teorico Farmacologia e toxicologia

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Farmacologia e 
Toxicologia Geral
Responsável pelo Conteúdo:
Prof.ª Dr.ª Mariana Cavalcante e Almeida Sá
Revisão Textual:
Maria Cecília Andreo
Processos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos
Processos Farmacocinéticos 
e Farmacodinâmicos
 
 
• Compreender a cronologia dos processos de administração, absorção, distribuição, biotrans-
formação e eliminação dos fármacos e as variações no tempo desses processos;
• Discutir o mecanismo de ação e relação dose-resposta dos fármacos.
OBJETIVOS DE APRENDIZADO 
• Introdução à Farmacologia e Toxicologia Geral;
• Farmacocinética;
• Farmacodinâmica.
UNIDADE Processos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos
Introdução à Farmacologia 
e Toxicologia Geral
Farmacologia é a ciência que estuda como as substâncias químicas interagem com as 
moléculas-alvo dos sistemas biológicos dos organismos, substâncias estas que atuam sobre 
o sistema nervoso central e periférico como agentes antimicrobianos e anabolizantes, no 
intuito de compreender como esse mecanismo é processado para obter sucesso terapêu-
tico no tratamento da doença.
Figura 1 – Medicamentos
Fonte: Freepik
Toxicologia, por sua vez, é a ciência que estuda os efeitos nocivos decorrentes das 
interações de substâncias químicas com o organismo, podendo ou não ser naturais. Subs-
tâncias naturais podem ser alimentos, plantas ou até mesmo zootoxinas. Substâncias de 
uso doméstico ou peridomiciliar aplicadas sobre superfícies ou objetos, a fim de manter 
as condições sanitárias, também podem ser tóxicas.
Desse modo, estudaremos as interações entre compostos químicos e naturais que 
agem sobre os organismos vivos e do que resulta a interação entre os compostos químicos 
e seus efeitos, que podem ser tóxicos ou benéficos.
Nesta primeira unidade, veremos os conceitos e as definições dos processos farmaco-
cinéticos e farmacodinâmicos.
O que Significa Farmacologia? quais são seus Principais Conceitos?
A farmacologia vem do grego pharmakos, que significa droga, e logos, que significa 
estudo. O estudo das drogas também é definido como o estudo da interação entre as 
substâncias químicas e sistemas biológicos (seres vivos). A farmacologia surgiu na Grécia 
por volta do século 19, com os avanços da química orgânica e o descobrimento da origem 
de muitas doenças e técnicas de isolamento de substâncias.
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Então, vamos ao nosso primeiro conceito de farmacologia, o fármaco. Chamaremos 
de fármaco toda substância química que tem alguma ação terapêutica.
Outro conceito importante é o de medicamento. Trata-se de um produto tecni-
camente elaborado que pode conter um ou mais fármacos. O remédio, por sua vez, 
muitas vezes é confundido com o medicamento, porém remédio é qualquer coisa que te 
faça bem (pode, sim, ser um medicamento, mas também pode ser um abraço). Já dose
é definida como a quantidade de fármaco capaz de provocar alterações no organismo. 
O estudo das dosagens e dos intervalos em que os medicamentos devem ser adminis-
trados é chamado de posologia.
A dose mínima de um medicamento é a menor quantidade dele capaz de produzir 
efeito terapêutico; a dose máxima é a maior quantidade de um medicamento capaz de 
produzir o efeito terapêutico, porém, se essa dose é ultrapassada, pode haver efeitos 
tóxicos no organismo, levando à dose tóxica, que ocorre quando a quantidade da dose 
máxima é ultrapassada, causando perturbações ou intoxicação do organismo; a dose 
letal é quando a quantidade de um medicamento causa morte.
Droga é um termo utilizado para qualquer substância química que possua capacidade 
de alterar a função fisiológica. A forma farmacêutica é como esse medicamento se apre-
senta e atua no organismo, isso vai também influenciar em como ele será administrado 
(em cápsulas e comprimidos, xarope, adesivo, e assim por diante). Quanto ao placebo, 
entende-se como um procedimento que apresenta efeito terapêutico psicológico.
Como Agem os Fármacos?
Os fármacos são compostos com atividade biológica que atuam, basicamente, em 
alvos específicos ou podem, até mesmo, atingir um ponto aleatório, provocando o efeito 
fisiológico desejado.
