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- Fármaco precisa atravessar as barreiras fisiológicas no corpo a fim de limitar o acesso das substâncias estranhas. - ABSORÇÃO: pode ocorrer por meio de vários mecanismos desenvolvidos para explorar ou romper as barreiras fisiológicas. - DISTRIBUIÇÃO: após ser absorvido, usa os sistemas de distribuição (vasos sanguíneos e linfáticos) para alcançar seu órgão-alvo em concentração adequada. - Vencer certas barreiras físicas, químicas e biológicas para alcançar seus locais de ação moleculares e celulares. - Fármacos abandonam o compartimento intravascular pelas vênulas pós-capilares, onde existem lacunas entre as células endoteliais através das quais pode passar. - Distribuição ocorre principalmente por difusão passiva, cuja velocidade é afetada por condições iônicas e celulares locais. - Para produzir efeito, o fármaco precisa ser absorvido e, a seguir, distribuído até seu alvo antes de ser metabolizado e excretado -> Apenas a fração do fármaco que consegue se ligar a receptores específicos terá efeito farmacológico. → MEMBRANAS BIOLÓGICAS - Dupla camada lipídica da membrana semipermeável forma uma barreira ao transporte de moléculas e tem implicações significativas para a terapia medicamentosa. - Transporte através da membrana . Centro hidrofóbico de uma membrana biológica representa importante barreira para o transporte dos fármacos. . Difusão passiva é ineficaz para o transporte de muitos fármacos e moléculas grandes e polares. . Proteínas transmembrana: superfamília do carreador ligado a solutos (SLC) -> transportador de ânions orgânicos (OAT) e transportador de cátions orgânicos (OCT) -> possibilitam o transporte de fármacos e moléculas através da membrana . Proteínas carreadoras transmembrana específicas para um fármaco e moléculas endógenas relacionadas -> após ligação do fármaco à superfície extracelular da proteína, esta sofre mudança em sua conformação -> pode não depender de energia (difusão facilitada) ou exigir a entrada desta (transporte ativo). . A mudança de conformação torna possível ao fármaco ligado acessar o interior da célula, onde sua molécula é liberada da proteína. . Modo alternativo: ligação a receptores específicos da superfície celular e deflagração da endocitose (membrana envolve a molécula para formar uma vesícula, a partir da qual o fármaco é liberado no interior da célula) - Difusão através da membrana . Objetivo: concentrações intra e extracelulares iguais . Velocidade de difusão depende do gradiente de concentração do fármaco através da membrana e da espessura, área e permeabilidade desta . Fluxo efetivo de um fármaco através da membrana * C1 -> concentração intracelular do fármaco * C2 -> concentração extracelular do fármaco . Difusão efetiva de fármacos ácidos e básicos através das membranas com dupla camada lipídica pode ser afetada por um fenômeno associado à carga -> sequestro pelo pH -> depende da constante dissociação ácida (pKa) do fármaco e do gradiente de pH através da membrana . Forma não carregada pode atravessar as duplas camadas lipídicas da mucosa gástrica, acelerando a absorção do fármaco. . Fármaco ácido fraco -> adquire forma com carga elétrica negativa no ambiente mais básico do plasma, pois cede seu íon hidrogênio, e essa forma tem menor probabilidade de sofrer difusão retrógrada através da mucosa gástrica. . A pKa de um fármaco representa o valor de pH em que metade do fármaco encontra-se em sua forma iônica. → SISTEMA NERVOSO CENTRAL - Particularmente isolado de substâncias estranhas - Barreira Hematoencefálica -> utiliza junções estreitas, especializadas em impedir a difusão passiva da maioria dos fármacos da circulação sistêmica para a circulação cerebral. - Fármacos destinados a atuar no SNC devem ser suficientemente pequenos e hidrofóbicos para atravessar com facilidade as membranas biológicas ou devem utilizar as proteínas de transporte existentes na barreira para penetrar nas estruturas centrais. - Fármaco hidrofílicos não conseguem ligar-se a proteínas de transporte facilitado ou ativo na barreira hematoencefálica são incapazes de penetrar no SNC. - Obstáculos . Tegumento (camada externa queratinizada e defensinas no epitélio) . Membranas mucosas (protegidas por depuração mucociliar na traqueia, secreção de lisozima nos ductos lacrimais, secreção ácida no estômago e básica no duodeno) - Mecanismos inespecíficos de defesa constituem barreiras para a absorção de fármacos e podem limitar sua chegada a certos órgãos-alvo. → BIODISPONIBILIDADE - Fração do fármaco administrado que alcança a circulação sistêmica, dependerá da via de administração do fármaco, de sua forma química e de certos fatores específicos do paciente - Maioria dos fármacos alcança seus sítios de ação moleculares e celulares diretamente a partir da circulação sistêmica - Quantidade total que alcançará a circulação sistêmica será a mesma para todas as vias de administração; entretanto, o pico de concentração plasmática do fármaco demandará maior período para ser alcançado quando o fármaco for administrado por vias não intravenosas → VIAS DE ADMINISTRAÇÃO - Escolhidas para tirar proveito das moléculas de transporte e de outros mecanismos que possibilitem a entrada do fármaco nos tecidos corporais - Enteral . Administração enteral por via oral constitui a mais simples das vias de administração de fármacos . Expõe o fármaco a ambientes ácido (estômago) e básico (duodeno) rigorosos, passíveis de limitar sua absorção. . Vantagens: possibilita fácil e conveniente autoadministração de fármacos orais, e a deglutição tem menos tendência do que outros métodos a causar infecções sistêmicas como complicação do tratamento . Junções das células epiteliais gastrintestinais dificultam o transporte através do epitélio intacto . Substâncias Ingeridas devem atravessar a membrana celular tanto na superfície apical quanto na basal para alcançar o sangue circulante . Eficiência: determinada pelo tamanho e pelo caráter hidrofóbico do fármaco e pela presença de carreadores por intermédio dos quais o fármaco pode entrar e/ou sair da célula. . Fármacos hidrofóbicos e neutros atravessam as membranas celulares de modo mais eficiente do que os fármacos hidrofílicos ou com carga elétrica, a não ser que a membrana contenha uma molécula carreadora que facilite a passagem das substâncias hidrofílicas. . Após atravessar o epitélio gastrintestinal, os fármacos são transportados pelo sistema porta até o fígado antes de passar para a circulação sistêmica -> Circulação porta protege o corpo dos efeitos sistêmicos de toxinas ingeridas, entregando-as ao fígado para destoxificação, esse sistema pode complicar a liberação de fármacos . Metabolismo de Primeira Passagem: enzimas hepáticas podem inativar uma fração do fármaco ingerido -> Fármacos que sofram com esse efeito de forma significativa precisam ser administrado em quantidade suficiente para assegurar a presença de uma concentração efetiva na circulação sistêmica, a partir da qual possa alcançar o órgão-alvo. Enteral Simples, de baixo custo, conveniente, indolor e não causadora de infecção Parenteral Rápida liberação no sítio de ação farmacológica, alta biodisponibilidade, sem risco de metabolismo de 1ª passagem ou inativação em ambiente GI adverso Transmucosa Rápida liberação no sítio de ação farmacológica, não sujeita ao metabolismo de 1ª passagem ou a ambientes adversos do trato GI, frequentemente indolor, simples e conveniente, baixa indutora de infecção, liberação direta nos tecidos afetados Transdérmica Simples, conveniente, indolor, excelente para administração contínua ou prolongada, não sujeita a metabolismo de primeira passagem ou ambientes adversos do trato GI. Exigefármaco altamente lipofílico, liberação lenta no sítio de ação farmacológica - Parenteral . Consiste na introdução direta de um fármaco na circulação sistêmica, no líquido cefalorraquidiano, em tecido vascularizado ou em outro espaço tecidual. . Supera imediatamente as barreiras capazes de limitar a eficiência dos fármacos administrados por via oral. . Administração tecidual -> resulta em uma velocidade de início de ação do fármaco que difere entre os vários tecidos do corpo -> DEPENDEM DA VELOCIDADE DE FLUXO SANGUÍNEO PARA O TECIDO . Administração Subcutânea -> no tecido adiposo pouco vascularizado resulta em início de ação mais lento do que a injeção em espaços intramusculares (IM) bem vascularizados . Introdução direta na circulação venosa (via IV