Uploaded by CS7

Farmacocinetica

advertisement
CATEDRA FARMACOLOGIE ŞI FARMACOLOGIE CLININCĂ
UNIVERSITATEADE STAT DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE „N. TESTEMIŢANU”
TEMA cursului:
Farmacocinetica
şef catedră farmacologie
şi farmacologie clinică :
profesor universitar, d.h.ş.m. V. Ghicavîi
conferenţiar universitar, d.ş.m. V. Gavriluţa
Chişinău 2009
FARMACOCINETICA (PHARMACON – medicament, KINEO – a mişca)
este o ramură a farmacologiei care se ocupă cu studiul proceselor ce asigură
mişcarea şi transformarea medicamentelor prin mediile biologice ale organismului
viu şi anume, ea caracterizează mecanismele de absorbţie, distribuţie şi depozitare,
biotransformare şi eliminare a medicametelor din organism, studiind dependenţa
de aceste procese a eficacităţii şi gradului de tolerare a lor.
Rezultatele obţinute ale acestor studii redau acea bază calitativă şi cantitativă cu
ajutorul careia se poate:
- prognoza gradul de ajungere a substanţelor medicamentoase la locul lor de
acţiune;
- selecta dozarea raţională a oricărui medicament;
- alege calea de administrare cea mai efectivă;
- alcătui scheme de utilizare a substanţelor medicamentoase pentru asigurarea
celui mai efectiv tratament al bolnavilor;
- preveni apariţia efectelor adverse ale medicamentelor şi cazurilor de
supradozare a lor.
Procesele farmacocinetice schematic pot fi exprimate în felul următor:
Doza de medicament
Calea de administrare
absorbţia
Concentraţia plasmatică a
medicamentului
distribuţia
Concentraţia tisulară a
medicamentului (depozitarea)
biotransformarea
Metabolizarea hepatică
şi tisulară
Concentraţia medicamentului la
locul de acţiune
eliminarea
Căile de eliminare
1. Căile de administrare a medicamentelor
Medicamentele pot fi introduse in organism prin diverse căi de administrare, în
dependenţă de proprietăţile lor şi scopul teapiei. Calea de administrare în mare
măsură determină viteza apariţiei efectului, durata şi puterea lui, spectrul şi gradul
de exprimare a efectelor adverse. Şi în genere de calea de administrare în mare
măsură depinde va ajunge medicamentul la locul de acţiune s-au nu.
Se deosebesc urmatoarele căi de administrare a medicamentelor:
Fără afectarea cutanată:
A. prin tubul digestiv (enterale)
- orală (per os)
- sublinguală
- rectală
- intrabucală
B. topică
- cutanată
- oculară
- în ductul auditiv extern
C. intracavitare
- inhalatorie
- intranazală
- intrauretrală
- intravaginală
Cu afectarea cutanată:
A. intravasculare
- intravenosă
- intraarterială
- intracardiacă
B. extravasculare
- intramusculară
- subcutnată
C. intracavitare
- intraperitoneală
- intrapleurală
- intrapericardiacă
- intraarticulară
- intraventriculară
- subarahnoidiană
Administrarea medicamentelor pe cale orală
Particularităţi: Medicamentele administrate oral până la ajungerea în
circulaţia sangvină traversează două bariere active în sens biochimic – intestinul şi
ficatul, unde asupra lor vor acţiona acidul clorhidric, enzimele intestinale
(hidrolitice) şi hepatice (microsomale).
Medicamentele administrate după mese, pot interacţiona cu componenţii
alimentari. De exemplu Clorura de calciu, administrată după alimentare, poate
forma cu acizii graşi - săruri de calciu insolubile care limitează absorbţia calciului.
Folosirea unor medicamente pe stomacul gol pot provoca diverse efectelor
adverse. De exemplu, acidul nicotinic poate provoca sindromul angioneurotic,
antibioticele – complicaţii din partea sisitemului digestiv (stomatite, gingivite,
glositele penicilinice, ulcerele tetraciclinice ale limbii, disbacterioze etc.).
Uneori această cale de administrare este imposibilă din cauza unor stări
patologice ale pacientului (afecţiunile tractului digestiv, starea comatoasă,
dereglarea actului de deglutiţie etc.).
Soluţiile uleioase din tubul digestiv sunt absorbite numai după emulgarea
lor, care necesită prezenţa acizilor graşi şi biliari. Deaceia în cazul afecţiunilor
hepatice şi biliare utilizarea lor pe cale orală este ineficace.
Avantajele:
– este cea mai comodă şi fiziologică cale de administrare pentru pacient
(din punct de vedere al autoadministrarii).
– este utilă pentru asigurarea unui tratament de durată.
– pot fi administrate cele mai diverse forme medicamentoase (comprimate,
pulberi, drajeuri, soluţii, emulsii, tincturi etc.).
– pot fi administrate medicamente cu acţiune iritantă.
Dezavantaje:
- nu este calea cea mai avantajoasă in cazul stărilor de urgenţă (efectul
apare mai lent comparativ cu administrarea intravenoasă).
- biodisponibilitatea medicamentelor este foarte variabilă (fiind influenţată
de aciditatea gastrică, enzimele digestive şi hepatice, alimente, starea
mucoasei tubului digestiv şi activitatea peristaltismului etc).
- Nu este posiilă la pacieţi aflaţi în stări comatoase, cu vomă, cu crize
convulsive şi la sugari.
Adnimistrarea sublinguală asigură o absorbţie rapida a medicamentelor
datorită vascularizării bogate a mucoase din această regiune. Medicamentele sunt
absorbite direct in circuitul sanguin (prin intermediul sistemului venos cefalic
direct în vena cavă superioara) evitând acţiunile enzimelor digestive şi hepatice,
acidităţii gastrice şi componentelor alimentare. Efectul apare rapid (peste 2-3
minute). Ca rezultat este posibilă administrarea medicamentelor în unele stări de
urgenţă (nitroglicerinei – în accesele de stenocardie, clonidinei – în crize
hipertensive ş.a.).
Pe această cale este limitată adminisrarea medicamentelor cu acţiune iritantă
şi gust neplăcut. Secreţia salivară permanentă provoacă îngiţirea unei parţi din
substanţele active ceia ce diminuiază neesenţial biodsponibilitatea lor.