Os fármacos com efeitos inespecíficos não requerem alvos moleculares, (receptores, 
canais iônicos, enzimas) para desencadear seus efeitos farmacológicos, que ocorrem 
por meio das propriedades físicas e químicas do próprio medicamento, como solu-
bilidade, ionização, tensão superficial e atividade termodinâmica. O exemplo mais 
famoso de fármacos com efeitos inespecíficos são os antiácidos. Seu mecanismo de 
ação ocorre por meio de uma reação de neutralização, que provoca aumento do pH 
do estômago. Nesse caso, os antiácidos não interagem com determinados estômagos. 
Os receptores interagem.
Os efeitos inespecíficos representam uma minoria dos medicamentos. O mecanismo 
mais comum é para pessoas que agem de forma específica, ou seja, precisam estar 
associados a um alvo molecular específico para desencadear seus efeitos farmacológicos. 
Os efeitos desses medicamentos são os seguintes: atuam nas enzimas (ativam ou inibem), 
antagonizam-nas, atuam nas membranas e na transcrição gênica.
Então, considerando que a farmacologia básica é dividida em farmacodinâmica e 
farmacocinética, abordaremos esses termos de forma aprofundada mais adiante.
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UNIDADE Processos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos
E o que seria a diferença entre 
Farmacocinética e Farmacodinâmica?
A farmacocinética trata do movimento do fármaco desde o momento em que ele é 
administrado até o momento em que chega ao local de ação. Nesse ponto, a farmaco-
cinética estuda a absorção daquele fármaco nos organismos, como é distribuído, quais 
enzimas vão metabolizá-lo e como ocorrerá a excreção desse fármaco.
A farmacodinâmica, por sua vez, estuda os efeitos fisiológicos e bioquímicos e o 
mecanismo de ação dos fármacos. Ou seja, o que o fármaco produz, como produz e o 
que ocorre quando ele não se liga no local correto, provocando os efeitos adversos que 
devem ser apontados na bula de cada medicamento.
Vias de Administração
É o caminho pelo qual um medicamento é colocado em contato com o organismo, 
a fim de ser absorvido para exercer o seu efeito farmacológico. As principais vias de 
administração são:
• Oral;
• Sublingual;
• Retal;
• Aplicação em outras superfícies epiteliais (pele, córnea, ouvidos, vagina, mucosa nasal);
• Inalação;
• Injeção: subcutânea, intramuscular, intravenosa, entre outras.
Figura 2 – Administração de medicamento por via oral
Fonte: Getty Images
Farmacocinética
Os processos farmacocinéticos compreendem: Absorção; Distribuição; Metaboliza-
ção (biotransformação); e Excreção.
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Absorção
Trata-se da transferência de um fármaco desde o seu local de administração até a 
circulação sanguínea. Desse modo, é possível concluir que os fármacos administrados 
por via intravenosa não sofrem absorção, já que são injetados diretamente na corrente 
sanguínea. Um segundo ponto é a velocidade e eficiência da absorção, elas vão depender, 
entre outros fatores, da via de administração. Existem casos, como a administração tópica 
de um creme esteroide para a pele ou a inalação de um broncodilatador na forma de 
aerossol no tratamento da asma, em que a absorção, como definida previamente, não é 
necessária para que o fármaco atue, mas, na maioria dos casos, o fármaco deve entrar 
no plasma antes de chegar ao local de ação. 
As moléculas do fármaco movem-se pelo organismo de duas maneiras:
• Fluxo de massa (na corrente sanguínea, fluido linfático ou cerebroespinhal);
• Difusão (molécula a molécula, cobrindo distâncias curtas).
Como a administração do fluxo de massa ocorre por fluidos, proporciona um sistema 
rápido de distribuição a longa distância. Por outro lado, o processo de difusão depen-
derá dos tipos de fármacos utilizados (administração intramuscular, subcutânea ou oral), 
isso porque a capacidade do fármaco de atravessar barreiras hidrofóbicas é fortemente 
influenciada pela lipossolubilidade.
Figura 3 – Esquema representativo damembrana plasmática
Fonte: Getty Images
Mas, independentemente da forma de administração, o fármaco precisa se movimen-
tar através das barreiras celulares, barreiras estas como membranas celulares, barreira 
epitelial (mucosas), ou seja, deve considerar a permeabilidade do endotélio (espessura 
entra os compartimentos intra e extravascular).
