Cuando se usan medicamentos para tratar o prevenir enfermedades, se deben administrar dosis que alcancen las concentraciones necesarias para los efectos deseados, pero que permanezcan en niveles en la sangre que no causen una toxicidad excesiva. Los procesos que determinan esto se denominan colectivamente farmacocinética. Esto implica el estudio de la absorción del fármaco en el cuerpo, la distribución por todo el cuerpo y el metabolismo y la excreción para eliminar el fármaco del organismo. Muchos factores contribuyen a la variabilidad en la farmacocinética de un fármaco determinado, incluida la edad, el sexo, el peso corporal y las afecciones médicas. A veces, la farmacocinética se denomina farmacocinética clínica.
Cuando un fármaco se administra por cualquier otro medio que no sea la vía intravenosa, debe absorberse a través de las membranas biológicas para llegar a la sangre. Muy a menudo, esto se refiere a los medicamentos orales absorbidos del tracto gastrointestinal (GI). El porcentaje de una dosis que llega a la sangre después de la absorción se llama biodisponibilidad.
La razón más común de una baja biodisponibilidad oral es el metabolismo de primer paso. Todos los fármacos absorbidos del tracto gastrointestinal pasan primero por el hígado. Aquí, los medicamentos pueden descomponerse o metabolizarse significativamente antes de llegar a la sangre. Otras razones de la disminución de la biodisponibilidad oral incluyen la destrucción del fármaco por el ácido gástrico y la inhibición de la absorción por los alimentos. Algunos medicamentos tienen absorción saturable, lo que significa que solo se puede absorber una cierta cantidad a la vez.
Una vez que el fármaco está en la sangre, puede permanecer allí o penetrar en varios tejidos del cuerpo. El volumen de distribución (Vd) es una indicación del grado en que un fármaco se distribuye fuera de la sangre. Es una relación matemática entre la cantidad de fármaco en el cuerpo y la concentración en sangre. Este es un volumen virtual, más que fisiológico, y expresa el volumen que sería necesario para contener todo el fármaco en el cuerpo en cualquier momento.
En términos prácticos, Vd se utiliza para calcular la dosis de carga de un fármaco. Esta es la cantidad de fármaco que alcanzará rápidamente concentraciones eficaces en la sangre. Es la dosis que llena el tanque por completo, por así decirlo. Una dosis de carga será mayor para los medicamentos con un Vd grande en comparación con uno con un Vd pequeño.
La vida media de un medicamento es el tiempo que tarda la concentración en la sangre en disminuir a la mitad. Por lo general, se expresa en horas, pero para algunos medicamentos, puede ser cuestión de minutos o hasta varios días. La vida media se tiene en cuenta al determinar la frecuencia con la que se debe dosificar un fármaco. Una vida media más larga significa que el medicamento se puede administrar con menos frecuencia.
Varios órganos del cuerpo tienen la capacidad de descomponer las drogas. A esto se le llama metabolismo de fármacos. Los órganos con capacidades metabólicas incluyen el hígado, los riñones, el tracto gastrointestinal y los pulmones. Incluso la sangre contiene enzimas que pueden metabolizar fármacos.
Las enzimas del hígado que metabolizan las drogas evolucionaron mucho antes de que los humanos tomaran medicamentos intencionalmente. Estas enzimas inactivan las toxinas que se ingieren inadvertidamente, evitando así daños en el cuerpo. Dado que muchos fármacos son derivados de sustancias naturales, también son susceptibles de degradarse por las enzimas hepáticas. Las enfermedades del hígado, como la cirrosis o la hepatitis, pueden disminuir la capacidad del cuerpo para metabolizar fármacos.
Dos procesos separados caracterizan el metabolismo del hígado: reacciones de fase I y reacciones de fase II. Las reacciones de fase I suelen inactivar o desintoxicar los fármacos. Después de la inactivación, las reacciones de fase II agregan moléculas que hacen que el fármaco sea más soluble en agua. Esto mejora la eliminación del fármaco por los riñones.
Las enzimas de fase I más prevalentes en el hígado se denominan enzimas del citocromo P450. Algunos fármacos pueden aumentar la producción de estas enzimas en el hígado, lo que conduce a una disminución de la concentración del fármaco metabolizado en la sangre. A esto se le llama inducción enzimática. Otros fármacos pueden inhibir las enzimas del citocromo P450. Estos fármacos se denominan inhibidores enzimáticos y pueden provocar un aumento de la concentración del fármaco metabolizado.
El paso final de la farmacocinética es la eliminación del fármaco del organismo, también llamado excreción o aclaramiento. Para la mayoría de los medicamentos, el aclaramiento es un factor constante, independientemente de la cantidad de medicamento que quede en el cuerpo. A esto se le llama farmacocinética lineal. Sin embargo, para algunos medicamentos, el aclaramiento es saturable, generalmente porque las enzimas metabolizadoras solo pueden descomponer una cantidad fija de medicamento a la vez. Los fármacos con metabolismo saturable y / o aclaramiento exhiben una farmacocinética no lineal.
El aclaramiento de los fármacos se realiza principalmente a través de los riñones. Los medicamentos inactivados se excretan en la orina y se eliminan del cuerpo. Una disminución de la función renal, ya sea como resultado de la edad o de enfermedades como la diabetes o la presión arterial alta, puede disminuir la capacidad del cuerpo para eliminar medicamentos. El hígado también excreta fármacos, generalmente en la bilis con eliminación a través de las heces.