Administrarea pe cale rectală se utilizează mai rar: în afecţiunile tractului
digestiv, intoleranţă gastrică, vomă, în stari de inconştienţă a bolnavilor. Absorbţia
la nivelul rectului are loc mai repede de cât pe cale orală. Aproximativ 1/3 din
substanţele administrate rectal nimeresc direct in circuitul sistemic, evitând pasajul
hepatic, deoarece vena hemoroidală inferioară se revarsă în vena cavă inferioară şi
nu vena portă. Viteza apariţiei şi intensitatea efectului pe această cale este mai
mare comparativ cu administrarea perorală. Exemplu......
Injectabil sunt administrate substanţele medicamentoase care nu se absorb
sau se descompun în tubul digestiv. Aceste cai de administrare sunt utile în stările
excepţionale pentru acordarea unui ajutor de urgenţă. Toate soluţiile preconizate
administrării prin injecţie trebuie sa corespundă următoarelor cerinţe:
- să fie sterile;
- să fie cât mai apropiate de izotonice;
- să fie apirogene;
- să posede un grad înal de stabilitate.
Subcutanat substanţele medicamentoase sunt absorbite prin capilare şi
nimeres în circuitul sistemic. Efectul apare peste 10-15 minute, volumul efectului
este mai mare iar durata este mai mcă comparativ cu administrarea perorală.
Administrarea inrtamusculară este mai puţin doloră comparativ cu cea
subcutanată. Absorbţia substanţelor medicamentose are lor mai rapid şi respectiv şi
apariţia efectelor are lor mai repede.
Administrate intravenos substanţele medicamentoase nimeresc direct in
circuitul sistemic (absorbţia ca component al farmacocineticii lipseşte). Endoteliul
vascular contactează cu mari concentraţii de subsanţe deaceia penru evitarea
manifestărilor toxice substanţele cu activitate mare sunt dizolvate cu soluţii
izotonice sau soluţii de glucoză şi sunt administrate lent. Nu se administrează pe
cale intravenoasă soluţii uleioase, suspensiile şi emulsiile, substanţe ce produc
hemoliză, substanţele ce vor precipita proteinele plasmaice,
Avantaje – dozele medicamentelor pot fi controlate exact, este posibila o
administrare constantă a medicamentelor şi de lungă durată, pot fi administrate în
volume mari (în perfuzii).
Dezavantaje – mai des este posibil apariţia reacţiilor adverse grave (reacţii
anafilactice, declanşarea insuficienţe cardiace, embolii, creşterea marcată a
presiunii arteriale). Necesită asistenţa personalului medical specializat.
Inhalator mai des sunt administrate medicamentele cu efect preventiv sau
terapeutic în afecţiunile cailor respiratorii. Inhalator sunt administrate substanţele
gazoase, volatile cu ajutorul aparatelor speciale (flacoane aerosoluri,
neurobulaizere).
Pentru a forma concentraţii mari de substanţă medicamentoasă (de exemplu
citostatice, atibiotice) într-un organ anumit medicamentele sunt administrate
intraarterial.
Uneori în stop cardiac subit epinefrina (adrenalina) este indicată pentru
adminitrare direct in cavitaţile cordului (intracardiac).
Viteza apariţiei efectelor farmacologice ale medicamenelor depinde de cale
de administrare a lor. La adminitrarea perorală efectul apare în 15-20 minute în
mediu, puţin mai repede sunt absorbite substanţele administrate pe cale rectală,
subcutanată (10-15 minute), după dministrarea intramusculară efectul apare în 5-10
minute, mai rapid apare prin administrarea sublinguală (2-3 minute). La
administrarea intravenoasă medicamentul nimereşte direct în sânge şi din aceste
considerente efectul apare imediat.
2. Absorbţia.
Pentru a influenţa asupra organismului medicamentele, ca regulă, trebuie să
treacă printr-un şir de membrane biologice: pielea, mucoasele (administrare
externă), pereţii capilarelor, structurile celulare. Aceste membrane se deosebesc
esenţial după structură şi funcţii, posedă diverse caracteristici fizico-chimice iar ca
bază, toate sunt exprimate prin celule lipoproteice polare. Membrana celulară
conţine proteine - transportoare, care asigură transferul ionilor şi metaboliţilor în
interiorul celulei, menţinând transportul direcţionat al lor. Suprafeţele
membranelor celulare şi intrările în pori sunt dotate cu sarcină şi preântâmpină
trecerea prin ele a ionilor şi moleculelor ionizate.
Deaceia transportul medicamentelor prin membrane depinde de natura
substanţelor medicamentoase şi proprietăţile lor fizico-chimice.
În limbajul farmacocinetic trecerea sau penetrarea medicamentelor prin
membranele biologice se numeşte absorbţie de la ABSORBEO – a absorbi.
La moment sunt cunoscute câteva mecanisme prin care medicamentele
traversează membranele biologice însă toate aceste mecanisme sunt divizate in 2
grupe mari:
1. Transportul simplu (pasiv) – are loc făra utilizarea mecanismelor de
transport şi fără consum de energie.
2. Transportul specializat (activ) – care decurge cu ajutorul mecanismelor
de transport şi uneori cu consum de energie.
La rândul sau transportul simplu este divizat în: filtrare, difuziune simplă
iar transportul specializat în: difuziune facilitată, difuziunea de schimb,
transportul activ, pinocitoza.
filtrarea
Difuziunea
simplă
Difuziunea
facilitată
Difuziunea
schimb
Transportul
activ
Pinocitoza
trecerea cu apa, a moleculelor de medicament (hidrosolobile cu
masă moleculară mică), prin porii membranari, în direcţia
gardientului de concentraţie, fără utilizarea mecanismelor de
transport şi fără consumul de energie.
trecerea moleculelor de medicament (liposolubile, neionizate)
prin stratul bilipidic membranar, în direcţia gardientului de
concentraţie, fără utilizarea mecanismelor de transport şi fără
consumul de energie.
trecerea moleculelor de medicament prin stratul bilipidic
membranar, în direcţia gardientului de concentraţie, cu utilizarea
mecanismelor de transport, dar fără consumul de energie.
de transportul în celulă a unei substanţe, iar din celulă a altei,
folosind acelaş sistem transportor.
trecerea moleculelor de medicament (ionizate) prin stratul
bilipidic membranar, în sens opus direcţiei gardientului de
concentraţie, cu utilizarea mecanismelor de transport, şi cu
consum de energie.
