Клиническая фармакокинетика: задачи с пошаговыми решениями

Бесплатные задачи по теме Клиническая фармакокинетика с рисунками, подсказками и подробными решениями. Каждый раз новые значения, трёх уровней: период полувыведения, уровни и нагрузочные дозы, клиренс, Vd, S и F, составление режима и коррекция при почечной недостаточности.

Бесплатная задачаЛёгкая
110t (h)C (mg/L)6 mg/L2 hC = ?

Учебное упражнение (вымышленные значения, не клиническая рекомендация). Сразу после внутривенной дозы уровень препарата tobramycin составляет 6 mg/L. Период полувыведения 2 h, препарат выводится по кинетике первого порядка. Каков уровень C через 2 h?

C₀ = 6 mg/Lt½ = 2 ht = 2 h
mg/L
Следующая задача →

Что вы отрабатываете

  1. Лёгкаяпериод полувыведения, уровни и нагрузочные дозы
  2. Средняяклиренс, Vd, S и F
  3. Сложнаясоставление режима и коррекция при почечной недостаточности

Как решать задачи по теме «Клиническая фармакокинетика»

  1. Переведите период полувыведения в константу скорости: k = 0,693/t½.
  2. Переводите значения на kg в итоговые: Vd (L) = L/kg × масса, CL (L/h) = L/kg/h × масса.
  3. Выберите соотношение: C = C₀·e−kt, LD = Vd·C/(S·F), поддерживающая скорость = CL·Css/(S·F), τ = ln(Cpeak/Ctrough)/k.
  4. Для функции почек сначала оцените CrCl по Кокрофту — Голту, затем масштабируйте дозу или интервал.
  5. Проверьте результат: уровни снижаются вдвое за каждый период полувыведения, а равновесное состояние наступает примерно через пять периодов полувыведения.

Типичные ошибки

  • Использование 1/t½ вместо 0,693/t½.
  • Использование log₁₀ вместо ln.
  • Умножение на S или F вместо деления.
  • Забывание массы тела для значений на kg.
  • Введение всей нагрузочной дозы, когда часть уровня уже есть.

Основные формулы

Константа скорости и период полувыведения
k = ln 2/t½ = 0,693/t½
Распад первого порядка
C = C₀·e−kt = C₀·(1/2)t/t½
Два уровня
k = ln(C₁/C₂)/Δt
Объём и клиренс
Vd = dose/C₀, CL = k·Vd
Нагрузочная доза
LD = Vd·C/(S·F)
Поддерживающая скорость
R = CL·Css/(S·F)
Средний равновесный уровень
Css,avg = S·F·D/(CL·τ)
Установившийся режим
1 − (1/2)ⁿ после n периодов полувыведения; ≈ 97% после 5
Инфузия
C = (R/CL)(1 − e−kt)
Интервал и доза по пику и минимуму
τ = ln(Cpeak/Ctrough)/k, D = Vd·(Cpeak − Ctrough)
Кокрофт — Голт
CrCl = (140 − возраст) × kg/(72 × SCr mg/dL), × 0,85 для женщин
Коррекция при нарушении функции почек
доза × CrCl/норма; Деттли Q = 1 − fe·(1 − CrCl/норма)

Изучите тему «Клиническая фармакокинетика» с нуля

Перед этим: Расчёт доз, Фармацевтические расчёты

1Что происходит с дозой

Фармакокинетика описывает, как уровень препарата в крови меняется со временем. Клиническая фармакокинетика использует простую модель для выбора доз: организм — одна хорошо перемешанная камера с объёмом распределения (Vd) и клиренсом (CL).

Большинство препаратов выводится по кинетике первого порядка: за каждый час удаляется одна и та же доля препарата, а не одно и то же количество. Поэтому уровень уменьшается вдвое после каждого периода полувыведения.

Эта модель применяется для препаратов с узким терапевтическим диапазоном, таких как аминогликозиды, ванкомицин, теофиллин, фенитоин и дигоксин. Все значения в этом уроке — типичные числа из учебников для тренировки.

