Farmacocinética (del otro griego φάρμακον - medicina y κίνησις - movimiento) - una sección de farmacología que estudia los patrones cinéticos de los procesos químicos y biológicos que ocurren con un fármaco en un cuerpo animal o humano.
La farmacocinética no debe confundirse con la farmacodinámica , también relacionada con las propiedades farmacológicas. La farmacocinética es la ciencia de las transformaciones químicas de un fármaco en el organismo, mientras que la farmacodinámica es la ciencia del mecanismo de acción de un fármaco en el organismo. En otras palabras, la farmacocinética es el destino de una sola molécula de fármaco (transformación bioquímica de las moléculas de fármaco en el organismo), y la farmacodinámica es el destino del organismo después de la acción de este fármaco (mecanismo de acción y efectos)
Principales procesos farmacocinéticos: absorción, excreción (eliminación), distribución y metabolismo .
Los fundamentos de la farmacocinética fueron creados por científicos de diferentes especialidades en diferentes países.
En 1913, los bioquímicos L. Michaelis y M. Menten , basándose en los primeros trabajos de Victor Henri , propusieron una ecuación para la cinética de los procesos enzimáticos , que se utiliza ampliamente en la farmacocinética moderna para describir el metabolismo de los fármacos .
Los fisiólogos suecos E. Widmark, D. Tandberg (1924) y T. Theorell (1937) utilizaron sistemas de ecuaciones diferenciales en el análisis de varios métodos de administración de fármacos.
El fisiólogo estadounidense W. Hamilton y otros (1931) utilizaron el método de momentos estadísticos para estimar parámetros farmacocinéticos a partir de datos experimentales.
Los bioquímicos ingleses X. Bray, W. Thorp y C. White (1951) sentaron las bases del metabolismo de los fármacos .
Los aspectos prácticos del uso de la farmacocinética para optimizar la farmacoterapia fueron desarrollados por K. Lapp en Francia (1948-1956), A. van Gemert et al., en Dinamarca (1950), E. Kruger-Timmer (1960) y, de hecho, farmacocinética - Dost 1968) en Alemania (este último es el autor del término "farmacocinética").
El desarrollo de la farmacocinética hasta principios de los años 50. siglo 20 se vio limitada por la falta de métodos altamente sensibles y selectivos para el análisis de microconcentraciones de sustancias medicinales en medios biológicos y la insuficiente informatización de la investigación. Con la solución de estos problemas, la farmacocinética se ha desarrollado aún más. En Rusia, el desarrollo de la farmacocinética comenzó en los años 60. y está asociado con los nombres de V. A. Filov, V. N. Solovyov y V. P. Yakovlev.
La farmacocinética contribuye a resolver el problema de la eficacia y la seguridad de la farmacoterapia al estudiar la dependencia de los efectos terapéuticos, tóxicos y secundarios de los medicamentos en sus concentraciones en el sitio de acción o en el entorno biológico analizado (la mayoría de las veces en la sangre) y calcular el regímenes óptimos para la administración de medicamentos para crear y mantener concentraciones óptimas de medicamentos.
Para determinar las microconcentraciones de sustancias medicinales y sus productos metabólicos , se utilizan métodos cromatográficos , espectrales , inmunoquímicos, radioisotópicos y otros.
En todos los casos, cuando el medicamento no se administra en el lecho vascular , ingresa al torrente sanguíneo por absorción; en el caso de una forma sólida, primero ocurre la disolución (liberación) y luego las moléculas del fármaco ingresan a la circulación sistémica , más a menudo por simple difusión desde el sitio de inyección y, a veces, por transporte activo. Las denominadas formas de dosificación prolongadas (retardadas) proporcionan una incorporación lenta y controlada del fármaco al organismo y su biodisponibilidad .
