Calculadora da constante de eliminacao
Converte uma meia-vida em uma constante de eliminação de primeira ordem, k = ln(2) / meia-vida. Um modelo de livro-texto, não é conselho médico ou de dosagem.
Modelos farmacocineticos
Campos da calculadora
Modelos farmacocineticos: Esta e uma ferramenta de referencia matematica e laboratorial. Ela nao diagnostica, trata ou recomenda uma dose, e nao e conselho medico.
A calculadora da constante de eliminação converte uma meia-vida na constante de velocidade, k, que aparece em todos os modelos exponenciais de primeira ordem. As duas descrevem o mesmo decaimento; k é apenas a velocidade escrita em forma exponencial em vez de em reduções a metade.
Depois de ter k, qualquer outra relação entre tempo e quantidade nesta família decorre de uma única expressão exponencial. A conversão vale a pena ter, porque os dados publicados são muitas vezes citados como meia-vida, enquanto o trabalho é muitas vezes mais fácil com k.
Porque é que uma meia-vida e uma constante de velocidade são a mesma afirmação
Uma meia-vida e uma constante de velocidade não são dois factos sobre uma substância. São duas grafias da mesma curva, e passar de uma para outra é uma definição e não uma medição. Se a quantidade cai como a exponencial de menos k vezes t, então pôr t igual à meia-vida obriga essa exponencial a valer um meio, e tirar logaritmos a ambos os lados dá k vezes meia-vida igual a ln dois. Não se consulta nenhuma propriedade de nenhuma substância para chegar lá. O 0.6931 não é nada que diga respeito à substância. É o preço fixo de medir um decaimento em reduções a metade em vez de em expoentes.
Nenhuma das formas é a mais fundamental, por isso não importa qual delas lhe fique por mãos. O que não sobrevive a uma passagem descuidada é a unidade. A mesma meia-vida escrita em horas e a mesma meia-vida escrita em minutos produzem constantes de velocidade que diferem por um fator de sessenta, ambas corretas e nenhuma comparável com a outra. Portanto, quando uma constante de velocidade chega de uma tabela, leia-a como uma meia-vida disfarçada e fixe a unidade de tempo antes de lhe fazer seja o que for. O modelo por trás da constante está explicado com mais extensão em o guia sobre eliminação de primeira ordem e aritmética da meia-vida .
Uma constante de proporcionalidade e não uma velocidade
O resultado é uma constante de proporcionalidade, e não uma quantidade por hora. A velocidade instantânea de perda em cada momento é k multiplicado pela quantidade presente, pelo que a perda por hora diminui à medida que a quantidade diminui. É essa única característica que torna o decaimento exponencial em vez de linear, e é a razão por que uma constante de velocidade e uma velocidade se trocam na conversa. Um valor citado em mg por hora muda com o sistema. Um valor citado por hora que se mantém fixo quaisquer que sejam a quantidade presente é k.
A constante só tem significado relativamente a um modelo declarado e a um compartimento declarado. Diz com que rapidez um conjunto admitido perde material por uma via admitida. Dois compartimentos que contenham a mesma substância não partilham uma constante de velocidade, e o declínio rápido do início e o declínio lento do fim que uma curva real costuma mostrar são exatamente a razão por que um único valor é, no melhor dos casos, uma aproximação da forma inteira. Isso é um limite do modelo e não da aritmética. A página original de meia-vida coloca a mesma constante dentro de um cálculo maior, onde essas omissões são mais fáceis de ver.
A unidade de entrada propaga-se a todos os valores seguintes
Como tudo o que se segue nesta família multiplica k por um tempo, a unidade de k pesa mais do que a unidade de uma quantidade jamais pesou. Dê à calculadora de eliminação de primeira ordem uma constante por minuto e um tempo em horas, e o expoente sai como um número grande que devia ser sem dimensões. Nada dá erro, porque os números não têm consciência das suas unidades. O resultado está simplesmente errado por um fator de sessenta e parece perfeitamente razoável enquanto o está.
O remédio é banal: fixe a unidade de tempo uma vez, no topo do trabalho, e converta antes de dividir seja o que for. Se uma fonte cita por minuto e o trabalho está em horas, a conversão é uma multiplicação por sessenta. O conversor de unidades de tempo faz essa conversão, e o hábito mais largo de manter uma unidade ao longo de toda uma cadeia de aritmética com peptídeos é discutido em o guia sobre conversão de unidades em peptídeos .
Verificar uma constante de velocidade que não calculou
A verificação mais barata que existe é uma ida e volta. Pegue no k que esta página devolve, meta-o outra vez na calculadora de meia-vida a partir da constante , e o número de que partiu deve reaparecer. Um resultado que difira mais do que o arredondamento aponta para um erro de unidade e não para a fórmula, já que a fórmula não tem parâmetros ajustáveis que possam ser postos mal.
Se uma fonte oferece duas constantes de velocidade, ou uma constante e uma meia-vida que não concordam, isso não é um artefacto de arredondamento. É sinal de que o material está a sair por mais de uma via, cada uma com a sua constante. Duas perdas de primeira ordem independentes a actuar em conjunto somam as suas velocidades, e a calculadora de meia-vida efetiva faz essa combinação. Este site não traz nenhuma constante de velocidade medida nem nenhuma meia-vida medida para qualquer substância em concreto, e essa lacuna é deliberada e não um descuido: uma média plausível estaria errada de uma maneira que nada a jusante conseguiria revelar. Valores medidos pertencem a uma fonte identificada, e não a uma calculadora.
