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Toxicocinética Os efeitos tóxicos dos compostos no organismo são consequências das características toxicocinéticas e toxicodinâmicas. Absorção Passagem do tóxico do meio externo para o interior do organismo; para atingir a circulação sistêmica é necessário ultrapassar algumas membranas biológicas que têm permeabilidade seletiva. Desde a entrada da substância no organismo até a chegada à corrente sanguínea. Para ser absorvido o composto deve passar por barreiras, as membranas biológicas, e isso depende de alguns fatores, como: propriedades físico-químicas, transporte transmembrana, diferentes pH e constantes de ionização (pK). Membranas biológicas Apresentam permeabilidade seletiva. O grau de ionização de uma substância e o peso molecular definem a intensidade o tipo de transporte transmembrana. As drogas apresentam-se parcialmente ionizados; a proporção de ionizados (polar) e não ionizados (apolar) de um fármaco será determinada pelo pH do meio em que está, bem como a constante de dissociação (pK) e poderá ser calculada pela equação Herderson-Hasselback. Equação de Herderson-Hasselback: Qualquer substância, em um pH adequado se encontra em uma parte molecular (50%) e uma não ionizada (50%). Portanto, 50% passa pela membrana. Toda a parte que ficou forma mais uma parte molecular e assim sucessivamente. Para esse processo ocorrer mais rápido basta saber se é acido ou base fraca e mudar o meio a seu favor. O processo será rápido ou lento de acordo com o pH do meio em que está a substância; metade passa imediatamente pelas membranas, a outra metade passa conforme o meio proporciona pH, mudando as condições a favor da substância. Exemplo: a lidocaína; é um anestésico local, mas apesar disso não é indicado em casos de inflamação, uma vez que o meio é acido e a lidocaína age melhor em meios básicos; portanto, não ocorre absorção corretamente. A permeabilidade da substância depende diretamente do pH do meio. Por exemplo: Ácido fraco + pH ácido Aumenta a concentração de hidrogênio Transformação em forma apolar Aumenta lipossolubilidade Base fraca + pH básico Diminui a concentração de hidrogênio Permanece na forma apolar Aumenta lipossolubilidade Lipossolubilidade: capacidade de passar membranas. As substâncias nas formas não ionizadas estão na forma molecular. Forma molecular: O tamanho dessas moléculas interfere diretamente da absorção, pois quanto menor, passa mais facilmente. Quando a forma molecular é maior a passagem é dificultada. Grau de ionização: vai depender do pH do meio. Quando ionizado, está na forma polar e é hidrossolúvel. Quando não-ionizado fica na forma apolar e é lipossolúvel. Cinco tipos de transporte transmembrana Transporte passivo ou Difusão simples Ocorre passivamente, ou seja, sem gasto de energia. Sempre ocorre a favor do gradiente de concentração, da maior para menor concentração. Permite passagem de substancias apolares e pequenas, que são compatíveis com a bicamada lipídica. Filtração Passivo e a favor do gradiente de concentração. Ocorre por meio de dois canais – 1) Endotélio capilar: grandes canais (4 a 8 nm); maior parte das substâncias passam por esses canais. – 2) Endotélio intestinal e maioria das demais membranas: canais estreitos de 0,4 nm, limitando a travessia. Difusão facilitada Passivo e a favor do gradiente de concentração. Ocorrem por meio de carreadores específicos e em velocidade maior que difusão simples. É uma fonte saturável, todos os carreadores são utilizados ao mesmo tempo para o transporte. Transporte ativo Ocorre com gasto de energia (ATP) e ocorre contra o gradiente de concentração, ou seja, do local de menor potencial eletroquímico/menor concentração para um de maior potencial/maior concentração. Precisa de carreadores bastante específicos. Observação: se duas substâncias semelhantes fisico-quimicamente precisam realizar o transporte, uma pode inibir o transporte da outra impedindo que ocorra. Também é saturável Fagocitose Com gasto de energia e a favor do gradiente de concentração. Ocorre invaginação da membrana celular, formando vesículas intracelulares que se desprendem da membrana. Moléculas SÓLIDAS. Pinocitose Similar à fagocitose, porém ocorre com partículas LÍQUIDAS. Vias de exposição Três vias mais importantes: oral, dérmica e inalatória. Os agentes tóxicos sofrem modificação de acordo com a via de exposição. A via oral mais comum e que causa mais modificação, principalmente pelo pH, metabolismo e tipo de flora intestinal, mudando inclusive segundo o tipo de aparelho digestório, como os monogástricos e poligástricos. Velocidade de absorção ou constante de absorção (ka) É a velocidade com que o agente tóxico é transferido para o plasma. “A velocidade de transferência do agente tóxico para o plasma é proporcional à quantidade de agente tóxico disponível para absorção.” Via inalatória tem maior velocidade de absorção, seguida da oral e da dérmica. Além disso, diversos fatores influenciam a velocidade de absorção, como: Capacidade de se dissolver: agente tóxico lipossolúvel se dissolve nas membranas das células e difundem-se facilmente. Superfície de absorção Perfusão tissular: alguns tecidos têm maior perfusão sanguínea (exemplo – coração, baço, fígado). Barreiras biológicas: hematoencefálica e placentária (vias específicas de serem