Înglobarea (endocitoza) de catre vezicolele membranare a
(picaturilor mari) de substanţe medcamenoase cu transportarea
lor catre partea opusă a membranei şi eliminarea (exocitoza) în
spaţiul citoplasmatic al celulei
Aceste mecanisme de transport funcţionează de regulă în paralel, dar in
dependenţă de localizarea lor, prevalează unul sau altul. De exemplu filtrarea este
caracteristică la nivelul endoteliului capilarelor, corneei ochilor, celulele
epidermului, epiteliul mucoasei tubului digestiv. În cavitatea bucală şi stomac se
realizează difuziunea simplă şi în mică masură filtrarea. Alte mecanisme la acest
nivel practic nu sunt implicate. În intestinul subţire nu sunt obstacole pentru
realizarea tuturor mecanismelor, dar care va prevala din ele va depinde de
substanţa medicamentoasă administrată. De exemplu pinocitoza este deosibit de
importantă pentru substanţele cu structură polipeptidică, deasemenea şi pentru
complexul vitaminei B12 cu factorul Kastle. În intestinul gros iarăşi prevalează
procesele de filtrare şi difuziune simplă.
Filtrarea ca mecanism de transport pentru farmacologie este puţin important
deoarece majoritatea medicamentelor contemporane posedă o masă moleculară
mare.
Dar mult mai important ca mecanism de transport este difuziunea simplă,
deoarece este cel mai raspândit mecanism şi econom pentru realizare din
organismul uman şi majoritatea medicamentelor posedă un grad de solubilitate în
lipide mult mai mare ca în apă. Deci, medicamenele pentru a fi absorbite prin acest
mecanism trebuie să posede un grad de solubilitate mare în lipide, dar nu la sută, şi
să fie minim ionizate.
Factorii ce influenţează absorbţia medicamentelor:
A fost stabilit că, dacă substanţa medicamentoasă cu un indice al H-ului
corespunzător mediilor organismului, se află în stare neionizată (lipofilă), ea mai
bine se dizolvă în lipide decât în apă şi bine penetrează pin memebranele biologice.
Şi invers, dacă substanţa este ionizată, ea slab penetrează prin membrane în
diferite organe şi ţesuturi, dar posedă o hidrosolubilitate mai mare.
În asa fel, viteza şi gradul de absorbţie a medicamentelor, de exemplu în
tubul digestiv ca сel mai des loc de absorbţie a lor, depinde de este oare
medicamentul preponderent hidrosolubil (ionizat) sau liposolubil (neionizat), iar
aceasta în marea masură determină, este medcamentul un acid slab sau o bază
slabă. Aceste proprietăţi ale medicamentelor vor determina constanta de ionizare a
lor (pKa).
Constanta pKa – determină gradul de disociere al csenobioticlui, care
pătrunde în mediile interne ale organismului, în dependenţă de pH-ul mediului,
unde el a nimerit. Acest parametru are importanţă nu numai pentru absorbţia
medicamentelor în sânge din tubul digestiv, dar şi pentru penetrarea lor prin
diferite bariere membranare din organism şi la reabsorbţia lor din urina primară în
tubii renali.
Ştiind prorietăţile fizico-chimice ale substanţelor medicamentoase şi
caracteristica pătrunderii csenobioticului prin diferite bariere tisulare, se poate de
prevăzut, cum unul sau alt preparat se va absorbi în sânge, distribui în organe şi
ţesuturi şi elimina din organism.
Prin cercetări speciale a fost determinat ca nivelul disocierii (ionizării)
substanţelor se poate determina cu ajutorul formulei lui Henderson-Hasselbah:
a. pentru acizi slabi:
lg
b. pentru baze slabe: lg
forma  neionizata
 pKa  pH
forma  ionizata
forma  ionizata
 pKa  pH
forma  neionizata
După cum vedeţi, ştiind pH-ul mediului şi pKa substanţelor (sunt tabele
speciale) putem după logaritmul calculat să determinăm gradul de ionizare a
medicamentului, iar aceasta înseamnă, gradul lui de absorbţie din tubul digestiv şi
eliminarea lui prin rinichi la diferite nivele a pH-ului urinei.
În calitate de exemplu poate fi: bolnavului au fost indicate comprimate cu
acid acetilsalicilic. Acesta este un acid slab (pKa = 3,5). Nimerind în mediul acid
puternic al stomacului, el va disocia mai puţin şi respectiv se va absorvi foarte
bine. Reamintim că la picul secreţiei HCl la maturi pH-ul în stomac constiuie 1,5 –
2,5. În intestin, unde pH conţinutului este bazic şi constituie pentru duoden pH=
5,0 – 6,0, iar pentru intestinul subţire – aproximativ 8,0, acidul aceilsalicilic se va
absorbi slab, deoarece el va disocia în mediul bazic formând o cantitate mare de
celule ionizate. În mod analogic se vor comporta sărurile acidului barbituric
(fenobarbital ş.a.). Fenobarbitalul cu pKa= 7,4, pH urinei = 6,4; 7,4 - 6,4 = 1,0;
anti lg 1 = 10. Ultimul înseamnă, că în lumenul tubilor contorţi renali în aceste
condiţii la 10 molecule neionizate de fenobarbital va reveni numai una ionizată,
respectiv fenobarbitalul se va reabsorbi în cantităţi mari.
Un alt exemplu: efedrina, penru care pKa = 10,6, fiind o bază slabă.
Corespunzător calculelor descrise mai sus gradul dde disociere a efedrine în
intestinul subţire va fi minimal (10,6 – 8,0 = 2,6). De aici este clar că efedrina va fi
absorbită în duoden şi nu în stomac.
Medicamentele cu proprietăţi marcate acide sau bazice în mediile tubului
digestiv se vor afla sub formă ionizată şi vor fi absorbite foarte slab. De exemplu
streptomicina, canamicina sunt medicamente cu proprietăţi bazice marcate, din
aceste considerente absorbţia lor din tubul digestiv va fi neesenţială şi
nepermanentă. De aici rezultă că aşa medicamente trebuie de administrat
parenteral.