As moléculas podem atravessar a membrana de quatro formas:
• Por difusão simples através da camada lipídica;
• Através de um transportador de fármacos (sigla SLC, do inglês solute carrier) ou 
algum outro transportador de solutos da membrana;
• Por difusão, através de poros aquosos formados por proteínas transmembrânicas 
especiais denominadas aquaporinas;
• Por pinocitose.
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UNIDADE Processos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos
Transporte Ativo e Passivo
As membranas biológicas permitem a passagem de algumas substâncias farmaco-
lógicas ou não, mas podem impedir o trânsito de outras, evitando o colapso. Essa 
característica é definida como permeabilidade seletiva. Esta permite que a membrana 
determine quais substâncias podem penetrar ou sair de uma célula ou organela. Existem 
dois processos pelos quais as substâncias podem atravessar membranas biológicas, os 
processos de transporte passivo e os processos de transporte ativo.
O transporte passivo não necessita de qualquer energia externa para ocorrer. A energia 
desse processo encontra-se na própria substância e na força motora gerada pelo gradiente 
de concentração da substância entre as duas faces da membrana, a interna e externa. 
Ele inclui dois tipos de difusão: a difusão simples e a difusão facilitada. Difusão é 
um processo de movimento aleatório que tende a um estado de equilíbrio. Assim, diz-se 
que é o somatório do movimento a partir de regiões de maior concentração para regiões 
de menor concentração. A velocidade de difusão de uma substância depende de fatores, 
tais como: o diâmetro de uma molécula ou íon, a temperatura da solução, a carga elétrica 
(caso exista) e o gradiente de concentração no sistema.
O transporte ativo requer a participação direta da molécula de ATP, rica em energia. 
A energia liberada pela hidrólise de ATP direciona o movimento de íons específicos contra 
um gradiente de concentração. O transporte ativo secundário não usa ATP diretamente, 
em vez disso, a energia é fornecida por um gradiente de concentração iônico estabelecido 
pelo transporte ativo primário. O movimento de soluto contra seu gradiente de concentra-
ção é obtido pelo uso de energia “recuperada” de íons que se moveram na direção de seus 
gradientes de concentração. Auxilia a incorporação de aminoácidos e açúcares, matérias-
-primas essenciais para a manutenção e o crescimento celulares.
Características das moléculas:
• Apolares;
• Possuir peso molecular compatível com a bicamada lipídica;
• Lipossolubilidade – Drogas hidrossolúveis atravessam canais (aquaporinas) – tama-
nho pequeno.
Figura 4 – Ilustração dos transportes ativo e passivo
Fonte: puc-rio.br
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A difusão simples acontece na bicamada fosfolipídica da membrana, consiste em 
pequenas moléculas que a atravessam. A osmose é um exemplo de difusão simples, pois 
não utiliza energia metabólica e pode ser compreendida em termos de concentração de 
solutos. Três termos são usados para comparar a concentração de solutos entre duas solu-
ções separadas por uma membrana: soluções isotônicas apresentam iguais concentrações 
de solutos; soluções hipertônicas têm maior concentração de solutos que a solução com 
a qual está sendo comparada; soluções hipotônicas apresentam menor concentração de 
solutos do que a solução com a qual está sendo comparada.
A difusão facilitada acontece por meio dos canais proteicos ou via transportadores 
intermediários proteicos. Proteínas integrais de membrana podem formar canais por 
meio dos quais essas substâncias passam. A ligação a uma proteína de membrana deno-
minada proteína carreadora pode acelerar a difusão dessas substâncias. Canais proteicos 
de membrana têm poro central revestido com aminoácidos polares a água e aminoá-
cidos não polares na parte exterior da proteína. O poro central pode abrir-se quando 
estimulado, permitindo que substâncias polares hidrofílicas passem pelo canal.
Figura 5 – Ilustração da pinocitose
Fonte: Wikimedia Commons
Distribuição
A distribuição dos fármacos no organismo pode ser definida como o processo de 
transporte de fármacos via fluxo sanguíneo para as células-alvo, fazendo com que o 
sistema circulatório seja o principal determinante da distribuição. As formas como o 
fármaco circula pelo organismo são:
• Solubilidade: capacidade de um medicamento atravessar a membrana celular. 
