Biological half-life
જૈવિક અર્ધ-જીવન (અર્ધ-જીવન નાબૂદી, ઔષધીય અર્ધ-જીવન) એ જૈવિક પદાર્થ (જેમ કે દવા) ની સાંદ્રતામાં તેની મહત્તમ સાંદ્રતા (સી. એમ. એ. એક્સ.) થી લોહીના પ્લાઝ્મામાં સી. એમ. એ. એક્સ. ની અડધી સાંદ્રતામાં ઘટાડો કરવા માટેનો સમય છે. તે સંક્ષેપ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. આનો ઉપયોગ શરીરમાંથી મેટાબોલાઇટ્સ, દવાઓ અને સિગ્નલિંગ મોલેક્યુલ્સ જેવી વસ્તુઓને દૂર કરવા માટે થાય છે. લાક્ષણિક રીતે, જૈવિક અર્ધ-જીવન યકૃત ચયાપચય દ્વારા અને કિડની અને આંતરડા દ્વારા માપેલા પદાર્થના વિસર્જન દ્વારા શરીરના કુદરતી બિનઝેરીકરણ (સફાઇ) નો સંદર્ભ આપે છે. આ ખ્યાલનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે દૂર કરવાનો દર આશરે ઘાતાંકીય હોય. તબીબી સંદર્ભમાં, અર્ધ-જીવન સ્પષ્ટપણે વર્ણવે છે કે જ્યારે કોઈ જીવતંત્રના સંપૂર્ણ રક્તમાં પરિભ્રમણ થાય છે ત્યારે પદાર્થની રક્ત પ્લાઝ્મા સાંદ્રતા (પ્લાઝ્મા અર્ધ-જીવન) તેની સ્થિર સ્થિતિને અડધી કરવામાં કેટલો સમય લે છે. આ માપ દવા, ફાર્માકોલોજી અને ફાર્માકોકાઇનેટિક્સમાં ઉપયોગી છે કારણ કે તે નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે કે કેટલી દવા લેવાની જરૂર છે અને જો ચોક્કસ સરેરાશ માત્રાની સતત જરૂર હોય તો તેને કેટલી વાર લેવાની જરૂર છે. તેનાથી વિપરીત, પ્લાઝ્મામાં પદાર્થની સ્થિરતાને પ્લાઝ્મા સ્થિરતા તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે. પ્લાઝ્મામાં દવાઓનું સચોટ વિશ્લેષણ સુનિશ્ચિત કરવા અને દવાની શોધ માટે આ જરૂરી છે. પેશીઓમાં સંચય, પ્રોટીન બંધન, સક્રિય ચયાપચય અને રીસેપ્ટર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ સહિતના પરિબળોને કારણે પદાર્થના જૈવિક અને પ્લાઝ્મા અર્ધ-જીવન વચ્ચેનો સંબંધ પ્રશ્નમાં રહેલા પદાર્થના આધારે જટિલ હોઈ શકે છે. ઉદાહરણો પાણી મનુષ્યમાં પાણીનું જૈવિક અર્ધ-જીવન લગભગ 7 થી 14 દિવસ છે. તેને વર્તન દ્વારા બદલી શકાય છે. મોટી માત્રામાં આલ્કોહોલ પીવાથી શરીરમાં પાણીની જૈવિક અર્ધ-આયુષ્યમાં ઘટાડો થશે. આનો ઉપયોગ એવા દર્દીઓને શુદ્ધ કરવા માટે કરવામાં આવે છે જેઓ આંતરિક રીતે ટ્રીટીટેડ પાણીથી દૂષિત હોય છે. આ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિનો આધાર એ દર વધારવાનો છે કે જેના પર શરીરમાં પાણીને નવા પાણીથી બદલવામાં આવે છે. આલ્કોહોલ માનવ શરીરમાંથી યકૃતમાં આલ્કોહોલ ડિહાઇડ્રોજનેઝ દ્વારા ઓક્સિડેશન દ્વારા ઇથેનોલ (પીવાનું આલ્કોહોલ) દૂર કરવું મર્યાદિત છે. તેથી લોહીમાંથી આલ્કોહોલની મોટી સાંદ્રતાને દૂર કરવાથી શૂન્ય-ક્રમના ગતિશાસ્ત્રને અનુસરી શકાય છે. ઉપરાંત, એક પદાર્થ માટે દર-મર્યાદિત કરવાના પગલાં અન્ય પદાર્થો સાથે સામાન્ય હોઈ શકે છે. દાખલા તરીકે, લોહીમાં આલ્કોહોલની સાંદ્રતાનો ઉપયોગ મિથેનોલ અને ઇથિલિન ગ્લાયકોલના બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં ફેરફાર કરવા માટે થઈ શકે છે. આ રીતે માનવ શરીરમાં ઝેરી ફોર્મેલ્ડિહાઇડ અને ફોર્મિક એસિડમાં મિથેનોલનું ઓક્સિડેશન મિથેનોલનું સેવન કરનાર વ્યક્તિને યોગ્ય માત્રામાં ઇથેનોલ આપીને અટકાવી શકાય છે. મિથેનોલ ખૂબ જ ઝેરી છે અને અંધત્વ અને મૃત્યુનું કારણ બને છે. જે વ્યક્તિએ ઇથિલિન ગ્લાયકોલનું સેવન કર્યું હોય તેની સારવાર પણ એ જ રીતે થઈ શકે છે. અર્ધ જીવન એ વ્યક્તિના વ્યક્તિલક્ષી ચયાપચય દર સાથે પણ સંબંધિત છે. સામાન્ય પ્રિસ્ક્રિપ્શન દવાઓ ધાતુઓ મનુષ્યમાં સીઝિયમનું જૈવિક અર્ધ-જીવન એકથી ચાર મહિનાની વચ્ચે હોય છે. વ્યક્તિને પ્રૂશિયન વાદળી ખવડાવીને આને ટૂંકાવી શકાય છે. પાચનતંત્રમાં પ્રુશિયન વાદળી ઘન આયન વિનિમાયક તરીકે કામ કરે છે જે પોટેશિયમ આયનોને મુક્ત કરતી વખતે સીઝિયમને શોષી લે છે. કેટલાક પદાર્થો માટે, માનવ અથવા પ્રાણીના શરીરને ઘણા ભાગોથી બનેલું હોવાનું વિચારવું મહત્વપૂર્ણ છે, દરેક પદાર્થ પ્રત્યે પોતાનું આકર્ષણ ધરાવે છે, અને દરેક ભાગ અલગ જૈવિક અર્ધ-જીવન (શારીરિક-આધારિત ફાર્માકોકાઇનેટીક મોડેલિંગ) ધરાવે છે. આખા જીવતંત્રમાંથી પદાર્થને દૂર કરવાના પ્રયાસોથી જીવતંત્રના એક ભાગમાં હાજર બોજમાં વધારો થવાની અસર થઈ શકે છે. દાખલા તરીકે, જો લીડથી દૂષિત વ્યક્તિને ચેલેશન થેરાપીમાં EDTA આપવામાં આવે, તો જ્યારે શરીરમાંથી લીડ ગુમાવવાના દરમાં વધારો થશે, ત્યારે શરીરની અંદરનું લીડ મગજમાં સ્થાનાંતરિત થવાનું વલણ ધરાવે છે જ્યાં તે સૌથી વધુ નુકસાન કરી શકે છે. શરીરમાં પોલોનિયમ લગભગ 30 થી 50 દિવસનું જૈવિક અર્ધ-જીવન ધરાવે છે. શરીરમાં સીઝિયમ લગભગ એકથી ચાર મહિનાનું જૈવિક અર્ધ-જીવન ધરાવે છે. શરીરમાં બુધ (મિથાઈલમર્ક્યુરી તરીકે) લગભગ 65 દિવસનું અર્ધ-જીવન ધરાવે છે. લોહીમાં લીડનું અર્ધ જીવન 28-36 દિવસનું હોય છે. હાડકામાં લીડનું જૈવિક અર્ધ-જીવન લગભગ દસ વર્ષનું હોય છે. હાડકામાં કેડમિયમ લગભગ 30 વર્ષનું જૈવિક અર્ધ-જીવન ધરાવે છે. હાડકાંમાં પ્લુટોનિયમ લગભગ 100 વર્ષનું જૈવિક અર્ધ-જીવન ધરાવે છે. યકૃતમાં પ્લુટોનિયમ લગભગ 40 વર્ષનું જૈવિક અર્ધ-જીવન ધરાવે છે. પેરિફેરલ અર્ધ-જીવન કેટલાક પદાર્થોનું શરીરના જુદા જુદા ભાગોમાં અલગ અર્ધ-જીવન હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સીટોસિનનું અર્ધ-જીવન સામાન્ય રીતે લોહીમાં લગભગ ત્રણ મિનિટ હોય છે જ્યારે તેને નસમાં આપવામાં આવે છે. પેરિફેરલી સંચાલિત (દા. ત. ઓક્સિટોસિન જેવા નસમાં) પેપ્ટાઇડ્સ લોહી-મગજ-અવરોધને ખૂબ જ નબળી રીતે પાર કરે છે, જો કે આ માર્ગ દ્વારા આપવામાં આવે ત્યારે ખૂબ જ ઓછી માત્રા (<1 ટકા) મનુષ્યમાં કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં પ્રવેશતા દેખાય છે. પેરિફેરલ વહીવટથી વિપરીત, જ્યારે અનુનાસિક