खुराक-प्रतिक्रिया संबंध और फार्माकोडायनामिक्स

फार्माकोडायनामिक्स दवा की सांद्रता और उसके द्वारा उत्पन्न जैविक प्रभाव के बीच के संबंध का अध्ययन करता है। खुराक-प्रतिक्रिया संबंध, और अधिक मौलिक रूप से सांद्रता-प्रभाव संबंध, यह बताता है कि क्रिया स्थल पर दवा की मात्रा बढ़ने पर प्रभाव की तीव्रता कैसे बदलती है, जो आमतौर पर एक मध्यवर्ती सीमा पर तेजी से बढ़ती है और फिर अधिकतम तक पहुँचती है।

Definition

एक खुराक-प्रतिक्रिया (सांद्रता-प्रभाव) संबंध, कार्य करने के लिए उपलब्ध दवा की मात्रा और परिणामी प्रभाव की तीव्रता के बीच का मात्रात्मक संबंध है, जिसे आमतौर पर एक सिग्मॉइड Emax मॉडल द्वारा वर्णित किया जाता है, जिसकी विशेषता अधिकतम प्रभाव (Emax) और अर्ध-अधिकतम प्रभाव (EC50) उत्पन्न करने वाली सांद्रता होती है।

Scope

यह विषय सांद्रता-प्रभाव वक्र के आकार, इसे वर्णित करने वाले मापदंडों (जैसे अधिकतम प्रभाव और अर्ध-अधिकतम प्रभाव उत्पन्न करने वाली सांद्रता), शक्ति और प्रभावकारिता के बीच के अंतर, और समय के साथ दवा की सांद्रता को समय के साथ प्रभाव से जोड़ने वाले मॉडलों को शामिल करता है। यह एक संदर्भ और शैक्षिक प्रविष्टि है और खुराक या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

Core questions

• क्रिया स्थल पर सांद्रता के साथ दवा के प्रभाव की तीव्रता कैसे बदलती है?
• एक सांद्रता-प्रभाव वक्र को कौन से पैरामीटर संक्षेपित करते हैं?
• शक्ति और प्रभावकारिता में क्या अंतर है?
• दवा का प्रभाव अक्सर प्लाज्मा सांद्रता से पीछे क्यों रह जाता है, और उस देरी को कैसे मॉडल किया जाता है?

Key concepts

• सांद्रता-प्रभाव संबंध
• अधिकतम प्रभाव (Emax)
• अर्ध-अधिकतम प्रभावी सांद्रता (EC50)
• शक्ति बनाम प्रभावकारिता
• हिल (ढलान) गुणांक
• सांद्रता और प्रभाव के बीच हिस्टेरेसिस
• चिकित्सीय खिड़की

Key theories

सिग्मॉइड Emax (हिल) मॉडल

सांद्रता-प्रभाव संबंध को आमतौर पर एक सिग्मॉइड फ़ंक्शन द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें सांद्रता बढ़ने पर प्रभाव शून्य से अधिकतम (Emax) की ओर बढ़ता है, जिसमें EC50 अर्ध-अधिकतम बिंदु को चिह्नित करता है और एक ढलान कारक ढलान का वर्णन करता है।

प्रभाव-कम्पार्टमेंट (लिंक) मॉडल

शीनर और सहयोगियों ने प्लाज्मा सांद्रता और प्रभाव के बीच अस्थायी देरी को मॉडल करने के लिए एक काल्पनिक प्रभाव कम्पार्टमेंट पेश किया, जिससे हिस्टेरेसिस लूप को ध्वस्त किया जा सके और एक साथ PK/PD अनुमान सक्षम हो सके।