Depende da natureza do fármaco, que pode ser hidrossolúvel ou lipossolúvel. 
Os fármacos lipossolúveis atravessam facilmente as membranas celulares, o que 
não ocorre com os hidrossolúveis ;
• Ligação às proteínas: à medida que segue seu percurso pelo corpo, alguns medica-
mentos podem se ligar a proteínas séricas e são transportados por elas pelo corpo de 
forma inativa. Isso porque apenas os fármacos livres, não aqueles ligados a proteínas, 
podem produzir efeito terapêutico.
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UNIDADE Processos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos
Biotransformação
Refere-se à capacidade de o corpo transformar um fármaco numa forma mais hidros-
solúvel, capaz de ser excretada posteriormente. Os medicamentos podem ser metaboli-
zados de diversas maneiras. 
A primeira, e mais comum, ocorre quando o fármaco é metabolizado em metabólitos 
inativos, que são depois excretados. Outros podem ser convertidos em metabólitos ati-
vos, isto é, capazes de exercer sua própria ação farmacológica. Outros fármacos ainda 
podem ser administrados como inativos, denominados pró-fármacos, que só se tornam 
ativos quando metabolizados.
Onde essas reações podem ocorrer?
Os fármacos são metabolizados, em sua maioria, por enzimas presentes no fígado. 
Todavia, o metabolismo também pode ocorrer no plasma, nos rins e nas membranas 
dos intestinos. Assim, patologias, como cirrose, insuficiência cardíaca, estresse, ou até 
mesmo características não patológicas, como idade avançada (em que ocorre a redução 
do tamanho do fígado, fluxo sanguíneo e na produção de enzimas), podem afetar o 
metabolismo de um medicamento.
Figura 6 – Ilustração do fígado humano
Fonte: Getty Images
Desse modo, o objetivo é tornar o fármaco o mais hidrossolúvel possível para pos-
terior eliminação. Esse processo envolve dois tipos de reação bioquímica, conhecidos 
como reações de Fase I e de Fase II.
• Reações de Fase I: são reações catabólicas (oxidação, redução e hidrólise). Em geral, 
formam produtos mais reativos quimicamente, algumas vezes farmacologicamente 
ativos, tóxicos ou carcinogênicos; 
• Reações de Fase II: consistem em reações anabólicas, reações de conjugação de 
um grupo reativo (frequentemente inserido durante a reação de Fase I) e, em geral, 
formam produtos inativos e facilmente excretáveis.
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Ingestão Absorção Distribuição
Excreção
Interação
fármaco-receptor
no tecido alvo
Metabolismo (desativação – ativação)
• Fase I: oxidação, redução e hidrólise.
• Fase II: conjugação do fármaco com
substâncias endógenas.
Biotransformação
Interação com 
proteína do sangue
Tecido armazenador
Figura 7 – Esquema dos processos farmacocinéticos
Excreção
É o processo de excreção de fármacos ou seus metabólitos do organismo. Os produtos 
do metabolismo de Fase 1 e de Fase 2, discutidas anteriormente, são quase sempre elimi-
nados mais rapidamente que o composto original. Eles são excretados, em sua maioria, 
pelos rins e deixam o corpo através da urina (mais comum), pulmões, glândulas exócrinas 
(sudoríparas, salivares ou mamárias), pele e tubo digestivo. 
Nesse contexto, é importante ressaltar o que seria a meia-vida do fármaco. Esse concei-
to se refere ao tempo levado para que metade do fármaco seja eliminada pelo corpo. Os 
fatores que afetam a excreção incluem velocidade de absorção, metabolismo e excreção.Figura 8 – Ilustração do sistema respiratório e digestório humano
Fonte: Getty Images
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UNIDADE Processos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos
Farmacodinâmica
Como discutido na introdução deste módulo, a farmacodinâmica é uma ciência 
médica experimental que estuda quantitativamente os efeitos bioquímicos e fisiológicos 
dos fármacos e de seus mecanismos de ação, por meio da combinação do receptor com 
o medicamento, causando modificações moleculares no receptor. A farmacodinâmica 
demonstra, ainda, o efeito terapêutico esperado do fármaco e, quando possível, o seu 
mecanismo de ação, além de fornecer informações adequadas para o tratamento das 
intoxicações por medicamentos.
