Capítulo 2 FARMACOCINETICA-comprimido.pdf

Capítulo
2
Farmacocinética
Dr. Joaquín Diego Peña Pericón

DEFINICIÓN
 Los mecanismos mediante los cuales estas sustancias cruzan las membranas,
además de las propiedades físicas y químicas tanto de las membranas como de
los fármacos.
Farmacocinética
 Es todo lo que el cuerpo humano le hace
al fármaco

DEFINICIÓN
 La farmacocinética estudia L.A.D.M.E
1. Liberación.
2. Absorción.
3. Distribución.
4. Metabolismo.
5. Eliminación.

1. LIBERACIÓN.
 Para que una droga llegue al lugar donde debe actuar, ha de
atravesar varias membranas corporales, desde la membrana
celular hasta la pared intestinal y la hematoencefálica.
 Estas membranas actúan como barreras biológicas que de
modo selectivo, inhiben el paso de las moléculas del fármaco.

 La membrana celular está formada por una capa bimolecular lipoide
principalmente de fosfolípidos y colesterol.
 La membrana celular tienen varias funciones entre las cuales sirven
como canales de iones, receptores o transportadores, y muchas de
estas proteínas son blancos para fármacos.
 Debido a su naturaleza lipoide, la membrana celular es bastante
permeable a las sustancias solubles en las grasas, es decir que permite el
paso libre de estas sustancias al interior de las células

Mecanismo de transporte
de los fármacos
 Los medicamentos penetran las membranas celulares mediante
dos tipos de mecanismo de transportes: pasivo y especializado
(transporte activo, la difusión facilitada y la pinocitosis).
1.1 Transporte pasivo.
1.2 Transporte especializado

1.1 Transporte pasivo
El transporte pasivo:
A. Difusión simple
B. Filtración.

A. Difusión simple
 Es la transferencia de una sustancia a través de una membrana
a favor de un gradiente de concentración.
 Este tipo de transporte es proporcional a la magnitud del
gradiente de concentración a cada lado de la misma.
 Tanto las sustancias liposolubles como las moléculas de bajo
peso molecular hidrosolubles pueden atravesar las membranas
corporales por simple difusión.

B. Filtración.
 La filtración puede definirse como el pasaje de una sustancia
a través de una membrana celular, debido a un gradiente de
presión hidrostática entre ambos lados de la misma.
 La membrana glomerular del riñón es un ejemplo de
membrana filtrante.

1.2 Transporte especializado
 Además del movimiento pasivo de muchas sustancias a través
de las membranas corporales, es necesario postular procesos
más complejos para explicar el paso de muchas sustancias
medicamentosas como son:
1.2.a. Transporte activo
1.2.b. Difusión facilitada
1.2.c. Pinocitosis

1.2.a. Transporte activo
 Es el pasaje de sustancias a través de una membrana en contra
de un gradiente de concentración.
 Este tipo de transporte requiere de un gasto de energía y
predomina en: membranas de neuronas, plexo coroideo,
células de los túbulos renales y hepatocitos.

1.2.b. Difusión facilitada
 Es un proceso mediado por transportadores que se combinan de
manera reversible con la molécula en la parte externa de la
membrana celular, y que el complejo transportador-sustrato
difunde con rapidez a través de la membrana, liberando el sustrato
en la superficie interna de la membrana.
 Se trata de un mecanismo que no requiere energía y, en
consecuencia, el movimiento de la sustancia en cuestión no se
produce en contra de un gradiente de concentración.

1.2.c. Pinocitosis
 Consiste en el englobamiento de sustancias a través de la
membrana celular para formar pequeñas vesículas en el
interior de la célula. Este proceso puede tener importancia
para la captación de moléculas voluminosas.

Propiedades de los fármacos
La mayoría de las drogas son ácidos o bases débiles
que están en solución en forma ionizada y no ionizada.

Las moléculas no ionizadas son liposolubles y se
difunden fácilmente a través de la membrana celular.
Las moléculas ionizadas son hidrosolubles

2. Absorción
 La absorción puede definirse como el proceso por el cual una
droga llega a la circulación desde su sitio de administración.
 Cuando los fármacos entran en el organismo a través de la
mayoría de las vías de administración, deben atravesar varias
membranas semipermeables antes de llegar a la circulación
general.
 Excepto cuando la administración del fármaco es vía intravenosa.

2.1 Factores que modifican la
absorción
 Los principales factores que pueden afectar o
modificar la absorción son:
La solubilidad de los medicamentos.
La formulación.
La concentración.
La circulación en el sitio de absorción.
El área de superficie absorbente.
El tamaño de la molécula del medicamento.