Mechanisms

दवा का प्रभाव एक लक्ष्य के साथ अंतःक्रिया से उत्पन्न होता है, और क्रिया स्थल पर सांद्रता बढ़ने पर, प्रभाव आमतौर पर एक सिग्मॉइड वक्र का अनुसरण करता है जो उपलब्ध लक्ष्यों की संख्या और प्रतिक्रियाशीलता द्वारा निर्धारित अधिकतम की ओर बढ़ता है। वक्र को Emax (छत प्रभाव), EC50 (Emax का आधा प्रभाव देने वाली सांद्रता, शक्ति का एक सूचकांक), और एक ढलान कारक द्वारा संक्षेपित किया जाता है। चूंकि क्रिया स्थल अक्सर प्लाज्मा के बाहर होता है, प्रभाव प्लाज्मा सांद्रता से पीछे रह सकता है, जिससे एक हिस्टेरेसिस लूप उत्पन्न होता है; प्रभाव-कम्पार्टमेंट मॉडल इस देरी का वर्णन करने और समय के साथ फार्माकोकाइनेटिक्स को फार्माकोडायनामिक्स से जोड़ने के लिए प्रभाव स्थल के साथ संतुलन में एक काल्पनिक सांद्रता प्रस्तुत करते हैं।

Clinical relevance

सांद्रता-प्रभाव संबंध बताते हैं कि प्रभावकारिता और प्रतिकूल प्रभाव दोनों जोखिम पर क्यों निर्भर करते हैं और अपर्याप्त और अत्यधिक प्रभाव के बीच एक चिकित्सीय खिड़की क्यों मौजूद है। यह प्रविष्टि शैक्षिक संदर्भ के लिए इन सिद्धांतों को प्रस्तुत करती है और खुराक का चयन करने या चिकित्सा को व्यक्तिगत बनाने का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

नियामक एजेंसियां ​​दवा विकास में एक्सपोजर-प्रतिक्रिया विश्लेषण पर मार्गदर्शन प्रदान करती हैं, जो नियामक प्रक्रिया के दौरान खुराक के निर्णयों का समर्थन करने के लिए इन फार्माकोडायनामिक अवधारणाओं को लागू करती हैं; मूलभूत सिद्धांत को मानक फार्माकोलॉजी और फार्माकोकाइनेटिक्स ग्रंथों में संक्षेपित किया गया है।

History

मात्रात्मक फार्माकोडायनामिक्स रिसेप्टर-अधिभोग सिद्धांत और दवा प्रभाव के लिए गतिज विचारों के अनुप्रयोग से विकसित हुआ। गेरहार्ड लेवी के औषधीय प्रभावों के गतिज विश्लेषण ने सांद्रता के समय-क्रम को प्रतिक्रिया के समय-क्रम से जोड़ा, और शीनर और सहयोगियों के 1979 में प्रभाव-कम्पार्टमेंट मॉडल ने सांद्रता और प्रभाव के बीच की देरी को संभालने का एक व्यावहारिक तरीका प्रदान किया, जिससे क्षेत्र में अब मानक एकीकृत PK/PD मॉडलिंग स्थापित हुई।

Key figures

• Gerhard Levy
• Lewis Sheiner
• Stuart Beal
• Malcolm Rowland
• Thomas Tozer

Seminal works

• levy-1966
• sheiner-1979

Frequently asked questions

शक्ति और प्रभावकारिता में क्या अंतर है?

प्रभावकारिता उस अधिकतम प्रभाव को संदर्भित करती है जो एक दवा उत्पन्न कर सकती है (Emax), जबकि शक्ति एक दिए गए प्रभाव को उत्पन्न करने के लिए आवश्यक सांद्रता या खुराक को संदर्भित करती है, जिसे EC50 द्वारा अनुक्रमित किया जाता है; एक अधिक शक्तिशाली दवा कम सांद्रता पर कार्य करती है लेकिन जरूरी नहीं कि वह अधिक प्रभावी हो।

दवा का प्रभाव कभी-कभी प्लाज्मा सांद्रता से पीछे क्यों रह जाता है?

जब क्रिया स्थल प्लाज्मा नहीं होता है, तो दवा को प्रभाव स्थल तक वितरित होने और उसके साथ संतुलन स्थापित करने में समय लगता है, जिससे एक देरी (हिस्टेरेसिस) उत्पन्न होती है जिसे प्रभाव-कम्पार्टमेंट मॉडल वर्णित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।