As substâncias que interagem com um receptor e desencadeiam uma resposta celular 
são denominadas agonistas. Há substâncias que interagem com o receptor, mas não 
são capazes de induzir uma alteração necessária para provocar uma resposta celular 
(esses tipos de fármacos são denominados antagonistas).
Agonistas
A afinidade de um fármaco é a tendência que as substâncias têm de se ligar a um 
receptor e a eficácia de um fármaco é a tendência de ativação desse receptor com essa 
ligação com a substância farmacológica. Por sua vez, as substâncias que apresentam 
níveis intermediários de eficácia, mesmo estando totalmente ligadas aos receptores, são 
chamadas de agonistas parciais.
Mesmo que alguns agonistas deem respostas máximas iguais, eles podem possuir eficácias 
diferentes, ocupando proporções diferentes de receptores e provocando respostas de mesma 
intensidade – o efeito não é diretamente proporcional ao número de receptores ocupados, 
pois, se tiver uma eficácia muito grande, pode produzir um efeito máximo, ocupando apenas 
parte dos receptores.
Antagonistas
Os medicamentos antagonistas podem ser de diversos tipos: antagonismo farmacoló-
gico (dois medicamentos com o mesmo receptor); antagonismo fisiológico (medicamentos 
que atuam de forma independente, mas que geram efeitos opostos, sendo que cada um deles 
tende a anular ou reduzir o efeito do outro); e antagonismo químico (interação química 
direta entre o antagonista e o agonista de forma a tornar o agonista farmacologicamente 
inativo). Todavia, o mais comum entre os fármacos encontrados na prática clínica é o anta-
gonista competitivo (este, ao se ligar aos receptores, não os ativa, ou seja, apresenta eficá-
cia pequena ou nula, exercendo seus efeitos ao impedir a ligação do agonista ao receptor).
Tipos de Receptores
Como discutido no tópico anterior, agonistas e antagonistas atuam sobre os receptores 
celulares de diferentes tipos para promover seu efeito terapêutico. A seguir, discutiremos 
alguns desses canais.
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• Canais iônicos regulados por ligantes : Também denominados receptores iono-
trópicos. São proteínas de membrana que necessitam de um ligante para promover 
a abertura ou o fechamento de um canal iônico. Em geral, são os receptores sobre 
os quais atuam neurotransmissores de canais rápidos ;
• Receptores metabotrópicos : Também denominados receptores acoplados à pro-
teína G. Quando ativados, desencadeiam um processo que resulta na ativação em 
cascata de sistemas enzimáticos, com efeitos celulares diretos ;
• Receptores ligados à proteína quinase : São capazes de estimular a transcrição 
e a tradução, promovendo a síntese de proteínas úteis ao metabolismo. Exemplos: 
receptor de insulina e receptor de fator de crescimento ;
• Receptores nucleares : Os receptores nucleares são receptores que regulam a trans-
crição gênica. Incluem os receptores dos hormônios esteroides, da tireoide e de ou-
tros agentes, como o ácido retinóico (vitamina A) e vitamina D.
Ilustração de uma proteína na sua forma tridimensional. 
Disponível em: https://bit.ly/3mKDxHh
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UNIDADE Processos Farmacocinéticos e Farmacodinâmicos
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Farmacologia e Terapêutica em Veterinária
BOOTH, N. H.; MCDONALD, L. E. Farmacologia e terapêutica em veterinária. 
8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004.
Farmacologia Clínica: Fundamentos da Terapêutica Racional
FUCHS, F. D.; FERREIRA, M. B. C.; WANNMACHER, L. Farmacologia clínica: fun-
damentos da terapêutica racional. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.
 Vídeos
Farmacocinética vs Farmacodinâmica
https://youtu.be/IXeLIdm5-ac
 Leitura
Noções sobre parâmetros farmacocinéticos/farmacodinâmicos e sua utilização na prática médica
https://bit.ly/3dfFlFe
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Referências
RANG, H. P. Farmacologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007.
SPINOSA, H. S.; BERNARDI, M. M.; GORNIAK, S. L. Farmacologia aplicada à me-
dicina veterinária. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.
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