Farmacocinética para niños
La farmacocinética es una parte de la farmacología que estudia lo que le sucede a un fármaco (un medicamento) desde que lo tomas hasta que es eliminado de tu cuerpo. Imagina que es como seguir el viaje de un medicamento dentro de tu organismo. Nos ayuda a entender cómo cambia la cantidad de medicamento en tu cuerpo con el tiempo.
Para entender este viaje, los científicos han creado modelos que simplifican los muchos procesos que ocurren entre tu cuerpo y el medicamento. Aunque los modelos más complejos (llamados "policompartimentales") pueden describir mejor la realidad, los modelos más sencillos (como los "monocompartimentales" y "bicompartimentales") son los más usados porque son más fáciles de entender y, a menudo, son suficientes para lo que se necesita en la práctica.
El estudio detallado de los pasos que sigue un medicamento en el cuerpo se resume con el acrónimo LADME:
- Liberación: Cuando el medicamento se suelta de la pastilla o cápsula.
- Absorción: Cuando el medicamento entra al cuerpo, por ejemplo, desde el estómago o el intestino a la sangre.
- Distribución: Cuando el medicamento viaja por la sangre a diferentes partes del cuerpo.
- Metabolismo: Cuando el cuerpo transforma el medicamento, a menudo para inactivarlo.
- Excreción: Cuando el medicamento o sus restos salen del cuerpo.
Para entender estas fases, es importante conocer cómo funcionan las membranas de las células (que el medicamento debe atravesar) y cómo actúan las enzimas (que pueden transformar el medicamento).
Todos estos conceptos se pueden explicar con fórmulas matemáticas y gráficos. Así, se puede saber cómo se comportará un medicamento conociendo algunas de sus características básicas, como su biodisponibilidad (cuánto llega a la sangre) o su hidrosolubilidad (si se disuelve bien en agua).
Los gráficos que se obtienen al estudiar un medicamento son muy importantes. Se usan en la industria para crear medicamentos similares (genéricos) y en la medicina para saber cómo usar los medicamentos de la mejor manera. La farmacocinética clínica da muchas guías para que los médicos y veterinarios usen los medicamentos de forma segura y efectiva.
Contenido
- Modelos farmacocinéticos: ¿Cómo se mueve el medicamento?
- Biodisponibilidad: ¿Cuánto medicamento llega a donde debe?
- El viaje del medicamento: LADME
- Farmacocinética clínica: Aplicando el conocimiento
- Galería de imágenes
- Véase también
Modelos farmacocinéticos: ¿Cómo se mueve el medicamento?
El viaje de un medicamento en el cuerpo es complejo. Para simplificarlo, se usan modelos que imaginan el cuerpo como si tuviera diferentes "compartimentos" conectados.
Modelo monocompartimental: El más sencillo
Este modelo es el más simple. Imagina que todo el cuerpo es un solo compartimento donde el medicamento se mezcla de manera uniforme. Se asume que la cantidad de medicamento en la sangre es un buen reflejo de la cantidad en otros líquidos y tejidos. También se cree que la eliminación del medicamento es directamente proporcional a su cantidad en el cuerpo. Esto se llama cinética de primer grado.
Modelo bicompartimental: Dos áreas de acción
A veces, el modelo de un solo compartimento no es suficiente. Por ejemplo, no todos los tejidos reciben la misma cantidad de sangre. Algunos tejidos (como el cerebro) tienen barreras que dificultan la entrada de los medicamentos. Por eso, el cuerpo puede comportarse como dos compartimentos:
- Compartimento central: Incluye órganos con mucho flujo sanguíneo (como el corazón, los pulmones, el hígado y los riñones). El medicamento se distribuye rápidamente aquí.
- Compartimento periférico: Incluye órganos con menos flujo sanguíneo (como los músculos, la piel y la grasa). El medicamento llega más lentamente a estos lugares.
La eliminación del medicamento suele ocurrir en el compartimento central (hígado y riñones), pero a veces puede ocurrir en el periférico o en ambos.
