खुराक-प्रभाव निर्भरता का प्रकार निर्धारित किया जाता है। खुराक-प्रभाव वक्र

खुराक-प्रतिक्रिया वक्र (या एकाग्रता प्रभाव)इस लिगैंड की सांद्रता के आधार पर किसी जैविक वस्तु पर एक निश्चित लिगैंड के प्रभाव में परिवर्तन का वर्णन करता है। इस तरह के वक्र का निर्माण व्यक्तिगत कोशिकाओं या जीवों दोनों के लिए किया जा सकता है (जब छोटी खुराक या सांद्रता कमजोर प्रभाव का कारण बनती है, और बड़ी खुराक एक मजबूत प्रभाव का कारण बनती है: स्नातक वक्र) या आबादी (इस मामले में, यह गणना की जाती है कि किस प्रतिशत व्यक्तियों में ए) लिगैंड की निश्चित सांद्रता या खुराक एक प्रभाव का कारण बनती है: कणिका वक्र)।

खुराक-प्रतिक्रिया संबंधों का अध्ययन और उपयुक्त मॉडल का निर्माण चिकित्सीय और सुरक्षित खुराक की सीमा और / या दवाओं या अन्य रसायनों की सांद्रता निर्धारित करने के लिए मुख्य तत्व है जो एक व्यक्ति या अन्य जैविक वस्तु का सामना करता है।

मॉडल बनाते समय निर्धारित किए जाने वाले मुख्य पैरामीटर अधिकतम संभव प्रभाव (ई अधिकतम) और खुराक (एकाग्रता) हैं जो आधे-अधिकतम प्रभाव (क्रमशः ईडी 50 और ईसी 50) का कारण बनते हैं।

इस प्रकार का अध्ययन करते समय, यह ध्यान में रखना चाहिए कि खुराक-प्रभाव संबंध का रूप आमतौर पर उस समय पर निर्भर करता है जब जैविक वस्तु परीक्षण पदार्थ की क्रिया (साँस लेना, अंतर्ग्रहण, त्वचा संपर्क, आदि) के संपर्क में आती है। ; इसलिए, अलग-अलग एक्सपोज़र समय और लिगैंड को शरीर में प्रवेश करने के विभिन्न तरीकों के मामले में प्रभाव का एक मात्रात्मक मूल्यांकन अक्सर अलग-अलग परिणामों की ओर ले जाता है। इसलिए, एक प्रायोगिक अध्ययन में, इन मापदंडों को एकीकृत किया जाना चाहिए।

वक्र गुण

खुराक-प्रतिक्रिया वक्र एक द्वि-आयामी ग्राफ है जो तनाव कारक (किसी विषैले पदार्थ या प्रदूषक की सांद्रता, तापमान, विकिरण की तीव्रता, आदि) की भयावहता पर किसी जैविक वस्तु की प्रतिक्रियाओं की निर्भरता को दर्शाता है। उत्तर से, शोधकर्ता का तात्पर्य शारीरिक या जैव रासायनिक प्रक्रिया, या यहाँ तक कि मृत्यु दर से हो सकता है; इसलिए, माप की इकाइयाँ व्यक्तियों की संख्या (मृत्यु के मामले में), क्रमबद्ध वर्णनात्मक श्रेणियां (जैसे, क्षति की डिग्री), या भौतिक या रासायनिक इकाइयाँ (रक्तचाप, एंजाइम गतिविधि) हो सकती हैं। आमतौर पर, एक नैदानिक ​​​​अध्ययन में, अध्ययन की वस्तु (सेलुलर, ऊतक, जीव, जनसंख्या) के विभिन्न संगठनात्मक स्तरों पर कई प्रभावों का अध्ययन किया जाता है।

वक्र बनाते समय, परीक्षण पदार्थ की खुराक या उसकी सांद्रता (आमतौर पर शरीर के वजन के प्रति किलोग्राम मिलीग्राम या ग्राम में, या अंतःश्वसन अनुप्रयोग के लिए मिलीग्राम प्रति घन मीटर हवा में) आमतौर पर एब्सिस्सा पर प्लॉट की जाती है, और का परिमाण समन्वय पर प्रभाव. कुछ मामलों में (आमतौर पर न्यूनतम प्रभाव दर्ज किया जा सकता है और अधिकतम संभव प्रभाव के बीच एक बड़े खुराक अंतराल के साथ), y-अक्ष पर एक लघुगणकीय पैमाने का उपयोग किया जाता है (निर्माण के इस संस्करण को "निप-लघुगणक निर्देशांक" भी कहा जाता है) .अक्सर, खुराक-प्रतिक्रिया वक्र में एक सिग्मॉइड आकार होता है और इसे समीकरण हिल द्वारा वर्णित किया जाता है, विशेष रूप से नेपिलोगारिथमिक निर्देशांक में स्पष्ट होता है।

सांख्यिकीय वक्र विश्लेषण आमतौर पर सांख्यिकीय प्रतिगमन विधियों जैसे प्रोबिट विश्लेषण, लॉगिट विश्लेषण या स्पीयरमैन-केर्बर विधि द्वारा किया जाता है। साथ ही, गैर-रैखिक सन्निकटन का उपयोग करने वाले मॉडल को आमतौर पर रैखिक या रैखिक सन्निकटन की तुलना में पसंद किया जाता है, भले ही अनुभवजन्य निर्भरता अध्ययन किए गए अंतराल पर रैखिक दिखती हो: यह इस तथ्य के आधार पर किया जाता है कि खुराक-प्रभाव संबंधों के विशाल बहुमत में प्रभाव विकास के तंत्र गैर-रैखिक हैं, लेकिन वितरण प्रयोगात्मक डेटा कुछ विशिष्ट परिस्थितियों में और/या कुछ खुराक अंतराल पर रैखिक दिखाई दे सकता है।

अधिकांश मापदंडों के लिए लोड ग्रेडिएंट में "खुराक-प्रभाव" निर्भरता एक गैर-रैखिक रूप में थी और दीर्घकालिक उद्यमों के आसपास की खुराक निर्भरता से केवल "चरण ऊंचाई" में भिन्न थी, अर्थात, की डिग्री में उच्च भार के क्षेत्र में पैरामीटर मानों में परिवर्तन की गंभीरता। खुराक निर्भरता में "कदम की ऊँचाई" समय के साथ बदल गई, और "कदम की ऊँचाई" में परिवर्तन, जैसा कि हमारे अध्ययनों से पता चला, विचाराधीन समय अंतराल में मध्यम के क्षेत्र में संकेतकों में परिवर्तन की उच्च दर के साथ जुड़ा था। और क्षेत्र में सामुदायिक मापदंडों में कमजोर परिवर्तनों की पृष्ठभूमि के खिलाफ उच्च भार। कम भार।[ ...]