ou IA) ou no líquido cefalorraquidiano faz com que o fármaco atinja mais rapidamente o órgão-alvo Subcutânea Início lento; pode ser utilizada para administração de fármacos em solução oleosa Início lento e pequenos volumes Intramuscular Início intermediário; pode ser utilizada para administração de fármacos em solução oleosa Pode afetar exames laboratoriais, acarretar hemorragia intramuscular e dor local Intravenosa Início rápido; liberação controlada do fármaco Toxicidade do fármaco relacionada com seu pico de concentração Intratecal Evita a barreira hematoencefálica Infecção e necessidade de profissional altamente experiente - Membrana Mucosa . Proporciona rápida absorção, baixa incidência de infecção e conveniência na autoadministração, além de evitar o ambiente gastrintestinal adverso e o metabolismo de primeira passagem. . Fármacos em gotas, comprimidos de rápida dissolução, aerossóis e supositórios . Mucosas são muito vascularizadas, possibilitando ao fármaco penetrar rapidamente na circulação sistêmica e alcançar seu órgão-alvo em tempo mínimo . Podem ser administrados diretamente no órgão-alvo, o que torna seu início de ação praticamente instantâneo - Transdérmica . Fármacos lipofílicos -> atravessam a pele por difusão passiva . Absorvidos a partir da pele e dos tecidos subcutâneos diretamente para o sangue -> modo lento e contínuo por longo período . Não oferece risco de infecção, e a administração é simples e conveniente → FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO - Velocidade e a magnitude de absorção de um fármaco são influenciadas por fatores locais, regionais e sistêmicos - Gradiente de concentração entre o local da administração e o tecido circundante promove a distribuição do fármaco para o tecido próximo e/ou para a vasculatura - Qualquer fator que reduza o gradiente de concentração no local da administração diminui a força motriz do gradiente e pode reduzir a quantidade de fármaco a ser distribuída para os tecidos locais - Região com alta perfusão, as moléculas do fármaco que penetram nesse compartimento são rapidamente removidas - OBS: indivíduos com elevada massa corporal, tanto a área de superfície absortiva como os volumes teciduais maiores disponíveis para distribuição tendem a remover a substância do local da administração e aumentar a velocidade e a magnitude da absorção do fármaco - Velocidade de absorção de um fármaco influencia a concentração local da substância e o período de ação da mesma - Propriedades do local de absorção . pH: um fármaco atravessa a membrana mais facilmente se não estiver ionizado. . Fluxo de sangue no local da absorção . Área ou superfície disponível para absorção . Tempo de contato com a superfície de absorção . Expressão da glicoproteína P: proteína transportadora transmembrana responsável pelo transporte de várias moléculas através da membrana celular, é expressa em tecidos por todo o organismo e atua bombeando fármacos dos tecidos para o sangue. - Propriedades das drogas . Lipossolubilidade . Hidrossolubilidade . Estabilidade química: moléculas facilmente ionizáveis tem mais dificuldade em serem absorvidas. . Peso molecular: quanto maiores tornam mais difícil a absorção da droga. . Carga elétrica: moléculas com carga tem mais dificuldade de serem absorvidas . Forma farmacêutica . Velocidade de dissolução: quanto maior a dissolução da droga, maior a sua absorção. . Concentração da droga no local de absorção - Objetivo: alcançar seu órgão ou órgãos-alvo em concentrações terapêuticas para exercer o efeito desejado sobre determinado processo fisiopatológico - Ocorre primariamente por meio do sistema circulatório, enquanto o sistema linfático contribui com um componente menor - Absorção na circulação sistêmica -> alcançar qualquer órgão- alvo (exceção: compartimentos santuários -> cérebro e testículos) - Obs: concentração do fármaco no plasma é tipicamente utilizada para definir e monitorar seus níveis terapêuticos -> difícil medição no órgão-alvo - Efeito da velocidade de absorção sobre o pico plasmático e o período de ação do fármaco - Órgãos e tecidos variam de modo acentuado em sua capacidade de captar diferentes tipos de fármacos e na proporção de fluxo sanguíneo sistêmico que recebem. . Esses