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Farmacocinética DOSE EFEITO “ Tudo é veneno, não há nada que não seja veneno. O que difere o veneno do fármaco é a dose ! ” Paracelsus DIVISÕES DA FARMACOLOGIA Farmacocinética Droga ou Fármaco Vias de administração Absorção Distribuição Biotransformação ou Metabolismo Excreção ou Eliminação Farmacodinâmica ORGANISMO Local de ação Mecanismo de ação Ligação a Receptores Efeitos Terapêuticos Efeitos tóxicos Ação dos medicamentos PRINCIPAL Efeito produzido pelo medicamento COLATERAL OU SECUNDÁRIOS de acordo com a indicação ou ação desejada diferentes do efeito desejado Ação dos medicamentos LOCAL Em relação à localização de ação medicamentosa SISTÊMICA Age diretamente no ponto de aplicação. ex: pomadas Age longe do ponto de aplicação, entrará na corrente sanguínea para atingir seus sítios de ação, utilizando diversas vias de administração. ex: dipirona Ação dos medicamentos ATIVAR SISTEMAS FISIOLÓGICOS ex: Cardiotônicos INATIVAR SISTEMAS FISIOLÓGICOS ex: anti-hipertensivos SUBSTITUIR SUBSTÂNCIAS ex: reposição hormonal Ação dos medicamentos DIRETA Modalidade da ação INDIRETA Age diretamente nos mecanismos fisiológicos do usuário. Ex: analgésico Age em algum elemento que está interferindo no funcionamento normal do hospedeiro. ex: antimicrobiano. Desintegração e dissolução Absorção, distribuição, biotransformação e excreção Interação fármaco-receptor EFEITO TERAPÊUTICO 1 - Fase Farmacêutica 2 - Fase Farmacocinética 3 - Fase Farmacodinâmica DOSE - vias de administração A ação farmacológica só ocorre quando o fármaco atinge, em concentrações adequadas, o órgão no qual se espera que tenha atividade. Até chegar ao local de ação o fármaco atravessa várias MEMBRANAS BIOLÓGICAS. FARMACOCINÉTICA FASE FARMACÊUTICA Estuda a liberação do fármaco a partir do produto farmacêutico. É constituída pelo conjunto de fenômenos compreendidos entre a administração do medicamento e a absorção propriamente dita, os quais determinam à intensidade e velocidade com que ocorre a entrada da substância ativa no organismo. Desintegração Processo determinado pela tecnologia com o qual o medicamento foi fabricado. Quanto menor a compressão do medicamento comprimido, mais rápido será o processo de desintegração do medicamento. O grau de compressão é calculado em estudos afim de que a desintegração do comprimido ocorra no melhor tempo possível para que seja atingido a concentração plasmática. Comprimidos efervescentes não passam pela fase de desintegração, pois ocorre na água antes de ser ingerido. Dissolução Após a desmontagem da forma farmacêutica, os fármacos devem estar solúveis no meio onde ocorrerá a absorção. Formas farmacêuticas sólidas devem se desintegrar e o princípio ativo deve ser solúvel no meio (água, íons, enzimas, bile e outros componentes). Existem três importantes períodos de tempo relacionados à administração do medicamento: ð Período de latência: Que é o tempo que decorre desde a administração do medicamento até o surgimento do primeiro sinal de reposta observável. ð Período de duração do fármaco: Período de tempo que decorre entre o início e o término da resposta biológica que se pode detectar. ð Meia-vida biológica: É o período de tempo em que a concentração do fármaco se reduz em 50% na corrente sanguínea. FARMACOCINÉTICA Desde do momento que o fármaco foi administrado até sua chegada ao local de ação, este fármaco produzirá seu efeito farmacológico, se este chegar em concentrações adequadas. Essas concentrações dependem de 4 eventos importantes da farmacocinética, estes são: ABSORÇÃO DISTRIBUIÇÃO BIOTRANSFORMAÇÃO EXCREÇÃO 1 2 3 4 SANGUE Fármaco livre Fármaco –proteínas Absorção TECIDOS Local de ação (receptores) EFEITO Reservatórios tissulares Biotransformação Eliminação Fármaco FARMACOCINÉTICA É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até a corrente sanguínea. ABSORÇÃO TODAS AS VIAS DE ADMINISTRAÇÃO PODEM SOFRER ABSORÇÃO, EXCETO A ENDOVENOSA. A ENTRADA DE FÁRMACO NA CORRENTE SANGUINEA Fatores que podem influenciar na absorção dos fármacos: local de administração, solubilidade, sua concentração, o aumento do fluxo sanguíneo, presença de