खुराक-प्रभाव संबंध. एक्सपोज़र के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया शरीर में प्रदूषक की मात्रा या उसकी खुराक पर निर्भर करती है, जिसका मूल्य शरीर में प्रवेश के मार्गों पर निर्भर करता है - साँस लेना (साँस लेना), पानी और भोजन के साथ (मौखिक रूप से), या अवशोषित के माध्यम से त्वचा, या एक्सपोज़र बाहरी विकिरण के माध्यम से होता है। साँस लेना और अंतर्ग्रहण मार्ग शरीर पर प्रदूषकों के संपर्क के जैव रासायनिक मार्ग निर्धारित करते हैं। सामान्य तौर पर, मानव शरीर साँस द्वारा ग्रहण किए गए प्रदूषकों की तुलना में भोजन-जनित प्रदूषकों को अधिक कुशलता से विषहरण करता है।[ ...]

खुराक-प्रतिक्रिया वक्र (चित्र 5.8) प्रदूषक की खुराक और जीव की प्रतिक्रिया (प्रभाव) के बीच संबंध को दर्शाते हैं। मनुष्यों और जानवरों के लिए खुराक-प्रतिक्रिया संबंध महामारी विज्ञान के अध्ययन से प्राप्त होते हैं।[ ...]

खुराक-प्रभाव दृष्टिकोण - पारिस्थितिकी तंत्र पर प्रभाव की डिग्री - खुराक - (जैसे प्रदूषण) और परिणामी प्रभाव के बीच संबंध स्थापित करना। खुराक-प्रभाव विश्लेषण से पारिस्थितिकी तंत्र स्थिरता की सीमा निर्धारित करना संभव हो जाता है, साथ ही प्रभाव से संभावित पर्यावरणीय क्षति का आकलन करना भी संभव हो जाता है।[ ...]

हालाँकि, फोटोट्रोपिज्म में खुराक-प्रतिक्रिया संबंध पहले दिखने की तुलना में कहीं अधिक जटिल है। तो, एटिऑलेटेड कोलोप्टाइल्स पर प्रयोगों में, यह पाया गया कि उत्तेजना की मात्रा में वृद्धि के साथ, प्रकाश स्रोत की ओर झुकाव बढ़ता है, लेकिन एक निश्चित सीमा मूल्य (प्रकाश ऊर्जा के लगभग OD J m 2) तक, की अधिकता जिससे एक निश्चित प्रारंभिक मूल्य की प्रतिक्रिया में कमी आती है, और कभी-कभी एक "सकारात्मक प्रतिक्रिया" "नकारात्मक" में भी बदल सकती है (यानी एक मोड़ [...]

चरण 3. खुराक-प्रतिक्रिया संबंध का मूल्यांकन। इस स्तर पर, प्रभावित करने वाली खुराक और स्वास्थ्य प्रभाव के बीच संबंध पर मात्रात्मक जानकारी एकत्र की जाती है।[ ...]

रैखिक खुराक-प्रभाव निर्भरता की स्थितियों के लिए, सन्निकटन गुणांक के मान स्थापित किए गए हैं, जिनका जोखिम गुणांक का भौतिक अर्थ है।[ ...]

वक्र 4 - नीचे की ओर उभार के साथ एक गैर-रैखिक खुराक-प्रभाव संबंध - कई कारकों की कार्रवाई के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया की विशेषता भी है। इसे कभी-कभी "उप-रैखिक" खुराक-प्रतिक्रिया संबंध के रूप में जाना जाता है। यद्यपि वक्र 4 में एक अच्छी तरह से परिभाषित सीमा नहीं है, अक्ष पर वह बिंदु जिस पर प्रभाव दर्ज किया जा सकता है, सीमा का व्यावहारिक मूल्य निर्धारित करता है।[ ...]

वक्र 2, ऊपर की ओर उत्तलता के साथ एक गैर-रैखिक खुराक-प्रतिक्रिया संबंध, "सुप्रा-रैखिक" संबंध का प्रतिनिधित्व करता है जो तब होता है जब कम खुराक असंगत रूप से बड़े प्रभाव उत्पन्न करती है। चेरनोबिल दुर्घटना के परिणामस्वरूप उजागर हुई जनसंख्या के अवलोकन के परिणाम कम खुराक वाले क्षेत्र में विकिरण प्रभावों के लिए ऐसी निर्भरता की उपस्थिति का संकेत देते हैं।[ ...]

जहां तक ​​कम खुराक के साथ विकिरण का संबंध है, संकेतित निर्भरता का उपयोग गणनाओं में भी किया जाता है जो इन मामलों में प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए सटीक होने का दिखावा नहीं करते हैं। इस मामले में, खुराक-प्रभाव संबंध के रैखिक रूप को प्राथमिकता दी जाती है।[ ...]

विकिरण चोटों में स्टोकेस्टिक प्रभावों की घटनाओं की भविष्यवाणी करने के लिए, एक रैखिक खुराक-प्रतिक्रिया संबंध का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। इस मामले में उचित डोसिमेट्रिक मात्रा बराबर खुराक है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च खुराक पर, गैर-स्टोकेस्टिक प्रभावों की संभावित घटना प्रभावी समकक्ष खुराक का उपयोग करने के लिए अनुपयुक्त बनाती है। विशेष रूप से, किसी एक अंग पर विकिरण की उच्च खुराक गैर-स्टोकेस्टिक प्रभाव पैदा कर सकती है, हालांकि जब पूरे शरीर की एक ही खुराक विकिरणित होती है तो गैर-स्टोकेस्टिक प्रभाव नहीं देखा जाता है।[ ...]

वक्र 1 से पता चलता है कि यदि खुराक पर प्रभाव की ऐसी बी-आकार की निर्भरता होती है, तो मानव शरीर के चयापचय में कोई परिवर्तन नहीं देखा जाता है। वक्र 2, 3, और 4 गैर-सीमा हैं: यह माना जाता है कि किसी भी प्रदूषक सांद्रता या किसी मनमाने ढंग से छोटे गैर-रासायनिक प्रभाव पर प्रभाव पड़ता है। ऐसे वक्र स्टोकेस्टिक स्वास्थ्य प्रभावों के एक वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं। खुराक-प्रभाव संबंध 3 का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला रैखिक गैर-सीमा वाला रूप, क्योंकि अक्सर छोटे मूल्यों की सीमा में खुराक-प्रभाव संबंध के आकार पर निर्णय उच्च खुराक के क्षेत्र से रैखिक एक्सट्रपलेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है। [...]