Viteza şi gradul de absorbţie a medicamentelor din tubul digestiv depinde de
timpul utilizării alementelor, componenţa şi cantitatea lor. Prin urmare, pe
stomacul gol aciditatea este mai mică şi aceasta ameliorează absorbţia alcaloizilor
şi bazelor slabe, pe când acizii slabi mai bine sunt absorbiţi după alimentare.
Reeşind din toate cele expuse anterior este clar că în cazul recomandării unui
medicament medicul obligatoriu trebuie să ia în consideraţie şi starea fiziologică a
tubului digestiv a pacientului.
A fost observat, că absorbţia substanţelor medicamentoase se micşorează în
cazul intensificării peristaltismului, deasemenea în cazuri cu diaree. Se modifică
absorbţia şi sub acţiunea medicamentelor ce mcşorează acivitatea motorie a
intestinelor, de exemplu, sub acţiunea remediilor colinolitice (remedii atropinoide).
Procesele inflamatorii ale mucoasei tubului digestiv, edemaţierea ei
deasemenea scad gradul de absorbţie a substanţelor medicametoase. De exemplu
brusc se micşorează absorbţia hipotiazidei la bolnavi cu insuficienţă cardiacă cu
stază circulatorie.
Substanţele medicamentoase în lumenul tubului digestiv se supun acţiunii
secretelor digestive ca şi substantele conţinute în alimente. Mediul acid al
stomacului, în afară de acţiunea lui asupra gradului de ionizare a medicamentelor,
pot şi provoca descompunerea lor chimică. De exemplu: benzilpenicilina foarte
uşor este descompusă în mediul acid al stomacului, pe când fenoximetilpenicilina
este mai stabilă şi absorbită mai amplu. Eritromicina de asemenea se descompune
în mediul acid, însă unii derivaţi chimici sau unele forme medicamentoase speciale
ce o proejază de acţiunea directă a acidităţii gastrice, asigură absorbţia
satisfăcătoare a acestul medicament din tubul digestiv.
Unele substanţe medicamentoase practic totalmente sunt inactivate de
fermenţii tubului digstiv. Către aceste preparate se referă substanţele de natură
proteică sau polipeptidică (de exemplu: corticotropina, vasopresina, insulina ş.a.),
deasemenea şi unele preparae hormonale (progesteronul, testosteronul,
aldosteronul).
Sărurile acizilor biliari, la rândul său pot intensifică absorbţia sau o diminua
prin formarea complexelor nesolubile (de exemplu: nistatina, polimixina,
vancomicina).
Asupra absorbţiei acţionează şi volumul şi componenţă alimentelor,
intervalul dintre alimentare şi utilizarea medicamentului. Este necesar de luat în
evidenţă şi acţiunea stimulatoare a alientelor asupra secreţiei sucului gastric şi
acidului clorhidric. Laptele, sărurile de fier, ionii de Ca, Mg, Fe (merele),
conţinutul ridicat de glucide, proteine, lipide în alimente diminuiază absorbţia
tetraciclinelor, ampicilinei şi amoxiciclinei, izoniazidei dar maresc absorbţia
grizeofulvinei.
Folosirea de către bolnavi a diferitor sucuri provoacă o deviere a pH-ului în
partea acidităţii, ce produce o disociere a medicamentelor acidolabili (eriromicina).
Utilizarea lichidelor în asociere cu medicamentele poate produce o mărire a
absorbţiei sau o diminuare a ei.
Sumând efectele legate de utilizarea alimentelor, este necesar de evidenţiat
mărirea sau micşorarea biodisponibilităţii medicamentelor şi diminuarea absorbţiei
fără modificarea biodisponibilităţii lor.
Asupra absorbţiei mai acţionează şi structura fizico-chimică a substanţei
medicamentoase. De exemplu unii compuşi bis-cuaternari de amoniu fiind remedii
curarizante (tubocurarina, anatruxoniul, suxametoniul e.t.c.) – miorelaxante,
totalmente nu penetrează prin stratul bilipidic a membranelor celulare şi din aceste
considerente sunt utilizate numai intravenos.
Şi în sfârşit asupra absorbţiei acţionează şi dimensiuile particulelor
medicamentoase. Comprimatele cu conţinut de agregate mari de substanţe acive,
chiar aflânduse lungă durată în tubul digestiv, greu dezintegrează şi slab se absorb.
Medicamente sub formă dispersată sau emulgată se absorb mai bine din tubul
digestiv.
În rezultat factorii ce influenţează absorbţia medicamentelor din tubul
digestiv pot fi devizaţi în urmatoarele subgrupe:
Dependenţi de subsanţa
medicamentoasă
- sructura chimică
- masa moleculară
- constanta pKa şi
gradul de ionizare
- gradul de
liposolubilitate
Dependenţi de pacient
- pH mediului
- timpul utilizării alementelor, componenţa şi
cantitatea şi calitatea lor
- starea fiziologică a tubului digestiv (starea
secretelor şi fermenţilor digestivi)
- starea peristaltismului intestinal
- doză
- proprietăţile fizicochimice.
- prezenţa patologiilor tubului digestiv şi
organismului
- starea vascularizării tubului digestiv
- utilizarea asciată a medicamentelor cu
influenţă asupra funcţiilor tubului digestiv
- vârstă.
3. Distribuţia substanţelor medicamentose
După absorbţie substanţele medicamentoase nimeresc, de regulă, în circuitul
sanguin sistemic, iar apoi sunt distribuite în organe şi ţesuturi. Caracterul
distribuţiei substanţelor medicamentase este determinat de o mulţime de factori, în
dependenţă de care medicamentele vor fi distribuite uniform sau neuniform. Este
necesar de evidenţiat că, majoritatea substanţelor medicamentoase sunt distribuite
neuniform şi doar o parte neesenţială din ele sunt distribuite uniform (substanţele
anestezice inhalatorii). Cei mai importanţi factori, care influenţează asupra
caracterului distribuţiei substanţelor medicamentoase, sunt:
1. gradul de liposolubilitate a substanţelor medicamentoase;
2. gradulde legare cu proteinele plasmatice;
3. intensitatea circuitului sanguin regionar.
Liposolubilitatea substanţelor medicamentoase determină capacitatea lor de
a penetra prin barierele biologice. Acestea mai întâi de toate sunt, pereţii
capilarelor şi membranele biologice, care sunt structurile de bază a diferitor bariere
histohematice, în special, ca barierele hematoencefalică şi placentară. Substanţele
neionizate liposolubile uşor penetrează prin membranele biologice şi sunt
distribuite în toate mediile lichide ale organismului.
