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FUNDAMENTOS DE FARMACOLOGIA Professora: Vanessa Martins 1 Dose: Quantidade de fármaco suficiente para produzir efeito farmacológico. Posologia: é o melhor esquema de administração da dose, que garanta o efeito farmacológico. Dose Efetiva (DE50): é a dose capaz de produzir efeito farmacológico em 50% da população. Dose Letal (DL50): é a dose capaz de produzir óbito em 50% da população. Índice Terapêutico (IT): é a relação existente entre a Dose Efetiva (DE50) e a Dose Letal (DL50), expressa da seguinte forma: IT = DL50 DE50 * Quanto maior o IT, maior a margem de segurança da substância; * IT baixo: podem atingir níveis tóxicos com extrema facilidade. Meia-vida: tempo gasto para que a concentração plasmática de um fármaco no organismo se reduza à metade. 2 3 4 Concentração Mínima Efetiva (CME) e a Concentração Máxima Tolerada(CMT) SUBSTÂNCIAS DE BAIXO ÍNDICE TERAPÊUTICO Ácido valpróico - Rash, náuseas, vômito, sedação Aminofilina - Insônia, náusea, palpitação, urticária Carbamazepina - Rash, urticária, hipotensão Ciclosporina - Alucinações visuais, depressão, nefrotoxicidade Clindamicina - Urticária, dermatite de contato, dor abdominal Digoxina - Anorexia, diplopia, arritmias Fenitoína - Ataxia, leucopenia, hepatite tóxica Lítio - Tremores, dor de cabeça, rash, diarreia Quinidina - Dor de cabeça, vômito, hepatoxicidade Teofilina - Palpitação, inquietação, vômito, taquipneia Verapamil - Tonturas, bradicardia, rash Varfarina - Anorexia, hematúria, febre, dermatite, urticária 5 MEDICAMENTO Desintegração Desagregação Dissolução Absorção Distribuição Metabolização Excreção Interação fármaco-receptor Efeito terapêutico * Da administração oral ao efeito farmacêutico: FARMACOCINÉTICA FARMACODINÂMICA FARMACÊUTICA ETAPAS: 6 * Etapa farmacêutica: Comprimido não revestido desintegração Granulados desagregação Partículas menores dissolução dissolução dissolução Fármaco em solução ABSORÇÃO (1ª etapa farmacocinética) 7 FARMACOCINÉTICA Farmacocinética: “o que o organismo faz com o fármaco”. Envolve as fases de absorção, distribuição, biotransformação e eliminação. * 1ª etapa farmacocinética: ABSORÇÃO É o processo pelo qual o fármaco é transportado do seu sítio de administração até a circulação sistêmica. 1) Permeação dos fármacos pelas barreiras 1a) Mecanismos de passagem 1b) Velocidade de difusão de moléculas pela membrana 1c) Coeficiente de Partição Lipídio-Água (R) 1d) Grau de Ionização 2) Vias de Administração 2a) Oral 2b) Sublingual 2c) Retal 2d) Vias parenterais – intravenosa, intramuscular e subcutânea 2e) Outras 8 1a - Mecanismo de passagem pelas barreiras Membrana celular: Camada bimolecular de lipídeos que deve ser transposta para que o fármaco atinja a circulação ou alcance o seu local de ação. Os fármacos podem atravessar as membranas celulares por: - difusão passiva - difusão mediada por transportadores - transporte ativo * Difusão passiva: - Dissolução na membrana lipídica - Difusão a favor de um gradiente de concentração - Utilizadas por Moléculas Não-Polares - Gases: CO2 e O2 -Sais; Anestésicos; Sedativos, Tranquilizantes e Narcóticos; Antibióticos; Alcalóides; Organofosforados; Hormônios. 9 * Difusão mediada por transportadores (difusão facilitada): - Sem gasto de ATP - Seletivo para fármacos específicos - Necessário para compostos endógenos (difusão simples muito lenta) - A favor do gradiente de concentração - L-dopa utiliza o carreador de aminoácidos no intestino para que possa ser absorvida * Transporte ativo: - Caracterizado pela seletividade - Inibição competitiva - Gasto energético - Saturável - Contra o gradiente eletroquímico - Alguns fármacos em membranas neurais, cel. tubulares renais e hepatócitos 10 11 1b - Velocidade de difusão de moléculas pela membrana Lei de Fick – determina o fluxo passivo de moléculas de acordo com um gradiente de concentração Velocidade do processo de difusão = (C1 – C2) x A x Pk C1 – concentração maior C2 – concentração menor Pk = Coeficiente de Permeabilidade A = Area de superfície de contato 1c - Coeficiente de Partição Lipossolubilidade é conceituada como o coeficiente de partição de uma substância entre uma fase orgânica e uma fase aquosa. Quanto maior a lipossolubilidade, maior a afinidade do fármaco pela fase orgânica (oleosa), isto é, maior a facilidade de atravessar as membranas plasmásticas constituídas de fosfolipídios. 