alimentos, outros fármacos, doenças, grau de ionização, tamanho da molécula. O fármaco dissolvido terá que atravessar membranas celulares no sítio de absorção: ABSORÇÃO Estômago Intestino Músculos Pele e mucosas Membrana celular é formada por: BICAMADA LIPÍDICA PROTEÍNAS CARBOIDRATOS O principio ativo primeiramente precisa ser sofrer permeação e penetração, a partir de uma formulação cosmecêutica • Epitélio gastrintestinal; • Endotélio vascular; • Membranas plasmáticas. ABSORÇÃO Membrana celular A membrana celular não é estanque, mas uma “porta” seletiva que a célula utiliza para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para libertar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior. DIFUSÃO PASSIVA Tipos de transporte de fármacos TRANSPORTE ATIVO Lipídica ou aquosa Pinocitóse e fagocitose TRANSPORTE ATIVO Pinocitóse e fagocitose ABSORÇÃO ABSORÇÃO É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até o sangue. ABSORÇÃO Cada molécula de lipídeo na camada dupla pode movimentar-se no sentido lateral, conferindo à membrana fluidez, flexibilidade, grande resistência elétrica e relativa impermeabilidade à moléculas altamente polarizadas. Fatores que influenciam na absorção VASCULARIZAÇÃO VELOCIDADE DE DISSOLUÇÃO ÁREA EXPOSTA ALIMENTOS FORMA FARMACÊUTICA SOLUBILIDADE CONCENTRAÇÃO CONCENTRAÇÃO PKA DO FÁRMACO OUTROS FÁRMACOS pH DO MEIO É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até o sangue. Influência do pH na absorção HA H+ + A- B + H+ BH+ HA Forma lipossolúvel ABSORÇÃO B molecular H+ Forma hidrossolúvel ABSORÇÃO A- iônica BH+ üFÁRMACOS ÁCIDOS SÃO BEM ABSORVIDOS EM MEIO ÁCIDO üFÁRMACOS BÁSICOS SÃO POUCO ABSORVIDOS EM MENOS ÁCIDO As bicamas lipídicas: • Impermeáveis • Moléculas polares e aos íons. • Permeáveis • Moléculas das drogas não polares. • Lipossolúveis - fácil absorção. Membranas biológicas “Quantidade de fármaco, contida em uma formulação farmacêutica, que chega à biofase (circulação sistêmica), em forma inalterada, após sua administração. Responsável pela ação farmacológica”. Biodisponibilidade (F) É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até o sangue. DISTRIBUIÇÃO A partir do momento que o fármaco entra na corrente sanguínea e é totalmente dissolvido no plasma, este terá que ser distribuído para todos os compartimentos do organismo. Nesta etapa é observado dois fenômenos importantes dos fármacos. É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até o sangue.ð A Afinidade: É a capacidade que o fármaco tem de se unir com os receptores específicos de suas células alvo. ð Eficácia: É a capacidade que o fármaco tem de produzir o efeito farmacológico no organismo. Grande parte da Distribuição de um fármaco ocorre pelo sistema circulatório. O sistema linfático contribui com uma pequena parcela. DISTRIBUIÇÃO Carga elétrica Estabilidade química pH pKa Afinidade a proteínas plasmáticas Velocidade de fluxo sanguíneo Fatores anatômicos e fisiológicos Ligação as proteínas plasmáticas Fatores que interferem na distribuição • Inicialmente, fígado, rins, pulmões, cérebro e outros órgãos com boa perfusão recebem a maior parte do fármaco (1ª - FASE). • A liberação para músculos, a maior parte das vísceras, pele e gordura a liberação é mais lenta (2ª - FASE). FLUXO SANGUÍNEO ÓRGÃOS – 1ª - FASE x 2ª - FASE Os fármacos podem se ligar com proteínas plasmáticas de acordo com a afinidade (fração ligada ou reserva) Principaisproteínas de ligação: ¡ Albumina (diminui em situações de sepse: ligação à fármacos de caráter ácido) ¡ Alfa 1-glicoproteínas ácida (aumentam em processos inflamatórios agudos): ligação à fármacos de caráter básico. ¡ Globulina: proteína carreadora de hormônios. Quanto maior for a ligação entre fármaco e proteínas plasmáticas, maior será o tempo de meia vida do fármaco LIGAÇÃO DAS DROGAS A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS: A distribuição dos fármacos para os tecidos dependem da Fração livre LIGAÇÃO DAS DROGAS A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS: ü Fármaco na forma livre à pode ser distribuído (atravessa o endotélio vascular e alcança o espaço extravascular); ü No sangue ocorre um equilíbrio à parte ligada e a porção