ultrapassadas). Biodisponibilidade (F) Descreve a extensão da absorção, ou seja, a quantidade da substância que atinge a circulação sistêmica e o local de ação. F = 1 injetáveis são 100% biodisponíveis, pois são administrados diretamente na corrente sanguínea. F < 1 incompleta – pode ocorrer por: dissolução incompleta do agente tóxico, passagem incompleta pelas membranas, biotransformação e o efeito de primeira passagem (no fígado). Distribuição A transferência de toxicantes para tecidos é reversível. Por exemplo, o agente que está na circulação sanguínea é transferido para o tecido; por ser reversível, pode ir do tecido para a corrente sanguínea novamente. O agente tóxico chega à corrente sanguínea, há sua distribuição para todos os tecidos; inicialmente em maior concentração e velocidade nos com maior perfusão. Posteriormente, há equilíbrio em todo o organismo. Volume de distribuição aparente (Vd) Volume hipotético para que o agente seja distribuído uniformemente. Vd pequeno: substância permanece mais tempo no plasma. Vd elevado: substância penetra mais rapidamente nos tecidos. Hidrossolubilidade Substâncias hidrossolúveis distribuem-se mais facilmente para água corporal. Não têm muita afinidade por tecido adiposo ou SNC. Por exemplo o etanol, que não é distribuído para esses tecidos. Ligação com proteínas plasmáticas As proteínas se ligam ao toxicante e o retem na circulação impedindo que atinja seu sítio de ação. As principais proteínas plasmáticas são: albumina, beta-globulina e alfa-1-glicoproteina ácida. Forma livre x forma ligada: a forma livre é ativa e capaz de se deslocar até o sítio de ação tóxico; enquanto a forma ligada consiste nos reservatórios da forma inativa, não conseguindo atravessar membranas ate o sítio de ação. Observação: dois agentes tóxicos podem competir por proteínas no organismo, portanto algumas se ligam, mas outras não. Sendo assim, mais substância de forma livre/ativa estará disponível. Ligação com proteínas teciduais Substancias com capacidade de se ligar a essas proteínas têm sua distribuição mais intensa. Lipossolubilidade Toxicantes lipossolúveis têm sua concentração aumentada em tecidos adiposos e a bainha de mielina do SNC. Biotransformação É a transformação química das substancias tóxicas dentro do organismo, a fim de que ocorra a eliminação. Inicialmente, ocorre a formação de metabólitos que em geral são mais POLARES e menos lipossolúveis; assim, háfacilitação para que a substância seja dissolvida em água e eliminada via renal. Parte dos metabólitos podem ser menos ativos ou inativos comparados à substância original. Observação: alguns metabólitos podem ser tão ativos quanto à substância, porém com efeitos diferentes. Como o paracetamol em gatos, que não consegue ser degradado no fígado, causando efeito altamente tóxico para o animal. O FÍGADO É o principal local de biotransformação, no fígado a principal organela é o retículo endoplasmático liso. A substância química passa pelo TGI, é absorvida e dirigida ao fígado pela veia porta, onde passa pelo efeito de primeira passagem e vai para o resto do organismo. Esterases plasmáticas Presentes em outros tecidos e também auxiliam na metabolização de alguns intoxicantes. Reação de fase I Converte agentes tóxicos em metabólitos por oxidação, redução ou hidrólise; ocorre geralmente no interior do REL. A hidroxilação, processo básico, ocorre com a participação da enzima citocromo P450. Transforma as substâncias em mais polares. Reações de fase II Reações de conjugação, que envolvem o acoplamento entre agentes tóxicos, seus metabólicos e substratos endógenos (ác. Glicurônico, acetatos, radicais sulfatos e aminoácidos), levando ao aumento da HIDROSSOLUBILIDADE facilitando o transporte. Observação: alguns fatores interferem nessa reação; como fatores internos – idade, raça, espécie, doenças; e fatores externos – dieta e medicamentos. Eliminação Ocorre em duas fases, iniciando na biotransformação, com a eliminação via conversão em metabólito. Ainda, pode ser excretado pelas fezes, urina, ar expirado, leite. Velocidade de eliminação: relacionada à capacidade dos órgãos de eliminar o toxicante da circulação e removê-lo do organismo via metabolismo de excreção. Além disso, à extensão que o agente tóxico permanece na circulação para a eliminação. Excreção renal Principalmente para agentes polares e pouco lipossolúveis. Quando a ligação com proteínas plasmáticas for superior a 80% há impossibilidade do agente de atravessar a membrana. Substâncias com capacidade de penetrar o líquido tubular tem baixa taxa de excreção, pois é reabsorvido pelos néfrons. Excreção biliar Ocorre pela via hepática. Principalmente substâncias de alto peso molecular e polaridade, e o agente não foi absorvido no intestino. Ocorre a conjugação com glicuronídeos. No intestino a beta-glicuronidase presente na flora intestinal transforma em substância lipossolúvel para ser absorvido novamente, sendo reabsorvido. Esse ciclo enterro-hepático é responsável pelo retardamento da excreção total dessas substâncias. Excreção pulmonar Sem muitas considerações. Excreção pelo leite O pH do leite é 6,4 a 6,8 que é muito similar ao pH do sangue; as substâncias básicas tendem a passar pela membrana lipídica por difusão, podendo prejudicar o bezerro que ingerir.
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