12 1d - Grau de Ionização * A equação de henderson-hasselbalch vai determinar se o fármaco (pKa) estará na forma iônica ou na forma não iônica, de acordo com o pH do meio; Fármaco/ácido fraco – em pH ácido (baixo) – forma não ionizada (alta lipossolubilidade): maior absorção Fármaco/ácido fraco - em pH básico (alto) – forma ionizada (baixa lipossolubilidade): menor absorção Bases Fracas: boa absorção em pH e Ácidos Fracos: boa absorção em pH * Equação de henderson-hasselbalch – Ácidos fracos: pKa = pH + log [ NI ] [ I ] – Bases fracas: pKa = pH + log [ I ] [ NI ] 13 pKa do fármaco = pH em que 50% encontra-se no estado ionizado e 50% em estado não ionizado Fármaco com pKa ácido em meio com pH ácido encontra-se geralmente não ionizado Fármaco com pKa básico em meio com pH ácido encontra-se geralmente ionizado NÃO-IONIZADO LIPOSSOLÚVEL BEM ABSORVIDO 14 pH do estômago = 1,4 pH do intestino = 6,5 Os valores de pKa são análogos ao pH 15 16 Via Oral ■ O Intestino delgado é o sítio primário de absorção. A partir do intestino delgado e do estômago, as moléculas dos fármacos precisam atravessar uma série de membranas biológicas e barreiras para alcançar a circulação porta hepática “primeira passagem” pelo fígado . Metabolismo de 1ª passagem Eliminação pré-sistêmica de um fármaco durante a primeira passagem pelo fígado. Efeito de Primeira Passagem: Alguns fármacos são eliminados com muita eficácia pelo fígado ou parede intestinal. A Quantidade que chega à circulação sistêmica pode ser consideravelmente menor do que a absorvida. Reduz a biodisponibilidade do fármaco! Ex: Aspirina – 40% metabolização hepática Nitroglicerina – 90% metabolização hepática – inviabiliza via oral * 2ª etapa farmacocinética: DISTRIBUIÇÃO - É caracterizada como a passagem do fármaco da corrente sanguínea para os órgãos e tecidos. - Fatores que podem interferir na distribuição: - pH e pKa (grau de ionização) - estabilidade química - lipossolubilidade - afinidade a proteínas plasmáticas: depende da afinidade entre fármaco-proteína; concentração sanguínea do fármaco e a concentração plasmática da proteína. 17 - 1ª fase: tecidos mais vascularizados - minutos (fígado, rins, pulmões, cérebro, coração) - 2ª fase: menos vascularizados - horas (músculo e vísceras) - 3ª fase: acúmulo e redistribuição - Reservatório dos fármacos: proteínas plasmáticas, tecido adiposo, osso, reservatórios transcelulares, etc. 18 19 - Barreira Hematoencefálica: consiste numa camada contínua de células endoteliais unidas por junções de oclusão. O cérebro é uma barreira inacessível para a maioria dos fármacos (incluindo alguns antineoplásicos e antibióticos), cuja lipossolubilidade é insuficiente para transpor essa barreira. Entretanto, a inflamação pode romper a integridade dessa barreira, possibilitando a entrada no cérebro de substâncias que não costumam atravessá-la. - Algumas áreas do SNC , incluindo a zona quimiorreceptora do gatilho, a barreira é Permeável. * 3ª etapa farmacocinética: BIOTRANSFORMAÇÃO - Transformação química dos fármacosno organismo; - Etapa primordial no processo de eliminação dos fármacos; - Órgãos metabolizadores: fígado, pulmões, rins, supra-renais; - Fatores que influenciam na biotransformação: . Indução e inibição enzimática; . Idade, sexo, espécie, dieta, patologias; . Tolerância