Klinische Pharmakokinetik: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 8 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

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1Formeln und Methoden

Klinische Pharmakokinetik

Geschwindigkeitskonstante und Halbwertszeit
k = ln 2/t½ = 0,693/t½
Zerfall erster Ordnung
C = C₀·e−kt = C₀·(1/2)t/t½
Zwei Spiegel
k = ln(C₁/C₂)/Δt
Volumen und Clearance
Vd = dose/C₀, CL = k·Vd
Aufsättigungsdosis
LD = Vd·C/(S·F)
Erhaltungsrate
R = CL·Css/(S·F)
Mittlerer Steady State
Css,avg = S·F·D/(CL·τ)
Stationärer Zustand
1 − (1/2)ⁿ nach n Halbwertszeiten; ≈ 97 % nach 5
Infusion
C = (R/CL)(1 − e−kt)
Intervall und Dosis aus Spitzen- und Talspiegel
τ = ln(Cpeak/Ctrough)/k, D = Vd·(Cpeak − Ctrough)
Cockcroft–Gault
CrCl = (140 − Alter) × kg/(72 × SCr mg/dL), × 0,85 bei Frauen
Nierenanpassung
Dosis × CrCl/normal; Dettli Q = 1 − fe·(1 − CrCl/normal)

Methode

  1. Rechne die Halbwertszeit in eine Geschwindigkeitskonstante um: k = 0,693/t½.
  2. Rechne Werte pro kg in Gesamtwerte um: Vd (L) = L/kg × Gewicht, CL (L/h) = L/kg/h × Gewicht.
  3. Wähle die Beziehung: C = C₀·e−kt, LD = Vd·C/(S·F), Erhaltungsrate = CL·Css/(S·F), τ = ln(Cpeak/Ctrough)/k.
  4. Schätze bei der Nierenfunktion zuerst die CrCl nach Cockcroft–Gault und passe dann die Dosis oder das Intervall an.
  5. Prüfe das Ergebnis: Die Spiegel fallen mit jeder Halbwertszeit um die Hälfte, und der Steady State dauert etwa fünf Halbwertszeiten.

Pharmazeutisches Rechnen

Prozentuale Konzentration
% w/v = g pro 100 mL
Wirkstoffmenge in einer Lösung
g = % × mL / 100
Verhältnisangabe
1:X = 1 g in X mL; % = 100 / X
Rekonstitution
Endvolumen = Lösungsmittel + Pulvervolumen
Konzentration
mg/mL = Wirkstoff in der Durchstechflasche / Endvolumen
Mischungskreuz
Teile von H = T − L, Teile von L = H − T
Wasser oder Grundlage
0%

Dosierung in Pädiatrie und Intensivmedizin

Tagesdosis
mg/Tag = mg/kg/Tag × Körpergewicht (kg)
Gaben pro Tag
Anzahl = 24 h / Dosierungsintervall (h)
Pfund in Kilogramm
kg = lb / 2,2
Konzentration der Infusion
Einheiten/mL = Einheiten im Beutel / Beutelvolumen
Pumpenrate
mL/h = Dosis pro Stunde / Konzentration
Titrierte Infusion
mL/h = mcg/kg/min × kg × 60 / (mcg/mL)
Dosis aus der Pumpenrate
mcg/kg/min = mL/h × (mcg/mL) / (60 × kg)
Einheiten
1 mg = 1000 mcg

2Übungsaufgaben

1.Klinische PharmakokinetikMittel
110t (h)C (mg/L)C₀ = 7 mg/Lt½ = 2,5 hC₀/2

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient erhält einen i.v. Bolus von 180 mg tobramycin. Der auf den Zeitpunkt null zurückextrapolierte Spiegel beträgt 7 mg/L und die Halbwertszeit 2,5 h. Bestimme die Clearance CL in L/h.

D = 180 mgC₀ = 7 mg/Lt½ = 2,5 h
CL = L/h
2.Klinische PharmakokinetikSchwer
t (h)C (mg/L)Css​4 hC = ?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Infusion von vancomycin läuft ohne Aufsättigungsdosis mit 60 mg/h. Die Clearance des Patienten beträgt 3 L/h und die Halbwertszeit 8 h. Wie hoch ist der Spiegel C nach 4 h?

R = 60 mg/hCL = 3 L/ht½ = 8 ht = 4 h
C = mg/L
3.Pharmazeutisches RechnenMittel
024681010 mL

Eine Lösung hat eine Verhältnisstärke von 1:10 000. Du brauchst 0,52 mg. Ziehe das Volumen in der 10-mL-Spritze auf: Welches Volumen V ist das?

