MODELOS _ PARÁMETROS FARMACOCINÉTICOS

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Modelos y parámetros farmacocinéticos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Modelo 
Sistema de procesos complejos, que 
entendemos y describimos de una 
forma abstracta, que vamos a 
utilizar en los pacientes. 
Modelo farmacocinético: 
Ecuaciones matemáticas que nos 
permiten entender cómo se mueve 
el fármaco dentro del cuerpo. 
El modelo farmacocinético más 
sencillo consta de tres supuestos: 
- Cinética de orden 1: cuando el 
movimiento del fármaco depende 
de la concentración que se tenga, 
pero esa cantidad que se mueve 
siempre es una proporción de la concentración total del fármaco. (Sucede casi siempre) 
- Distribución inmediata: que apenas yo administro el fármaco este se va a distribuir por 
todo el cuerpo inmediatamente (No sucede casi nunca pero el modelo lo considera así). 
- Un solo compartimento: Considera que va a existir la misma concentración del fármaco en 
todas las partes del cuerpo. (Tampoco sucede aunque no distorsiona lo que el modelo nos 
aporta). 
Parámetro 
Parámetro: es algo que podemos medir y que 
nos representa de alguna manera los procesos 
farmacocinéticos. 
Los más importantes son: Biodisponibilidad, 
volumen de distribución, vida media y 
depuración; y de estos cuatro se deriva la 
bioequivalencia. 
 
 
 
 
Constante de absorción: Velocidad con la cual 
se absorbe el fármaco. 
 
 
 
 
 
 
Biodisponibilidad 
Biodisponibilidad: Depende de que tan fácil el 
principio activo y la forma farmacéutica permiten 
la absorción dependiendo la vía de administración. 
Es un porcentaje, no tiene unidades. 
Una forma de medirla es hallando el área bajo la 
curva, que se expresa en unidades de 
concentración / unidades de tiempo. Entonces el 
área bajo la curva representa la biodisponibilidad. 
El estudio para averiguar la biodisponibilidad se 
hace con unas 6- 12 personas sanas, muchas veces 
voluntarias, se les toma una muestra de sangre cada 15 min y se saca el promedio, estos datos se 
grafican y luego se hace una extrapolación. (Área extrapolada) 
Si el medicamento se da por vía intravenosa la 
biodisponibilidad será del 100%. 
En esta grafica también se puede ver la 
concentración máxima (Cmax) alcanzada en 
sangre y el tiempo en que logra llegar a ella 
(Tmax), que en este caso es en el tiempo cero 
(apenas se administra). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La Biodisponibilidad absoluta es cuando yo 
comparo el área bajo la curva del mismo fármaco 
pero en vías de administración diferentes, en 
este caso son intravenosa y oral. 
El área por vía intravenosa va en el numerador y 
la oral en el denominador, nos da como 
resultado una proporción que se puede expresar 
como porcentaje. 
 
 
Biodisponibilidad relativa: Cuando se 
comparan dos medicamentos con el mismo 
principio activo, con la misma dosis, por la 
misma vía. 
Por ejemplo cuando se comparan las 
marcas. 
 
 
 
 
 