इस प्रकार, एमपीसी को खुराक-प्रभाव संबंध पर कुछ बिंदु के रूप में माना जा सकता है जो अधिकतम गैर-प्रभावी खुराक के क्षेत्र को उन खुराक के क्षेत्र से अलग करता है जिन्हें मनुष्यों के लिए प्रतिकूल या खतरनाक माना जाता है।[ ...]

उपरोक्त धारणा का परीक्षण करने के लिए और थर्मल पावर प्लांट (रेफ्टिंस्काया जीआरईएस, मध्य यूराल) के आसपास के वातावरण में प्रदूषकों की अपेक्षाकृत कम रिहाई के साथ "खुराक-प्रभाव" निर्भरता की प्रकृति का निर्धारण करने के लिए; उत्सर्जन के मुख्य घटक सल्फर हैं डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और कैल्शियम युक्त ठोस अशुद्धियाँ) वर्षों की अवधि में, स्थायी परीक्षण भूखंडों पर, प्रदूषक इनपुट की सिंटोपिक रिकॉर्डिंग के साथ वन फाइटोकेनोज़ की घास-झाड़ी परत की स्थिति का आकलन किया गया था। इस उद्यम के आसपास, जो 1970 से संचालित हो रहा है, अवलोकन की शुरुआत के समय वन पारिस्थितिकी तंत्र के क्षरण के संकेत मुख्य रूप से पेड़ की परत के मुकुट के पतझड़ की डिग्री और इकोबायोमोर्फ के अनुपात में बदलाव से पता लगाए गए थे। घास-झाड़ी की परत।[ ...]

प्रदूषकों की भौतिक-रासायनिक संरचना और पौधों पर उनके प्रभाव दोनों को मापना आवश्यक है। स्वचालित विश्लेषकों द्वारा घटकों की सांद्रता के कुछ निर्धारण वायु प्रदूषण के प्रभावों से सभी संभावित प्रभावों की भविष्यवाणी करने की अनुमति नहीं देते हैं, और अकेले बायोमॉनिटर का उपयोग किसी को वायु प्रदूषण के स्तर का आकलन करने और प्रत्येक फाइटोटॉक्सिकेंट की एकाग्रता को मापने की अनुमति नहीं देता है। इसलिए, पर्यावरण की स्थिति का आकलन करने के लिए, इस प्रकार की निगरानी को संयोजित किया जाना चाहिए। प्रदूषकों की सांद्रता को मापना, खुराक-प्रभाव संबंध के मापदंडों का निर्धारण करना, मौसम संबंधी मापदंडों को ध्यान में रखना, प्रदूषण की स्थिति की पूरी तस्वीर दे सकता है।[ ...]

प्राकृतिक पर्यावरण के व्यापक विश्लेषण के लिए दृष्टिकोण के विकास में विभिन्न प्रयोगों में "खुराक-प्रभाव", "खुराक-प्रतिक्रिया" निर्भरता का अध्ययन, विभिन्न कारकों के प्रभाव की सीमा के मुद्दे का अध्ययन और शामिल होना चाहिए। बहु-पर्यावरण प्रदूषकों का प्रभाव, प्राकृतिक पर्यावरण की स्थिति में परिवर्तन के लिए जटिल पारिस्थितिक प्रणालियों की प्रतिक्रिया का आकलन करने के तरीकों का विकास।[ ...]

संभावित गणना विधियां खतरे की पहचान के बाद खुराक-प्रतिक्रिया और खतरे के संबंधों पर आधारित होती हैं, जो मिलकर एक जोखिम प्रोफ़ाइल का निर्माण करती हैं। इस निर्भरता का कुल मूल्यांकन खतरे के स्तर और स्वास्थ्य संकेतकों के बीच अनुपात का मात्रात्मक मूल्य देता है।[ ...]

विज्ञान ने इन मानकों की परिभाषा के लिए कई दृष्टिकोण विकसित किए हैं। मुख्य लोग "खुराक-प्रभाव" निर्भरता के विश्लेषण का उपयोग करते हैं, जो पारिस्थितिक तंत्र के इनपुट पैरामीटर के रूप में मानवजनित भार को उसकी स्थिति - आउटपुट पैरामीटर के साथ जोड़ता है।[ ...]

इस प्रकार, किए गए अध्ययनों से पता चला है कि मापदंडों में कमजोर रूप से व्यक्त परिवर्तनों के साथ भी, खुराक-प्रभाव निर्भरता, एक नियम के रूप में, गैर-रैखिक है। "खुराक-प्रभाव" निर्भरता की गैर-रैखिकता लोड ग्रेडिएंट में मापदंडों के परिवर्तन की विभिन्न दरों के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है, और प्रदूषण का स्तर किसी विशेष राज्य में मापदंडों के स्थिरीकरण का समय निर्धारित करता है। सबसे कम स्थिरीकरण समय उच्च भार वाले क्षेत्र के लिए विशिष्ट है, इसलिए, अंतरिक्ष में खुराक-प्रभाव संबंधों का एक गैर-रैखिक रूप होता है, जो विशेष रूप से दीर्घकालिक उद्यमों (स्पष्ट प्रभाव क्षेत्र और औद्योगिक रेगिस्तान) के आसपास के क्षेत्र में स्पष्ट होता है क्षेत्र)। बहिर्जात और अंतर्जात कारकों की परस्पर क्रिया के दौरान समुदायों में होने वाले साल-दर-साल उतार-चढ़ाव एक मात्रात्मक स्थिति से दूसरे में स्विच के रूप में कार्य करते हैं; परिणामस्वरूप, विभिन्न भार क्षेत्रों के बीच अंतर की गंभीरता की डिग्री और खुराक-प्रभाव का रूप निर्भरताएँ समय के साथ बदल सकती हैं। प्रदूषकों के संपर्क में आने पर, कई सीमा स्तर और मापदंडों के अस्थायी स्थिरीकरण के क्षेत्र हो सकते हैं (जोखिम का कैस्केड प्रभाव)।[ ...]