Modelo policompartimental: La realidad compleja
La realidad es aún más compleja. Cada tejido tiene sus propias características de distribución, y las enzimas que eliminan los medicamentos pueden saturarse. Esto significa que el cuerpo tiene muchos compartimentos diferentes. Este modelo es muy complicado de calcular y a menudo requiere programas de computadora especiales. La elección del modelo depende de cuál ofrezca el menor error para cada tipo de medicamento.
Farmacocinética lineal: Un camino recto
Cuando la relación entre la dosis, la concentración en la sangre y la eliminación del medicamento se puede representar con una línea recta en un gráfico, hablamos de farmacocinética lineal. Es útil para medicamentos que se distribuyen rápidamente.
Farmacocinética no lineal: Un camino curvo
Si al graficar la relación entre los factores, la imagen es una curva, se llama farmacocinética no lineal. Esto ocurre cuando la velocidad de eliminación del medicamento cambia a medida que aumenta la dosis. Por ejemplo, si las enzimas que transforman el medicamento se saturan, la concentración del medicamento en la sangre puede aumentar mucho más de lo esperado. Algunos medicamentos pueden incluso afectar su propia eliminación. Por eso, con estos medicamentos, es muy importante ajustar bien la dosis.
Biodisponibilidad: ¿Cuánto medicamento llega a donde debe?
La biodisponibilidad de un medicamento es la parte de la dosis que realmente llega a la circulación sistémica (la sangre que viaja por todo el cuerpo). Si un medicamento se inyecta directamente en una vena (vía intravenosa), su biodisponibilidad es del 100%, porque llega directamente a la sangre. Para otros tipos de administración (como pastillas), la biodisponibilidad es menor porque parte del medicamento se pierde o se transforma antes de llegar a la sangre.
Conociendo la biodisponibilidad, los médicos pueden calcular cuánto medicamento hay que dar para que llegue la cantidad deseada a la sangre. Por ejemplo, si un medicamento tiene una biodisponibilidad del 80% y se administran 100 mg, solo 80 mg serán realmente efectivos en el cuerpo.
La biodisponibilidad depende de varios factores:
- La forma en que se presenta el medicamento (pastilla, jarabe, inyección).
- Su forma química.
- La vía por la que se administra (oral, intravenosa, etc.).
- Su estabilidad.
- Cómo es transformado por el cuerpo (metabolismo).
Cuando dos medicamentos tienen la misma biodisponibilidad, se dice que son bioequivalentes. Esto es muy importante para aprobar los medicamentos genéricos.
El viaje del medicamento: LADME
Una vez que el medicamento entra en el cuerpo, pasa por las fases del acrónimo LADME:
Liberación: El primer paso
La liberación es cuando el medicamento se separa de la pastilla o cápsula y libera su principio activo. Esto puede incluir la desintegración (la pastilla se rompe), la disgregación (los trozos se separan) y la disolución (el medicamento se disuelve en los líquidos del cuerpo). Masticar una pastilla, por ejemplo, ayuda a que se disgregue más rápido.
Las características de los ingredientes que acompañan al medicamento (llamados excipientes) son muy importantes, ya que ayudan a que el medicamento se absorba correctamente. Por eso, dos medicamentos con la misma dosis pero de marcas diferentes pueden tener efectos distintos.
Disolución
Cuando tomas una pastilla, llega al estómago, donde se disuelve en el ambiente acuoso. La velocidad de disolución es clave para cuánto tiempo dura el efecto del medicamento. Si un medicamento se disuelve lentamente, su efecto durará más tiempo, lo que significa que no tendrás que tomarlo tan a menudo.
Ionización
Las membranas de las células son más difíciles de atravesar para las moléculas de medicamento que tienen carga eléctrica (ionizadas). El pH (acidez o alcalinidad) del estómago y del intestino puede cambiar la carga de las moléculas, afectando cuánto se absorben.
Absorción: Entrando al cuerpo
La absorción es cuando el medicamento atraviesa una barrera (como la pared del estómago o la piel) para entrar en el cuerpo, generalmente en la sangre. Esto depende de las características del medicamento y de la membrana.