Penetrarea multor substanţe prin bariera hematoencefalică este destul de
dificilă, din cauza particularităţilor de structură a sistemului de capilare de la acest
nivel. Mai întâi de toate endoteliul este lipsit de pori iar prezenţa elementelor gliale
de pe suprafaţa externă a endoteliului joacă rolul unei membrane lipidice
suplimentare.
Permiabilitatea barierei hematoencefalice creşte în uneile stări patologice
(creşterea presiunii osmotice a plasmei sanguine, procese inflamatorii la acest
nivel).
În sistemul sanguin majoritatea substanţelor medicamenoase posedă o
afinitate puternică fizico-chimică faţă de proteinele plasmatice. În rezltat se
formează complexe „medicament+proteină” de diferită duritate. Mai impportante
sunt legăturile cu albuminele plasmatice şi în măsură mai mică cu alfaglicoproteide.
În rezultatul acestor legături substanţele medicamentoase vor circula cu
sângele sub două fracţii: legate cu proteinele plasmatice şi fracţia liberă. Fracţia
legată a substanţelor medicamentoase formează un depou temporar (rezervor) aşa
numit „extracelular”, care preîntâmpină devierile rapide a fracţiei libere în sânge şi
mediile lichide ale organismului. Substanţele legate sunt lipsite de capacitatea de a
traversa membranele biologice şi în rezultat sunt limitate proprietăţile de
distribuire a lor în ţesuturi şi la locul de acţiune, biotrabsformare a lor, filtrarea în
tubii contorţi renali şi eliminarea lor. Numai sub formă liberă substanţele
medicamentoase vor ajunge la locul de acţiune a lor şi vor declanşa efectele
specifice.
Deaceea viteza apariţiei şi amplitudă efectului depind de gradul de legare
dintre medicamente şi proteine şi duritatea acestor legături.
De exemplu: sulfamidele de durată lunga de acţiune posedă o afinitate de ≈
90%, acţionează lent şi se conţin în lichidele interstiţiale şi celulele ţesuturilor în
concentraţii mici. Un alt exemplu este glicozidul cardiotonic (digitoxina), care se
leagă cu proteinele plasmatice la 97%. După utilizarea acestui medicament intern
el îşi manifestă acţiunea tocmai după 5-7 ore. Şi invers, un alt glicozid (strofantina)
slab se leagă deproteinele plasmatice şi efectul se instalează peste câteva minute.
De gradul de afinitate a substanţelor medicamentoase cu proteinele
plasmatice depinde şi durata de acţiune a lor. Digitoxina după o singură
administrare manifestă acţiunea farmacologică timp de 2-3 zile, iar acţiunea
reziduală a ei se realizează chiar şi peste câteva săptămâni (14-21 zile).
Legarea substanţelor medicamentoase cu proteinele plasmatice se modifică
în diferite stări patologice ale organismului. De exemplu: ea se va micşora în stări
de posthemoragii, combustii masive, hipoxie tisulară, nefroze, afecţiuni hepatice.
În aceste stări este necesar de micşorat doza substanţelor medicamentoase pentru a
diminua dezvoltarea efectelor toxice a lor.
Un alt fenomen este legat de utilizarea concomitentă a substanţelor
medicamentoase cu afinitate faţă de aceleaşi proteine plasmatice. Apare efectul de
concurenţă faţă de locuri de legare cu proteinele plasmatice. În rezultat una din
aceste substanţe, cu afinitate mai mare, se va lega cu proteinele plasmatice
provocând o majorare a fracţiei libere a substanţei administrată asociat, până la
nivel periculos. De exemplu: o utilizare asociată a anticoagulantelor indirecte şi
antiinflamatoarelor nesteroidiene (fenilbutazonă) va provoca o inlăturare a
anticoagulanelor din complexul cu proteinele pasmatice. Ca rezultat apare riscul de
hemoragie.
Un alt factor ce influenţează distribuţia substanţelor medicamentoase este
afinitatea lor faţă de unele ţesuturi specifice. Unele medicamente pot selectiv să se
cumuleze în unele organe şi ţesuturi. De exemplu: preparatele de iod posedă
afinitate faţă de glanda tiroidă unde iodul este utilizat pentru sinteza hormonilor
specifici. Sulfura de arseniu în cantităţi mari se cumulează în grosimea unghiilor,
dinţi formând complexe dure cu cheratina. Antibioticele grupei tetraciclinice se
unesc cu ionii de calciu formâd „chelaţi” şi în perioada de cretere a dinţilor pot să
se depoziteze în ţesuturile dure ale dinţilor, provocând hipoplazia smalţului „dinţi
tetraciclinici”. Unele medicamente se depozitează intracelular formând depozite
celulare (acrichină). Unele substanţe anestezice datorită lipofilităţii mari se
depoziează în ţesutul lipidic.
În fine distribuţia medicamentelor este dependentă de intensitatea
vascularizării organelor şi ţesuturilor. În primele minute substanţele
medicamentoase nimeresc în organele şi ţesuturile cele mai activ perfuzate (inimă,
ficat, rinichi). Lent are lor saturarea cu substanţe medicamentoase a muşchilor,
mucoaselor, pielii şi ţesutului lipidic. Pentru obţinerea concentraţiilor terapeutice a
substanţelor medicamentoase în aceste ţesuturi este necesar un timp de la câteva
minute până la câteva ore. Mai demonstrativ influenţa hemodinamicii asupra
distribuţiei medicamentoase se urmăreşte în stări de patologie. De exemplu în
stările de insuficienţă cadiacă perfuzia majorităţii organelor este scăzută.
Factorii ce influenţează distribuţia medicamentelor






gradul de liposolubilitate a substanţelor medicamentoase;
prezenţa barierelor histohematice;
gradulde legare cu proteinele plasmatice;
intensitatea circuitului sanguin regionar;
prezenţa stărilor patologice ale organismului;
proprietăţile fizico-chimice a medicamentelor şi afinitatea lor faţă de
ţesuturile specifice (depozitarea).
 utilizarea unor medicamente în asociere
4.
