SimEliminasi — Ekskresi Renal, Ekskresi Non-Renal & Konsep Klirens

FAR503 Farmakokinetik · Sesi 5 · simulasi, kalkulasi, animasi mekanistik, proses biomolekuler, dan laporan

Ilustrasi mekanistik: tiap titik mewakili sejumlah molekul obat. Jumlah titik mengikuti persamaan di panel rumus, sehingga yang terlihat di animasi sama dengan hasil perhitungan. Warna variabel pada rumus sama dengan warna labelnya di animasi.

Variabel

Mengubah variabel akan memulai ulang animasi.

■ jumlah obat (A, M)■ volume/ruang (Vd, V)■ laju/klirens (k, CL)■ konsentrasi (C)■ fraksi (F, f)
Rumus dengan nilai saat ini
Grafik terbentuk seiring waktu

Ilustrasi tingkat sel dan molekul untuk tiap proses eliminasi: struktur sawar filtrasi glomerulus, transporter sekresi tubular (OAT, OCT, MATE, MRP), difusi pasif dan ion trapping, ekskresi bilier, sirkulasi enterohepatik, dan hemodialisis. Ikuti langkah demi langkah dengan tombol ▶, lalu coba eksperimen cepat di panel kanan. Arahkan kursor ke struktur pada gambar untuk penjelasan.

Pilih proses

Langkah
Eksperimen cepat

Klirens adalah volume plasma yang dibersihkan sempurna dari obat per satuan waktu. Pada pemberian intravena, CL = Dosis/AUC. Klirens dan volume distribusi adalah parameter primer, sedangkan ke = CL/Vd dan t½ = 0,693·Vd/CL adalah parameter turunan. Ubah Vd dengan CL tetap untuk melihat bahwa t½ dapat memanjang tanpa perubahan klirens.

Parameter

Kasus
Masukan
Kadar plasma setelah IV bolus (luas arsiran = AUC)
Langkah perhitungan

Klirens renal dihitung dari jumlah kumulatif obat utuh di urin: CLrenal = Ae(0–∞)/AUC(0–∞) = fe × CL. Sisanya adalah klirens non-renal (metabolisme, empedu). Perhatikan bahwa pengumpulan urin harus cukup lama (± 5 × t½) agar Ae mendekati Ae(0–∞).

Parameter

Kasus
Ekskresi kumulatif obat utuh di urin
Komposisi klirens total
Langkah perhitungan

Ginjal hanya menyaring obat bebas, sehingga klirens filtrasi = fu × GFR. Membandingkan klirens renal terukur dengan nilai ini menunjukkan proses yang dominan: nisbah > 1 berarti ada sekresi netto, = 1 berarti filtrasi saja, dan < 1 berarti ada reabsorpsi netto (Kotak Rumus 5.1).

Parameter

Kasus
Klirens renal dibandingkan klirens filtrasi (fu × GFR)
Langkah perhitungan

Model nefron sederhana: CLrenal = (fu·GFR + CLsekresi) × (1 − FR). Sekresi aktif dapat dihambat kompetitif oleh probenesid. Fraksi reabsorpsi FR bergantung pada bentuk tak-terion di urin (Henderson–Hasselbalch), lipofilisitas, dan aliran urin. Basakan urin (NaHCO3) pada keracunan salisilat atau fenobarbital untuk melihat ion trapping. Parameter permeabilitas bersifat ilustratif.

Parameter

Contoh obat
Jenis obat
Klirens renal vs pH urin
Neraca proses di nefron (mL/menit)
Langkah perhitungan

Obat dikonjugasi di hati, glukuronida diekskresi ke empedu dan ditampung kandung empedu yang mengosongkan isinya saat makan. Di usus, β-glukuronidase flora usus menghidrolisis konjugat sehingga obat induk direabsorpsi kembali. Hasilnya: puncak kedua dan t½ tampak lebih panjang. Antibiotik spektrum luas menekan flora usus; arang aktif berulang mengikat obat di usus dan memutus siklus. Model ilustratif.

Parameter

Contoh
Kadar plasma: dengan dan tanpa sirkulasi enterohepatik
Langkah perhitungan

Klirens kreatinin (CLcr) menjadi penanda pengganti GFR dan dihitung dengan rumus Cockcroft–Gault: CLcr = [(140 − usia) × BB]/(72 × SCr), dikalikan 0,85 untuk perempuan. Grafik memperlihatkan mengapa kadar kreatinin serum yang tampak “normal” dapat menyembunyikan penurunan fungsi ginjal pada lansia.

