Methanol Toxicology and Treatment: A Mathematical Study to Explore Alcohol Dynamics

Отравление метанолом является распространенным явлением в странах с низким уровнем дохода, часто такая интоксикация вызывает серьезные метаболические нарушения. Это может привести к смерти из-за токсичности метанола. Хотя сам метанол может быть безвредным, он окисляется до формальдегида и далее распадается на муравьиную кислоту, высокие концентрации которой смертельны для людей. Расщеплению помогают два основных фермента: алкогольдегидрогеназа и формальдегид дегидрогеназы. Высокое накопление муравьиной кислоты в организме человека создает большие угрозы, в крайних случаях вызывающие смерть, если не лечить. При отравлении метанолом первичным терапевтическим средством является применение этанола, который назначается для замедления образования токсичных метаболитов путем конкурентного замещения метанола из-за его способности аффинного связывания. Более того, вспомогательная роль введения пациенту бикарбоната натрия, способствует нейтрализации метаболического ацидозиса у человека. В этой статье мы формулируем математическую модель для изучения влияния совместного введения этанола и бикарбоната натрия для лечения отравления метанолом у людей. Мы изучили систему аналитически и численно, и наблюдали динамику импульсной терапии. Был получен максимальный, зависящий от параметра, интервал времени дозирования, позволяющий выполнить полное конкурентное ингибирование метанола ниже безопасного порогового уровня, для восстановления пациентов, находящихся в состоянии алкогольного опьянения метанолом. Наши аналитические и численные результаты соответствуют опубликованным экспериментальным данным.