Contaminant exchange via air
The blood–air partition coefficient is often assumed to be one of the most important properties in determining the respiratory kinetics of volatile chemicals in humans (Lin et al., 2002). Evaluation of the model equations for contaminant exchange with air shows that inhalation rate constants are KBA-dependent at low values for KBA, whereas at high KBA values a maximum chemical inhalation rate constant is observed. This is due to a flow-limitation imposed by the ventilation rate, which results in comparable inhalation rate constants for different chemicals. Compared to inhalation rate constants, exhalation rate constants are a more complex function of the tissue– air partition coefficient (KTA), the blood–air partition coefficient (KBA) and the flow delays imposed by ventilation and cardiac output. Consequently, the exhalation rate constants show more variation than inhalation rate constants, depending on chemical-specific properties and species characteristics.
Our results show that the maximum inhalation rate constant for rats is generally slightly overestimated. There are two possible explanations for this overestimation. First, model performance for high KBA substances strongly depends on an accurate prediction of the ventilation rate. A ventilation rate of 180 dm3 d− 1 is predicted for a 250 g rat. This prediction is in close agreement (within a factor of 1.1) with standard physiological parameters for ventilation (168 dm3 d− 1 for a 250 g rat) (Arms and Travis 1988). Second, in our modelling approach we assumed that there is no exchange of substances between air and tissue in parts of the respiratory tract other than the alveolar region. However, gases with a high water solubility will also be absorbed to the tissues of the conducting airways during inhalation and desorbed upon exhalation, so-called wash-in/wash- out effects. This may result in lower uptake rate constants than expected based on the ventilation rate, cardiac output and blood–air partition coefficient of the chemical (Johanson and Filser, 1992). This wash-in/wash-out effect is particularly important for rodents, and is thought to be less important in humans, due to the relative smaller surfaces of the human nasal cavity (Filser et al., 1993). In contrast, exhalation rate constants may be underestimated compared to measured rates of loss due to wash-out of chemicals from tissues in the respiratory tract. This may explain our observation that exhalation rate constants for rats are slightly underestimate
แลกเปลี่ยนสารปนเปื้อนผ่านอากาศสัมประสิทธิ์การพาร์ติชันเลือด – อากาศมักจะถือเป็นคุณสมบัติสำคัญในการกำหนดจลนพลศาสตร์หายใจสารเคมีระเหยในมนุษย์ (Lin et al., 2002) ประเมินแบบจำลองสมการแลกเปลี่ยนสารปนเปื้อนกับอากาศแสดงดมอัตราคงขึ้นอยู่กับ KBA ที่ค่าต่ำสุดสำหรับ KBA ขณะที่สูง KBA ค่า สังเกตค่าคงอัตราสูงสุดดมสารเคมี นี่คือเนื่องจากกระแสข้อจำกัดกำหนด โดยอัตราระบายอากาศ มีผลดมเทียบค่าคงที่อัตราสำหรับสารเคมีที่แตกต่างกัน เมื่อเทียบกับค่าคงที่อัตราดม exhalation อัตราคงฟังก์ชันซับซ้อนของสัมประสิทธิ์พาร์ติชันของเนื้อเยื่อ – อากาศ (KTA), สัมประสิทธิ์การพาร์ติชันเลือด – อากาศ (KBA) และความล่าช้าของขั้นตอนกำหนด โดยการระบายอากาศและผลผลิตของหัวใจ ดัง ค่าคงที่อัตรา exhalation แสดงการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมกว่าดมอัตราค่าคงที่ ขึ้นอยู่กับชนิดลักษณะและคุณสมบัติเฉพาะของสารเคมีOur results show that the maximum inhalation rate constant for rats is generally slightly overestimated. There are two possible explanations for this overestimation. First, model performance for high KBA substances strongly depends on an accurate prediction of the ventilation rate. A ventilation rate of 180 dm3 d− 1 is predicted for a 250 g rat. This prediction is in close agreement (within a factor of 1.1) with standard physiological parameters for ventilation (168 dm3 d− 1 for a 250 g rat) (Arms and Travis 1988). Second, in our modelling approach we assumed that there is no exchange of substances between air and tissue in parts of the respiratory tract other than the alveolar region. However, gases with a high water solubility will also be absorbed to the tissues of the conducting airways during inhalation and desorbed upon exhalation, so-called wash-in/wash- out effects. This may result in lower uptake rate constants than expected based on the ventilation rate, cardiac output and blood–air partition coefficient of the chemical (Johanson and Filser, 1992). This wash-in/wash-out effect is particularly important for rodents, and is thought to be less important in humans, due to the relative smaller surfaces of the human nasal cavity (Filser et al., 1993). In contrast, exhalation rate constants may be underestimated compared to measured rates of loss due to wash-out of chemicals from tissues in the respiratory tract. This may explain our observation that exhalation rate constants for rats are slightly underestimate
การแปล กรุณารอสักครู่..