2Период полувыведения и константа скорости элиминации

Константа скорости элиминации k (в h⁻¹) и период полувыведения t½ связаны друг с другом:

k = ln 2 / t½ = 0,693 / t½ C = C₀ · e−kt = C₀ · (1/2)t/t½

На графике с логарифмической осью концентрации (полулогарифмический график) распад первого порядка — это прямая линия. По двум уровням C₁ и C₂, взятым с интервалом Δt:

k = ln(C₁/C₂) / Δt

При регулярных дозах или инфузии уровень растёт до равновесного: через n периодов полувыведения он достигает 1 − (1/2)ⁿ от него, около 97% через 5 периодов полувыведения.

Самопроверка Уровень падает с 8 mg/L до 2 mg/L за 6 часов. Каков период полувыведения?
  1. 1,5 h
  2. 3 h
  3. 4 h
  4. 6 h

Ответ: 3 h. 8 → 4 → 2 — это два уменьшения вдвое за 6 h, поэтому t½ = 3 h. По формуле: k = ln(8/2)/6 = 0,231 h⁻¹ и t½ = 0,693/0,231 = 3 h.

3Нагрузочная и поддерживающая доза

Нагрузочная доза сразу заполняет объём распределения до целевого уровня. Поддерживающая доза возмещает выведенное, поэтому в равновесном состоянии скорость поступления равна скорости выведения.

LD = Vd × Ctarget / (S × F) поддерживающая скорость = CL × Css / (S × F)
  • S — солевой фактор: доля соли, являющаяся активным препаратом, например 0,8 для аминофиллина (теофиллин) и 0,92 для фенитоина натрия.
  • F — биодоступность: доля пероральной дозы, достигающая крови, 1 для внутривенных доз.
  • Vd часто дан на kg (L/kg): сначала умножьте на массу.

При введении доз каждые τ часов средний равновесный уровень равен Css,avg = S·F·доза/(CL·τ).

Самопроверка Vd = 0,5 L/kg, масса 80 kg, цель 10 mg/L. Препарат вводится в виде соли с S = 0,8 (внутривенно). Какова нагрузочная доза?
  1. 320 mg
  2. 400 mg
  3. 500 mg
  4. 6,25 mg

Ответ: 500 mg. Vd = 0,5 × 80 = 40 L. Нужно активного препарата: 40 × 10 = 400 mg; деление на S = 0,8 даёт 500 mg соли. 320 mg умножает на S вместо деления.

4Пики, минимальные уровни и функция почек

При быстром внутривенном введении доз уровень падает от пика до минимума в течение интервала дозирования τ. Чтобы достичь выбранных пика и минимума:

τ = ln(Cpeak/Ctrough) / k доза = Vd × (Cpeak − Ctrough)

Многие препараты выводятся почками. Клиренс креатинина оценивают по уравнению Кокрофта — Голта: CrCl = (140 − возраст) × масса/(72 × SCr в mg/dL), × 0,85 для женщин.

Для препарата, выводимого почти полностью почками, дозу масштабируют пропорционально клиренсу (доза × CrCl/норма) или удлиняют интервал (τ × норма/CrCl). Если почками выводится только доля fe, доля дозы по Деттли равна Q = 1 − fe·(1 − CrCl/норма).

5Разобранный пример

Проходите каждый шаг и предсказывайте следующий, прежде чем открывать его. Все значения придуманы для тренировки.

Разобранный пример

Период полувыведения гентамицина у пациента 3 h. Цель: пик 8 mg/L и минимум 1 mg/L. Считая, что дозы вводятся внутривенно быстро, какой интервал дозирования нужен?

1

Константа скорости

k = 0,693 / 3 = 0,231 h⁻¹
2

Интервал

Уровень должен упасть с 8 до 1 mg/L, то есть в 8 раз.

τ = ln(8/1) / 0,231 = 2,079 / 0,231 = 9,0 h
3

Проверка по периодам полувыведения

8 → 4 → 2 → 1 — это три уменьшения вдвое: 3 × 3 h = 9 h. Ответ сходится.

Ответ

Интервал дозирования составляет 9 h; на практике его округляют до удобного значения и проверяют уровни.

6Типичные ошибки и экзаменационные вопросы

  • Использование 1/t½ вместо 0,693/t½ для k.
  • Использование log₁₀ вместо натурального логарифма ln.
  • Забывание умножить Vd или CL «на kg» на массу.
  • Умножение на S или F вместо деления.
  • Введение полной нагрузочной дозы, когда у пациента уже есть некоторый уровень: нужна только разность.