Biotransformarea substanţelor medicamentoase
Remediu medicamentos
Transformarea metabolică
-
oxidare
reducere
hidroliză
Conjugarea
-
cu acidul glucuronic
cu acidul sulfuric
cu aminoacizii
cu glutationul
metilare
acetilare
Metaboliţi şi conjugaţi
Excreţia
După distribuţie medicamentele pot:
1. inretacţiona cu locurile de acţiune şi provoca apariţia complexului de efecte
farmacologice;
2. pot fi metabolizate sub acţiunea fermenţilor adecvaţi;
3. să se modifice spontan, transformându-se în alte substanţe active.
4. pot să se elimine din organism în stare neschimbată.
În organismul uman majoritatea substanţelor medicamentoase sunt supuse
unor modificări sau biotransformării. Termenul biotransformare (sau
metabolizare, sau transformare) cuprinde un complex de modificări fizicochimice şi biochimice ale substanţelor medicamentoase, care asigură transformarea
lor în compuşi mai simpli, ionizaţi, mai polari şi respectiv hidrosolubili, care mai
uşor sunt eliminaţi din organism. Majoritatea substanţelor medicamentoase,
indiferent de ce structură nu ar poseda, întâlnindu-se cu enzimele specifice, sunt
transformate în stări mai comode pentru eliminare. Unele substanţe metabolizânduse se transformă în compuşi mai activi comparativ cu cei administraţi sau în
compuşi uilizaţi în calitate de material energetic sau plastic (cocarboxilaza,
nucleinatul de sodiu).
Procesele de biotransformare au loc preponderent în ficat şi neînsemnat pot
fi în rinichi, pereţii intestinelor, plămâni, muşchi şi alte organe. Biotransformarea
substanţelor medicamentoase este un proces complicat şi deobicei parcurge prin
câteva stadii consecutive, fiecare din ele fiind asigurate de fermenţii specifici.
Se deosebesc 2 tipuri de reacţii de biotransformare a substanţelor
medicamentoase în organism:
- nesintetică (transformarea metabolică) – asigurată de reacţiile de oxidare,
reducere, hidroliză.
- Sintetică – asigurată de reacţiile de cohjugare, acetilare şi metilare.
În dependenţă de localizarea lor, reacţiile transformării metabolice pot fi
divizate în 2 grupe:
a) grupa reacţiilor de bază, cu ajutorul cărora se metabolizează majoritatea
substanţelor medicamentoase, sunt reacţiile catalizate de către enzimele
reticolului endoplasmatic al hepatocitelor (recţiile microsomale).
b) Reacţiile, catalizate de enzimele de alte localizări, nemicrosomale.
Reacţiile transformării metabolice microsomale a substanţelor
medicamentoase se realizeară cu ajutorul sistemelor monooxigenazice cu
pariciparea în majoritate a citocromului P-450, oxigenului molecular şi NADP.
Reacţiile de reducere se realizează cu ajutorul nitro- şi azoreductazelor, procesele
de hidroliză- cu ajutorul eterazelor, carboxilesterazelor, amidazelor, fosfatazelor
etc.
Procese de oxidare a substanţelor medicamentoase sunt catalizate de către
enzimele microsomale, iar reacţiile de reducere şi hidroliză sunt legate nu numai de
enzimele microsomale dar şi nemicrosomale. Biotransformarea nemicrosomală a
substanţelor medicamentoase are loc şi în ficat şi în alte regiuni (plasma sanguină,
stomac, intestine, plamîni). De exemplu: acetilcolina este metabolizată de către
esterazele plasmatice, în cazul nostru – acetilcolinesteraze.
Reacţiile transformării metabolice sunt prezentate ca I fază a
biotransformării a substanţele medicamentoase după care ele î-şi pierd radicalii
activi şi devin inactive.
În stare inactivă ele trec în a II-a fază a biotransformării- conjugarea. În
unele cazuri conjugarea poate fi singura cale de biotransformare a substanţelor
medicamentoase. Conjugarea este un proces biosintetic, însoţit de cuplarea la
substanţele medicamentoase a unui şir de radicali chimici polari. În procesul de
conjugare participă o serie de enzime: glucuroniltransferaze, sulfotransferaze,
metiltransferaze, glutationil-S-transferaze care asigură reacţiile de metilare,
acetilare, sulfatare etc.
Prin conjugare substanţele medicamentoase se transformă în metaboliţi şi
conjugaţi polari şi hidrosolubili.
În urma transforării metabolice şi conjugării, substanţele medicamentoase,
de regulă, î-şi pierd activitatea biologică, devin polare şi hidrosolubile, deci pierd
capacitatea de a penetra prin membranele biologice şi ca rezultat sunt eliminate din
organism prin diverse căi de eliminare. Astfel acese procese limitează în timp
acţiunea medicamentelor.
Din punct de vedere a practicii medicale, este important de menţinut că
procesele de biotransformare a substanţelor medicamentoase sunt influenţate de
diferiţi factori: stări patologice ale ficatului, unele medicamente administrate
asociat, vârsta bolnavului, caracterul alimentării (la vegetarieni viteza de
bioransformare a substanţelor medicamentoase este mai joasă), gen (femenin sau
masculin), apartenenţa de rasă, starea sistemului nervos, regimul de acivitate al
fiecărui individ, calea de administrare a substanţelor medicamentoase etc. Mai
mult ca atât, este necesar de menţinut că, la fiecare persoană, este genetic
determinată viteza proprie de biotransformare a substanţelor.
Totalitatea particularităţilor de biotransformare a substanţelor
medicamentoase fac necesară studierea acestei probleme în fiecare caz aparte.
În patologiile ficatului (hepatite, ciroză) , acivitatea enzimelor microsomale
este diminuată, respectiv este diminuată şi metabolizarea substanţelor
medicamentoase. Ca rezultat creşte durata de acţiune a unor substanţe.
A fost observat că, sub acţiunea unor substanţe medicamentoase se dezvoltă
o inducţie (creştere) sau o depresie (diminuare) a sintezei proteinelor fermentative
a ficatului. Substanţe, care stimulează biotransformarea prin inducţia enzimelor
hepatice sunt mai multe decât inhibitoare. În calitate de inductori sunt cunoscute
peste 200 de substanţe medicamentoase, către ele se referă: barbituricele
(fenobarbital,
hexobarbital), cofeina, etanolul, nicotina, neurolepticele,
difenhidramina, chinina, niketamid, rifampicina, grizeofulvina, diazepam,
fenilbutazona o mulţime de compuşi cloruraţi pesticide şi insecticide. Este
important de menţinut că inductorii intensifică nu numai metabolizarea
subsanţelor, dar şi eliminarea lor cu bila.
