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FARMACOCINÉTICA Prof. Francisco Ayres de Oliveira Neto Farmacocinética é o “caminho” que o medicamento segue no organismo de seres vivos. INTRODUÇÃO • Uma vez absorvido, o fármaco utiliza os vasos sangüíneos e os vasos linfáticos, para alcançar o seu órgão-alvo numa concentração apropriada. INTRODUÇÃO • A capacidade do fármaco de ter acesso a seu alvo é limitada pelo metabolismo e excreção. • O metabolismo inativa o fármaco através de degradação enzimática (primariamente no fígado). INTRODUÇÃO • A excreção dos medicamentos pelo organismo ocorre principalmente pelos rins, fígado e fezes. • Como um paciente com níveis terapêuticos bem estabelecidos de um medicamento de uso crônico subitamente desenvolve manifestações clínicas de toxicidade farmacológica? BARREIRAS FISIOLÓGICAS • A distribuição de um fármaco ocorre principalmente por difusão passiva. • Revestimento epitelial do trato gastrintestinal. • Barreira hematoencefálica. MEMBRANAS • As pequenas moléculas não-polares, como os hormônios esteroides, são capazes de difundir-se facilmente através das membranas. • Fármacos grandes e polares não conseguem difundir-se através das membranas. MEMBRANAS • As proteínas transmembrana, após ligação do fármaco à superfície extracelular da proteína, sofre uma alteração de conformação. • Denominada difusão facilitada ou que pode exigir a entrada de energia chamada de transporte ativo. MEMBRANAS • O fármaco irá penetrar numa célula até que as concentrações intracelular e extracelular deste fármaco sejam iguais. • A velocidade de difusão depende do gradiente de concentração do fármaco através da membrana e da espessura, área e permeabilidade da membrana. ABSORÇÃO • A via de administração do fármaco, a sua forma química e certos fatores específicos do paciente como transportadores e enzimas gastrintestinais e hepáticos combinam-se para determinar a biodisponibilidade de um fármaco. ABSORÇÃO • Os fármacos de administração intravenosa possuem uma quantidade administrada equivale à quantidade que alcança a circulação sistêmica, e a sua biodisponibilidade é igual a 1,0. ABSORÇÃO • A absorção gastrintestinal incompleta e o metabolismo hepático de primeira passagem fazem com que a biodisponibilidade de um fármaco de administração oral seja menor que 1,0. ABSORÇÃO • A duração de ação e a concentração plasmática máxima de um fármaco podem ser afetadas acentuadamente pela sua velocidade de absorção. • O mesmo fármaco administrado por vias diferentes, pode ter a velocidade de absorção sobre a concentração plasmática e sobre a duração de sua ação diferentes. ABSORÇÃO • Por exemplo, administração intravenosa de glicocorticoides; uma injeção intramuscular de depósito, e uma formulação subcutânea de liberação ultralenta. FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO • Uma dose mais alta e/ou administrada mais rapidamente resulta em maior aumento na concentração local do fármaco. • O fluxo sangüíneo regional (região altamente irrigada ou menos irrigada). Exemplo • Os anestésicos gerais voláteis são administrados por via inalatória. Os pulmões são altamente irrigados e o anestésico é rapidamente removido dos pulmões para a circulação. FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO • Pacientes com maior massa corporal, bem como um maior volume tecidual no qual o fármaco pode distribuir-se. FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO • A absorção de alguns fármacos de administração oral é afetada pela presença ou ausência de alimento na luz do trato gastrintestinal. DISTRIBUIÇÃO • É a transferência reversível do fármaco de um local a outro dentro do organismo. • Depois de absorvido ou injetado na corrente sanguínea o fármaco pode distribuir-se para os líquidos intersticial e celular. DISTRIBUIÇÃO • Os padrões de distribuição dependem do fluxo sangüíneo tecidual e características da membrana de transporte. • A velocidade de distribuição depende da taxa de perfusão. (mais rápido em tecidos altamente perfundidos, como o pulmão e mais lento no músculo em repouso). DISTRIBUIÇÃO • A polaridade e o grande peso molecular, dificultam