# Pharmakokinetik-Tutor: Bolus- vs. Infusionsüberlagerung

Überlagert Ein-Kompartiment-Kurven von IV-Bolus, intermittierender Kurzinfusion und Dauerinfusion bei gleicher Tagesdosis: Akkumulationsrate, Cmax/Cmin im Steady State, AUC pro Intervall, Zeit bis zum Steady State und Loading-Dosen.

> Kanonische Seite: https://elysiatools.com/de/tools/pharmacokinetic-bolus-vs-infusion-overlap-tutor

- **Kategorie:** Health

- **Schlagwörter:** pharmakokinetik, bolus vs infusion, akkumulationsrate, steady state, cmax cmin, loading dose, ein-kompartiment-modell, vancomycin-kinetik

## Überblick

Lehrwerkzeug zum klassischen Ein-Kompartiment-Modell mit Elimination erster Ordnung.

Drei Regime bei identischer Tagesdosis: IV-Bolus alle τ Stunden, dieselbe Dosis als Kurzinfusion über T′ Stunden sowie Dauerinfusion mit Rate D/τ. Die Kurven sind exakte Superpositionssummen, keine stochastischen Simulationen.

Größen: k = CL/Vd, t½ = ln2/k, Akkumulation R = 1/(1−e^(−kτ)); Cmax,ss und Cmin,ss für Bolus (Cmax = (D/Vd)·R, Cmin = Cmax·e^(−kτ)) und Kurzinfusion (Cmax = (Rin/CL)(1−e^(−kT′))/(1−e^(−kτ)), Cmin = Cmax·e^(−k(τ−T′))); Css = Rin/CL; AUC pro Intervall = D/CL (bei allen gleich); t90/t95 und Dosen bis zum Steady State; Peak:Trough-Verhältnis e^(kτ); Loading-Dosen Css·Vd und D·R.

Präsets für 70-kg-Erwachsene: Vancomycin (Vd 0,7 L/kg, CL 0,06 L/h/kg), Gentamicin (0,25; 0,09) und Theophyllin (0,5; 0,035), dazu eigene Vd/CL. Lehrwerkzeug — keine Dosierberatung.

## Eingaben

- **Medikament-Preset (setzt Vd und CL)** (select)
- **Verteilungsvolumen Vd (L)** (number): 49
- **Clearance CL (L/h)** (number): 4.2
- **Dosis pro Gabe (mg)** (number): 1000
- **Dosierungsintervall τ (h)** (number): 12
- **Kurzinfusionsdauer T′ (h)** (number): 1
- **Simulationshorizont (h)** (number): 96

## Wann verwenden

- Beim Lehren oder Lernen der Grundlagen von Ein-Kompartiment-Modellen, Eliminationskinetiken 1. Ordnung und Akkumulationsverläufen.
- Um den Einfluss von Infusionsdauer und Dosierungsintervall auf Spitzen- und Talspiegel bei gleicher Gesamttagesdosis direkt grafisch zu vergleichen.
- Zur Berechnung theoretischer Ladedosen (Loading Doses) und der Zeit bis zum Erreichen des Steady State (t90/t95) anhand von Verteilungsvolumen und Clearance.

## Funktionsweise

- Wählen Sie ein Standard-Medikamenten-Preset (z. B. Vancomycin, Gentamicin oder Theophyllin für 70 kg KG) oder tragen Sie eigene Werte für Verteilungsvolumen (Vd in L) und Clearance (CL in L/h) ein.
- Definieren Sie das Dosierungsschema mit Einzeldosis (mg), Dosisintervall (τ in h), Kurzinfusionsdauer (T′ in h) sowie dem gewünschten Simulationshorizont.
- Das System berechnet anhand der Eliminationskonstanten k und der Superpositionsprinzipien die Zeitverläufe für Bolus, Kurzinfusion und Dauerinfusion und generiert einen übersichtlichen HTML-Report mit Kurvendiagramm und Steady-State-Vergleichstabelle.

## Anwendungsfälle

- Pharmakologie-Vorlesungen und Seminare: Demonstration, warum intermittierende Gaben bei kurzem τ zu massiver Akkumulation führen, während lange Intervalle kaum kumulieren.
- Vergleich von Spitzen- und Talspiegeln: Gegenüberstellung von Aminoglykosid-Einzeltagesdosierung (Gentamicin) versus Mehrfachdosierung anhand des Peak:Trough-Verhältnisses.
- Verständnis von Infusionsdämpfung: Analyse, wie eine einstündige Kurzinfusion die Cmax-Spitzen im Vergleich zum harten IV-Bolus abschwächt.

## Häufig gestellte Fragen

### Unterscheidet sich die Fläche unter der Kurve (AUC) zwischen Bolus, Kurzinfusion und Dauerinfusion?

Nein. Bei gleicher Gesamtdosis und unveränderter Clearance ist die AUC pro Intervall (AUCτ = Dosis / CL) für alle drei Verabreichungsformen exakt identisch.

### Wie wird die Akkumulationsrate berechnet?

Die Akkumulationsrate R berechnet sich über die Formel R = 1 / (1 − e^(−k·τ)), wobei k die Eliminationsgeschwindigkeitskonstante (CL / Vd) und τ das Dosierungsintervall darstellen.

### Welche Ladedosen (Loading Doses) werden im Tutor ausgewiesen?

Der Tutor gibt die klassische Ladedosis zum sofortigen Erreichen der mittleren Steady-State-Konzentration (Css · Vd) sowie die Ladedosis zum Erreichen des ersten Bolus-Steady-State-Peaks (Dosis · R) an.

### Handelt es sich bei den Kurven um stochastische Monte-Carlo-Simulationen?

Nein, die Konzentrationskurven basieren auf deterministischen, exakten Superpositionssummen des Ein-Kompartiment-Modells mit Elimination erster Ordnung.

### Darf dieses Tool für patientenindividuelle klinische Dosierungsentscheidungen genutzt werden?

Nein, dieses Tool ist ausschließlich ein didaktisches Lehrmittel zur Veranschaulichung pharmakokinetischer Grundprinzipien und kein Medizinprodukt für Dosierungsentscheidungen.

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