Головна Медицина та Біофізика Фармакокінетика — Концентрація ліків та Напівперіод

💊 Фармакокінетика — Концентрація ліків та Напівперіод

Симулюйте фармакокінетику ліків в однокамерній моделі. Оберіть внутрішньовенне або пероральне введення, налаштуйте дозу, швидкість елімінації, об

Медицина та Біофізика2DЛегкий60 FPS
pharmacokinetics ↗ Відкрити окремо
DRAG · SCROLL · CLICK — керуйте прямо у вікні симуляції.

Про симулятор фармакокінетики

Цей симулятор відстежує концентрацію препарату в плазмі з часом за допомогою однокамерної фармакокінетичної моделі. Для внутрішньовенного болюсу застосовується C(t) = (D/Vd)·e−ke·t; для перорального дозування використовується рівняння Бейтмана, C(t) = F·D·ka / (Vd·(ka−ke))·(e−ke·t − e−ka·t). Далі виводяться період напіввиведення, Cmax, tmax, AUC та кліренс.

Ви обираєте шлях введення, а потім регулюєте дозу (10–2000 мг), об'єм розподілу Vd, швидкість елімінації ke, а для перорального прийому — швидкість всмоктування ka та біодоступність F. П'ять пресетів препаратів (аспірин, пеніцилін, варфарин, морфін, метформін) завантажують реалістичні значення, а перемикач логарифмічної шкали лінеаризує фазу елімінації. Саме така фармакокінетика лежить в основі вибору доз та інтервалів дозування в клінічній медицині й розробці ліків.

Часті запитання

Що таке однокамерна фармакокінетична модель?

Вона розглядає весь організм як єдину, добре перемішану камеру об'ємом Vd, у яку препарат розподіляється миттєво і з якої виводиться процесом першого порядку. Це спрощення, але воно передає основну поведінку багатьох препаратів і дає чисті аналітичні криві концентрації.

Що насправді показує ця симуляція?

Вона будує графік концентрації препарату в плазмі відносно часу після одноразової дози на лінійній або логарифмічній осі y. Заштрихована площа під кривою представляє експозицію (AUC), а пунктирні позначки виділяють період напіввиведення та пікову концентрацію Cmax у момент tmax.

Як тут обчислюється період напіввиведення?

Період напіввиведення при елімінації t½ = 0,693 / ke, де 0,693 — натуральний логарифм 2. Це час, за який концентрація в плазмі падає вдвічі на фазі елімінації, і він залежить лише від ke, а не від введеної дози.

Що роблять елементи керування Vd, ke, ka та F?

Vd (1–200 л) задає уявний об'єм, у який розподіляється препарат, і відповідно масштабує концентрацію донизу. ke (0,01–2 год⁻¹) визначає швидкість виведення препарату. Для перорального прийому ka (0,1–5 год⁻¹) контролює швидкість всмоктування, а F (5–100%) — частку дози, що досягає кровотоку.

Чому пероральна крива спочатку зростає, а потім спадає?

Пероральна доза спершу має всмоктатися, перш ніж вона може бути виведена. Рівняння Бейтмана поєднує дві конкуруючі експоненти: всмоктування (ka) підіймає концентрацію на початку, тоді як елімінація (ke) знижує її. Крива досягає піку в tmax, коли ці дві швидкості врівноважуються, а потім спадає.

Що таке Cmax, tmax та AUC?

Cmax — найвища досягнута концентрація в плазмі, а tmax — час, коли вона досягається. AUC, площа під кривою концентрації-часу, вимірює загальну експозицію препарату. Симулятор знаходить Cmax і tmax шляхом вибірки кривої й обчислює AUC чисельно за методом трапецій.

Що таке кліренс і як він відображається?

Кліренс — це об'єм плазми, очищений від препарату за одиницю часу. В однокамерній моделі він дорівнює Vd·ke, що симулятор виводить у літрах на годину. Вищий кліренс означає, що препарат виводиться швидше, а концентрації в стаціонарному стані при повторному дозуванні нижчі.

Чому внутрішньовенний болюс не має фази всмоктування?

Внутрішньовенний болюс вводить всю дозу безпосередньо в кровотік, тож всмоктування є повним і миттєвим. Його концентрація починається з максимуму D/Vd і спадає моноекспоненційно, тому на логарифмічній шкалі крива IV — пряма лінія, тоді як пероральна крива спочатку все ще зростає.

Чи є ця модель фізично точною?

Це точна підручникова однокамерна модель зі всмоктуванням і елімінацією першого порядку, а параметри пресетів переважно реалістичні. Вона свідомо ігнорує такі ускладнення, як багатокамерний розподіл, нелінійна (насичувана) кінетика, зв'язування з білками та тканинно-специфічні ефекти, тож це навчальний інструмент, а не клінічний калькулятор дозування.

Чому використовується логарифмічна вісь концентрації?

На логарифмічній осі y елімінація першого порядку виглядає як пряма лінія, оскільки концентрація падає на постійну частку за одиницю часу. Це полегшує зчитування нахилу термінальної елімінації та оцінку періоду напіввиведення, тому фармакокінетики зазвичай будують графіки концентрації саме так.

Як клініцисти застосовують фармакокінетику на практиці?

ФК визначає, скільки препарату вводити і як часто. Період напіввиведення задає розумний інтервал дозування, Vd і кліренс інформують навантажувальну та підтримувальну дози, а AUC і Cmax пов'язані з ефективністю і токсичністю. Коригування цих параметрів є ключовим у дозуванні при нирковій недостатності, педіатрії та терапевтичному моніторингу препаратів.

Схожі симуляції