Simulasi Pemodelan Obat Dalam Darah

Simulasi dan Pemodelan Obat dalam Aliran Darah

Oleh: Djoko Tri W (18109011) Sebagai tugas mata kuliah Simulasi dan Permodelan

Berikut adalah pemodelan laju/reaksi obat dalam aliran darah tubuh manusia:

Obat diminum/dimakan/dimasukkan dalam dosisi tertentu, lalu mengalami serapan pada perut. Volume perut dan konstrasi akan membuat reaksi terhadap dosis obat. Proses-proses yang akan menentukan kinetika obat dalam tubuh meliputi proses absorpsi, distribusi, metabolisme dan ekskresi. Setelah mengalami absorpsi dalam perut, kemudian konsentrasi darah akan meng-absorpsi hasil ekstraksi obat untuk “dibawa” oleh aliran darah ke bagian/organ tubuh sesuai khasiat obat tersebut, tentunya dalam proses metabolisme dan bereaksi terhadap syaraf otak untuk meng-implementasikan perintah dari khasiat obat. Untuk diagram alur rasanya tidak perlu penulis gambarkan, karena dari pemodelan diatas pastinya sudah mendapatkan gambaran diagram alur dari pemakaian obat dalam aliran darah. Namun sebagai gantinya penulis mencoba menjelaskan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh sebuah instansi kimia dalam melakukan ujicoba obat khususnya dalam tubuh manusia. Dalam suatu penelitian/studi farmakokinetika, perkembarigan kadar/jumlah obat (senyawa asal dan/atau metabolitnya) dalam tubuh dilakukan pada titik-titik waktu yang diskontinyu (misalnya pada waktu-waktu 30 menit, 1 jam, 2 jam, 3 jam, 6 jam dan 8 jam setelah pemberian obat), karena sampai denagn saat ini 1

memang tidak mungkin untuk dapat menentukan kinetika obat dalam tubuh secara experimental dalam waktu yang kontinyu. Dengan demikian data experimental yang akan kita peroleh hanyalah untuk waktu – waktu tersebut tadi. Berikut gambar percobaan sesuai penjelasan diatas:

Model yang sering digunakan adalah model kompertemen, dimana keadaan tubuh direpresentasikan kedalam bentuk kompartemen: satu kompartemen atau pluri-kompartemen. Tiap kompartemen memiliki besaran volume(isi) yang disebut volume distribusi.

Berdasarkan ketepatan regresi kurva yang diperoleh, konstanta – konstanta transfer antar kompartemen dan konstanta kecepatan eliminasi (dan juga konstanta kecepatan absorpsi) dari model tadi mendekati kinetika proses tingkat satu, sehingga persamaan kinetika obat dapat diselesaikan ke dalam persamaan umum:

2

Profil Perkembangan kadar obat dalam darah. Sebagaimana telah dikatakandi muka, darah (plasma atau serum) merupakan cairan tubuh yang paling sering dipakai dalam penelitian farmakokinetika. Ini mudah dimengerti karena: (a) kebanyakan obat sampai ke reseptornya melalui darah, dan (b) tidak mudah mendapatkan jaringan tubuhlain dari organisme hidup, khususnya manusia. Profil perkembangan kadar obat dalam darah dapat dibagi ke dalam tiga kategori : (a) Profil kinetika, di mana obat dimasukkan sekaligus ke dalam sistem peredaran darah (misalnya cara injeksi intravena). (b) Profil kinetika,di mana obat diberikan secara infus. (c). Profil kinetika, di mana obat diberikan secara ekstravaskular (oral, rektal, dan lain-lain). Untuk obat yang diberikan secara injeksi intravena, semua obat akan masuk sekaligus ke dalam sistem peredaran darah, kemudian jumlah obat dalam darah akan menurun karena obat mengalami proses distribusi dan eliminasi (metabolisme dan ekskresi). Untuk obat yang diberikan secara infus, kadar obat dalam darah akan naik secara perlahan-lahan sesuai dengan kecepatan infus, dan akan naik terus sampai infus dihentikan atau sampai suatu saat di mana kecepatan eliminasi sama dengan kecepatan infus. Setelah infus dihentikan, kadar obat akan turun kembali seperti halnya setelah pemberian secara injeksi intravena. Pada pemberian obat secara ekstravaskular(oral, rektal, dan lain-lain), obat akan masuk ke dalam sistem peredaran darah secara perlahan-lahan melalui suatu proses absorpsi sampai mencapai puncaknya, kemudian akan turun.

3

Contoh kasus. 1). Misalnya: jika dalam suatu unit darurat dihadapi seorang penderita status asmatikus berat, di mana sebagai tindak lanjut diagnosis dan evaluasi klinik diputuskan untuk memberi- kan terapi teofilina per infus. Dengan melihat beratnya serangan asma yang diderita, klinikus menginginkan kadar teofilina dalam keadaan tunak (steady state = C s) sebesar 12 ug/ml. Untuk menentukan berapa kecepatan infus yang perlu diberikan, dan berapa besarnya bolus yang diperlukan bisa diperhitungkan dari perhitungan-perhitungan farmakokinetika: 4

Kecepatan infus = Cl x C ss (rumus 1) Cl adalah klirens tubuh total, yakni menggambarkan kemampuan individu untuk mengeliminasi obat yang ditunjukkan dengan besarnya volume darah yang dibersihkan dari obat per unit waktu.

Vd = volume distribusiyang merupakan volume hipotetis penyebaran obat dalam cairan tubuh. ke1 = tetapan kecepatan eliminasi obat per unit waktu Persamaan (3) juga bisa ditulis seperti berikut,

t1⁄2‚ adalah waktu paroh obat yang menggambarkan lamanya jumlah obat (kadar obat) dalam badan turun menjadi separuhnya. Karena jika infus diberikan dengan kecepatan yang sudah diperhitungkan tadi, kadar obat dalam keadaan tunak (steady state) baru akan tercapai 4xt‚, maka untuk kasus-kasus berat seperti di atas perlu diberikan suatu dosis pengisi (loading) agar tercapai Css dalam waktu cepat. Besarnya dosis pengisi diperhitungkan,

2). Untuk penderita asma yang tidak begitu berat diinginkan kadar teofilina dalam darah sebesar 5 ugml dalam keadaan tunak. Berapa dosis yang diperlukan dapat diperhitungkan dari

5