Membranas biológicas: Las barreras del cuerpo
Las membranas de las células son como la piel de las células. Están hechas principalmente de una doble capa de grasas (lípidos) con proteínas incrustadas. Los lípidos controlan qué tan fácil es para las sustancias pasar, y las proteínas pueden actuar como receptores, enzimas o canales para transportar moléculas.
Vías de administración: ¿Cómo entra el medicamento?
La forma en que se administra un medicamento afecta cómo se absorbe:
- Vía oral: Es la más común. El medicamento se traga y pasa al estómago y luego al intestino. En el estómago, la acidez puede dificultar la absorción de algunos medicamentos, pero en el intestino, la absorción suele ser más fácil. Algunos medicamentos se absorben poco por vía oral y se usan para efectos locales (como algunos laxantes).
- Vía parenteral: Son las inyecciones (intravenosa, intramuscular, subcutánea). Tienen la ventaja de que el medicamento llega más rápido y se puede controlar mejor la dosis, ya que la biodisponibilidad suele ser del 100%. Sin embargo, requieren instrumentos y pueden tener algunos inconvenientes locales.
- Vía respiratoria: Se usa para gases (como el oxígeno) o medicamentos que se inhalan. Los pulmones tienen una gran superficie para la absorción.
Características de la absorción
Varios factores influyen en la absorción:
- Solubilidad: Los medicamentos en solución acuosa (disueltos en agua) se absorben más rápido que los que están en aceite o en forma sólida.
- Velocidad de disolución: Qué tan rápido se disuelve el medicamento.
- Concentración del fármaco: A mayor concentración, mayor absorción.
- Circulación en el sitio de absorción: Cuanto más flujo de sangre haya en el lugar de absorción, más rápido se absorberá.
- Superficie de absorción: Cuanto mayor sea la superficie (como en el intestino), mayor absorción.
Los mecanismos por los que se absorben los medicamentos son:
Absorción pasiva o difusión pasiva
El medicamento pasa sin gastar energía, siguiendo un gradiente de concentración (de donde hay más a donde hay menos).
- Difusión simple: Las moléculas pequeñas y sin carga atraviesan la membrana directamente o por pequeños poros.
- Difusión facilitada: Algunas moléculas especiales en la membrana ayudan al medicamento a pasar, también sin gastar energía, pero este proceso puede saturarse.
Absorción activa o transporte activo
El medicamento pasa gastando energía (ATP), incluso en contra del gradiente de concentración. También depende de moléculas que transportan el medicamento, y este proceso también puede saturarse. La endocitosis es otro mecanismo activo donde la célula "envuelve" el medicamento en una pequeña bolsa para introducirlo.
Distribución: Viajando por el cuerpo
La distribución es cuando el medicamento llega y se reparte por los diferentes tejidos del cuerpo. Cada tejido puede recibir diferentes cantidades de medicamento y retenerlo por tiempos variables.
Factores que afectan la distribución
- Volúmenes físicos del organismo: El medicamento se reparte en los líquidos y tejidos del cuerpo. Por ejemplo, los medicamentos que se disuelven bien en grasa irán más a la grasa corporal, y los que se disuelven bien en agua irán más a los líquidos del cuerpo. El volumen de distribución (Vd) es un concepto que nos dice qué tan "ampliamente" se distribuye un medicamento en el cuerpo.
- Tasa de extracción: Es la cantidad de medicamento que un órgano retira de la sangre cuando esta pasa por él.
- Unión a proteínas plasmáticas: Algunos medicamentos se unen a las proteínas de la sangre. Solo el medicamento que no está unido a estas proteínas puede pasar a los tejidos y hacer su efecto. Las proteínas actúan como un "almacén" de medicamento en la sangre. Si un medicamento se une mucho a las proteínas (más del 90%), pequeños cambios pueden hacer que mucho más medicamento libre llegue a los tejidos, aumentando el riesgo de efectos no deseados. La albúmina es una de las proteínas más importantes en este proceso.
