Calcolatrice emivita
Vedi quanta di una dose rimane nel tempo usando un semplice modello di decadimento esponenziale.
Campi del calcolatore
Questo e un semplice modello di decadimento esponenziale a un compartimento. La farmacocinetica reale dipende da assorbimento, distribuzione, metabolismo e variazione individuale.
Il calcolatore dell’emivita modella come una quantità decade nel tempo secondo un modello del primo ordine a un compartimento, e opzionalmente calcola il picco e il minimo allo stato stazionario per un intervallo ripetuto.
È la stessa matematica dei dieci calcolatori farmacocinetici di questo sito, riunita in un punto con una tabella di dati così puoi vedere tutta la curva invece di un singolo punto.
Leggi il limite di questa pagina prima di usarla. È il modello da manuale di una quantità che decade. Non descrive il comportamento di nessuna sostanza in una persona.
Perché la frazione dipende solo da un rapporto fra due tempi
Primo ordine significa che la velocità di perdita è proporzionale alla quantità presente, quindi la grandezza scende più in fretta all’inizio e rallenta quando si riduce. Risolvendo si ottiene un esponenziale: la frazione rimasta dopo un tempo trascorso è un mezzo elevato alla potenza di quel tempo diviso per l’emivita. L’emivita fissa dunque l’asse dei tempi e assolutamente nient’altro sulla forma della curva. Dieci unità e dieci milioni di unità perdono la stessa proporzione nello stesso tempo, che è la proprietà che rende il modello utilizzabile senza conoscere in anticipo la quantità iniziale, e anche il presupposto che fallisce più spesso in un sistema reale.
C’è una seconda ragione per cui conta il rapporto. Poiché l’esponente è un rapporto, il risultato è adimensionale, quindi un’emivita e un tempo trascorso nella stessa unità producono un numero che non può sbagliare per una conversione di unità. Quella sicurezza scompare appena i due sono in unità diverse, e un’emivita riportata in giorni inserita contro un tempo in ore è il difetto più comune in tutta questa famiglia di calcolatori. Non produce alcun messaggio e un numero perfettamente plausibile. La guida all’eliminazione del primo ordine e all’aritmetica dell’emivita svolge lo stesso modello con maggiore lunghezza, e i calcolatori che lo circondano su questo sito prendono la frazione come obiettivo invece del tempo.
Due forme di una equazione e un fattore 0.6931
L’esponenziale si può scrivere come un mezzo elevato alla potenza del tempo diviso per l’emivita, oppure come e elevato alla potenza di meno k t. Sono la stessa curva, e il ponte fra le due è la costante di eliminazione, che è il logaritmo naturale di due diviso per l’emivita. Nessuna delle due forme è quella giusta e l’altra un errore; si prestano a domande diverse. La versione con la potenza di un mezzo è facile da controllare rispetto a dimezzi interi, perché uno, due e tre dimezzamenti danno esattamente un mezzo, un quarto e un ottavo senza alcuna approssimazione. La versione esponenziale è più facile da derivare, da integrare e da combinare.
La costante di eliminazione è la grandezza che si comporta in modo coerente fra sostanze diverse in un modo che l’emivita non fa, ed è per questo che compare in così tanti calcolatori di questo sito. Passare dall’una all’altra è una sola divisione in una direzione o nell’altra. Il calcolatore della costante di eliminazione va dall’emivita alla costante di eliminazione, e il calcolatore dell’emivita dalla costante di eliminazione torna indietro. Riportare un’emivita e una costante di eliminazione per lo stesso processo non è una contraddizione in alcun senso, e un disaccordo fra le due sulla stessa pagina è prima di tutto un errore di unità.
Che cosa descrive davvero una cifra di emivita
Un’emivita misurata appartiene a una situazione misurata e porta con sé tutto ciò che quella situazione conteneva per caso. Appartiene a una sostanza, in una forma salina, per una via, in una specie, in una matrice, misurata con un metodo, su un intervallo. Contiene già l’effetto della distribuzione, del legame e della clearance, piegati insieme in un unico numero, e separarli di nuovo non è qualcosa che un calcolatore possa fare. L’emivita riportata per una di quelle condizioni non è automaticamente l’emivita per nessuna delle altre, ed è per questo che andare a prendere una cifra dal contesto sbagliato non è un errore piccolo.
