Sistem kompartemen: pemodelan
4.4. Sistem kompartemen: pemodelan
Pendekatan sistem kompartemen telah dibahas sebelumnya, dimana dalam sistem ini tubuh dianggap sebagai suatu susunan, atau sistem dari kompartemen-kompartemen yang berhubungan secara timbal-balik satu dengan yang lainnya. Wagner (1993) dalam bukunya menuliskan terdapat banyak kemungkinan susunan kompartemen dalam tubuh untuk menggabarkan sifat farmakokinetik dari xenobiotika yang ada.
MODEL 1. Model kompartemen satu-terbuka, injeksi iv
MODEL 2. Model kompartemen satu-terbuka,dengan absorpsi orde kesatu
k 12
MODEL 3. Model kompartemen dua-terbuka,injeksi iv
k 21
k 12
MODEL 4. Model kompartemen dua-terbuka, dengan absorpsi orde kesatu
k 21
darah V b C b
Oragan/jaringan V o C o
Dalam bahasan ini akan diulas model obat di dalam tubuh dibagi dengan volume kompartimen dasar yang sering dipakai dalam
distribusinya, seperti pada persamaan berikut:
farmakokinetik, yaitu model kompartemen-satu
C p A = terbuka dengan rute pemberian secara injeksi dan b
V d (4.12) oral. Sebagai pendalaman juga akan diulas sistem kompartemen dua-terbuka.
V d merupakan ”apparent volume distribution”, yang selanjutnya disebut volume distribusi.
a) Kompartemen-satu terbuka Disebutkan dengan apparent volume
i) Pemberian obat secara intravenus (iv), distribution karena harga volume distribusi ini tidak mengandung suatu arti fisiologik yang
Jika suatu obat diberikan dalam bentuk injeksi
sebenarnya dari pengertian anatomik.
intravena cepa (iv bolus), seluruh dosis obat masuk tubuh dengan segera. Dalam hal ini tidak
Dengan substitusi persamaan (4.12) ke dalam terjadi absorpsi obat, dimana obat akan
persamaan (4.11) diperoleh persamaan berikut: didistribusikan bersama sistem sirkulasi
C C p o p e − = kt (4.13) sistemik dan secara cepat berkesetimbangan di dalam tubuh. Dalam model ini juga dianggap
dimana C p =konsentrasi obat di plasma pada bahwa berbagai perubahan kadar obat dalam o waktu t, C
p = konsentrasi obat di plasma pada plasma mencerminkan perubahan yang
t=0.
sebanding dengan kadar obat dalam jaringan. Apparent volume distribution “V d ” adalah suatu Tetapi, model ini tidak menganggap bahwa
volume dimana suatu dosis obat terlarut konsentrasi obat dalam tiap jaringan tersebut
mengasilkan konsentrasi awal di dalam plasma, adalah sama pada berbagai waktu. Jumlah obat
C o p , sehingga dapat dihitung dengan di dalam tubuh tidak dapat ditentukan secara
langsung, melainkan dengan menentukan
persamaan berikut:
konsentrasi obat dalam plasma/darah setiap
V d = D o (4.14) satuan waktu dan mengalikannya dengan
volume distribusinya ”Vd”, yaitu volume dalam
C Dalam percobaan injeksi iv bolus, o p dapat tubuh dinama obat tersebut melarut. ditentukan dengan ekstrapolasi garis regresi ke
Eliminasi obat terjadi melalui ekskresi dan
sumbu Y (gambar 4.3).
metabolisme, sehingga tetapan laju eleminasi ”k” adalah jumlah dari laju eliminasi ekskresi
Tetapan laju eliminasi menyatakan bagian ”k e ”, umumnya didominasi eksresi urinasi, dan
hilangnya obat dari tubuh persatuan waktu. laju metabolisme ”k m ”, sehingga dapat
Pada reaksi orde kesatu tetapan jalu eliminasi dirumuskan sebagai:
diperoleh dari slop garis dari persamaan (4.6)
− kt
k = k e + k m (4.9) ” log C = 2 3 + log , C o ”.
Semua proses biologik dalam sistem ini Clearance plasma ”CL”, Klirens obat adalah dianggap mengikuti reaksi orde kesatu,
suatu ukuran eliminasi obat dari tubuh tanpa sehingga laju perubahan jumlah obat dapat
mempermasalahkan mekanisme prosesnya. dirumuskan dengan:
Jadi klirens merupakan satuan kemampuan dari dA b
organisme (organ tubuh) untuk mengeliminasi = − kA b (4.10) dt
suatu xenobiotika. Klirens dapat juga dimengerti dengan jumlah volume dari xenobiotika yang
Integrasi persamaan di atas menghasilkan mampu dieliminasi oleh organ (organismus) persamaan berikut:
persatuan waktu.
A b = A o b e − kt (4.11)
dAb
0 laju e lim inasi
dimana A = D b o = dosis iv obat ”b”pada waktu
CL =
dt (4.15)
b konsentras i plasma
t=0, A b = jumlah obat dalam tubuh pada waktu t. Oleh sebab itu satuan clearance adalah volume
Berdasarkan asumsi, bahwa dalam model ini perwaktu (misal, ml/min). Pada reaksi orde terjadi distribusi yang seragam, maka kesatu klierens adalah konstan. Substitusi konsentrasi obat dalam plasma adalah jumlah
matematik sebagai suatu proses order ke nol kA b
atau kesatu. Sebagian besar model CL =
C farmakokinetik menganggap absorpsi mengikuti
orde kesatu, kecuali apabila anggapan absorpsi
orde nol memperbaiki model secara signifikan dari persamaan (4.12), maka diperoleh
dan berikutnya dengan mensubstitusi A b , yang
atau lebih teruji dengan percobaan.
persamaan berikut:
C p maks
CL =
= kV (4.16) 40 d µ
a( 35
s Klierens mungkin juga dapat dihitung tanpa m 30 p harus mengetahui volume distribusi suatu obat, la i- 25
yaitu dengan menyusun ulang persamaan
as 20
(4.15) akan diperoleh persamaan tr
5 dt maks Persamaan di atas dapat diintegrasikan sebagai
berikut:
0 100 200 300 400 500 600 700 ∞
waktu (min)
∫ dA
b = CL ∫ C p dt
0 0 Gambar 4.6. Jenis kurva kadar dalam plasma- waktu untuk obat yang diberikan
Integral dari A b dari t=0 sampai t= ∞ adalah secara oral dosis tunggal sama dengan total dosis yang harus dieliminasi,
sehingga dA b =dosis, maka: Laju perubahan xenobiotika dalam tubuh,
dAb/dt, bergantung pada jalu absorpsi dan