在方程4.7中,肠的有效渗透性P eff 可通过表面积/体积的比值(SA GI /V GI )与渗透速率系数 k perm 建立相关性。理论上,胃肠道表面积SA GI 是胃肠道体液的体积V GI 和肠腔平坦度DF的函数:
肠腔平坦度DF也可以是胃肠液体积V GI 的函数 ① :
① 流体体积可能会使膜形状变形。
对于肠腔的形状 ② ,可通过肠腔的平坦度DF和肠腔半径R GI 的比值来计算:
② 一般来说,当两个物体的形状相似时,表面积/体积比随着体积的增加而减小, 。
因此随着体积的增加,通过表面积的质量(或热量)传输效率将变低。为了提高传输效率,物体可通过皱襞、突触(绒毛)等增大表面积,见章节6.1。
其中,L GI 是胃肠道的长度。由于小肠是管状的,其表面积和流体体积成正比,见图4.3a。对于圆柱体,肠腔平坦度DF=1。但小肠的形状就像漏了气的软管,DF值应当﹥1。正如后面所讨论的,DF值估算为1.7,见图4.3b,详见章节8.4.1。
随着体积的増加,通过表面积的质量(或者热量)传输效率会很低。物体的表面积可通过皱襞、突触(绒毛)等得到增加,见章节6.1。
图4.3 管状的流体体积和表面积可及性之间的关系
(a)流体体积和表面积(b)管状和表面积/体积比
通过整合4.3~4.11方程,肠膜有效渗透性P eff 、渗透速率系数 k perm 和吸收速率dX perm /d t 三者之间的关系可以表达为:
方程4.12的上部和下部分别对应药物量和浓度的表达式。
举例
阿替洛尔的人体渗透速率系数 k perm 和吸收百分数Fa可以由P eff 计算得到,其中阿替洛尔人 P eff = 0.2 ×10 -4 cm/s,R GI =1.5cm,T si =210min,Fa=1-exp(-k perm T si ):