Sii quindi chiaro su che cosa sia questa pagina. Prende un’emivita che fornisci tu e la manipola. Non ne fornisce nessuna, per nulla, e non tiene alcuna tabella di valori su cui attingere, perché una tabella di emivite con le condizioni di misura tolte è esattamente la cosa che viene male applicata in seguito. Se serve un’emivita, il posto onesto per trovarla è la fonte che l’ha misurata, citata, e dove non esiste una fonte citabile per la domanda posta allora la risposta corretta è che il valore non è ricavabile da qui. Il calcolatore dell’emivita efficace esiste per il caso in cui siano disponibili una costante di eliminazione e un intervallo, e la pagina di avvertenza è l’affermazione più breve di che cosa tutto questo non è.
Dove una singola esponenziale smette di descrivere qualcosa di reale
Un modello del primo ordine a un compartimento non ha fase di assorbimento, non ha distribuzione nei tessuti, non ha legame, non ha vie saturabili, non ha metaboliti e non ha via di rimozione diversa da quella che nomina. Le curve reali di concentrazione nel tempo dopo una somministrazione reale sono di solito multi-esponenziali: una fase rapida che riflette la distribuzione via dal sito e una fase lenta che riflette la rimozione. Adattare a quella curva una singola esponenziale produce un’emivita terminale apparente che è una proprietà dell’adattamento e della finestra scelta per farlo, non una costante della sostanza, e due analisi degli stessi dati possono non concordare su di essa.
L’estensione allo stato stazionario porta presupposti propri. Il fattore di accumulo tratta l’ingresso come istantaneo e la ripetizione come infinita, quindi il rapporto fra picco e minimo che produce è un’affermazione su una decadenza geometrica e non su qualcosa che sia stato misurato. Due strumenti correlati espongono la forma senza cambiare il modello: il calcolatore del fattore di accumulo isola il fattore stesso, e il calcolatore del tempo allo stato stazionario risponde a quanti intervalli servono per avvicinarsi all’asintoto. La guida all’accumulo e allo stato stazionario mette l’aritmetica contro ciò che essa modella e non modella.
Come funziona questo calcolatore
Il modello è una decadenza esponenziale. La frazione rimasta dopo un tempo t è un mezzo elevato a t diviso per l’emivita, e la quantità è quella frazione moltiplicata per la quantità iniziale.
La frazione si può scrivere nella forma familiare alternativa, e elevato a meno k t, dove k è la costante di eliminazione, uguale al logaritmo naturale di due diviso per l’emivita. Entrambe le forme sono su questo sito come calcolatori separati.
La proprietà chiave è che la frazione dipende solo da quanti dimezzi sono passati. Cento unità e un milione di unità decadono alla stessa velocità proporzionale, ed è questo che rende il modello usabile senza conoscere in anticipo la quantità iniziale.
Quando è indicato un intervallo di somministrazione, il modello viene esteso allo stato stazionario, dove il picco è la quantità iniziale moltiplicata per il fattore di accumulo e il minimo è quel picco decaduto su un intervallo.
Le formule
-
fraction remaining = 0.5^(t / t-half)
La forma che è facile da verificare rispetto a dimezzi interi.
-
fraction remaining = e^(-k x t), with k = ln(2) / t-half
La forma esponenziale equivalente. Stesso risultato, aritmetica diversa.
-
accumulation factor = 1 / (1 - 0.5^(interval / t-half))
Il rapporto fra il picco allo stato stazionario e il picco di una singola dose.
-
trough = peak x 0.5^(interval / t-half)
Il picco allo stato stazionario decaduto su un intervallo di somministrazione.
Esempio risolto
Decadenza su tre emivite e accumulo con un intervallo giornaliero
Esempio illustrativo. I numeri sono scelti per rendere l aritmetica facile da verificare. Non sono una dose, un protocollo o una raccomandazione.
Dati
- Quantità iniziale
- 100
- Emivita
- 24 hours
- Tempo trascorso
- 72 hours
- Intervallo di somministrazione
- 24 hours
- Contare le emivite
- Sostituzione
- 72 / 24
- Risultato
- 3
- Frazione rimasta
- Sostituzione
- 0.5^3
- Risultato
- 0.125
- Quantità rimasta
- Sostituzione
- 100 x 0.125
- Risultato
- 12.5
- Fattore di accumulo con un intervallo giornaliero
- Sostituzione
- 1 / (1 - 0.5^(24/24)) = 1 / 0.5
- Risultato
- 2
- Picco allo stato stazionario
- Sostituzione
- 100 x 2
- Risultato
- 200
- Minimo allo stato stazionario
- Sostituzione
- 200 x 0.5
- Risultato
- 100
Cosa dimostra
Tre dimezzi lasciano un ottavo, ed è un risultato esatto e non approssimato. Il rapporto fra picco e minimo pari a due con un intervallo giornaliero è una conseguenza diretta del fatto che l’intervallo è uguale all’emivita, e vale la pena tenerselo a mente: dimezzare l’intervallo farebbe più che raddoppiare il picco, non solo aumentarlo un po’.