हालाँकि, कुछ शर्तें हैं जिन्हें "प्रतिबद्ध" खुराक की अवधारणा में दृष्टिकोण का उपयोग करते समय देखा जाना चाहिए (यह कार्य में इंगित किया गया है)। यह आवश्यक है कि परिवर्तन प्रक्रियाएं एक रैखिक कानून के अधीन हों, और खुराक-प्रभाव संबंध रैखिक हो, और प्रभाव खुराक या प्रदूषक सामग्री के अभिन्न स्तर के समानुपाती हो और सहक्रियात्मक प्रभावों का परिणाम न हो। यह मान लेना भी आवश्यक है कि स्थानांतरण प्रक्रियाएँ समय में स्थिर हैं। प्रदूषण के लिए इस मॉडल का उपयोग करना अधिक कठिन है, जहां स्थान और समय में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव हैं।[ ...]

एक बार फिर इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि ईंधन चक्र के विभिन्न चरणों में हानिकारक उत्सर्जन से मानव स्वास्थ्य के लिए दीर्घकालिक जोखिमों का अनुमान, दुर्भाग्य से, सटीक खुराक-प्रभाव संबंधों पर आधारित नहीं है। विदेशी अध्ययनों में, उत्सर्जन की सांद्रता और उनके स्वास्थ्य जोखिम के बीच "खुराक-प्रभाव" संबंध को रैखिक माना जाता है। 0x और फ्लाई ऐश के लिए, ऐसी निर्भरताएँ बहुत कम सटीक हैं और इन्हें और अधिक परिष्कृत करने की आवश्यकता है।[ ...]

हालाँकि, व्यवहार में मानक प्रभाव संकेतकों के विश्वसनीय मूल्यों के निर्धारण से जुड़ी कई समस्याएं हैं। वे, विशेष रूप से, "खुराक-प्रभाव" निर्भरता के निर्माण, पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिति को बदलने के लिए अनुमेय सीमाओं का निर्धारण करने में कठिनाइयों के कारण होते हैं। जैसा कि ऊपर बताया गया है, आर्थिक सामान्यीकरण में, इस तरह के मूल्यांकन की महत्वपूर्ण कठिनाइयाँ प्रभाव की ताकत और पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिति की गुणवत्ता को दर्शाने वाले मापदंडों की पसंद की अस्पष्टता के कारण होती हैं।[ ...]

कीवर्ड-, भारी धातुएँ, अम्लता, वन कूड़ा, औद्योगिक प्रदूषण, जैव परीक्षण, फाइटोटॉक्सिसिटी, औषधीय सिंहपर्णी, स्थानिक भिन्नता, खुराक-प्रभाव संबंध, मध्य यूराल।[ ...]

चूँकि उल्लिखित कार्यों में सभी अध्ययन दीर्घकालिक (50 वर्ष से अधिक) कार्यशील उद्यमों के आसपास किए गए थे और कम और उच्च भार के क्षेत्र में ऐसे उद्यमों के आसपास के मापदंडों के मान भिन्न-भिन्न होते हैं पिछले कुछ वर्षों में (ट्रुबिना, 1996; ट्रुबिना, मखनेव, 1997), यह स्पष्ट नहीं है कि क्या पर्यावरण में प्रदूषकों के कम सेवन के साथ "खुराक-प्रभाव" निर्भरता की गैर-रैखिक प्रकृति का पता लगाया जा सकता है और कैसे अंतरिक्ष में पहचाना गया गैर-रैखिक प्रभाव उत्पन्न होता है।[ ...]

यह ज्ञात है कि परेशान करने वाले कारक के छोटे मूल्यों के लिए, सिस्टम आंतरिक उतार-चढ़ाव और बाहरी प्रभावों को कम करने और स्थिर अवस्था के निकट गतिशील संतुलन की स्थिति में रहने में सक्षम है। यह माना जा सकता है कि अंतरिक्ष में "खुराक-प्रभाव" संबंधों की गैर-रैखिकता कम भार के क्षेत्र में मापदंडों में परिवर्तन की बहुत कम दर और क्षेत्र में परिवर्तन की उच्च दर के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। उच्च भार, और एक मात्रात्मक स्थिति से दूसरे में स्विच (ट्रिगर) की भूमिका बहिर्जात और अंतर्जात मूल के कारकों की बातचीत के परिणामस्वरूप होने वाले वार्षिक उतार-चढ़ाव है।[ ...]

यह न केवल महत्वपूर्ण है कि कारक की कार्रवाई के ढाल में कई महत्वपूर्ण बिंदु हैं - प्रभाव का कैस्केड प्रभाव (ट्रुबिना, 2002), बल्कि यह भी कि एक मात्रात्मक स्थिति से दूसरे में "स्विचिंग" परिणामस्वरूप होता है सामुदायिक मापदंडों में साल-दर-साल उतार-चढ़ाव। उन्हीं कार्यों में, यह दिखाया गया कि सामुदायिक मापदंडों में तेज बदलाव से पहले भार के क्षेत्र में, साल-दर-साल उतार-चढ़ाव का आयाम सबसे अधिक होता है। घास-झाड़ी परत (बायोमास) के व्यक्तिगत कार्यात्मक मापदंडों के लिए "खुराक-प्रभाव" निर्भरता के आकार पर साल-दर-साल उतार-चढ़ाव का प्रभाव सल्फर डाइऑक्साइड (वोरोबेइचिक) के संयोजन में भारी धातुओं के प्रभाव में भी दिखाया गया था। 2003).

खुराक-प्रतिक्रिया मूल्यांकन जोखिम के स्तर और परिणामी प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों के बीच मात्रात्मक संबंध को दर्शाता है। जोखिम मूल्यांकन में, दो प्रकार के हानिकारक प्रभावों को परिभाषित किया गया है: कार्सिनोजेनिक और गैर-कार्सिनोजेनिक।

कार्सिनोजनऐसे यौगिक हैं जो जीवनकाल के जोखिम मूल्यांकन में दीर्घकालिक जोखिम के बाद ट्यूमर को प्रेरित करते हैं। कार्सिनोजेन्स का कोई ऐसा स्तर नहीं होता जिसके नीचे वे स्वास्थ्य के लिए सुरक्षित हों, यानी। कार्रवाई की कोई सीमा नहीं है (गैर-सीमा प्रभाव)।

गैर-कैंसरकारीऐसे पदार्थ हैं जो अन्य प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों का कारण बनते हैं, विशेष रूप से रुग्णता और मृत्यु दर के बढ़े हुए स्तर, जो अल्पकालिक (तीव्र) और दीर्घकालिक (पुरानी) जोखिम दोनों के कारण हो सकते हैं। गैर-कार्सिनोजेनिक प्रभावों में शामिल हैं:

श्वसन प्रणाली पर चिड़चिड़ापन प्रभाव;

विभिन्न सामान्य विषाक्त प्रभाव (यकृत, गुर्दे और अन्य महत्वपूर्ण अंगों पर विषाक्तता);

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की स्थिति में परिवर्तन;

प्रजनन संबंधी शिथिलता और मृत्यु.