1:10 0000,52 mg
V = mL
4.Pharmazeutisches RechnenSchwer
50%dextrose? mL+5%dextrose10%450 mL

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Du sollst 450 mL dextrose mit 10 % herstellen, indem du dextrose mit 50 % und mit 5 % mischst. Wie viele mL V der Lösung mit 50 % brauchst du? Runde auf ganze mL.

50%5%10%450 mL
V = mL
5.Dosierung in Pädiatrie und IntensivmedizinMittel
25 000 Stück500 mLheparin? mL/h50 kg14 Stück/kg/h

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Beutel enthält 25 000 Einheiten Heparin in 500 mL. Verordnet sind 14 Einheiten/kg/h für einen Patienten mit 50 kg Körpergewicht. Auf welche Rate R stellst du die Pumpe ein, in mL/h? Runde auf eine Nachkommastelle.

25 000 Stück/500 mL14 Stück/kg/h50 kg
R = mL/h
6.Dosierung in Pädiatrie und IntensivmedizinSchwer
4 mg250 mLnorepinephrine? mL/h72 kg6 mcg/min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Für einen Patienten mit 72 kg Körpergewicht sind norepinephrine mit 6 mcg/min verordnet. Der Beutel enthält 4 mg in 250 mL. Bestimme die Pumpenrate R in mL/h. Runde auf eine Nachkommastelle.

4 mg/250 mL6 mcg/min72 kg
R = mL/h
7.PharmakologieMittel

Was sollte die Pflegekraft einem Patienten beibringen, der mit Nitrofurantoin beginnt?

  1. AAuf nüchternen Magen mit einem Antazidum einnehmen
  2. BAbsetzen, sobald das Brennen nachlässt
  3. CMit blauem Urin rechnen, der zeigt, dass das Mittel gut wirkt
  4. DMit Nahrung einnehmen; der Urin kann dunkelgelb bis braun werden
8.PharmakologieSchwer

Ein Patient, der mehrere Zyklen Bleomycin erhalten hat, entwickelt trockenen Husten und zunehmende Atemnot. Woran sollte die Pflegekraft denken?

  1. AEine normale Wirkung, die in einem Tag vergeht
  2. BLungenfibrose durch Bleomycin
  3. CHerzinsuffizienz durch Bleomycin
  4. DDurch Angst verursachtes Asthma

3Lösungen

1.Klinische Pharmakokinetik

Antwort: CL = 7,13 L/h

Clearance und Volumen: Im Steady State entspricht die Dosierungsrate der Eliminationsrate, daher gilt die Erhaltungsrate = CL × Css. Eine Aufsättigungsdosis ist LD = Vd × C/(S × F), wobei S der Salzfaktor (Anteil des Wirkstoffs im Salz) und F die Bioverfügbarkeit (1 bei i.v.) ist. Aus zwei Spiegeln ergibt sich k = ln(C₁/C₂)/Δt; bei einem i.v. Bolus gilt Vd = Dosis/C₀ und CL = k × Vd. Die Zahlen dienen nur der Übung; halte dich am Patientenbett immer an die örtlichen Standards und lass Hochrisiko-Dosen doppelt kontrollieren.

Verteilungsvolumen

Vd = 180/7 = 25,71 L

Geschwindigkeitskonstante

k = 0,693/2,5 = 0,2773 h⁻¹

Clearance

CL = 0,2773·25,71 = 7,13 L/h

Antwort

CL = 7,13 L/h
2.Klinische Pharmakokinetik

Antwort: C = 5,858 mg/L

Ein Dosierschema entwerfen: Bei schnellen i.v. Dosen fällt der Spiegel im Intervall vom Spitzen- auf den Talspiegel, daher gilt τ = ln(Cpeak/Ctrough)/k, und die Dosis, die den Spitzenspiegel wiederherstellt, ist Vd × (Cpeak − Ctrough). Der mittlere Steady-State-Spiegel ist Css,avg = S·F·Dosis/(CL·τ). Bei einer Infusion steigt der Spiegel als C = (R/CL)(1 − e−kt). Bei einem über die Nieren ausgeschiedenen Arzneimittel wird die Dosis mit der Kreatinin-Clearance angepasst. Die Zahlen dienen nur der Übung; halte dich am Patientenbett immer an die örtlichen Standards und lass Hochrisiko-Dosen doppelt kontrollieren.