2.2 Formulación de los fármacos
 Los medicamentos son formulados
para ser administrados por diversas
vías como ser:
 Via Oral.
Via Sublingual.
Via Rectal.

Via Parenteral.
 Via tópica.
Via inhalatoria.

2.3 Concentración de los fármacos
 Se considera como ácido:
 Aquella sustancia que cuando se disocia da iones de hidrógeno
(H+)
 Se considera como base:
 A la sustancia que genera iones hidroxilo (OH–).
 Los fármacos fuertemente concentrados se absorben con mayor
rapidez que los que están en baja concentración, porque es más
fácil su disociación.

2.4 Circulación en el sitio absorbente
La absorción es proporcional a la circulación
en el sitio absorbente, un aumento en el flujo
de la sangre acelera la absorción del fármaco
y una disminución de flujo de sangre disminuye
la absorción.

Área de superficie absorbente
Los fármacos se absorben con rapidez
en áreas grandes, como mucosa
intestinal y epitelio alveolar pulmonar.
A mayor superficie, más rápida será la
absorción, y ésta será más lenta si la
superficie es menor.

Molécula del medicamento
 El tamaño de la molécula de un medicamento influye en su
absorción en el organismo.
 Cuando son muy pequeñas —como ocurre con el alcohol y
los gases— son absorbidas con facilidad a través de las
membranas en las diferentes partes del organismo.
 En cambio, las moléculas de fármacos grandes —como las
enzimas trombolíticas y la toxina botulínica— se absorben
poco.

3. Distribución
 La distribución depende en esencia de la biodisponibilidad
del fármaco, con este término se alude a la cantidad de
medicamento que llega a la sangre después de su sitio de
administración y está disponible para ser distribuida en las
diferentes partes del organismo.
 Cuando se emplea la vía intravenosa se considera que la
biodisponibilidad es igual a la cantidad de medicamento
administrado.

 Una vez que el medicamento ha alcanzado el plasma, el principal líquido para
su distribución, debe de atravesar varias barreras hasta alcanzar finalmente el
lugar donde va a actuar.
 La primera de estas barreras es la pared capilar.
 Mediante procesos de difusión y filtración, la mayor parte de los medicamentos
atraviesan con rapidez la pared capilar que tiene la característica de una
membrana lipoide con poros llenos de agua.
 Las sustancias liposolubles difunden a través de todo el endotelio capilar.
 Mientras que los medicamentos hidrosolubles atraviesan los poros que
representan una fracción de la superficie total.

3.1 Unión de los fármacos a las proteínas
plasmáticas
 Cuando las drogas llegan a la circulación se combinan con las proteínas
plasmáticas principalmente la albúmina, la glucoproteína ácida (A1), las
lipoproteínas alfa y beta y las metaloglobulinas como la transferrina.
 La albúmina es la principal proteína del plasma en términos de la unión con
los fármacos.
 Es capaz de interactuar con aniones y cationes, la interacción es casi
siempre reversible, la vida media del complejo puede variar de menos de un
segundo a más de un año.

 Mientras el fármaco está unido a las proteínas plasmáticas, no
contribuye al gradiente de concentración, y no puede ser filtrado
por los riñones.
 Sin embargo, debe hacerse notar que la unión reversible de los
fármacos con las proteínas plasmáticas puede actuar como un
reservorio que libera en forma lenta a los agentes activos.

3.2 Distribución de las drogas
en los líquidos del organismo
 La mayoría de las drogas pasan desde la sangre al líquido intersticial a
través de los capilares por medio de dos mecanismos que ya hemos
mencionado:
 difusión
 filtración.
 Algunas actúan a nivel de la superficie celular, otras pasan luego al líquido
intracelular.
 La velocidad de distribución de las drogas a la circulación son aproximado
15-20 minutos, y se distribuyen en el líquido extracelular, en el agua total
del organismo o se fijan en las células en pocos minutos.

3.3 Distribución de las drogas al sistemanervioso
central (SNC) y al líquido cefalorraquídeo
 La distribución al SNC y al líquido cefalorraquídeo se realiza a
través de una membrana lipídica sin poros denominada barrera
hematoencefálica.
 Las formas no ionizadas penetran en el cerebro y en el líquido
cefalorraquídeo con gran velocidad.
 Las drogas hidrosolubles de bajo peso molecular pasan por
difusión, tal es el caso de la urea y el alcohol.

3.4 Redistribución o depósito
de fármacos
 Las proteínas del plasma pueden constituir un depósito o
reservorio, pero los principales depósitos de las drogas se
encuentran en los tejidos.
 Muchos fármacos se acumulan en las células a concentración
muy superior que en el plasma.
 Su acumulación se debe a su combinación con las proteínas
celulares o con la grasa corporal. Cuando ocurre esta
acumulación se dice que las drogas están secuestradas.