fatores afetam a concentração do fármaco no plasma e determinam a quantidade que precisa ser administrada para atingir a concentração plasmática desejada. - A capacidade de tecidos não vasculares e proteínas plasmáticas captarem o fármaco e/ou ligarem-se a ele deve ser considerada para configurar regimes de doses que alcancem níveis terapêuticos do fármaco. → VOLUME DE DISTRIBUIÇÃO - Descreve a proporção de fármaco que se divide entre o plasma e os compartimentos teciduais. - Vd -> representa o volume de líquido necessário para conter a quantidade total do fármaco absorvido no corpo - O volume de distribuição é uma extrapolação do volume com base na concentração de fármaco no plasma - Vd baixo -> fármacos retidos em compartimentos vasculares - Vd alto -> fármacos que sofrem ampla distribuição em músculo, tecido adiposo e outros compartimentos não vasculares - Fármacos de distribuição muito alta -> Vd muito maior que o volume de água corporal total -> Baixas concentrações do fármaco no compartimento vascular - Capacidade do sangue e de vários órgãos e tecidos de captar e reter um fármaco depende do volume do tecido e da densidade de sítios de ligação específicos e inespecíficos - Fármaco captado em grades quantidades por tecidos corporais -> será amplamente removido da circulação no estado de equilíbrio dinâmico -> tecidos precisam estar saturados para que os níveis plasmáticos dos fármacos possam aumentar o suficiente a ponto de afetar o órgão-alvo - Distribuição dos fármacos em diferentes compartimentos corporais → LIGAÇÃO ÀS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS - Capacidade do músculo e do tecido adiposo de se ligarem um fármaco aumenta a tendência desse fármaco de difundir- se do sangue para compartimentos não vasculares -> Tendência pode ser contrabalançada pela ligação do fármaco às proteínas plasmáticas - Albumina: proteína plasmática mais abundante . Tende a reduzir a disponibilidade de um fármaco para difusão ou transporte até seu órgão-alvo -> Forma livre ou não ligada do fármaco é capaz de propagar-se através das membranas - Ligação às proteínas plasmáticas -> reduzir o transporte dos fármacos em compartimentos não vasculares -> fármaco altamente ligado a elas tende a permanecer na vasculatura - Coadministração de dois ou mais fármacos que se ligam às proteínas pode resultar em uma concentração plasmática da forma livre acima do esperado de um ou de ambos os fármacos, quando competem entre si pelos mesmos sítios de ligação nessas proteínas → MODELAGEM DA CINÉTICA E DA TERMODINÂMICA - Fase de distribuição: leva à diminuição da concentração plasmática do fármaco pouco depois de sua administração por injeção intravenosa única em bolo. Mesmo quando equilibrado em seus reservatórios teciduais sua concentração plasmática continua declinando em virtude da eliminação do fármaco - Concentração declina de modo mais lento durante a fase de eliminação, devido, em parte, a um “reservatório” de fármaco nos tecidos que pode difundir-se novamente para o sangue, a fim de substituir o que foi eliminado. - Compartimento altamente vascularizado é o primeiro compartimento extravascular no qual a concentração do fármaco aumenta, visto que o elevado fluxo sanguíneo recebido favorece cineticamente a entrada do fármaco nesse local - Tecido muscular e o adiposo frequentemente exibem maior capacidade de captar o fármaco do que o compartimento altamente vascularizado, visto que o tecido adiposo acumula maior quantidade de fármaco em velocidade mais lenta - Distribuição e eliminação dos fármacos após distribuição intravenosa . Logo após a administração intravenosa, sua concentração plasmática declina rapidamente, à medida que o fármaco presente no compartimento vascular distribui-se para outros compartimentos do corpo -> Rápido declínio é seguido de um declínio mais lento enquanto o fármaco é metabolizado e excretado do corpo - Capacidade de captação de um fármaco por um compartimento e a velocidade de fluxo sanguíneo para esse compartimento também afetam a taxa de saída de fármacos . Tendem a sair em primeiro lugar do compartimento altamente vascularizado, seguido do tecido muscular e, por fim, do adiposo
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