Vsak izračun temelji na recenzirani farmakokinetični raziskavi.
Leta 1932 je švedski znanstvenik Erik Widmark objavil temeljno enačbo za oceno koncentracije alkohola v krvi (koncentracija alkohola) iz količine zaužitega alkohola. Njegov uvid je bil preprost, a mogočen: če veste, koliko alkohola je vstopilo in kako se razporedi po telesu, lahko ocenite, koliko ga konča v krvi.
Klasična Widmarkova enačba
Tu je r Widmarkov porazdelitveni faktor (koliko vašega telesa alkohol dejansko doseže), eliminacijska hitrost pa pove, kako hitro ga vaša jetra prečisti. Formula je zdržala preizkus časa skoraj eno stoletje, čeprav jo sodobne izvedbe bistveno izboljšujejo.
Alcometer ne uporablja statične Widmarkove enačbe neposredno. Namesto tega poganja dinamično simulacijo iz minute v minuto, ki nadomešča Widmarkove poenostavitvene predpostavke z na dokazih temelječimi modeli za absorpcijo, porazdelitev in eliminacijo. Gre za Widmarkovo osnovno idejo, nadgrajeno z 90 leti dodatnih raziskav.
Vsak vnesen napitek se pretvori v grame čistega etanola s preprosto formulo:
Izračun mase alkohola
Konstanta 0,789 g/mL je gostota etanola pri sobni temperaturi -- standardna fizikalna konstanta, ki se po vsem svetu uporablja v forenzičnih izračunih.
Vsi deli vašega telesa ne absorbirajo alkohola enako. Kosti in maščobno tkivo vsebujejo malo vode in komaj absorbirajo alkohol, medtem ko so mišično tkivo in organi bogati z vodo in ga zlahka absorbirajo. Porazdelitveni faktor r to zajame: nižji r pomeni, da se alkohol koncentrira v manjšem volumnu, kar vam da višji iz enakega števila pijač.
Zato je sestava telesa tako pomembna. Namesto uporabe ene same povprečne vrednosti Alcometer prilagodi vaš r na podlagi vašega BMI z interpolacijsko tabelo Forrest (1986), kot jo je sestavil Maskell et al. (2015). [Forrest, 1986] [Maskell et al., 2015]
| BMI | Vrednost r |
|---|---|
| 17.9 | 0.80 |
| 21.9 | 0.75 |
| 24.7 | 0.72 |
| 27.2 | 0.69 |
| 29.6 | 0.66 |
| BMI | Vrednost r |
|---|---|
| 15.6 | 0.74 |
| 20.1 | 0.69 |
| 22.8 | 0.61 |
| 25.3 | 0.58 |
| 27.3 | 0.53 |
Obratno razmerje pove zgodbo: višji BMI pomeni nižji r, kar pomeni manj telesne vode za razredčitev alkohola, kar pomeni višji. Ženske imajo na splošno nižje vrednosti r kot moški pri istem BMI zaradi razlik v porazdelitvi telesne maščobe.
Ko višina ni podana, se kalkulator vrne na populacijska povprečja: r = 0,72 za moške in r = 0,61 za ženske. Dodajanje vaše višine vam da bolj personalizirano -- in bolj natančno -- oceno.
Izvirna Widmarkova formula predpostavlja, da se ves alkohol absorbira takoj -- kot da vaše telo obdela celotno pijačo v trenutku, ko jo spijete. V resnici absorpcija sledi krivulji, ki je odvisna od tega, kaj ste pili in ali ste jedli.
Alcometer to modelira z logistično (S-oblikovno) krivuljo za vsako pijačo. Ključni parameter je t50: čas, ko je absorbiranih 50 % alkohola. Različne pijače imajo različne hitrosti absorpcije.
| Pijača | Čas do 50 % absorpcije | Čas do 95 % absorpcije |
|---|---|---|
| Žgane pijače | 36 min | 75 min |
| Vino | 54 min | 95 min |
| Pivo | 62 min | 105 min |
Te vrednosti izvirajo iz Mitchell et al. (2014), ki so merili absorpcijo pri 15 zdravih moških s križno zasnovo študije. Žgane pijače so dale najvišji vrh, sledilo je vino, nato pivo -- tudi ko je bila skupna količina alkohola enaka.