o transporte através da membrana celular, a velocidade de distribuição é limitada pela taxa de difusão. DISTRIBUIÇÃO • A distribuição também pode ser limitada pela ligação do fármaco às proteínas do plasma, (albumina) • O acumulo de um fármaco em determinado tecido, pode atuar como um reservatório que prolonga sua ação nesse mesmo tecido e em um local distante atingido pela circulação. DISTRIBUIÇÃO • A velocidade de distribuição é menor que a de metabolização e excreção, sendo assim a concentração plasmática continua a diminuir graças à eliminação. • Depois de absorvido, o fármaco é então capaz de alcançar qualquer órgão-alvo (com exceção do cérebro e testículos). DISTRIBUIÇÃO • Os fármacos ao alcançarem a circulação sangüínea podem se ligar, em diferentes proporções às proteínas plasmáticas. • A fração não ligado é que atravessará as membranas e exercerá o efeito farmacológico sendo a fração farmacologicamente ativa. DISTRIBUIÇÃO • O complexo fármaco-proteína age como um reservatório temporário na corrente sangüínea. DISTRIBUIÇÃO • A relação entre fração livre/fração ligada pode ser influenciada por situações onde ocorre variações nas concentrações das proteínas. • Hipoalbuminemia por cirrose, síndrome nefrótica, desnutrição grave e uremia. MEIA-VIDA BIOLÓGICA • Representa o tempo gasto para que a concentração plasmática ou a quantidade original de um fármaco no organismo se reduza à metade. • Para a maioria dos fármacos, a meia vida é constante em uma larga faixa de concentrações. • Possibilita uma estimativa da duração do efeito farmacológico e do regime posológico adequado. METABOLISMO • Diversos órgãos têm a capacidade de metabolizar em certo grau os fármacos através de reações enzimáticas. • Os rins, o trato-gastrintestinal, os pulmões, a pele e outros órgãos contribuem para o metabolismo sistêmico dos fármacos. METABOLISMO • O fígado contém a maior diversidade e quantidade de enzimas metabólicas. • A capacidade do fígado de modificar os fármacos depende da quantidade de fármaco que penetra nos hepatócitos. METABOLISMO • Os fármacos altamente lipofílicos podem penetrar mais facilmente nas células (inclusive nos hepatócitos). • Em conseqüência, o fígado metaboliza preferencialmente os fármacos hidrofóbicos. METABOLISMO • As enzimas hepáticas têm a propriedade de modificar quimicamente uma variedade de substituintes nas moléculas dos fármacos, tornando os fármacos inativos ou facilitando a sua eliminação. METABOLISMO REAÇÕES DE OXIDAÇÃO/REDUÇÃO • Modificam a estrutura química de um fármaco através de oxidação ou redução. METABOLISMO REAÇÕES DE CONJUGAÇÃO/HIDRÓLISE • As reações de conjugação/hidrólise hidrolisam um fármaco ou conjugam o fármaco com uma molécula grande e polar para inativar ou para aumentar a sua solubilidade e excreção na urina ou na bile. • A hidrólise ou a conjugação podem resultar em ativação metabólica de pró-fármacos. ELIMINAÇÃO • Os fármacos são reconhecidos como substâncias estranhas ao organismo, devendo ser eliminadosapós exercer seus efeitos terapêuticos. • Os principais processos que determinam o fim de efeito dos fármacos são biotransformação hepática e excreção renal. ELIMINAÇÃO EXCREÇÃO RENAL • A taxa de eliminação dos fármacos através dos rins depende do equilíbrio das taxas de filtração, secreção e reabsorção de um fármaco. • A arteríola aferente introduz no glomérulo tanto o fármaco livre (não-ligado) quanto o fármaco ligado às proteínas plasmáticas. ELIMINAÇÃO • O aumento do fluxo sangüíneo, aumento da taxa de filtração glomerular e a diminuição da ligação às proteínas plasmáticas causam uma excreção mais rápida dos fármacos. • A excreção renal desempenha um papel na depuração por exemplo da vancomicina, atenolol e a ampicilina (rins constituem a principal via de excreção). ELIMINAÇÃO EXCREÇÃO BILIAR • Alguns fármacos são secretados pelo fígado na bile. • Como o ducto biliar desemboca no trato gastrintestinal, esses fármacos devem passar por toda a extensão do intestino delgado e do intestino grosso antes de serem eliminados. • A digoxina e alguns agentes quimioterápicos para o câncer, são excretados, em grande parte, na bile.