Parameter

Kasus
Jenis kelamin
CLcr menurut usia pada SCr dan berat badan yang sama
Langkah perhitungan

Faktor koreksi Kf = (1 − fe) + fe × (CLcr pasien/120). Dosis dapat diturunkan (dosis × Kf, interval tetap) atau interval diperpanjang (interval ÷ Kf, dosis tetap). Simulasi dosis berulang membandingkan pasien tanpa penyesuaian dengan kedua strategi (Kotak Rumus 5.3, Tabel 5.5).

Parameter

Kasus
Obat (Tabel 5.4)
Faktor koreksi Kf vs CLcr (Gambar 5.4)
Kadar pada dosis berulang
Langkah perhitungan

Tabel 5.1–5.5 Modul 05 dalam bentuk yang dapat dicari. Ketik nama obat untuk melihat jalur eliminasi dominannya dan apakah dosisnya perlu disesuaikan pada gangguan ginjal.

Tabel 5.4 — Nilai klirens dan jalur eliminasi dominan

Tabel 5.1 — Jalur eliminasi obat

Tabel 5.2 — Tiga proses ekskresi renal

Tabel 5.3 — Ekskresi bilier & enterohepatik

Tabel 5.5 — Strategi penyesuaian dosis

Ringkasan rumus Modul 05 dan rumus tambahan yang dipakai aplikasi.

Klirens total (Kotak 5.2)

CL = DosisIV / AUC(0–∞) = ke × Vd
CLtotal = CLrenal + CLhepatik + CLlain
CLorgan = Q × E ; E = (Cmasuk − Ckeluar)/Cmasuk
ke = CL/Vd ; t½ = 0,693 × Vd/CL
1 L/jam = 16,67 mL/menit ; 1 mL/menit = 0,06 L/jam

Klirens renal (Kotak 5.1)

CLrenal = Ae(0–∞)/AUC(0–∞) = fe × CL
fe = CLrenal/CL = Ae(0–∞)/DosisIV
CLnon-renal = CL − CLrenal
Ae(t) = fe·Dosis·(1 − e−ket)

Mekanisme ekskresi renal

CLfiltrasi = fu × GFR
Nisbah = CLrenal/(fu × GFR)
> 1 sekresi netto · = 1 filtrasi saja · < 1 reabsorpsi netto
CLrenal = (fu·GFR + CLsek)·(1 − FR) (model aplikasi)

pH urin & probenesid (model aplikasi)

Asam: ftak-terion = 1/(1 + 10pH − pKa) ; Basa: 1/(1 + 10pKa − pH)
FR = P·ftak-terion/(P·ftak-terion + Qurin/1 mL·menit⁻¹)
CLsek = CLsek,maks/(1 + [I]/Ki) (hambatan kompetitif)

Klirens kreatinin (Cockcroft–Gault)

CLcr = [(140 − usia) × BB]/(72 × SCr) (× 0,85 perempuan)
BB dalam kg, SCr dalam mg/dL, hasil mL/menit
≥ 90 normal · 60–89 turun ringan · 30–59 sedang · 15–29 berat · < 15 gagal ginjal

Penyesuaian dosis (Kotak 5.3)

Kf = (1 − fe) + fe × (CLcr/120)
Dosisbaru = Dosis × Kf (interval tetap)
τbaru = τ ÷ Kf (dosis tetap)
Dosis pemeliharaan = Css × CL × τ / F

Sirkulasi enterohepatik (model aplikasi)

dAp/dt = −(kr + kb)·Ap + ka·Ausus
Kandung empedu dikosongkan saat makan (kkosong besar selama 0,5 jam)
Konjugat usus → obat induk: kh (β-glukuronidase) ; feses: kf

Hemodialisis (model aplikasi)

CLD = QB × fu × ED(BM)
Fraksi dikeluarkan selama sesi = 1 − e−(CL + CLD)·t/Vd
Efektif bila Vd kecil, ikatan protein rendah, BM kecil

Rumus, nilai rujukan, dan kasus dalam aplikasi ini mengacu pada pustaka berikut. Pustaka [1]–[7] berasal dari daftar pustaka Modul 05 FAR503; [8]–[11] adalah sumber asli konsep tertentu. Nomor sitasi di setiap modul merujuk ke daftar ini.

Catatan penggunaan

Aplikasi ini adalah alat bantu belajar. Model nefron (permeabilitas, probenesid), sirkulasi enterohepatik, dan hemodialisis bersifat ilustratif untuk memperlihatkan mekanisme, bukan untuk menilai pasien atau menentukan dosis. Untuk keputusan klinis, gunakan data pasien, pemantauan kadar obat, dan pedoman resmi.

Identitas laporan

Laporan tersimpan selama halaman terbuka. Untuk PDF, pilih "Save as PDF" pada dialog cetak.