Використання методів математичного та комп'ютерного моделювання для дослідження фармакокінетичних процесів

Abstract

В роботі проведено аналіз можливостей використання методів математичного та комп’ютерного моделювання для опису процесів, що відбуваються в організмі при різних способах введення лікарських засобів (ЛЗ). Автори детально розглядають фармакокінетичні моделі, що адекватно описують найбільш уживані у медичній практиці способи введення лікарських засобів – однокамерну лінійну модель, однокамерну лінійну модель з депо. Розглядають етапи створення відповідних моделей за допомогою диференціальних рівнянь, методи їх розв’язання, аналізують отримані результати та ілюструють їх графіками. Ці фармакокінетичні моделі дають змогу достатньо добре описати процеси, що відбуваються при одноразовій ін’єкції в кров, інфузії, пероральному і внутрішньом’язовому введенні лікарських препаратів. Водночас розуміння сутності цих процесів є базовим для створення інноваційних методів, здатних забезпечити ефективний фармацевтичний супровід в умовах сучасного технологічного прогресу. Автори обґрунтовують доцільність використання систем комп’ютерної математики (на прикладі MathCad) для аналізу фармакокінетичних моделей. This paper analyzes the possibilities of using mathematical and computer modeling methods to describe the processes occurring in the body during various drug administration routes. The authors provide a detailed examination of pharmacokinetic models that adequately describe the most commonly used drug administration methods in medical practice – namely, the one-compartment linear model and the one-compartment linear model with a depot. The stages of creating the corresponding models using differential equations are discussed, along with the methods of their solutions, an analysis of the obtained results, and graphical illustrations. These pharmacokinetic models allow for a sufficiently good description of the processes that occur during a single injection into the bloodstream, infusion, oral, and intramuscular drug administration. At the same time, understanding the essence of these processes is fundamental to the development of innovative methods capable of providing effective pharmaceutical support in the context of modern technological progress. The authors justify the feasibility of using computer mathematics systems (using MathCad as an example) to analyze pharmacokinetic models.