 Los metales pesados como mercurio y bismuto se fijan y se
depositan en el riñón, hígado y bazo.
 La digoxina se acumula en el corazón, hígado y riñón.
 Las tetraciclinas se almacenan en huesos y dientes.
 La acumulación de los fármacos en las células se debe a dos
mecanismos:
transporte activo de los medicamentos
y unión de los fármacos a los tejidos.

3.5 Factores que modifican la distribución
 Los principales factores que pueden afectar o modificar la
distribución de los medicamentos son:
El tamaño del órgano,
Flujo sanguíneo del tejido.
Unión a proteínas plasmáticas.
Solubilidad del fármaco.
Volumen de distribución.

3.5.a. Tamaño del órgano
 La distribución es proporcional al tamaño del órgano; los fármacos
pueden distribuirse en grandes cantidades en los órganos muy
grandes como la mucosa intestinal, el músculo esquelético si llegan
al estado estable.

3.5.b. Flujo sanguíneo del tejido
 La velocidad de distribución puede estar modificada por el flujo sanguíneo del
tejido, los tejidos que tienen un aumento en el flujo de sangre como músculo,
cerebro y vísceras reciben grandes cantidades de medicamento en menor
tiempo.
 En cambio los tejidos que tienen una disminución en el flujo sanguíneo reciben
una cantidad significativa de medicamento en mayor tiempo.

3.5.c. Unión a proteínas plasmáticas
 Los fármacos que se unen en proporción significativa a las proteínas
plasmáticas tienen una distribución limitada, ya se ha dicho que la porción
del medicamento unida a las proteínas no es capaz de atravesar las
membranas biológicas, por tanto no puede ser distribuida.
 Es importante aclarar que la unión a proteínas tiene importancia clínica
sólo para los medicamentos que se unen en más de 80% a las proteínas
plasmáticas.

3.5.d. Solubilidad del fármaco
 La distribución de los fármacos es proporcional a la solubilidad, los
fármacos liposolubles se distribuyen en mayor concentración en
tejidos con gran contenido de grasa como tejido adiposo y
cerebro.

3.5.e. Volumen de distribución
 El volumen de distribución se define como el espacio corporal en apariencia
disponible para contener un medicamento.
 El volumen de distribución relaciona la cantidad de fármaco en el cuerpo
con su concentración plasmática.
 Vd = Cantidad de fármaco en el cuerpo
Concentración plasmática

4. Metabolismo
Las drogas en el organismo no permanecen
indefinidamente, tarde o temprano tienen
que desaparecer y esto ocurre mediante dos
formas:
Biotransformación.
 eliminación.

4.1 Metabolismo Biotransformación
 La biotransformación o metabolismo puede definirse como la
eliminación química o transformación metabólica de las drogas.
 El metabolismo de un medicamento influye no sólo en su modo
de acción, sino también proporciona la explicación de
reacciones adversas o explica la ineficacia de algunos
medicamentos teóricamente muy prometedores.
 Se denomina metabolito a la forma metabolizada de los
medicamentos.

 La biotransformación se lleva a cabo mediante procesos
enzimáticos intracelulares, y puede dar lugar a la formación de
sustancias farmacológicamente más activas que la droga original,
a esto se le denomina activación.
 También la biotransformación puede dar lugar a metabolitos con
poca o ninguna acción y a esto se le llama inactivación.

4.2 Procesos de la biotransformación
 Las reacciones químicas que ocurren en la biotransformación
proceden por dos fases:

Fase I:
 Corresponde a reacciones no sintéticas que son oxidación,
reducción e hidrólisis.
 consisten en reacciones de oxidación o de reducción, que
alteran o crean nuevos grupos funcionales, así como
reacciones de hidrólisis, que rompen enlaces ésteres o amidas
liberando también grupos funcionales.

Fase II:
 Corresponde a las reacciones sintéticas, incluye a la conjugación.

 Las reacciones químicas que intervienen en la fase I conducen a
la inactivación o a la activación de las drogas.
 En contraste, las reacciones químicas de la fase II llevan por lo
regular a la inactivación de las drogas.
 En las reacciones químicas de la fase I se encuentran
involucrados uno o varios miembros de la gran familia de enzimas
hepáticas del citocromo P-450 (CYP450).
 Los miembros más importantes de esta familia son CYP450 (1A2,
2C9, 2D6 y 3A4). El CYP3A4 es el responsable de metabolizar a
más de 50% de los fármacos comúnmente utilizados en la clínica.