Cuando se ingiere, la sustancia medicinal básica ( aminas ) generalmente se absorbe en el intestino delgado ( las formas de dosificación sublinguales se absorben de la cavidad oral , rectal - del recto ), las sustancias medicinales de naturaleza neutra o ácida comienzan a absorberse ya en el estomago _
La absorción se caracteriza por la velocidad y el grado de absorción (la llamada biodisponibilidad). El grado de absorción es la cantidad de una sustancia medicinal (en porcentaje o en fracciones) que ingresa al torrente sanguíneo con varios métodos de administración. La velocidad y el grado de absorción dependen de la forma de dosificación, así como de otros factores. Cuando se toman por vía oral, muchas sustancias medicinales en el proceso de absorción bajo la acción de enzimas hepáticas (o ácido gástrico ) se biotransforman en metabolitos, como resultado de lo cual solo una parte de las sustancias medicinales llega al torrente sanguíneo. El grado de absorción del fármaco en el tracto gastrointestinal , por regla general, disminuye cuando el fármaco se toma después de las comidas.
En el organismo, el fármaco se distribuye entre la sangre , el líquido intercelular y las células de los tejidos . La distribución depende de la afinidad relativa de las moléculas del fármaco por las biomacromoléculas sanguíneas y tisulares . Una condición necesaria para la implementación de la acción farmacológica de una sustancia medicinal es su penetración en los tejidos diana; por el contrario, la entrada de una sustancia medicinal en tejidos indiferentes reduce la concentración efectiva y puede provocar efectos secundarios indeseables (por ejemplo, carcinogénesis ).
Para cuantificar la distribución, se divide la dosis de un fármaco por su concentración inicial en la sangre ( plasma , suero ), se extrapola al momento de la administración, o se utiliza el método de los momentos estadísticos. Se obtiene el valor condicional del volumen de distribución (el volumen de líquido en el que debe disolverse la dosis para obtener una concentración igual a la concentración inicial aparente). Para algunos medicamentos solubles en agua, el valor del volumen de distribución puede tomar valores reales correspondientes al volumen de sangre, líquido extracelular o toda la fase acuosa del cuerpo . Para los fármacos liposolubles , estas estimaciones pueden exceder el volumen real del cuerpo en 1 o 2 órdenes de magnitud debido a la acumulación selectiva de la sustancia farmacológica por parte del tejido adiposo y otros.
Las sustancias medicinales se excretan del cuerpo sin cambios o como productos de sus transformaciones bioquímicas ( metabolitos ). Durante el metabolismo , los procesos más comunes son oxidación , reducción, hidrólisis , así como compuestos con residuos de ácidos glucurónico, sulfúrico , acético , glutatión. Los metabolitos tienden a ser más polares y más solubles en agua que el fármaco original, por lo que se excretan más rápidamente en la orina . El metabolismo puede proceder espontáneamente, pero con mayor frecuencia es catalizado por enzimas (por ejemplo, citocromos ) localizadas en las membranas celulares y los orgánulos celulares del hígado , los riñones , los pulmones , la piel , el cerebro y otros; algunas enzimas se localizan en el citoplasma . El significado biológico de las transformaciones metabólicas es la preparación de fármacos liposolubles para la excreción del cuerpo.
Las sustancias medicinales se excretan del cuerpo con la orina , las heces , el sudor , la saliva , la leche y el aire exhalado. La excreción depende de la velocidad de entrega del fármaco al órgano excretor con sangre y de la actividad de los sistemas excretores propiamente dichos . Los medicamentos solubles en agua se excretan, por regla general, a través de los riñones . Este proceso está determinado por la suma de tres procesos principales: filtración glomerular (glomerular), secreción tubular y reabsorción. La tasa de filtración es directamente proporcional a la concentración de fármaco libre en plasma ; la secreción tubular se realiza por sistemas de transporte saturables en la nefrona y es característica de algunos aniones orgánicos , cationes y compuestos anfóteros; las formas neutras de las sustancias medicinales pueden ser reabsorbidas. Los fármacos polares con un peso molecular de más de 300 se excretan principalmente con la bilis y luego con las heces: la tasa de excreción es directamente proporcional al flujo de bilis y la proporción de las concentraciones del fármaco en la sangre y la bilis.
Las rutas de liberación restantes son menos intensas, pero pueden investigarse en el estudio de la farmacocinética. En particular, a menudo se analiza el contenido de un medicamento en la saliva, ya que la concentración en la saliva de muchos medicamentos es proporcional a su concentración en la sangre, también se examina la concentración de medicamentos en la leche materna , que es importante para evaluar la seguridad de amamantamiento.