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
VCss​ = 15 mg/LR = ? mg/hCL = 0,045 L/kg/h55 kg

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient mit 55 kg erhält eine Theophyllin-Infusion. Die Clearance beträgt 0,045 L/kg/h. Welche Infusionsrate R in mg/h ergibt einen Steady-State-Spiegel von 15 mg/L?

55 kgCL = 0,045 L/kg/hCss = 15 mg/L
R = mg/h
2.Klinische PharmakokinetikSchwer
VCss,avg​ = ?200 mg · q8hCL = 0,05 L/kg/h71 kg · S = 0,8 · F = 1

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient mit 71 kg nimmt alle 8 h Aminophyllin oral ein (S = 0,8, F = 1). Die Theophyllin-Clearance beträgt 0,05 L/kg/h. Jede Dosis beträgt 200 mg aminophylline. Bestimme den mittleren Steady-State-Spiegel Css,avg.

CL = 0,05 L/kg/hτ = 8 hS = 0,8F = 171 kgD = 200 mg
Css,avg = mg/L
3.Pharmazeutisches RechnenMittel
ceftriaxone 2 g19,2 mL steriles Wasser zugeben.Pulvervolumen: 0,8 mL.1600 mg → ? mL

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Durchstechflasche enthält 2000 mg ceftriaxone als Pulver. Laut Übungsetikett gibt man 19,2 mL steriles Wasser zu; das Pulver vergrößert das Volumen um 0,8 mL. Die verordnete Dosis beträgt 1600 mg. Welches Volumen V ziehst du auf? Runde auf eine Nachkommastelle.

2000 mg19,2 mL+0,8 mL1600 mg
V = mL
4.Pharmazeutisches RechnenSchwer
0123455 mL

Eine Durchstechflasche enthält 500 mg Pulver. Du gibst 9,4 mL Lösungsmittel zu, und das Pulver trägt 0,6 mL Volumen bei. Die Verordnung lautet 80 mg. Ziehe die Dosis auf: Welches Volumen V gibst du?

500 mg9,4 mL + 0,6 mL80 mg
V = mL
5.Dosierung in Pädiatrie und IntensivmedizinMittel
250 Stück250 mLNormalinsulin? mL/h60 kg0,05 Stück/kg/h

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Infusion enthält 250 Einheiten Normalinsulin in 250 mL. Verordnet sind 0,05 Einheiten/kg/h für einen Patienten mit 60 kg Körpergewicht. Bestimme die Pumpenrate R in mL/h. Runde auf eine Nachkommastelle.

250 Stück/250 mL0,05 Stück/kg/h60 kg
R = mL/h
6.Dosierung in Pädiatrie und IntensivmedizinSchwer
400 mg250 mLdopamine22 mL/h80 kg? mcg/kg/min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Infusion mit dopamine (400 mg in 250 mL) läuft mit 22 mL/h. Der Patient wiegt 80 kg. Welche Dosis D in mcg/kg/min erhält der Patient? Runde auf eine Nachkommastelle.

400 mg/250 mL22 mL/h80 kg
D = mcg/kg/min
7.PharmakologieMittel

Apixaban und Rivaroxaban sind Antikoagulanzien, die direkt hemmen:

  1. AFaktor Xa
  2. BVitamin-K-Epoxid-Reduktase
  3. CDen Thrombozytenrezeptor P2Y12
  4. DThrombin
8.PharmakologieSchwer

Vor Beginn einer langfristigen Bisphosphonat-Behandlung wird einem Patienten eine zahnärztliche Kontrolle empfohlen. Warum?

  1. ABisphosphonate verursachen eine starke Zahnfleischwucherung
  2. BBisphosphonate lösen den Zahnschmelz innerhalb von Wochen auf
  3. CBisphosphonate färben die Zähne schwarz, wenn sie viele Jahre eingenommen werden
  4. DSie werden mit Kiefernekrosen nach zahnärztlichen Eingriffen in Verbindung gebracht

3Lösungen

1.Klinische Pharmakokinetik

Antwort: R = 37,13 mg/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.

Clearance

CL = 0,045·55 = 2,475 L/h

Infusionsrate

R = 2,475·15 = 37,13 mg/h

Antwort

R = 37,13 mg/h
2.Klinische Pharmakokinetik

Antwort: Css,avg = 5,634 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.

Clearance

CL = 0,05·71 = 3,55 L/h

Mittlerer Steady-State-Spiegel

Css,avg = S·F·D/(CL·τ) = 0,8·1·200/(3,55·8) = 5,634 mg/L

Antwort

Css,avg = 5,634 mg/L
3.Pharmazeutisches Rechnen

Antwort: V = 16 mL

Rekonstitution: Das Pulver nimmt Raum ein, daher ist das Endvolumen das Lösungsmittel plus das Pulvervolumen. Konzentration = Wirkstoff in der Durchstechflasche/Endvolumen, und das zu verabreichende Volumen = Dosis/Konzentration. Verwende bei einem Etikett mit mehreren Stärkeangaben die Konzentration, die zur tatsächlich zugegebenen Menge Lösungsmittel gehört. Die Zahlen dienen nur der Übung; halte dich am Patientenbett immer an die örtlichen Standards und lass Hochrisiko-Dosen doppelt kontrollieren.

Endvolumen

19,2 + 0,8 = 20 mL

Konzentration

2000/20 = 100 mg/mL

Zu verabreichendes Volumen

V = 1600/100 = 16 mL

Antwort

V = 16 mL
4.Pharmazeutisches Rechnen

Antwort: V = 1,6 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.

Endvolumen und Konzentration

9,4 + 0,6 = 10 mL
C = 500/10 = 50 mg/mL

Volumen

V = 80/50 = 1,6 mL

Antwort

V = 1,6 mL
5.Dosierung in Pädiatrie und Intensivmedizin

Antwort: R = 3 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

0,05·60 = 3 Stück/h

Konzentration

250/250 = 1 Stück/mL

Pumpenrate

R = 3/1 = 3 mL/h

Antwort

R = 3 mL/h
6.Dosierung in Pädiatrie und Intensivmedizin

Antwort: D = 7,3 mcg/kg/min

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

400 000/250 = 1600 mcg/mL

Mikrogramm pro Minute

22·1600 = 35200 mcg/h
35200/60 = 586,7 mcg/min

Pro Kilogramm

D = 586,7/80 = 7,333 ≈ 7,3 mcg/kg/min

Antwort

D = 7,3 mcg/kg/min
7.Pharmakologie

Antwort: A · Faktor Xa

Warum das die Antwort ist

Apixaban und Rivaroxaban sind direkte Faktor-Xa-Hemmer. Dabigatran hemmt direkt Thrombin, Warfarin blockiert das Vitamin-K-Recycling, und Clopidogrel blockiert P2Y12.

Antwort

A · Faktor Xa
8.Pharmakologie

Antwort: D · Sie werden mit Kiefernekrosen nach zahnärztlichen Eingriffen in Verbindung gebracht

Warum das die Antwort ist

Die Kiefernekrose ist eine seltene, aber schwerwiegende unerwünschte Wirkung, meist nach invasiven zahnärztlichen Eingriffen. Zahnprobleme werden vor Behandlungsbeginn behandelt, und eine gute Mundhygiene wird aufrechterhalten.

Antwort

D · Sie werden mit Kiefernekrosen nach zahnärztlichen Eingriffen in Verbindung gebracht

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