 Oxidación
 Es la adición de oxígeno o pérdida de hidrógeno.
 Algunos medicamentos, alcoholes y aldehídos son metabolizados
mediante este tipo de reacción química.
 Reducción
 Es la pérdida de oxígeno o adición de hidrógeno.
 Los aldehídos, los ésteres y las cetonas son metabolizados mediante la
reducción.
 Hidrólisis
 Es la descomposición de una sustancia por intermedio del agua.
 los ésteres y los glucósidos se metabolizan en el cuerpo por hidrólisis por lo
general con inactivación.

 Hidrólisis
 Es la descomposición de una sustancia por intermedio del agua; los ésteres y los
glucósidos se metabolizan en el cuerpo por hidrólisis por lo general con
inactivación.
 Conjugación o síntesis
 Es la combinación de una droga con otras sustancias formadas en el organismo.
Da origen a sustancias ionizadas, por lo regular ácidos que son fácilmente
excretados por el riñón.
 La conjugación es la reacción de fase II más común, y es la única que ocurre en
el sistema enzimático microsomal hepático.

4.3 Sitio de biotransformación
 La biotransformación se lleva a cabo en especial a nivel hepático,
también puede tener lugar en el riñón, vías gastrointestinales, piel,
pulmones, plasma y cerebro.
 Los principales sistemas enzimáticos responsables de la
biotransformación de las drogas se encuentran en el retículo
endoplásmico liso en fracciones denominadas microsomas, donde
se encuentran las enzimas esenciales para la biotransformación.

 En los microsomas hepáticos encontramos los siguientes sistemas
enzimáticos:
a) Oxidasas: Que catalizan las oxidaciones.
b) Reductasas: Que reducen los compuestos de éstere nítricos.
c) Esterasas: Que provocan hidrólisis de ésteres.
d) Glucuroniltransferasa: La cual provoca la conjugación.

5. Eliminación
 La eliminación es el pasaje de las drogas desde la circulación hacia
el exterior del organismo. El riñón es el principal órgano de
excreción y es el responsable de eliminar las sustancias
hidrosolubles.
 El sistema biliar también elimina algunos fármacos y metabolitos. Los
fármacos
 además pueden eliminarse por otras vías como: los pulmones, la
saliva, el intestino, el sudor y la leche materna, la contribución
global de estas vías suele ser pequeña.

5.1 Eliminación renal
 La eliminación renal es el proceso más importante por medio del cual los fármacos
salen del organismo.
 Debemos de recordar que la unidad funcional del riñón es la nefrona y cada riñón
humano contiene casi 1 a 2 millones de nefronas. Cada nefrona consta de un
corpúsculo renal (glomérulo), un túbulo proximal, un asa de Henle, un túbulo distal
y un túbulo colector (fi gura 2-4).
 La eliminación renal se lleva a cabo principalmente en las nefronas y comprende
tres procesos: filtración, resorción y secreción.

Filtración glomerular
 Se produce un proceso pasivo, en el cual pasan todas las sustancias de bajo peso
molecular, prácticamente todas las drogas.
 Por el glomérulo se filtra la porción de las drogas que no está combinada con las
proteínas, es decir la fracción libre.
Resorción tubular
La resorción de las drogas se realiza en el túbulo proximal que está constituido por
una membrana muy lipídica.
Las sustancias liposolubles pasan por difusión pasiva, las sustancias ionizadas pasan
por medio de transporte activo.

Secreción tubular
 La secreción se lleva a cabo en el túbulo distal, mediante transporte activo para
las sustancias ionizadas que requieren gasto de energía.
 La velocidad de eliminación depende de:
a) La concentración en el plasma sanguíneo: cuanto mayor es el nivel plasmático
de la droga, más rápida es su eliminación.
b) La concentración en el plasma a su vez depende de la velocidad de
absorción y también de la fijación de las sustancias en el organismo.

Eliminación por vía pulmonar se eliminan los gases y sustancias
volátiles
Eliminación en el tubo digestivo son eliminadas en las heces
Eliminación salival eliminan cantidades pequeñas de drogas
liposolubles, los antihipertensivos, barbitúricos y sulfonamidas.
Eliminación por el colon Las drogas pasan desde el plasma
sanguíneo a la luz del colon por difusión pasiva y en ocasiones
por transporte activo, y se eliminan yoduro, metales pesados y
calcio.

 ¿Cuál de los siguientes no es un
mecanismo de transporte que usan los
fármacos para penetrar las
membranas celulares?
a) Difusión simple.
b) Pinocitosis.
c) Ósmosis.
d) Filtración.
 Proceso por el cual una droga llega a
la circulación desde su sitio de
administración:
a) Absorción.
b) Distribución.
c) Biotransformación.
d) Eliminación.
La hidrólisis es una reacción química que
se lleva a
cabo en la fase II de la biotransformación.
a) Cierto.
b) Falso.

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