Toate aceste medicamente intensifică procesele metabolizării hepatice de 2-4
ori pe baza inducerii sintezei fermenţilor microsomali. Intensificarea metabolizării
are loc nu numai a substanelor utilizate în asociere, dar şi a inductorilor. Inducţia a
enzimelor microsomale de catre fenobarbital este utilizată pentru înlăturarea
hiperbilirubinemiei la nounăscuţi cu boala hemolitică.
O altă grupă de substanţe medicamentoase posedă acţiune inhibitoare asupra
activităţii enzimelor hepatice. Inhibitori sunt: anestezicele locale, remediile
antiaritmice beta-blocante (propranololul, pindolol), cimetidina, cloramfenicolul,
eritromicina, paracetamol, acid acetilsalicilic, metronidazol, izoniazida, clofibrat,
disulfiram, remediile anticolinesterazice, inhibitorii MAO. Aceste medicamene
utilizate în asociere vor prelungi efectele medicamentelor.
5.
Căile de excreţie a substanţelor medicamentoase
Ultima etapă de interacţiune a substanţelor medicamentoase cu organismul
viu este eliminarea lor sau excreţia.
Căile de bază a excreţiei medicamentelor sunt: rinichii, ficatul, tubul
digestiv, plămânii, pielea, glandele salivare, glandele sudoripare, laptele
matern. În plan clinic mai importantă este calea renală de eliminare.
Excreţia medicamentelor prin rinichi este determinată de 3 procese
consecutive ce parcurg în nefronii renali:
1. filtrarea glomerulară pasivă
2. difuzia pasivă prin tubii contorţi (reabsorbţia)
3. secreţia activă.
După cum vedem, pentru medicamente sunt caracteristice toate procesele
fiziologice în nefron. Substanţele neionizate (liposolubile), pot fi filtrate prin
glomeruluii renali, dar din lumenul tubilor contorţi ele pot din nou să penetreze în
celulele epiteliale ale tubilor contorţi, şi numai o cantitate neesenţială de
medicament poate fi determinată în urină.
Formele ionizate (polare) de medicament, se excretă totalmente prin filtrarea
glomerulară şi nu se supun reabsorbţiei.
Difuziunea pasivă – este un proces bilateral prin care substanţele
medicamentoase pot să treacă prin peretele tubilor contorţi în orice direcţie în
dependenţă de concentraţia lor şi de pH mediului.
Indicii pH-ului urinei influenţează asupra excreţiei acizilor şi bazelor slabe.
Acizii slabi rapid sunt eliminaţi prin urina cu un pH bazic, iar substanţele cu
proprietăţi bazice slabe rapid sunt eliminate prin urina cu un pH acid. Deaceia în
intoxicaţia acută cu barbiturice (acizi slabi) este necesar de alcalinizat urină, prin
administrarea intravenoasă a soluţiei de hidrocarbonat de sodiu. Penrtu acidularea
urinei în intoxicaţiile cu substanţele bazice se utilizeară clorura de amoniu.
Dacă pH-ul urinei nu corespunde nivelului optimal de excreţie a substanţelor
medicamenoase, atunci acţiunea acestor medicamene poate fi prolongată.
Asupra vitezei de eliminare a substanţelor medicamentoase pot influenţa un
şir de factori: prezenţa unei patologii renale sau patologiilor asociate cu dereglări
hemodinamice sistemice şi hidroelectrolitice (insuficienţa cardiacă, ciroza
hepatică), gradul de cuplare cu proteinele plasmatice, proprietăţile fizico-chimice
ale substanţelor medicamentoase, vârsta pacienţilor, utilizarea asociată a unor
substanţe medicamentoase (diuretice osmotice, furosemid).
În caz de patologii renale capacitatea de eliminare a substanţelor
medicamentoase este diminuată.
De esemenea, este important de menţinut că, un şir de medicamente
(tetraciclinele, unele macrolide, fenitoina, etc.) sunt eliminate preponderent prin
bilă în intestin. Substanele gazoase volatile (anestezicele inhalatorii, eterul,
camforul) se elimină preponderent prin plămâni. Iodurile, sărurile metalelor grele
(mercur, plumb, fer, bismut) se elimină prin glandele salivare. Prin glandele
lacrimale – rifampicină. Multe substanţe medicamentoase pot fi eliminate cu
laptele matern, în deosebi substanţele cu proprietăţi bazice slabe şi neelectroliţii,
cei ce este important de menţinu n tratamentul mamelor ce alăptează.
6.
Parametrii farmacocinetici
Informaţia despre durata de absorbţie, distribuţie şi eliminare, cu alte cuvinte
despre farmacocinetica substanţelor medicamentoase poate fi exprimată
matematic. Acest lucru ese important pentru planificarea regimului de utilizare
clinică a substanţelor medicamentoase. În baza datelor farmacocinetice sunt
elaborate principiile de selectare raţională a dozării medicamentelor. Concomitent
cu aceste calcule este necesar un control clinic permanent asupra acţiunii
preparatelor, deoarece cercetările farmacocinetice numai complectează acest
control şi permit de a face concluziile mai obiective.
1. Biodisponibilitatea – reflecă cantitatea de substanţă activă nemodificată
ajunsă în circuitul sanguin din doza iniţială de medicament, administrat pe o
anumită cale de administrare şi viteza acestui proces.
Biodisponibilitatea de 100% este definită în cazul administrării intravenoase
a substanţelor medicamentoase. În cazul administrării substanţelor
medicamentoase pe alte căi de administrare, biodisponibilitatea este redusă din
cauza absorbţiei incomplete, metabolizării primare, prezenţei barierelor
histohematice.
B = Cpo/Civ × 100%
2. Concentraţia plasmatică – reflectă fracţia liberă de medicament ajunsă
la locul de acţiune capabilă să provoace efectele farmacologice. Ea ne oferă
informaţia despre fracţia liberă (activă) ajunsă la locul de acţiune a substanţei
medicamentose în raport cu cea legată şi depozitată în diferite ţesuuri.