Steady-State-Spiegel

Css = 60/3 = 20 mg/L

Geschwindigkeitskonstante

k = 0,693/8 = 0,08664 h⁻¹

Spiegel nach der angegebenen Zeit

C = 20·(1 − e−0,08664·4) = 5,858 mg/L

Antwort

C = 5,858 mg/L
3.Pharmazeutisches Rechnen

Antwort: V = 5,2 mL

Von der Stärke zum Volumen: Rechne die Stärke zuerst in mg pro mL um. Ein w/v-Prozentwert sind Gramm pro 100 mL, also x % = 10x mg/mL. Eine Verhältnisstärke 1:n ist 1 g in n mL. Nach der Rekonstitution ist die Konzentration die Dosis des Pulvers geteilt durch das Endvolumen (Lösungsmittel + Pulvervolumen). Dann gilt Volumen = Dosis/Konzentration.

Stärke in mg/mL

1000 mg/10 000 mL = 0,1 mg/mL

Volumen

V = 0,52/0,1 = 5,2 mL

Antwort

V = 5,2 mL
4.Pharmazeutisches Rechnen

Antwort: V = 50 mL

Mischungskreuz: Um eine höhere Konzentration H und eine niedrigere Konzentration L zu einer Zielkonzentration T zu mischen, nimmt man (T − L) Teile von H und (H − T) Teile von L. Die Teile werden über Kreuz bestimmt: Jede Ausgangslösung bekommt den Abstand vom Ziel zur jeweils anderen Ausgangslösung. Wasser oder eine reine Grundlage zählt als 0 %. Die Zahlen dienen nur der Übung; halte dich am Patientenbett immer an die örtlichen Standards und lass Hochrisiko-Dosen doppelt kontrollieren.

Teile nach dem Mischungskreuz

50%: 10 − 5 = 5 Teile
5%: 50 − 10 = 40 Teile
gesamt: 45 Teile

Das Volumen aufteilen

V = 450·5/45 = 50 mL

Antwort

V = 50 mL

Kontrolle: 50 mL mit 50 % + 400 mL mit 5 % = 450 mL.

5.Dosierung in Pädiatrie und Intensivmedizin

Antwort: R = 14 mL/h

Heparin- und Insulininfusionen: Konzentration = Einheiten im Beutel/Beutelvolumen (Einheiten/mL). Pumpenrate (mL/h) = Einheiten pro Stunde/Konzentration, und Einheiten pro Stunde = mL/h × Konzentration. Bei einer gewichtsbezogenen Verordnung zuerst Einheiten/h = Einheiten/kg/h × Körpergewicht. Bolusvolumen = benötigte Einheiten/Stärke der Durchstechflasche. Die Zahlen dienen nur der Übung; halte dich am Patientenbett immer an die örtlichen Standards und lass Hochrisiko-Dosen doppelt kontrollieren.

Einheiten pro Stunde

14·50 = 700 Stück/h

Konzentration

25 000/500 = 50 Stück/mL

Pumpenrate

R = 700/50 = 14 mL/h

Antwort

R = 14 mL/h
6.Dosierung in Pädiatrie und Intensivmedizin

Antwort: R = 22,5 mL/h

Titrierte Infusionen: Bestimme zuerst die Konzentration in mcg/mL (mg × 1000/mL). Bei einer gewichtsbezogenen Verordnung gilt mcg/min = mcg/kg/min × Körpergewicht. Dann mL/h = mcg/min × 60/Konzentration. Rückwärts gerechnet: mcg/kg/min = mL/h × Konzentration/(60 × Körpergewicht). Die Zahlen dienen nur der Übung; halte dich am Patientenbett immer an die örtlichen Standards und lass Hochrisiko-Dosen doppelt kontrollieren.

Konzentration

4 000/250 = 16 mcg/mL

Dosis pro Stunde

Die Verordnung gilt pro Minute für den ganzen Patienten, daher wird das Körpergewicht nicht gebraucht.

6·60 = 360 mcg/h

Pumpenrate

R = 360/16 = 22,5 mL/h

Antwort

R = 22,5 mL/h
7.Pharmakologie

Antwort: D · Mit Nahrung einnehmen; der Urin kann dunkelgelb bis braun werden

Warum das die Antwort ist

Nitrofurantoin wird mit Nahrung eingenommen, um Übelkeit zu verringern, und kann den Urin harmlos dunkler färben. Die Kur wird vollständig beendet, und Husten, Atemnot oder Taubheitsgefühl sollten gemeldet werden.

Antwort

D · Mit Nahrung einnehmen; der Urin kann dunkelgelb bis braun werden
8.Pharmakologie

Antwort: B · Lungenfibrose durch Bleomycin

Warum das die Antwort ist

Bleomycin kann eine Pneumonitis und Lungenfibrose verursachen, besonders bei höheren kumulativen Dosen. Neue Atemwegssymptome werden gemeldet, und die Lungenfunktion kann überwacht werden.

Antwort

B · Lungenfibrose durch Bleomycin

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