Лёгкий: k и t½, уровень через заданное время, равновесное состояние и простая нагрузочная доза. Средний: поддерживающие скорости, S и F, k по двум уровням, Vd и CL. Сложный: интервал и доза по пику и минимуму, коррекция при нарушении функции почек, средние равновесные уровни и инфузии до равновесного состояния.

Самопроверка Инфузия начата без нагрузочной дозы. Период полувыведения 6 h. Какая примерно доля равновесного уровня достигается через 12 h?
  1. 100%
  2. 25%
  3. 50%
  4. 75%

Ответ: 75%. 12 h — это два периода полувыведения: 1 − (1/2)² = 0,75, то есть 75%. 25% — часть, которой ещё не хватает. Равновесное состояние наступает примерно через 5 периодов полувыведения, здесь через 30 h.

Изучайте шаг за шагом в приложенииИзучайте шаг за шагом в приложении

Разобранные примеры

Пример 1Лёгкая
110100t (h)C (mg/L)10 mg/L9 hC = ?

Учебное упражнение (вымышленные значения, не клиническая рекомендация). Сразу после внутривенной дозы уровень препарата gentamicin составляет 10 mg/L. Период полувыведения 3 h, препарат выводится по кинетике первого порядка. Каков уровень C через 9 h?

C₀ = 10 mg/Lt½ = 3 ht = 9 h

Найти: C (mg/L)

Показать подсказки
  1. Число периодов полувыведения: n = t/t½.
  2. C = C₀·(1/2)ⁿ или C = C₀·e^(−kt), где k = 0,693/t½.
  3. n = 9/3 = 3.
Показать ответ и пошаговое решение

Элиминация первого порядка: из организма удаляется постоянная доля препарата в час, поэтому C = C₀·e−kt, где k = ln 2/t½ = 0,693/t½. Через n периодов полувыведения C = C₀·(1/2)ⁿ. При регулярных дозах или инфузии уровень достигает 1 − (1/2)ⁿ равновесной концентрации через n периодов полувыведения: около 97% через 5. Нагрузочная доза заполняет объём распределения: LD = Vd × C. Числа даны только для практики; у постели больного всегда следуйте местным протоколам и проводите двойную проверку доз препаратов высокого риска.

Число периодов полупревращения

n = 9/3 = 3

Уровень

C = 10·(1/2)3 = 1,25 mg/L

Ответ

C = 1,25 mg/L
Пример 2Средняя
Vd = 7 L/kgC = 1 mcg/LLD = ? mcg52 kg · S = 1 · F = 0,7

Учебное упражнение (вымышленные значения, не клиническая рекомендация). Пациенту массой 52 kg нужно ввести нагрузочную дозу digoxin в таблетках, чтобы достичь уровня 1 mcg/L. Объём распределения 7 L/kg, биодоступность таблеток F = 0,7. Найдите общую пероральную нагрузочную дозу LD в mcg.

52 kgVd = 7 L/kgC = 1 mcg/LF = 0,7

Найти: LD (mcg)

Показать подсказки
  1. LD = Vd × C/(S × F).
  2. Для таблеток S = 1 и F = 0,7.
  3. Vd = 7·52 = 364 L.
Показать ответ и пошаговое решение

Клиренс и объём: в равновесном состоянии скорость введения равна скорости элиминации, поэтому поддерживающая скорость = CL × Css. Нагрузочная доза равна LD = Vd × C/(S × F), где S — солевой фактор (доля активного препарата в соли), а F — биодоступность (1 при внутривенном введении). По двум уровням k = ln(C₁/C₂)/Δt; для внутривенного болюса Vd = доза/C₀ и CL = k × Vd. Числа даны только для практики; у постели больного всегда следуйте местным протоколам и проводите двойную проверку доз препаратов высокого риска.

Объём распределения

Vd = 7·52 = 364 L

Нужное количество активного препарата

Vd·C = 364·1 = 364 mcg

Нагрузочная доза

LD = 364/(1·0,7) = 520 mcg

Ответ

LD = 520 mcg

На практике дозу округляют до удобного количества.