Hrana upočasni vse za približno 30 minut, vendar Alcometer namerno ne zmanjša skupne količine absorbiranega alkohola, ko jeste. To je varnostno konservativna izbira: podcenjevanje vašega je lahko nevarno, zato raje rahlo precenimo kot podcenimo.
Predstavljajte si svojo jetro kot tovarno, ki lahko obdela le približno eno pijačo na uro. Za razliko od večine snovi se alkohol eliminira s približno konstantno hitrostjo (kinetika ničelnega reda) -- vaša jetra dela s polno hitrostjo ne glede na to, koliko alkohola je v vaši krvi.
Alcometer uporablja hitrosti eliminacije iz največjega sistematičnega pregleda na to temo (Jones, 2010):
| Spol | Hitrost eliminacije | Ekvivalent |
|---|---|---|
| Moški | 0.168 permille/h | ~16.8 mg/dL/h |
| Ženski | 0.190 permille/h | ~19.0 mg/dL/h |
Ženske dejansko eliminirajo alkohol nekoliko hitreje kot moški v absolutnem smislu, verjetno zaradi sorazmerno večjega razmerja jetra/telesna teža.
Obstaja ena pomembna izjema: ko vaš pade zelo nizko (pod približno 0,005 %), vaša jetra preklopi iz obdelave s konstantno hitrostjo v počasnejši, od koncentracije odvisen način. To je zato, ker jetrni encim, ki je odgovoren (alkoholna dehidrogenaza), pri zelo nizkih ravneh alkohola ni več popolnoma nasičen. Alcometer ta prehod modelira, kar pomeni, da se za "zadnjo kapljico" alkohola čiščenje nesorazmerno podaljša -- podrobnost, ki jo večina kalkulatorjev zgreši.
Ena sama številka ustvari lažen občutek natančnosti. V resnici, tudi s popolnimi vhodi, bosta dve osebi istega spola, teže in višine, ki popijeta enako količino, končali z različnimi ravnmi. Telesna sestava, aktivnost jetrnih encimov, hidracija in genetika -- vse igra vlogo.
Alcometer to naslovi s poganjanjem treh vzporednih simulacij za vsak scenarij z uporabo koeficientov negotovosti iz Maskell et al. (2015):
| Pas | Porazdelitveni faktor (r) | Hitrost eliminacije | Kaj to pomeni |
|---|---|---|---|
| Optimistično | r x 1,092 (večji) | 22 % hitrejša | Metabolizirate hitro, ugodna telesna sestava |
| Tipično | r x 1,0 (povprečje) | Povprečna hitrost | Najverjetnejša ocena za vašo demografijo |
| Konzervativno | r x 0,908 (manjši) | 22 % počasnejša | Metabolizirate počasi, manj ugodna sestava |
Trije pasovi zajamejo približno osredjih 80 % populacijske variacije. Približno 10 % ljudi bo padlo izven celo konzervativnega pasu v katero koli smer. Zato vedno pravimo, da gre za ocene, ne meritve.
Alcometer poganja simulacijo naprej v času, minuto za minuto, dokler vaša ocenjena ne doseže nič ali pade pod zakonsko mejo. Uporablja isti dinamični eliminacijski model, vključno z upočasnitvijo pri nizkem.
Za varnost prikaz "čas do zakonske meje" uporablja konzervativni pas, namenoma z napako na varni strani. Če se sprašujete, ali ste pod mejo, verjetno želite oceno najslabšega primera -- ne optimistične.
