Влияние структуры крови и ткани на растворимость

Растворимость ингаляционного средства для наркоза в крови, в основном следствие его более высокой растворимости в жирах и белках, чем в водных растворах. Значит, изменение количества данных компонентов в крови может привести к изменению растворимости анестетика в этом растворителе. В многих случаях анемия ведет к уменьшению растворимости в крови из-за снижения гемоглобина, жиров и белков. Было отмечено, что изменение вида и концентрации белков плазмы влияют на растворимость галотана. Некоторые эксперты установили связь между растворимостью галотана и концентрацией триглицеридов плазмы крови собак, людей и лошадей. Изменение с возрастом состава сыворотки крови ведет к сопутствующим изменениям в коэффициенте распределения кровь/газ, кровь/газ. Пациент, который недавно покушал, будет иметь более высокое содержание липидов крови чем не принявший пищу человек, и в результате иметь более высокую концентрацию анестетика в крови (рисунок 2.13).

Высокая растворимость анестетиков в липидах является важным фактором в определении их растворимости в тканевой жидкости. Было найдено, что растворимость ксенона и криптона в ткани печени человека пропорциональна количеству триглицеридов. Растворимость галотана связана с содержанием жировых компонентов в мышцах лошадей. Это отношение между растворимостью и удельной долей жира указывает на более высокую растворимость в мышцах у взрослых, чем у детей. Влияние повышенной растворимости в ткани на глубину и скорость начала действия наркоза отличается от результатов повышенной растворимости в крови. Не смотря на то, что наблюдается схожее замедление скорости повышения концентрации анестетика в альвеолах, увеличенная растворимость анестетика в тканях ведет к увеличению времени, необходимого для достижения такого же парциального давления в альвеолах как в тканях. Конечный результат повышенной растворимости в тканях заключается в замедленном начале и сниженной силе анестезии.

Влияние давления

Учитывая сложность кровяной и тканевой жидкостей, не удивительно, что зачастую наблюдаются отклонения от закона Генри. К примеру, было замечено отклонение взаимосвязи между растворимостью и давлением циклопропана в крови по закону Генри, что связано с соединением циклопропана с молекулой гемоглобина. Увеличение давления при низком парциальном давлении циклопропана ведет к увеличению пропорции циклопропан – сайты связывания гемоглобина, которые заняты. При этом, при более высоких давлениях почти все сайты заняты и дальнейшее повышение давления не может привести к увеличению связывания циклопропана, и отклонение от закона Генри становится явным. То же самое было замечено у ксенона и миоглобина. В отличие от данных случаев, исследование растворимости изофлурана и галотана в крови кроликов и мозге человека или кролика показало, что закон Генри соблюдается при широком диапазоне значении парциальных давлении. Авторы пришли к выводу, что нет свидетельств насыщения центров связывания для данных анестетиков.

Влияние температуры тела

Температура также влияет на растворимость анестетиков; увеличение температуры ведет к уменьшению растворимости.

Так как у пациентов, нуждающихся в хирургической помощи, может быть различная температура тела, эта информация важна в клинических целях. Температура тела может снизиться в результате предоперативного воздействия седативным средством,
расширения подкожных сосудов, инфузии холодных жидкостей и сниженного метаболизма во время операции. Увеличение коэффициента распределения масло/газ при уменьшении температуры значит, что эффективная концентрация в гидрофобном сайте действия увеличивается и, следовательно, сила анестетика тоже.

4. Физико-химические свойства лекарственных веществ в растворе. Единицы концентрации: концентрация веса, молярность и моляльность, милиэквиваленты, молярная фракция. Термодинамика: энергия, энтальпия, энтропия, свободная энергия.

Единицы концентрации

Весовая концентрация

Под концентрацией часто понимают массу растворенного вещества в единице объема;например, г/дм³ или %/объем,которая показывает количество грамм растворенного вещества в 100 см³ раствора. Это не точный метод обозначения концентрации, если происходит изменение температуры т.к. объем раствора зависит от температуры и следовательно изменяется при изменении температуры.

Когда используются вещества в гидратированном состоянии, важно знать точное количество молекул воды в пересчете на весовую концентрацию. Таким образом 10% раствор безводного кальция хлорида эквивалентен 20% раствору кристаллогидрата CaCl₂*6H₂O и следовательно использование неопределенного обозначения 10% «кальция хлорид» может привести к грубым ошибкам. В системе си концентрация обоначается в кг /м³ что численно равно г/дм³.

Молярность и моляльность

Молярность раствора- это число молей растворенного вещества в 1л(1дм³) раствора, может быть переведена в систему си используя соотношение 1 моль л^-1= 1моль дм-3= 10^-3 моль м^-3. Моляльность- это число моль растворенного вещества в 1кг растворителя, обозначается моль/кг^{-1 тут мииинус есть},так принято в системе си.

Чтобы перевести молярность в моляльность необходимо знать плотность раствора.

Более предпочтительно обозначать концентрацию через моляльность,т.к. она не зависит от температуры в отличии от молярности.Но моляльность раствора не остается неизменной при добавлении второго раствора, что приводит к уменьшению моляльности из-за увеличения общего объема раствора при добавлении второго раствора.

Миллиэквивалентвость

Миллиэквивалет применяется для обозначения количества ионов в растворе. Термин эквивалентность или грамм эквивалент аналогичен моль и грамму молекулярной массы. Для одновалентного иона два данных значения равны. 1М раствор натрия гидрокарбоната содержит 1 моль или 1 моль экв. HCO₃ ^- в 1л раствора. Но если ионы многовалентны необходимо учитывать валентность каждого иона; например 10% раствор CaCl₂*6H₂O содержит 6,8 ммольCa или ммоль экв.Caв 1 см³ .

В фармакопее есть таблица миллиэквивалентов для разных ионов,а также легкие формулы для расчета миллиэквивалента на литр.

В аналитической химии раствор, который содержит 1моль экв/дм ^-3 обозначается как однонормальный раствор.

К сожалению, термин нормальный используется для обозначения физиологической нормальности солевого раствора, при этом раствор содержит 0,9г NaCl в 100см³ водного раствора, что не соответствует 1 экв (58.44г) на литр.

Число миллиэквивалентов в 1 г вещества рассчитывается:

mEq=(валентность*1000* индекс в атоме, молекуле или ионе)/(атомная, молекулярная или ионная масса)

Например, CaCl2*H2O (M=147,0)

 

mEqCa2+ в 1 г: CaCl2*H2O=(2*1000*1)/(147)=13,6 mEq

mEqCl- в 1 г; CaCl2*H2O=(1*1000*2)/(147)=13,6 mEq

так, каждый грамм CaCl2*H2O представляет 13,6 mEq иона кальция и 13,6 mEq хлорид-иона.