3. Volumul aparent de disribuţie – este un volum ipotetic (imaginar) de
lichid în care substanţa medicamentoasă este distribuită uniform având
concentraţie egală cu cea plasmatică. Ne oferă informaţia despre capacitatea de
distribuţie a substanţelor medicamentoase în lichidele biologice (plasmă, lichidul
interstiţial, intracelular etc.) ale organismului. Matematic volumul aparent de
distribuţie poate fi calculat după formula respectivă:
Vd = D/Cp
unde
D – este doza medicamentului, Cp – concentraţia plasmatică a medicamentului.
4. Timpul de înjumătăţire – este timpul în care concentraţia plasmatică a
substanţei medicamentoase se micşorează la 50% din cantitatea de medicament
introdus. Se subînţelege nu numai procesul de eliminare a medicamentului dar şi
biotransformarea lui. Practic este important de menţinut că, la o perioadă de
semiveaţă a medicametului se elimină 50% din substanţa medicamentoasă, în
două perioade – 75%, în trei perioade – 90%, în patru – 95%. Deoarece pentru o
eliminare totală a medicamentului este necesar un timp mai lung decât 4 perioade,
administrarea substanţelor medicamentoase în termini mai scurţi va provoca
cumularea medicamentelor în organism. A fost calculat, că pentru a obţine un
platou al concentraţiei plasmatice (o concentraţie permanentă a medicamentului în
plasma sanguină) sunt necesare intervale de 4 perioade de semiveaţă biologică a
preparatelor. Timpul de înjumătăţire este în corelaţie cu concentraţia plasmatică a
medicamentului şi volumul de distribuţie
T1/2 = 0,693×Vd/Clp
5. Clearance-ul – exprimă rata de excreţie a substanţelor medicamentoase
din plasma sanguină pe o anumită cale de eliminare întru-un anumit interval de
timp. Se evidenţiază clearance-ul renal, plasmatic, total.
clearance-ul renal:
Clr = CuVu/Cp
clearance-ul total:
Clt = Clmet+Clexcr
sau(suma tuturor clearance-lor)
Clt = Сlr+Clh+Clnr
unde Clmet –clearance-ul metabolizări; Clexcr – clearance-ul excretor
Temenul de eliminare a substanţelor medicamentoase include
ambele procese de biotransformare şi excreţie. Pentru o mulţime de
substanţe medicamentoase viteza de eliminare depinde de concentraţia
plasmatică a lor (cu cât concentraţia plasmatică este mai mică cu atât
viteza de eliminare este mai mică). Un aşa tip de eliminare a
medicamentelor corespunde unei cinetici de ordinul I (într-o unitate de
timp se elimină o anumită cantitate de medicament).
Un număr mai mic de medicamente (etanolul, fenitoina) se elimină
după o cinetică de ordinul 0. Viteza eliminării după o aşa cinetică nu
depinde de concentraţia plasmatică a substanţelor medicamentose, într-o
unitate de timp se elimină o cantitate stabilă de medicament (de exemplu
timp de 1 oră se elimină 10 g de etanol curat). Acest lucru apare din
cauza saturării organismului cu fermenţii ce metabolizează aceste
substanţe.
Farmacogenetica
Farmacogenetică - este un compartiment al farmacologiei care studiază
influenţa factorilor eriditari asupra sensibilităţii organismului faţă de substanţele
medicamentoase administrate. Sensibilitatea organismului faţă de unele substanţele
medicamentoase poate fi schimbată de prezenţa unor enzime modificate ereditar
(enzimopatii). Viteza proceselor de biotransformare a medicamentelor la fiecare
om este determinată de genotipul fiecărui îndivid în parte. Exemplu cu alcoolul,
viteza de metabolizarea a lui este individuală şi este dependentă de activitatea
alcooldehidrogenazei la fiecare individ în parte. Un exemplu de dependenţă a
acţiunii medicamentoase de factorul genetic este inactivarea remediului
antituberculos (isoniazidă) prin acetilare. Este stabilit că, viteza activităţii acestor
enzime este determinată genetic. Sunt persoane care lent inactivează isoniazida.
Concentraţia isoniazidei în organism scade mai treptat ca la persoanele cu
inactivare rapidă a lui. Printre populaţia europeană acetilatori lenţi, conform
datelor unor autori, se întâlnesc în 50 – 58,6%, iar rapizi sunt până la 30 – 41,4%.
Dacă populaţia Caucazului şi suedejii în general sunt acetilatori rapizi, atunci
eschimoşii – invers sunt acetilatori lenţi. La acetilatorii lenţi o doză anumită de
isoniazidă formează o concentraţie plasmatică mai ridicată şi respectiv riscul
apariţiei efectelor adverse este mai mare. Neuropatia periferica la aceste persoane
apare la 20% , iar la acetlatorii rapizi doar numai 3% cazuri.
Un alt exemplu de poate fi insuficienţa congenitală a colinesterazei
plasmatice. Ca rezultat este diminuată metabolizarea unei substanţe
medicamentoase miorelaxante curarizante (suxametoniu), în rezultat creşte durata
de acţiune a ei până la 6-8 ore şi mai mult (în condiţii obişnuite ea acţionează timp
de 5-7 minute). În prezenţa altei enzimopatii, dificitul enzimei glucozo-6-fosfat
dehidrogenazei, apare o hemoliză intravasculară la utilizarea remediilor
antimalarice (clorochinei, primachinei), acidului acetilsalicilic, acidului nalidixic,
cloramfenicolului, furazolidonei etc. Dificitul enzimei date provoacă o scădere a
cantităţii glutationului redus din structura membranelor eritrocitare, ca rezultat ele
devin mult mai fragile la acţiunea substanţelor sus numite. Insuficiena catalazelor
în ţesuturile organismulului la unele persoane, provoacă lipsa efectului la
prelucrarea plăgilor cu peroxidul de oxigen.
Referinţe bibliografice:
1. D.A. Harchevici, Farmacologia, traducere din limba rusă de: V. Ghicavîi,
N. Bacinschi, E.Stratu, Medicina, 2008.
2. Ю.Ф. Крылов, В.М. Бобырев, Фармакология, 2008.
3. Ю.В. Редькина, Фармакология, 2008.
4. Р.Н. Аляутдин Фармакология, 2004.
Download