जैसा कि कार्सिनोजेन्स के मामले में, कार्सिनोजेनिक प्रभाव नहीं रखने वाले पदार्थों के संभावित खतरे और विषाक्तता का आकलन महामारी विज्ञान और प्रायोगिक अध्ययनों के परिणामों के आधार पर किया जाता है।

जोखिम मूल्यांकन में इस बात को ध्यान में रखा जाता है कि कार्सिनोजेन जोखिम तभी पैदा करते हैं जब सीमा या सुरक्षित जोखिम स्तर पार हो जाते हैं। अमेरिका में ऐसी थ्रेशोल्ड खुराक को ईपीए द्वारा संदर्भ खुराक या सांद्रता - आरएफडी या आरएफसी के रूप में संदर्भित किया जाता है।

संदर्भ खुराक या एकाग्रता की गणना NOAEL या LOAEL निर्धारण के साथ प्रयोगात्मक या प्राकृतिक अध्ययन पर आधारित होती है, अर्थात। विभिन्न सुरक्षा कारकों (अनिश्चितता कारकों) का उपयोग करते हुए, क्रमशः ज्ञानी हानिकारक प्रभाव का स्तर और न्यूनतम पता लगाने योग्य हानिकारक प्रभाव। संदर्भ खुराक की मात्रा का निर्धारण 1 और 10 के बीच मान वाले अनिश्चितता कारकों (सुरक्षा कारकों) पर निर्भर करता है। आरएफडी की गणना उचित सुरक्षा कारक द्वारा स्थापित NOAEL या LOAEL को विभाजित करके की जाती है। अक्सर, जानवरों से मनुष्यों में संक्रमण में विभिन्न अंतर-विशिष्ट संवेदनशीलताओं को ध्यान में रखने के लिए सुरक्षा कारकों को पेश किया जाता है; अंतःविशिष्ट व्यक्तिगत संवेदनशीलता (जनसंख्या में सबसे कमजोर और स्वस्थ लोगों के बीच संवेदनशीलता का परिसीमन); प्रयोग में एक्सपोज़र की अपर्याप्त अवधि; दहलीज से निष्क्रिय एकाग्रता तक संक्रमण; प्रयोगात्मक डेटा की अपर्याप्तता और गुणवत्ता, आदि। आधुनिक औचित्य पद्धति या आरएफडी (आरएफसी) का विवरण अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए यूएस) द्वारा दिया गया है।

कार्सिनोजेनिक गतिविधि की संभावना का आकलन दो तरीकों से किया जाता है।

पहला मार्ग महामारी विज्ञान के आंकड़ों पर आधारित है, जिसके अनुसार रासायनिक जोखिम और कैंसर की घटनाओं में वृद्धि के बीच सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण संबंध स्थापित किया जा सकता है। यद्यपि यह विधि सबसे पर्याप्त और सटीक है, महामारी विज्ञान के अध्ययन के लिए बड़ी मात्रा में डेटा, पृष्ठभूमि स्तरों की तुलना में देखी गई कैंसर दरों में महत्वपूर्ण वृद्धि और सटीक जोखिम जानकारी की आवश्यकता होती है। ये अध्ययन अन्य सहवर्ती कारकों (कुपोषण, धूम्रपान और अन्य बुरी आदतों) से बाधित होते हैं जो अध्ययन के तहत पदार्थ के रासायनिक जोखिम और कैंसर की घटनाओं के बीच सहसंबंध को विकृत कर सकते हैं।

मनुष्यों में दीर्घकालिक अवलोकनों पर डेटा की कमी के कारण, प्रयोगात्मक पशु अध्ययन (अक्सर चूहों, चूहों) का उपयोग आमतौर पर लंबे समय तक, आमतौर पर जानवर के पूरे जीवन में कैंसरजन्य प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। यह निष्कर्ष कि एक रासायनिक यौगिक मनुष्यों के लिए कैंसरजन्य खतरा पैदा कर सकता है, नियंत्रण की तुलना में प्रायोगिक समूह के जानवरों में ट्यूमर की संख्या में स्थापित वृद्धि पर आधारित है। किसी पदार्थ की कैंसरजन्यता पर प्रयोगात्मक और उपलब्ध जानकारी दोनों के विश्लेषण के आधार पर, वर्गीकरण विकसित किए गए हैं जो कैंसरजन्य खतरे की डिग्री के अनुसार रसायनों को उप-विभाजित करते हैं। ल्योन में कैंसर पर अनुसंधान के लिए अंतर्राष्ट्रीय एजेंसी (आईएआरसी) और अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा प्रस्तावित वर्गीकरण आम तौर पर स्वीकार किए जाते हैं। इन वर्गीकरणों के अनुसार, रासायनिक कार्सिनोजेन्स को छह समूहों में विभाजित किया गया है: समूह ए से, जिसमें मनुष्यों पर सिद्ध कार्सिनोजेनिक प्रभाव वाले पदार्थ शामिल हैं, समूह ई तक, जिसमें वे पदार्थ शामिल हैं जिनके लिए कार्सिनोजेनेसिस की अनुपस्थिति सिद्ध हो चुकी है।

शरीर में होने वाली प्रक्रियाओं की संपूर्ण विविधता और जटिलता का वर्णन करने का कार्य उन मूलभूत कानूनों के आधार पर हल किया जा सकता है जिनका पालन जैविक प्रणालियाँ करती हैं। शरीर में होने वाली प्रक्रियाओं के तंत्र के बारे में वर्तमान में उपलब्ध सीमित ज्ञान, साथ ही विषाक्त प्रभावों का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले गणितीय उपकरण की जटिलता को देखते हुए, यह स्पष्ट है कि एक सटीक और साथ ही काफी सरल गणितीय अभिव्यक्ति प्राप्त की जा सकती है। प्रभाव के परिमाण को स्तर और प्रभाव की अवधि (निर्भरता "खुराक-समय-प्रभाव") से संबंधित करता है, यह केवल कुछ प्रतिबंधों के भीतर ही संभव है - तंत्र और प्रयोगात्मक स्थितियों दोनों के संदर्भ में। इसलिए, स्थिर परिस्थितियों में किसी जहरीले पदार्थ के अपेक्षाकृत लंबे समय तक संपर्क में रहने पर, खुराक-समय-प्रभाव संबंध निम्नलिखित समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

