Volume distribusi

Dalam farmakologi, volume distribusi (disingkat VD, juga dikenal sebagai volume distribusi nyata, secara harfiah disebut "volume pengenceran"^[1]) adalah volume teoritis yang diperlukan untuk menampung jumlah total obat yang diberikan pada konsentrasi yang sama dengan yang diamati dalam plasma darah.^[2] Dengan kata lain, ini adalah rasio "jumlah obat dalam tubuh" (dosis) terhadap "konsentrasi obat yang diukur dalam darah, plasma, dan tidak terikat dalam cairan interstisial".^[3][4]

V_D suatu obat menunjukkan tingkat distribusi obat dalam jaringan tubuh daripada plasma. V_D berbanding lurus dengan jumlah obat yang didistribusikan ke dalam jaringan; V_D yang lebih tinggi menunjukkan jumlah distribusi jaringan yang lebih besar. V_D yang lebih besar dari volume total air tubuh (sekitar 42 liter pada manusia^[5]) mungkin terjadi, dan akan menunjukkan bahwa obat tersebut terdistribusi secara luas ke dalam jaringan. Dengan kata lain, volume distribusi lebih kecil pada obat yang tetap berada dalam plasma daripada obat yang terdistribusi secara luas di jaringan.^[6]

Secara kasar, obat dengan kelarutan lipid tinggi (obat nonpolar), laju ionisasi rendah, atau kemampuan pengikatan protein plasma rendah memiliki volume distribusi yang lebih tinggi daripada obat yang lebih polar, lebih terionisasi tinggi, atau menunjukkan pengikatan protein plasma yang tinggi di lingkungan tubuh. Volume distribusi dapat ditingkatkan oleh gagal ginjal (karena retensi cairan) dan gagal hati (karena perubahan cairan tubuh dan pengikatan protein plasma). Sebaliknya, volume distribusi dapat menurun karena dehidrasi.

Volume distribusi awal menggambarkan konsentrasi darah sebelum mencapai volume distribusi yang tampak dan menggunakan rumus yang sama.

Volume distribusi diberikan oleh persamaan berikut:

${\displaystyle {V_{D}}={\frac {\mathrm {total\ amount\ of\ drug\ in\ the\ body} }{\mathrm {drug\ blood\ plasma\ concentration} }}}$

Oleh karena itu, dosis yang diperlukan untuk memberikan konsentrasi plasma tertentu dapat ditentukan jika V_D untuk obat tersebut diketahui. V_D bukanlah nilai fisiologis; ini lebih merupakan cerminan bagaimana obat akan didistribusikan ke seluruh tubuh tergantung pada beberapa sifat fisikokimia, misalnya kelarutan, muatan, ukuran, dll.

Satuan untuk Volume Distribusi biasanya dilaporkan dalam liter. Saat komposisi tubuh berubah seiring bertambahnya usia, V_D menurun.

V_D juga dapat digunakan untuk menentukan seberapa mudah obat akan berpindah ke kompartemen jaringan tubuh relatif terhadap darah:

${\displaystyle {V_{D}}={V_{P}}+{V_{T}}\left({\frac {fu}{fu_{t}}}\right)}$

Di mana:

• V_P = volume plasma
• V_T = volume jaringan nyata
• fu = fraksi tak terikat dalam plasma
• fu_T = fraksi tak terikat dalam jaringan

Jika Anda memberikan dosis D obat secara intravena sekaligus (IV-bolus), Anda tentu akan mengharapkannya memiliki konsentrasi darah langsung ${\displaystyle C_{0}}$ yang secara langsung sesuai dengan jumlah darah yang terkandung dalam tubuh ${\displaystyle V_{blood}}$. Secara matematis ini akan menjadi: ${\displaystyle C_{0}=D/V_{blood}}$ Namun, ini umumnya tidak terjadi. Sebaliknya, Anda mengamati bahwa obat telah didistribusikan ke beberapa volume lain (baca organ/jaringan). Jadi, mungkin pertanyaan pertama yang ingin Anda tanyakan adalah: berapa banyak obat yang tidak lagi berada dalam aliran darah? Volume distribusi ${\displaystyle V_{D}}$ mengukur hal itu dengan menentukan seberapa besar volume yang Anda perlukan untuk mengamati konsentrasi darah yang sebenarnya diukur.

Contoh untuk kasus sederhana (mono-kompartemen) adalah memberikan D=8 mg/kg kepada manusia. Manusia mempunyai volume darah sekitar ${\displaystyle V_{blood}=}$0,08 L/kg.^[7] Hal ini menghasilkan ${\displaystyle C_{0}=}$100 μg/mL jika obat hanya berada di aliran darah, sehingga volume distribusinya sama dengan ${\displaystyle V_{blood}}$, yaitu ${\displaystyle V_{D}=}$ 0,08 L/kg. Jika obat didistribusikan ke seluruh cairan tubuh, volume distribusi akan meningkat hingga kira-kira ${\displaystyle V_{D}=}$0,57 L/kg^[8]

Jika obat mudah berdifusi ke dalam lemak tubuh, volume distribusi dapat meningkat secara dramatis, contohnya adalah klorokuin yang memiliki ${\displaystyle V_{D}=}$250-302 L/kg^[9]

Dalam kasus monokompartemen sederhana, volume distribusi didefinisikan sebagai: ${\displaystyle V_{D}=D/C_{0}}$, di mana ${\displaystyle C_{0}}$ dalam praktiknya adalah konsentrasi yang diekstrapolasi pada waktu = 0 dari konsentrasi plasma awal pertama setelah pemberian bolus IV (umumnya diambil sekitar 5 menit - 30 menit setelah pemberian obat).

• Tutorial on volume of distribution
• Overview at icp.org.nz
• Overview at cornell.edu
• Overview at stanford.edu
• Overview at boomer.org