livre; ü À medida que a parte livre é utilizada pelo organismo, ocorre dissociação fármaco-PTN O grau de ligação proteica com fármacos depende de: A) afinidade entre os fármacos e as proteínas plasmáticas; B) concentração sanguínea do fármaco; C) concentração das proteínas plasmáticas. LIGAÇÃO DAS DROGAS A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS: Fármaco % de ligação protéica Fenilbutazona 95 Varfarina 97 Furosemida 97 Procainamida 15 Gentamicina 70 Canamicina 3 Cefalexina 15 Heparina 0 Fatores que afetam a quantidade de proteína total do organismo Fatores Patológicos: 1. Distúrbios hepáticos: ⇩ síntese de proteínas. 2. Distúrbios renais: levando a hipoproteinemia (baixa quantidade proteínas no sangue). 3. Distúrbios cardiacos: ⇧ na alfta-1-glicoproteína ácida. 4. Distúrbios tireoidianos: Hipertireoidismo – ⇩ proteínas plasmáticas. Hipotiroidismo – ⇧ proteínas plasmáticas. MEIA VIDA DOS FÁRMACOS (t ½) O tempo de meia-vida (t ½), reflete o tempo necessário para se eliminar 50% da concentração de um fármaco do organismo em um dado instante. tempo (horas) concentração µg/mL 50 25 12,5 6,25 100 Concentração na circulação T0 = X Tm1 = X/2 = X1 Tm2 = X1/2 = X2 Tm3 = X2/2 = X3 Decaimento exponencial Concentração no Estado de Equilíbrio O estado de equilíbrio ocorre quando a velocidade de entrada e de saída do fármaco dentro do organismo são iguais num intervalo de tempo constante, ou seja, a quantidade eliminada dentro de um intervalo de tempo é igual à quantidade recebida. A eliminação ocorre por dois processos: Excreção: saída do fármaco do organismo (quimicamente inalterado ou através de seus metabólitos). Eliminação Metabolismo/Biotransformação: Conversão enzimática de uma substância em outra dentro do organismo. É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até o sangue. BIOTRANSFORMAÇÃO São todos os processos químicos enzimáticos que os fármacos sofrem a partir do momento que eles chegaram na corrente sanguínea, tanto para ativá-los como para inativá-los. O principal órgão que faz a biotransformação é o fígado. O resultado destes processos é a formação de metabólitos, que pode tanto produzir o efeito desejado (no caso de pró- fármaco), como também efeitos tóxicos. Esses metabólitos podem ainda ficar acumulados em diversos tecidos ou então serem excretados. • Locais em que ocorre a biotransformação das drogas: – Fígado; – Pulmões; – Rins; – Pele; – Córtex adrenal; – Intestino, etc. BIOTRANSFORMAÇÃO Fármacos Carcinógenos Venenos Pesticidas FÍGADO Metabólito Inativo Metabólito Ativo Mecanismos enzimáticos complexos que geram metabólitos (produto gerado na biotransformação de um determinado fármaco). Ø inativar compostos endógenos ativos (hormônios, enzimas, neurotransmissores, etc.) Øeliminar substâncias estranhas ao organismo (xenobióticos). BIOTRANSFORMAÇÃO Desfechos do processo de biotransformação I. Término da ação de uma substância: - Detoxificar. - Inativar compostos. II. Facilitar a excreção: - Formar produtos mais polares. - Formar produtos menos lipossolúveis. III. Ativar: - Ativar drogas originalmente inativas. - Alterar perfil farmacocinético. - Formar metabólitos ativos. O Fígado é o órgão onde ocorre a maioria das reações de biotransformação. Os hepatócitos expressam várias isoformas da superfamília das proteínas chamadas enzimas do Citocromo (CYP) P450, presente no retículo endoplasmático liso. Responsáveis pela ativação ou desativação de muitos fármacos, toxinas e pela síntese de hormônios esteroides e ácidos graxos. BIOTRANSFORMAÇÃO A biotransformação de fármacos envolve duas fases Fármaco Fase I Produtos conjugadosFase II oxidação redução hidrólise Excreção Final Fase I: Ocorre a inativação do efeito biológico do fármaco (alterando a estrutura molecular). Fase II: Ocorre a ligação do fármaco que foi inativado com compostos hidrossolúveis, para serem removidos do sangue. Reação de fase I A fase I contribui principalmente pare a alteração do grupo farmacofórico do fármaco. n Oxidação: (produzida pela CYP2D, CYP2C e CYP3A, realizam a metabolização de quase 50% dos fármacos disponíveis da terapêutica). n Redução: Redução de Nitro a hidroxilamina/ amina ou Redução