जहां ई एक निश्चित सांद्रता और एक निश्चित एक्सपोज़र समय पर विषाक्त प्रभाव है; ई एम - अधिकतम प्रभाव; n जैविक प्रतिक्रिया का स्टोइकोमेट्रिक गुणांक है; k सीमित प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक है; टी कुल - ज़ेनोबायोटिक एक्सपोज़र का कुल समय; टी बराबर - बाहरी वातावरण और शरीर में ज़ेनोबायोटिक्स की सांद्रता के बीच संतुलन स्थापित करने का समय; k जीव/पर्यावरण वितरण गुणांक है; C पर्यावरण में विषैले पदार्थ की सांद्रता है।

यह समीकरण सामान्य विषैली क्रिया वाले पदार्थों पर लागू होता है। चयनात्मक विषाक्तता वाले रसायनों के लिए, घातीय कारक में एक अतिरिक्त कारक शामिल करना आवश्यक है जो इस विशिष्टता को ध्यान में रखता है। जोखिम मूल्यांकन प्रणाली के व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए सरल सूत्रों का उपयोग किया जाता है। इनमें से प्रमुख इस प्रकार हैं.

1. रैखिक या रैखिक-घातीय मॉडल:

जोखिम = यूआर * सी * टी, (5.4)

जोखिम = 1 - क्स्प (-यूआर * सी * टी), (5.5)

जहां जोखिम किसी प्रतिकूल प्रभाव के घटित होने का जोखिम है, जिसे दी गई शर्तों के तहत इस प्रभाव के घटित होने की संभावना के रूप में परिभाषित किया गया है; C किसी पदार्थ की वास्तविक सांद्रता (या खुराक) है जिसका समय t के साथ प्रभाव पड़ता है; यूआर - जोखिम की इकाई, प्रभावी एकाग्रता (खुराक) के मूल्य के आधार पर जोखिम वृद्धि के अनुपात के कारक के रूप में परिभाषित; तुलनीय स्थितियों में विभिन्न लेखकों द्वारा प्राप्त प्रयोगात्मक या चिकित्सा-सांख्यिकीय सामग्री के सांख्यिकीय विश्लेषण में विशेषज्ञ विधियों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अभिव्यक्ति (5.4) मान्य है यदि गुणांक यूआर छोटा है या सांद्रता (खुराक) छोटी है।

2. थ्रेशोल्ड मॉडल एक थ्रेशोल्ड की उपस्थिति मानता है, जिसके नीचे अध्ययन किए गए कारक का व्यावहारिक रूप से कोई प्रभाव नहीं पड़ता है:

जोखिम = एच(सी-सी टी), (5.6)

जहां H हेविसाइड फ़ंक्शन है (H(x)) = 0 x £ 0 के लिए और H(x) = 1 x > 0 के लिए); सी - एक्सपोज़र एकाग्रता; सी टी - दहलीज एकाग्रता।

3. रसायनों की तीव्र विषाक्तता को निर्धारित करने के लिए व्यक्तिगत एक्शन थ्रेशोल्ड (प्रभाव की आवृत्ति का सामान्य-संभावित वितरण, प्रोबिट विश्लेषण) का मॉडल पहली बार इस्तेमाल किया गया था और सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था। हालाँकि, इसका उपयोग कई अन्य मामलों में भी किया जा सकता है।

, (5.7)

जहां C अभिनय एकाग्रता है; ए और बी अनुभवजन्य गुणांक हैं।

मॉडल का चुनाव उस वैचारिक प्रणाली पर निर्भर करता है जिसे जोखिम मूल्यांकन के लिए अपनाया जाता है। रूस में निम्नलिखित नियामक तकनीकों का उपयोग किया जाता है:

स्वच्छ विनियमन की प्रणाली (अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता की प्रणाली);

अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी, मुख्य रूप से अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी द्वारा विकसित;

हानिकारक पर्यावरणीय कारकों, निजी मॉडल और महामारी विज्ञान के अध्ययन के परिणामों के स्वच्छ विनियमन के घरेलू सिद्धांतों पर आधारित जोखिम मूल्यांकन विधियां।

एमपीसी प्रणाली:

दहलीज सिद्धांत सभी प्रतिकूल प्रभावों पर लागू होता है;

मानक (एमपीसी, आदि) का अनुपालन प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों की अनुपस्थिति की संभावना को कम करता है;

मानक से अधिक होने पर स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है, जबकि हाल तक इन प्रभावों के विशिष्ट रूप और उनकी मात्रात्मक अभिव्यक्ति को निर्धारित करने के लिए कोई व्यावहारिक तंत्र नहीं था।

उदाहरण के तौर पर, आइए हम स्वच्छता और स्वच्छता मानकों के आधार पर वायुमंडलीय वायु प्रदूषण का आकलन करने के लिए दृष्टिकोण दें। वायुमंडल में उपयोग और उत्सर्जन के लिए अनुमत मुख्य अशुद्धियाँ प्रासंगिक चिकित्सा और पर्यावरण नियमों (एमपीसी) द्वारा प्रदान की जाती हैं। यदि हानिकारक अशुद्धियों की सामग्री निर्दिष्ट नियमों से अधिक नहीं है, तो इसे ऐसी स्थिति माना जाता है जिसमें प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभाव का कोई जोखिम नहीं होता है। जब यह जोखिम होता है, तो कुल प्रदूषण सूचकांक (पी) की गणना की जाती है, और तालिका में दिए गए आंकड़ों के अनुसार चिकित्सा और पर्यावरणीय परेशानी की डिग्री का आकलन किया जाता है। 5.3.