Пример 3Сложная
VCss,avg​ = ?200 mg · q12hCL = 0,03 L/kg/h86 kg · S = 1 · F = 1

Учебное упражнение (вымышленные значения, не клиническая рекомендация). Пациент массой 86 kg принимает теофиллин внутрь (F = 1) каждые 12 h. Клиренс 0,03 L/kg/h. Каждая доза составляет 200 mg препарата theophylline. Найдите средний равновесный уровень Css,avg.

CL = 0,03 L/kg/hτ = 12 hS = 1F = 186 kgD = 200 mg

Найти: Css,avg (mg/L)

Показать подсказки
  1. В равновесном состоянии средняя скорость поступления равна скорости выведения: S·F·D/τ = CL·Css,avg.
  2. CL (L/h) = CL (L/kg/h) × масса.
  3. CL = 0,03·86 = 2,58 L/h.
Показать ответ и пошаговое решение

Составление режима: при быстром внутривенном введении доз уровень падает от пика до минимума в течение интервала, поэтому τ = ln(Cpeak/Ctrough)/k, а доза, восстанавливающая пик, равна Vd × (Cpeak − Ctrough). Средний равновесный уровень равен Css,avg = S·F·доза/(CL·τ). Инфузия нарастает как C = (R/CL)(1 − e−kt). Для препарата, выводимого почками, дозу масштабируют по клиренсу креатинина. Числа даны только для практики; у постели больного всегда следуйте местным протоколам и проводите двойную проверку доз препаратов высокого риска.

Клиренс

CL = 0,03·86 = 2,58 L/h

Средний равновесный уровень

Css,avg = S·F·D/(CL·τ) = 1·1·200/(2,58·12) = 6,46 mg/L

Ответ

Css,avg = 6,46 mg/L

Вопросы и ответы

Клиническая фармакокинетика: что это?

Фармакокинетика описывает, как уровень препарата в крови меняется со временем. Клиническая фармакокинетика использует простую модель для выбора доз: организм — одна хорошо перемешанная камера с объёмом распределения (Vd) и клиренсом (CL).

Большинство препаратов выводится по кинетике первого порядка: за каждый час удаляется одна и та же доля препарата, а не одно и то же количество. Поэтому уровень уменьшается вдвое после каждого периода полувыведения.

Клиническая фармакокинетика: как решать задачи шаг за шагом?
  1. Переведите период полувыведения в константу скорости: k = 0,693/t½.
  2. Переводите значения на kg в итоговые: Vd (L) = L/kg × масса, CL (L/h) = L/kg/h × масса.
  3. Выберите соотношение: C = C₀·e−kt, LD = Vd·C/(S·F), поддерживающая скорость = CL·Css/(S·F), τ = ln(Cpeak/Ctrough)/k.
  4. Для функции почек сначала оцените CrCl по Кокрофту — Голту, затем масштабируйте дозу или интервал.
  5. Проверьте результат: уровни снижаются вдвое за каждый период полувыведения, а равновесное состояние наступает примерно через пять периодов полувыведения.
Клиническая фармакокинетика: какие ошибки самые частые?
  • Использование 1/t½ вместо 0,693/t½.
  • Использование log₁₀ вместо ln.
  • Умножение на S или F вместо деления.
  • Забывание массы тела для значений на kg.
  • Введение всей нагрузочной дозы, когда часть уровня уже есть.
Клиническая фармакокинетика: что вы тренируете?
  • Лёгкая: период полувыведения, уровни и нагрузочные дозы
  • Средняя: клиренс, Vd, S и F
  • Сложная: составление режима и коррекция при почечной недостаточности

В каждой задаче новые значения, поэтому вы учите метод, а не ответ. Застряли? Сначала откройте небольшую подсказку, а полное объяснение — только когда оно понадобится.

Как проходят занятия

  • В каждой задаче новые значения, поэтому вы учите метод, а не ответ.
  • Застряли? Сначала откройте небольшую подсказку, а полное объяснение — только когда оно понадобится.
  • Ваш прогресс, ошибки и сохранённые задачи остаются, поэтому перед экзаменом вы сможете всё повторить.

Темы до и после этой

Сначала изучите

Калькуляторы

Курсы с этой темой

Другие темы: Сестринское дело

Лист заданий для печати