de carbonila ao álcool. n Hidrólise: (Epóxido hidrolase) rompe radial epóxido. Nem todos os fármacos passam pelas duas fases, os fármacos hidrossolúveis vão direto para a fase II, enquanto os muito hidrossolúveis são passam pela fase I para serem inativados. Reação de fase II A fase II – Reações de conjunção Conjugação de ácido glicurônio é a mais comum dessas reações. Fenois, álcoois, hidroxilaminas e ácidos carboxílicos formam O- glicuronídeos pela reação com UDFP-glicuronato de modo a ligar uma molécula altamente polar ao fármaco/metabólico. Essas reações fazem com que um fármaco muito lipofílico receba um grupamento bastante hidrofílico para aumentar sua eliminação. Reação de fase II Principais enzimas e produtos Sulfotransferase. Adição de sulfato. UDP- glicuronosiltransferase. Adição de ácido glicurônico Glutationa-S-transferase. Adião de Glutationa N-acetiltransferase. Adição de gurpo acetila Metiltransferases. Adicão de grupo metl “Ocorrem no plasma, pulmão, intestino e principalmente no fígado” Reação de fase II Atenção Gatos se diferem em função das vias de metabolização de fármacos. Em geral, os felinos possuem deficiência na glicuronidação, já que não produzem a enzima UDP- glicuronosiltransferase, responsável pelo metabolismo de fase II. Por isso, os medicamentos fenólicos e benzênicos, como fenilbutazona, ibuprofeno, paracetamol, ácido mefenâmico, naproxeno, álcool benzílico e benzalcônio não devem ser administrados nos pacientes felinos. Fatores que influem no metabolismo das drogas: – Fatores genéticos: metabolismo mais lento ou mais rápido. – Idade: feto < recém-nascido < criança > adulto > idoso. – Sexo: hormônios femininos x masculinos. – Nutrição: carência protéica x atividade enzimática. – Doença: – Viroses – atividade enzimática no fígado: Malária, hanseníase e pneumonia podem comprometer a biotransformação. BIOTRANSFORMAÇÃO Efeito de primeira passagem: Metabolismo de primeira passagem (também conhecido como metabolismo pré-sistêmico ou efeito de primeira passagem) é um fenômeno do metabolismo dos fármacos no qual a concentração do fármaco é significantemente reduzida (e inativada) pelo fígado antes de atingir a circulação sistêmica. BIOTRANSFORMAÇÃO Perda de parte da atividade farmacológica. Locais além do fígado: intestino e vasos mesentéricos. É a passagem do fármaco do ponto de aplicação até o sangue. EXCREÇÃO É o processo de eliminação dos metabólitos do fármaco gerados pelo organismo. Essa excreção pode ocorrer pela urina, pulmões, lagrima, secreção nasal, fezes, leite, suor, saliva, etc... Sendo que nos rins pelo processo de ultra- filtração o metabólito pode ser reabsorvido dependendo de suas características físico- químicas. Eliminação renal de drogas Basicamente, 3 processos envolvidos: - Filtração glomerular - Secreção - Reabsorção Clearance ou depuração: refere-se à capacidade do organismo em eliminar o fármaco. Filtraçãoglomerular: – Filtração de 180 litros de plasma por dia; – Cerca de 20% do plasma que penetra na parede glomerular é realmente filtrado; – Como as proteínas plasmáticas são quase todas retidas na corrente sanguínea, as drogas a elas ligadas não são filtradas. EXCREÇÃO Reabsorção tubular: – 1,5 litros de urina por dia são formados (menos de 1% da carga filtrada); – Fármacos lipossolúveis sofrem reabsorção tubular e escapam da urina; – O pH pode alterar a reabsorção de eletrólitos fracos. – Ocorre dissociação da droga de modo instantâneo, aumentando a sua disponibilidade para a secreção EXCREÇÃO A Formação da Urina Outras vias de excreção: – Pulmonar: gases e compostos voláteis; – Leite materno: risco para o lactente; – Suor, lágrimas, saliva e secreções gástrica, pancreática e entérica. EXCREÇÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SPINOSA, H.S.; GÓRNIAK, S.L.; BERNARDI, M.M. Farmacologia aplicada à medicina veterinária. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. ADAMS, H.R. Farmacologia e terapêutica em veterinária. 8 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003. OGA, S. Fundamentos de toxicologia. 4 ed. São Paulo: Atheneu, 2014. Segunda etapa concluída
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