Pomembno: zakaj so to ocene, ne garancije
Modelna projekcija predpostavlja, da ni dodatnih pija?, ni interakcij z zdravili, ni zdravstvenih stanj, ki vplivajo na metabolizem, in da se dejanska vrednost ujema z modelovo oceno (ki je sama negotova). Teh projekcij nikoli ne smete uporabljati za ugotavljanje sposobnosti za vo?njo.
Kot vsak model tudi kalkulator dela poenostavitvene predpostavke. Tu so najpomembnejši dejavniki, ki jih ne zajame:
| Dejavnik | Zakaj je pomemben |
|---|---|
| Genetska variacija encimov | Variante ADH/ALDH (pogoste v vzhodnoazijskih populacijah) lahko dramatično spremenijo hitrost metabolizma |
| Interakcije z zdravili | Mnoga zdravila vplivajo na gastrično ali hepatično predelavo alkohola |
| Bolezen jeter | Kronična stanja zmanjšajo metabolično zmogljivost pod modelirane hitrosti |
| Ekstremne telesne sestave | Zelo mišičasti ljudje imajo lahko vrednosti r zunaj modeliranega obsega |
| Kronično močno pitje | Encimska indukcija (CYP2E1) lahko potisne eliminacijske hitrosti na 25-35 mg/dL/h |
| Bruhanje | Če bruhate kmalu po pitju, je dejanska absorpcija morda veliko nižja |
| Karbonacija | Gazirane mešanice lahko pospešijo praznjenje želodca in absorpcijo |
| Starost, nadmorska višina, menstrualni cikel | Vse vpliva na, vendar trenutno ni modelirano |
Regulativno in pravno opozorilo
Widmarkov faktor r ima strukturno šibkost. Watson in sodelavci (1981) so objavili regresijske enačbe, ki ocenjujejo skupno telesno vodo (TBW) neposredno.
Za moške: TBW (L) = 2,447 − 0,09156 · starost + 0,1074 · višinacm + 0,3362 · težakg
Razlika je izrazita pri debelih in zelo suhih — statični r je pristranski 15–25 %. Maskell (2015) priporoča Watson za forenzično natančnost.
Alcometer uporablja hibrid: Forrest-Maskell tabelo + Watsonovo korekcijo.
Alkotest predpostavlja 2100:1. Dejansko individualno razmerje 1500:1–3000:1. Temperatura: +1 °C poveča odčitek za 7 %. Alkohol v ustih ×5–10. 15-minutno obdobje pred testom je obvezno. Jones (2010): 2100:1 je populacijsko povprečje.
| Zapis | Ekvivalenti | Tipična uporaba |
|---|---|---|
| 1 ‰ | = 0,1 % = 1 g/l = 100 mg/100 ml | EU |
| 0,1 % | = 1 ‰ = 1 g/l | ZDA |
| 1 g/l | = 1 ‰ = 0,1 % | Klinike |
| 1 mg/l BrAC × 2100 | = 1 mg/l koncentracija alkohola v krvi | Dih → kri |
ZDA 0,08 % = 0,8 g/l = 0,8 ‰. EU 0,5 ‰ = 0,05 % = 0,5 g/l.
Voznik ustavljen ob 01:00, vzorec ob 02:30 kaže 0,062 %. koncentracija alkohola v krvi (T) = koncentracija alkohola v krvi (T+N) + (N · hitrost). 1,5 ure × 0,168 ‰/h = 0,025 ‰. Rezultat: ~0,087 % ob 01:00. Trije pogoji: poabsorpcija, individualna hitrost, natančna dokumentacija. Maskell (2015): ±15–20 %.
ADH1B*2 — encim ~40× aktivnejši; ~75 % vzhodnoazijcev, 30 % Indijcev. ALDH2*2 (Glu504Lys) — skoraj neaktiven; 30–50 % na Japonskem, v Koreji, na Kitajskem. Kombinacija povzroča azijsko flush reakcijo. Alcometer teh alelov ne modelira; uporabniki s flushom naj berejo konzervativni pas.