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Eliminazione di primo ordine ed emivita: la matematica

Pubblicato 2 min di lettura

L eliminazione di primo ordine descrive un decadimento esponenziale in cui emivita e costante cinetica k sono legate da k = ln(2) / emivita. Questo articolo e una trattazione puramente matematica e non fornisce indicazioni mediche o posologiche. Le equazioni descrivono un modello di decadimento esponenziale monocompartimentale di primo ordine.

Il modello esponenziale

La cinetica lineare di primo ordine assume che la velocita di eliminazione sia proporzionale alla quantita di farmaco o soluto presente nel sistema:

A(t) = A0 x e^(-k x t)

dove A0 e la quantita iniziale, t e il tempo trascorso, k e la costante di eliminazione e A(t) e la quantita residua al tempo t.

Come si calcola l emivita dalla costante di eliminazione k?

La costante k e l emivita descrivono il medesimo processo fisico, legate dal valore di ln(2):

k = ln(2) / emivita
emivita = ln(2) / k

Il calcolatore di costante di eliminazione ricava k dall emivita, e il calcolatore di emivita da costante cinetica esegue l operazione inversa.

Valutazione diretta della massa residua

Il calcolatore di eliminazione di primo ordine valuta A(t) per qualsiasi intervallo di tempo desiderato.

Inversioni temporali

Due quesiti classici si risolvono invertendo l equazione esponenziale:

Tempo necessario per raggiungere una frazione target:

tempo = emivita x log2(1 / frazione)

Il calcolatore di tempo a percentuale residua risolve questo valore con logaritmi in base 2.

Frazione residua dopo un dato periodo:

Il calcolatore di percentuale residua restituisce la frazione rimasta nel sistema.

Limiti del modello monocompartimentale

Questo modello lineare semplifica i meccanismi fisiologici reali, che possono presentare distribuzione tissutale multicompartimentale o saturazione metabolica. Questo sito non formula ipotesi posologiche su sostanze non approvate.

In sintesi, la quantita residua segue A(t) = A0 x e^(-kt), e la costante di eliminazione k si lega all emivita tramite k = ln(2) / emivita.

Letteratura scientifica e riferimenti

  • Rowland, M., & Tozer, T. N. (2019). Clinical Pharmacokinetics and Pharmacodynamics: Concepts and Applications (4a ed.). Wolters Kluwer. Capitolo 3: Cinetica di eliminazione e clearance.
  • Gibaldi, M., & Perrier, D. (1982). Pharmacokinetics (2a ed.). Marcel Dekker. Testo classico sulla cinetica monocompartimentale k = ln(2)/t(1/2).
  • Grogan, S., & Preuss, C. V. (2023). Pharmacokinetics. In StatPearls. PubMed PMID: 32491677. Rassegna clinica su clearance e parametri di eliminazione.

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