यह एक महत्वपूर्ण फार्माकोडायनामिक संकेतक है। आमतौर पर यह सूचक एक साधारण अंकगणितीय अनुपात नहीं है और इसे ग्राफिक रूप से विभिन्न तरीकों से व्यक्त किया जा सकता है: रैखिक, घुमावदार ऊपर या नीचे वक्र, सिग्मॉइडल रेखा।

प्रत्येक दवा में कई वांछनीय और अवांछनीय गुण होते हैं। अक्सर, जब दवा की खुराक एक निश्चित सीमा तक बढ़ा दी जाती है, तो वांछित प्रभाव बढ़ जाता है, लेकिन अवांछनीय प्रभाव हो सकते हैं। किसी दवा में उसकी क्रिया के विभिन्न तरीकों के लिए एक से अधिक खुराक-प्रतिक्रिया वक्र हो सकते हैं। दवा की खुराक का अनुपात जिस पर अवांछनीय या वांछित प्रभाव उत्पन्न होता है, दवा के सुरक्षा मार्जिन या चिकित्सीय सूचकांक को चिह्नित करने के लिए उपयोग किया जाता है। किसी दवा के चिकित्सीय सूचकांक की गणना उसके प्लाज्मा सांद्रता के अनुपात से की जा सकती है जो अवांछनीय (दुष्प्रभाव) प्रभाव पैदा करती है और उन सांद्रताओं का जिनका चिकित्सीय प्रभाव होता है, जो इस दवा के उपयोग की प्रभावशीलता और जोखिम के अनुपात को अधिक सटीक रूप से चित्रित कर सकती है।

खुराक- एक समय में शरीर में प्रविष्ट पदार्थ की मात्रा; वजन, आयतन या सशर्त (जैविक) इकाइयों में व्यक्त किया गया।

खुराक के प्रकार:

• ए) एकल खुराक - एक समय में किसी पदार्थ की मात्रा
• बी) दैनिक खुराक - एक या अधिक खुराक में प्रति दिन निर्धारित दवा की मात्रा
• सी) कोर्स खुराक - उपचार के दौरान दवा की कुल मात्रा
• डी) चिकित्सीय खुराक - खुराक जिसमें दवा का उपयोग चिकित्सीय या रोगनिरोधी उद्देश्यों (सीमा, या न्यूनतम प्रभावी, औसत चिकित्सीय और उच्चतम चिकित्सीय खुराक) के लिए किया जाता है।
• ई) विषाक्त और घातक खुराक - दवाओं की खुराक जिस पर वे स्पष्ट विषाक्त प्रभाव डालना शुरू कर देते हैं या जीव की मृत्यु का कारण बनते हैं।
• ई) लोडिंग (प्रारंभिक) खुराक - प्रशासित दवा की मात्रा जो वर्तमान (चिकित्सीय) एकाग्रता में शरीर के वितरण की पूरी मात्रा को भरती है: वीडी = (सीएसएस * वीडी) / एफ
• जी) रखरखाव खुराक - दवाओं की एक व्यवस्थित रूप से प्रशासित मात्रा जो निकासी के साथ दवाओं के नुकसान की भरपाई करती है: पीडी \u003d (सीएसएस * सीएल * डीटी) / एफ

दवाओं की खुराक इकाइयाँ:

• 1) औषधियों के ग्राम या अंशों में
• 2) प्रति 1 दवाओं की संख्या किलोग्रामशरीर का वजन (उदाहरण के लिए, 1 मिलीग्राम/किग्रा) या शरीर की सतह की प्रति इकाई (उदाहरण के लिए, 1 मिलीग्राम/एम2)

औषधि खुराक के लक्ष्य:

• 1) एक निश्चित अवधि के साथ वांछित चिकित्सीय प्रभाव पैदा करने के लिए आवश्यक दवाओं की मात्रा निर्धारित करें
• 2) दवाएँ देते समय नशे और दुष्प्रभावों की घटनाओं से बचना

औषधि प्रशासन के तरीके:

1) आन्तरिक रूप से 2) आन्तरिक रूप से (खंड 5 देखें)

दवाओं की शुरूआत के लिए विकल्प:

• ए) निरंतर (ड्रिप के लंबे इंट्रावास्कुलर इंफ्यूजन द्वारा या स्वचालित डिस्पेंसर के माध्यम से)। दवाओं के निरंतर सेवन से, शरीर में इसकी एकाग्रता सुचारू रूप से बदलती रहती है और महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव से नहीं गुजरती है।
• बी) आंतरायिक प्रशासन (इंजेक्शन या गैर-इंजेक्शन विधियां) - निश्चित अंतराल (खुराक अंतराल) पर दवा का प्रशासन। दवाओं के रुक-रुक कर सेवन से शरीर में इसकी सांद्रता में लगातार उतार-चढ़ाव होता रहता है। एक निश्चित खुराक लेने के बाद, यह पहले बढ़ता है, और फिर धीरे-धीरे कम हो जाता है, दवा के अगले प्रशासन से पहले न्यूनतम मूल्य तक पहुंच जाता है। एकाग्रता में उतार-चढ़ाव जितना अधिक महत्वपूर्ण होता है, दवा की प्रशासित खुराक और इंजेक्शन के बीच का अंतराल उतना ही अधिक होता है।

चिकित्सीय प्रभाव लिए गए पदार्थ की मात्रा (खुराक) पर निर्भर करता है। यदि इस्तेमाल की गई खुराक बहुत कम है (सबथ्रेशोल्ड खुराक) और न्यूनतम चिकित्सीय खुराक तक नहीं पहुंची है तो कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। जैसे-जैसे खुराक बढ़ती है, प्रभाव की गंभीरता बढ़ती जाती है। किसी दवा के चिकित्सीय प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए खुराक-प्रभाव वक्र का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, एक ज्वरनाशक एजेंट के प्रभाव का आकलन शरीर के तापमान में कमी से किया जाता है, और एक एंटीहाइपरटेन्सिव एजेंट का प्रभाव रक्तचाप में कमी से किया जाता है।

अलग-अलग लोगों के लिए, खुराक पर प्रभाव की निर्भरता मेल नहीं खाती, यानी दवा की अलग-अलग खुराक का उपयोग करने पर समान प्रभाव प्राप्त होता है। यह विशेष रूप से प्रतिक्रियाओं में स्पष्ट रूप से व्यक्त किया गया है "एक प्रभाव है / कोई प्रभाव नहीं है।"

इसका एक उदाहरण चूहों में पूंछ पालन की घटना है (ए)। सफेद चूहे मॉर्फिन के प्रशासन पर उत्तेजना के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जो पूंछ और अंगों की असामान्य स्थिति से ध्यान देने योग्य है। मॉर्फिन की बढ़ती खुराक के प्रभाव का अध्ययन 10 चूहों के समूह पर किया गया। केवल संवेदनशील जानवर ही मॉर्फिन की कम खुराक पर प्रतिक्रिया करते हैं; जब खुराक बढ़ा दी जाती है, तो अधिकांश चूहों में पीछे की पूंछ की घटना देखी जाती है; बहुत अधिक खुराक पर, पूरा समूह प्रतिक्रिया करता है (बी)। इस प्रकार, प्रतिक्रिया की अभिव्यक्ति की आवृत्ति (प्रतिक्रिया करने वाले व्यक्तियों की संख्या) और प्रशासित खुराक के बीच एक संबंध है: 2 मिलीग्राम/किग्रा की खुराक पर, 10 में से 1 जानवर प्रतिक्रिया करता है, 10 मिलीग्राम/किग्रा की खुराक पर। - 10 में से 5.