સ્પ્રે દ્વારા ઇન્ટ્રાનાસલી સંચાલિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઓક્સિટોસિન વિશ્વસનીય રીતે રક્ત-મગજના અવરોધને પાર કરે છે અને મનુષ્યમાં સાયકોએક્ટિવ અસરો દર્શાવે છે. વધુમાં, પેરિફેરલ વહીવટના કિસ્સામાં પણ વિપરીત, ઇન્ટ્રાનાસલ ઓક્સિટોસિનનો કેન્દ્રિય સમયગાળો ઓછામાં ઓછો 2.25 કલાક અને 4 કલાક જેટલો લાંબો હોય છે. આ હકીકતના સંભવિત સંબંધમાં, મગજમાં અંતર્જાત ઓક્સિટોસિનની સાંદ્રતા પેરિફેરલ સ્તરો કરતાં 1000 ગણી વધારે હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. દર સમીકરણો પ્રથમ ક્રમની નાબૂદી અર્ધ-વખત એવી પ્રક્રિયાઓને લાગુ પડે છે જ્યાં નાબૂદીનો દર ઘાતાંકીય હોય. જો તે સમયે પદાર્થની સાંદ્રતા હોય, તો તેની સમય નિર્ભરતા k એ પ્રતિક્રિયા દર અચળાંક છે તેના દ્વારા આપવામાં આવે છે. આવા ક્ષયનો દર પ્રથમ ક્રમની પ્રતિક્રિયામાંથી ઉદ્ભવે છે જ્યાં નાબૂદીનો દર પદાર્થની માત્રાના પ્રમાણમાં હોય છેઃ આ પ્રક્રિયા માટે અર્ધ-જીવન વૈકલ્પિક રીતે, અર્ધ-જીવન તેના દ્વારા આપવામાં આવે છે જ્યાં λz એ અર્ધ-ગાણિતિક સ્કેલ પર પદાર્થ માટે સમય-એકાગ્રતા વળાંકના અંતિમ તબક્કાનો ઢોળાવ છે. અર્ધ-જીવન ક્લિઅરન્સ (સી. એલ.) અને વિતરણના જથ્થા (વી. ડી.) દ્વારા નક્કી થાય છે અને સંબંધને નીચેના સમીકરણ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છેઃ તબીબી વ્યવહારમાં, આનો અર્થ એ છે કે નિયમિત માત્રા શરૂ થયા પછી, બંધ થયા પછી અથવા માત્રા બદલાયા પછી દવાના સીરમની સાંદ્રતા સ્થિર સ્થિતિમાં પહોંચવામાં અર્ધ-જીવન કરતાં 4 થી 5 ગણો સમય લાગે છે. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, ડિગોક્સિનનું અર્ધ-જીવન (અથવા ટી 1⁄2) 24-36 એચ છે; આનો અર્થ એ છે કે માત્રામાં ફેરફાર સંપૂર્ણ અસર લેવા માટે અઠવાડિયાનો શ્રેષ્ઠ ભાગ લેશે. આ કારણોસર, લાંબી અર્ધ-જીવન ધરાવતી દવાઓ (દા. ત., એમીઓડેરોન, લગભગ 58 દિવસની નાબૂદી) સામાન્ય રીતે તેમની ઇચ્છિત તબીબી અસર વધુ ઝડપથી પ્રાપ્ત કરવા માટે લોડિંગ માત્રા સાથે શરૂ કરવામાં આવે છે. બાયફેસિક અર્ધ-જીવન ઘણી દવાઓ બાયફેસિક નાબૂદી વળાંકને અનુસરે છે-પહેલા એક તીવ્ર ઢોળાવ પછી છીછરા ઢોળાવઃ વળાંકનો STEEP (પ્રારંભિક) ભાગ-> શરીરમાં દવાનું પ્રારંભિક વિતરણ. વળાંકનો નાનો ભાગ-> દવાનું અંતિમ વિસર્જન, જે પેશીના ખંડમાંથી લોહીમાં દવાના પ્રકાશન પર આધારિત છે. લાંબા અર્ધ-જીવનને અંતિમ અર્ધ-જીવન કહેવામાં આવે છે અને સૌથી મોટા ઘટકના અર્ધ-જીવનને પ્રબળ અર્ધ-જીવન કહેવામાં આવે છે. વધુ વિગતવાર વર્ણન માટે ફાર્માકોકાઇનેટિક્સ § મલ્ટી-કમ્પાર્ટમેન્ટલ મોડેલ્સ જુઓ. અર્ધ-જીવન પણ જુઓ, જે ભૌતિકશાસ્ત્ર અથવા ફાર્માકોલોજીમાં સામાન્ય ગાણિતિક ખ્યાલને સંબંધિત છે. અસરકારક અર્ધ-જીવન સંદર્ભો દવામાં ફાર્માકોકાઇનેટિક્સ ગણિત ટેમ્પોરલ એક્સપોનેન્શિયલ્સ