farmacológica; . Uso de outras drogas. FÁRMACO PRÓ-FÁRMACO inativação ativação (metabolização e conjugação) (metabolização) Biotransformação EXCREÇÃO FÁRMACO 20 - Muitos fármacos são lipossolúveis e por isso não são rapidamente eliminados. São portanto conjugados ou metabolizados a compostos mais polares e menos lipossolúveis para serem excretados. - Reação de fase I: oxidação, redução, hidrólise; produtos geralmente mais reativos, as vezes se apresentam mais tóxicos ou carcinogênicos que o fármaco original. - Reação de fase II: ligação de um fármaco ou do seu metabólito com um substrato endógeno, aumentando ainda mais a solubilidade. O conjugado é uma substância polar facilmente excretada. - Substrato endógeno: sulfato inorgânico, grupo metila, ácido acético, aminoácido, carboidrato. - Mais comum: conjugação com ácido glicurônico 21 22 23 * 4ª etapa farmacocinética: EXCREÇÃO - Refere-se ao processo pelo qual um fármaco ou metabólito é eliminado do organismo. - Eliminação pré-sistêmica: fração da dose oral que não alcança a circulação sistêmica... eliminação pré-sistêmica disponibilidade sistêmica - Vias de eliminação: - O rim é o mais importante órgão de excreção; - O trato biliar e as fezes constituem importantes vias de excreção de alguns fármacos que são metabolizados no fígado. - Também podem ser excretados no ar expirado, suor, saliva, lágrimas e leite (são lipossolúveis e não-ionizados). 24 Estradiol > 95% <5% Testosterona >95% <5% Budesonida >80% <20% Furosemida 50-70% 30-50% Atenolol 40-50% 50-60% Diclofenaco ~40% ~60% Propanolol 20-30% 50-80% • Fármacos excretados no leite materno (difusão passiva ): eritromicina, diazepam, tetraciclina, heroína, metadona, etc. • Fármacos excretados no suor : cocaína, morfina, anfetaminas, etanol, etc. • Fármacos excretados no ar exalado (a volatilidade do fármaco ou metabólito é mais importante do que a sua polaridade): substâncias voláteis como anestésicos e etanol. • Fármacos excretados na saliva (transporte do fármaco livre do sangue para a saliva por difusão transcelular passiva – rara): fenitoína, lítio, digoxina. • Fármacos excretados na bile (são extensivamente ionizados no intestino delgado, tornando impossível a reabsorção para a circulação): estradiol, estriol, testosterona, vincristina, etc. 25 26 * Circulação enterohepática: 27 - Processos envolvidos na excreção renal: filtração glomerular, secreção tubular ativa e reabsorção tubular passiva; - Durante a filtração, os fármacos que não estiverem ligados às proteínas plasmáticas sofrem passagem para dentro dos túbulos renais, através de poros presentes nos glomérulos. Nos túbulos renais dos néfrons, os fármacos ainda podem sofrer reabsorção passiva e voltar para a corrente sanguínea, envolvendo transportadores de membrana presentes nas células epiteliais renais. Neste processo, moléculas de ácidos e bases fracas não ionizadas sofrem a reabsorção, ao passo que as moléculas no estado ionizado são passíveis à eliminação. Filtração das substâncias livres Reabsorção de água Reabsorção de água Excreção passiva; Reabsorção de drogas lipossolúveis; Reabsorção de água Secreção ativa de drogas eletrofílicas fracas; Reabsorção de água 28 - Fatores que influenciam na excreção renal: . Fluxo sanguíneo renal . Ligação à proteínas .Tamanho da molécula . Lipossolubilidade .Grau de ionização .pH urinário (4,5 - 8,0) Observação.... A alcalinização da urina aumentará a taxa de excreção de um ácido fraco, enquanto a acidificação da urina aumentará a taxa de excreção de uma base fraca. Esses fatos são utilizados durante o tratamento da superdosagem de drogas. A superdosagem de aspirina, por exemplo, é tratada com bicarbonato de sódio para alcalinizar a urina e também para tratar a acidose metabólica causada por essa superdosagem. 29 30
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