Capire i valori inseriti
- initialAmount
- La quantità al punto di partenza. Scala il risultato e non cambia la frazione.
- halfLife
- L’emivita, in ore.
- Attenzione: Un’emivita espressa in giorni inserita qui dà un risultato sbagliato di un fattore ventiquattro, in silenzio. È l’errore più comune in tutta la famiglia farmacocinetica.
- elapsedTime
- Il tempo trascorso, in ore. Deve condividere le unità con l’emivita.
- dosingInterval
- L’intervallo fra le dosi, in ore. Facoltativo; se è presente vengono calcolati anche il picco e il minimo allo stato stazionario.
- Attenzione: Un intervallo molto più lungo dell’emivita dà un fattore di accumulo praticamente uguale a uno, il che è corretto e significa che non c’è accumulo significativo.
Capire i risultati
- fractionRemaining
- La quota della quantità iniziale ancora presente, da zero a uno.
- amountRemaining
- La quantità rimasta dopo il tempo trascorso.
- timeToHalf
- Il tempo che manca perché la quantità sia metà di quella iniziale, che è l’emivita inserita e viene mostrata come riferimento.
- peak
- Il picco allo stato stazionario, mostrato solo quando è indicato un intervallo. È il massimo asintotico del modello, non un livello previsto in qualcuno.
- trough
- Il minimo allo stato stazionario subito prima della dose successiva, mostrato solo quando è indicato un intervallo.
Unita spiegate
- Half-life
- Il tempo che impiega la quantità a dimezzarsi. In questo modello è una costante della sostanza, indipendente dalla quantità presente.
- First-order
- Un processo la cui velocità è proporzionale alla quantità presente, così la quantità scende più in fretta all’inizio e rallenta col tempo.
- Steady state
- Il livello raggiunto per approssimazione asintotica quando l’ingresso eguaglia la rimozione. Raggiunto entro una tolleranza dichiarata, mai esattamente.
- Accumulation
- Di quanto il picco ripetuto supera il picco di una singola dose. Un rapporto, e per costruzione almeno uno.
Errori comuni
- Mescolare le unità fra emivita, tempo trascorso e intervallo di somministrazione, che è l’errore dominante in questa famiglia e non produce alcun avviso.
- Confondere l’emivita con la costante di eliminazione, che differiscono per il fattore 0.6931.
- Leggere il picco allo stato stazionario come una concentrazione prevista in una persona. È un numero prodotto da un esponenziale.
- Usare un’emivita dichiarata per un’altra forma salina, un’altra via di somministrazione o un’altra specie, che cambiano tutte il valore.
- Aspettarsi una decadenza lineare. Metà della quantità richiede un’emivita e la metà successiva richiede lo stesso tempo di nuovo.
Limitazioni importanti
- È un modello del primo ordine a un compartimento. Non ha fase di assorbimento, non ha distribuzione nei tessuti, non ha legame alle proteine, non ha eliminazione limitata o saturabile, e non ha metaboliti.
- Un’emivita reale è misurata in un sistema reale e contiene già l’effetto della distribuzione. Questo calcolatore manipola solo il numero.
- Modella una sola sostanza e non dice nulla su combinazioni, interazioni o vie metaboliche in competizione.
- È un modello matematico, non una previsione e non un consiglio medico. Nulla su questa pagina indica quale quantità, intervallo o schema sia appropriato a qualcosa.
Domande frequenti
Qual e il principio del calcolatore di emivita?
Mostra il profilo di eliminazione temporale di un peptide stimando la concentrazione residua tramite un modello di decadimento esponenziale.
Quali parametri richiede il programma?
Dose somministrata, emivita in ore e intervallo temporale da osservare per tracciare la curva di riduzione.
Qual e la formula dell emivita?
Quantita residua = dose iniziale per 0.5 elevato a (tempo / emivita). Trascorso un intervallo pari all emivita, resta il 50%.
Quanto e attendibile questo schema?
Rappresenta un modello teorico di primo ordine che non include le complesse fasi biologiche di assorbimento ed escrezione.
L applicazione e gratuita?
Si. Il calcolatore e gratuito, riservato e funziona senza registrazioni o trasmissione dati.
Si puo utilizzare per ogni sostanza?
E valido per farmaci con cinetica lineare, ma non fornisce raccomandazioni cliniche o terapeutiche.
Cosa illustra il tracciato grafico?
Il diagramma mostra la percentuale residua di farmaco nel tempo con andamento asintotico.
Include l accumulo da dosi ripetute?
No. Esamina un singolo evento di somministrazione senza cumulare dosaggi consecutivi.
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