खुराक-प्रतिक्रिया अनुपात (प्रतिक्रिया दर) व्यक्तियों की विभिन्न संवेदनशीलता द्वारा निर्धारित किया जाता है और आमतौर पर एक सामान्य वितरण वक्र (बी, दाएं) होता है। यदि खुराक-प्रतिक्रिया संबंध में एस-आकार के वक्र (बी, बाएं) के रूप में लघुगणकीय वितरण होता है, तो विभक्ति बिंदु उस खुराक से मेल खाता है जिस पर परीक्षण समूह का आधा हिस्सा दवा के प्रति प्रतिक्रिया करता है। खुराक की सीमा जिसमें खुराक-आवृत्ति अनुपात बदलता है, औसत मूल्य से व्यक्तिगत संवेदनशीलता के विचलन द्वारा निर्धारित किया जाता है।

मनुष्यों के लिए खुराक-प्रभाव अनुपात निर्धारित करना कठिन है क्योंकि प्रभाव व्यक्ति पर निर्भर करता है। नैदानिक ​​​​अध्ययनों में, प्रतिनिधि डेटा का चयन और औसत किया जाता है। इसलिए, अनुशंसित चिकित्सीय खुराक अधिकांश रोगियों के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन कुछ अपवाद भी हैं।

विभिन्न संवेदनशीलताएं (समान खुराक लेकिन अलग रक्त सांद्रता) या (समान रक्त सांद्रता लेकिन विभिन्न चिकित्सीय प्रभाव) कारकों के कारण हो सकती हैं।

क्लिनिकल फार्माकोलॉजी की वह शाखा जो दवाओं के प्रति लोगों की विभिन्न व्यक्तिगत प्रतिक्रियाओं के कारणों का अध्ययन करती है, कहलाती है। अक्सर यह प्रभाव एंजाइमेटिक सेट या एंजाइम गतिविधि में अंतर पर आधारित होता है। जातीय विशेषताएँ भी भूमिका निभा सकती हैं। कुछ दवाओं को निर्धारित करने से पहले, डॉक्टर को रोगी की चयापचय स्थिति का निर्धारण करना चाहिए।

एकाग्रता-प्रभाव अनुपात

किसी औषधीय पदार्थ के चिकित्सीय या विषाक्त प्रभाव को निर्धारित करने के लिए, एक नियम के रूप में, व्यक्तिगत अंगों पर इसके प्रभाव का अध्ययन किया जाता है। उदाहरण के लिए, संचार प्रणाली पर किसी दवा के प्रभाव का विश्लेषण करते समय, रक्त वाहिकाओं की प्रतिक्रिया की जांच की जाती है। प्रायोगिक स्थितियों में दवाओं की क्रिया का अध्ययन किया जाता है। इस प्रकार, वैसोकॉन्स्ट्रिक्टिव प्रभाव का अध्ययन संवहनी बिस्तर के विभिन्न हिस्सों से ली गई पृथक तैयारियों पर किया जाता है: पैर की सैफेनस नस, पोर्टल नस, मेसेन्टेरिक, कोरोनरी या बेसिलर धमनियां।

कई अंगों की महत्वपूर्ण गतिविधि कुछ शर्तों के तहत बनी रहती है: तापमान, पोषक तत्व समाधान की उपस्थिति और ऑक्सीजन का प्रावधान। किसी शारीरिक या औषधीय रूप से सक्रिय पदार्थ के प्रति किसी अंग की प्रतिक्रिया का अध्ययन विशेष माप उपकरणों का उपयोग करके किया जाता है। उदाहरण के लिए, रक्त वाहिका का संकुचन रक्त वाहिका को खींचने वाले दो मेहराबों के बीच की दूरी में परिवर्तन से दर्ज किया जाता है।

पृथक अंगों पर प्रयोगों के कई फायदे हैं।

• रक्त वाहिकाओं में दवा की सांद्रता का सटीक निर्धारण।
• प्रभाव दृश्य.
• पूरे जीव में प्रतिपूरक क्रिया से जुड़े प्रभावों का अभाव। उदाहरण के लिए, नॉरपेनेफ्रिन के प्रभाव में हृदय गति में वृद्धि पूरे शरीर में दर्ज नहीं की जा सकती है, क्योंकि रक्तचाप में तेज वृद्धि से रिवर्स विनियमन होता है, जिससे ब्रैडीकार्डिया होता है।
• अधिकतम प्रभाव का अध्ययन करने की संभावना. उदाहरण के लिए, कार्डियक अरेस्ट तक के नकारात्मक कालानुक्रमिक प्रभाव का पूरे जीव पर अध्ययन नहीं किया जा सकता है।

पृथक अंगों पर दवाओं की कार्रवाई के अध्ययन के नुकसान हैं।

• तैयारी के दौरान ऊतक क्षति.
• किसी पृथक अंग के कार्य पर शारीरिक नियंत्रण का नुकसान।
• गैर-शारीरिक वातावरण.

विभिन्न दवाओं की गतिविधि की तुलना करते समय, ये नुकसान महत्वहीन हैं।

पृथक अंगों के साथ-साथ, कोशिका संवर्धन और पृथक इंट्रासेल्युलर संरचनाओं (प्लाज्मा झिल्ली, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और लाइसोसोम) का उपयोग अक्सर दवाओं की कार्रवाई का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। प्रायोगिक वस्तु जितनी "छोटी" होगी, प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा को पूरे जीव में एक्सट्रपलेशन करना उतना ही कठिन होगा।