Metabolismo o biotransformación: El cuerpo transforma el medicamento
Muchos medicamentos son transformados en el cuerpo por enzimas, principalmente en el hígado. Esta transformación busca hacer que el medicamento sea más fácil de eliminar o menos activo. El resultado de esta transformación son los metabolitos. Algunos metabolitos pueden seguir siendo activos, otros pueden ser inactivos, y a veces, el medicamento original no es activo, sino que necesita ser transformado en un metabolito para hacer su efecto (estos se llaman profármacos).
Algunos medicamentos o sus metabolitos pueden cambiar la actividad de las enzimas, haciendo que funcionen más rápido o más lento. Esto puede afectar la eliminación del medicamento y, por lo tanto, su efecto o su posible toxicidad.
Acetiladores lentos
La forma en que las enzimas funcionan puede variar de persona a persona debido a la genética. Por ejemplo, los "acetiladores lentos" tienen enzimas que transforman ciertos medicamentos más lentamente, lo que puede hacer que el medicamento permanezca más tiempo en su cuerpo y aumente el riesgo de efectos no deseados.
Excreción: Saliendo del cuerpo
La excreción es la eliminación del medicamento o sus metabolitos del cuerpo. El riñón es el órgano principal para esto, eliminando los medicamentos a través de la orina. Otros órganos y vías de eliminación incluyen el hígado (a través de la bilis y luego las heces), la piel (sudor), los pulmones (respiración) y las glándulas salivales y lagrimales.
En el riñón, los medicamentos se filtran de la sangre y luego pueden ser reabsorbidos o secretados activamente en los túbulos renales. La acidez o alcalinidad de la orina puede influir en cuánto medicamento se reabsorbe o se elimina.
Algunos medicamentos se eliminan por la bilis y llegan al intestino. Allí pueden salir con las heces o reabsorberse y ser eliminados por el riñón.
La eliminación por otras vías, como la leche materna, es menos común, pero es importante conocerla, especialmente en el caso de los recién nacidos, ya que sus órganos (hígado y riñones) aún no están completamente desarrollados y son más sensibles a los efectos de los medicamentos.
Parámetros farmacocinéticos de la excreción
- Semivida: Es el tiempo que tarda la cantidad de medicamento en la sangre en reducirse a la mitad.
- Aclaramiento: Es el volumen de sangre que queda completamente libre de medicamento por unidad de tiempo. Se puede calcular para todo el cuerpo o para órganos específicos como el hígado o el riñón.
- Estado de equilibrio: Es el momento en que la cantidad de medicamento que entra al cuerpo es igual a la cantidad que se elimina. Es importante para decidir la dosis y la frecuencia de administración en tratamientos largos.
Farmacocinética clínica: Aplicando el conocimiento
La farmacocinética clínica es la aplicación de todo este conocimiento en los pacientes. Ayuda a los médicos a ajustar la dosis de los medicamentos para cada persona, buscando la máxima efectividad y la menor cantidad de efectos no deseados.
Por ejemplo, con algunos medicamentos, como los usados después de un trasplante de órganos, es muy importante medir la cantidad de medicamento en la sangre de cada paciente. Esto se llama monitorización farmacocinética. Se hace especialmente con medicamentos que tienen un "intervalo terapéutico estrecho", lo que significa que la dosis efectiva está muy cerca de la dosis que podría ser tóxica.
Algunos medicamentos para los que se recomienda esta monitorización son:
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El estudio de la farmacocinética ha sido muy útil para mejorar el uso de muchos medicamentos, especialmente los antibióticos, permitiendo ajustar las dosis para pacientes con necesidades especiales, como niños o personas con problemas de riñón o hígado.
Galería de imágenes
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Gráfico que muestra una cinética de Michaelis-Menten de la relación enzima y sustrato: uno de los parámetros estudiados en la farmacocinética, en donde el sustrato se trata de un fármaco.
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Gráfico que muestra la progresión de la velocidad de una reacción enzimática en función de la concentración del sustrato (como un medicamento).
Véase también
En inglés: Pharmacokinetics Facts for Kids