Como funciona esta calculadora
Uma meia-vida é o tempo que a quantidade demora a cair para metade. O modelo exponencial escreve-se com um expoente, pelo que a relação é um logaritmo natural.
O número 0.693 é o logaritmo natural de dois, e aparece aqui porque reduzir a metade é exatamente o que o logaritmo natural de dois mede. É toda a derivação.
As formulas
-
k = ln(2) / t-half = 0.6931 / t-half
- k
- constante de eliminação, em unidades de tempo inversas
- t-half
- meia-vida, na mesma unidade de tempo
As unidades de k são o inverso das unidades de tempo. Uma meia-vida em horas dá k por hora.
Exemplo resolvido
Constante de velocidade para uma meia-vida de 24 horas
Exemplo ilustrativo. Os numeros foram escolhidos para que a aritmetica seja facil de conferir. Nao sao uma dose, um protocolo ou uma recomendacao.
Dados
- Meia-vida
- 24 hours
- Tirar o logaritmo natural de dois
- Substituicao
- ln(2)
- Resultado
- 0.6931
- Dividir pela meia-vida
- Substituicao
- 0.6931 / 24
- Resultado
- 0.02888 per hour
O que isso mostra
Uma constante de velocidade de 0.02888 por hora. Vale a pena fazer a análise dimensional aqui: 0.6931 não tem dimensões e 24 tem unidades de horas, pelo que a resposta tem de ter unidades por hora. Se um resultado tiver saído em horas, alguma coisa foi transposta.
Entendendo as entradas
- Meia-vida
- A meia-vida, em horas.
- Atencao: A meia-vida tem de estar em horas para dar k por hora. Se tiver um valor em dias ou em minutos, converta-o primeiro, ou o k que obtiver estará errado por esse fator e todo o cálculo a jusante também.
Entendendo os resultados
- Constante de eliminacao (k)
- A constante de eliminação por hora. Use-a na calculadora de eliminação de primeira ordem ou na calculadora de meia-vida a partir de k para voltar pelo caminho inverso.
Unidades explicadas
- k
- Constante de velocidade, com unidades de tempo inversas. É uma constante de proporcionalidade, não uma velocidade que se possa observar diretamente.
- ln(2)
- O logaritmo natural de dois, 0.6931. Sem dimensões, e é a ponte entre as reduções a metade e os expoentes.
Erros comuns
- Usar uma meia-vida em dias numa calculadora que espera horas, que é o erro mais comum e produz um k errado por um fator de 24.
- Ler k como uma velocidade de variação da quantidade. É uma constante de velocidade; a quantidade diminui a uma velocidade proporcional à quantidade, pelo que a velocidade em si é k vezes a quantidade.
- Esperar que um único k descreva uma substância real. Uma substância com duas vias de eliminação tem duas constantes de velocidade, e a calculadora de meia-vida efetiva combina-as.
Limitacoes importantes
- Supõe eliminação de primeira ordem, o que significa que a velocidade é proporcional à quantidade presente. A saturação, em que a eliminação passa a ser limitada por capacidade, não é modelada de todo.
- Este é um modelo de um compartimento e de primeira ordem. Assume um único conjunto homogéneo, disponibilidade imediata da quantidade inteira, e uma eliminação proporcional ao que está presente. A farmacocinética real envolve absorção, distribuição para os tecidos, ligação a proteínas, várias vias de eliminação com velocidades diferentes, e metabólitos que podem eles próprios ser ativos. Nada aqui descreve como qualquer substância se comporta numa pessoa.
- Uma meia-vida citada para uma substância real refere-se normalmente a essa substância num sistema real, onde a distribuição para os tecidos faz parte do que o número mede. Esta calculadora apenas converte o número.
Perguntas frequentes
What does the elimination rate constant calculator compute?
It converts a half-life value into the corresponding first-order elimination rate constant k, using k = ln(2) / half-life.
How do I use the elimination rate constant calculator?
Enter a half-life value in whatever time unit you are working in. The calculator returns k in the reciprocal of that same time unit.
What is k used for on the elimination rate constant calculator?
k is the rate constant in the exponential decay equation A(t) = A0 x e^(-kt) used throughout this site's pharmacokinetic model calculators, so once you have k for a given half-life you can plug it into the first-order elimination calculator directly.
What is the underlying model behind the elimination rate constant calculator?
A one-compartment, first-order, exponential, elimination model, the textbook approximation used across all ten pharmacokinetic calculators on this site.
What units does the elimination rate constant calculator return?
k has units of inverse time, matching whatever time unit you entered for the half-life, for example if half-life is in hours, k is in hours^-1.
What happens with a zero or negative half-life on the elimination rate constant calculator?
It is rejected as invalid; a half-life must be a positive number since a substance cannot have a zero or negative half-life.
Is the elimination rate constant calculator a medical or dosing tool?
No. This is a mathematical model for educational purposes only. It computes arithmetic on numbers you supply and does not represent medical advice, a dosing recommendation, or a prediction about any specific substance’s real behaviour in a body.
Is the elimination rate constant calculator free to use?
Yes. The k from half life calculator runs entirely in your browser.
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