 
Bioequivalencia: Preparados 
farmacéuticos que producen los mismos 
efectos biológicos (mismos beneficios y 
efectos adversos). 
Equivalencia farmacéutica: Dos 
medicamentos con el mismo principio 
activo, misma cantidad, misma forma 
farmacéutica, administrados por la misma 
vía, ambos cumplen los estándares de 
calidad y ambos tienen la misma 
información (beneficio, 
contraindicaciones, posibles efectos, 
precauciones, etc); lo que cambia es la marca. 
El hecho de que dos medicamentos tengan equivalencia farmacéutica no quiere decir que sean 
bioequivalentes, pueden tener diferentes excipientes y diferente forma de fabricación; lo que 
puede alterar la biodisponibilidad. 
La manera más fácil de mostrar bioequivalencia es con un ensayo clínico aleatorizado, el problema 
de este es que sería muy costoso, demorado, necesitaría muchos pacientes y no sería ético. La 
segunda manera seria la comparación farmacodinámica, donde se evalúan los efectos del 
medicamento en el cuerpo (tampoco se utilizan mucho por el costo, la duración y la ética). La 
tercera manera de demostrarlo sería con la biodisponibilidad relativa (comparación de 
concentraciones en sangre). Otra manera es comparando la disolución de la forma farmacéutica. 
Y por último, la comparación de composición (por ejemplo en jarabes o en medicamentos que se 
administran por vía intravenosa). El que más se utiliza es el de biodisponibilidad relativa, aunque 
se pueden preferir otros métodos dependiendo el medicamento que se esté estudiando. 
Cuando dos medicamentos son equivalentes farmacéuticos y bioequivalentes, se puede decir que 
son equivalentes terapéuticos y que se pueden intercambiar. 
Para un estudio de comparación de concentraciones donde para que dos medicamentos sean 
bioequivalentes deben tener una diferencia en la biodisponibilidad menor del 20%, aparece esta 
definición: un producto farmacéutico que cumpla estándares de calidad y tiene diferencia de 
biodisponibilidad mayor al 20% con el innovador se puede prescribir. (No intercambiar, por lo que 
se puede dar y ajustar la dosis en el tiempo; esto solo se puede hacer en algunos casos 
dependiendo la patología y dependiendo el rango terapéutico del principio activo). 
Se hacen estudios de biodisponibilidad comparativa dependiendo una clasificación 
biofarmacéutica, donde se estudian 2 cosas principalmente: 
- Solubilidad: que el medicamento se disuelva rápidamente en agua. 
- Permeabilidad: es capaz de pasar membranas biológicas. 
Los medicamentos de tengan una alta solubilidad y permeabilidad no requieren estudios de 
bioequivalencia. Mientras los medicamentos que son poco solubles y poco permeables, pueden 
producir que la absorción sea muy irregular, por lo que requieren estudios de biodisponibilidad. 
Según los dos ítems anteriores se clasifican en 4 grupos: 
- clase I (casi ninguno requiere estudios) 
- clase II (mayoría requiere estudios) 
- clase III (No requieren estudios) 
- clase IV (Requieren estudios). 
Para capsulas o tabletas de liberación convencional, no es necesario realizar estudio en humanos 
para mirar niveles sanguíneos, si: 
- Tienen amplio rango terapéutico 
- No se requieren dosis muy exactas 
- Paso del primer paso sea menor del 70%, es decir, que el hígado no destruya gran parte 
del medicamento. 
- Farmacocinética lineal 
- Cinética de orden 1 
- Alta solubilidad y permeabilidad 
- Absorción intestinal mayor del 80% 
- Excipientes no alteren la absorción 
Para soluciones líquidas (líquidos orales, intravenosa, intramuscular, subcutánea) solo se necesita 
bioequivalencia química, es decir, que tenga el mismo principio activo en la misma cantidad. 
Según la resolución 1124 de 2016 del ministerio de salud y protección, adicionalmente requieren 
estudios de bioequivalencia las siguientes formas farmacéuticas: 
- Tabletas o cápsulas de liberación prolongada 
- Nuevas formas farmacéuticas orales diferentes a las ya aceptadas 
- Líquidos orales de liberación prolongada 
- Formas farmacéuticas para otras vías de administración (piel, mucosas, etc) que busquen 
efectos sistémicos 
- Parenterales de liberación prolongada 
 
Conclusión, para que dos medicamentos se puedan intercambiar se necesita: 
- Cinética de orden 1 
- Bioequivalencia ya sea aceptada la equivalencia química, la equivalencia farmacéutica o 
demostrada por medio de estudios. 
- Condición clínica 
- Rango terapéutico 
 
Volumen de distribución 
Volumen de distribución = dosis 
administrada / concentración en plasma al 
tiempo cero (recordar que el modelo plantea 
una distribución inmediata, eso quiere decir 
que apenas se administre en plasma se va a 
encontrar la concentración máxima). 
 Dosis de carga: Dosis inicial que se 
administra para que la concentración del 
fármaco llegue al rango terapéutico. 
Dosis de carga= Concentración deseada en 
tiempo cero * volumen de distribución 
 
 
Principio de Arquímedes: utilizo un volumen 
conocido, sumerjo el recipiente en el líquido, 
y el volumen del líquido quese desplace es 
el volumen del recipiente. 
Método geométrico: multiplicando altura, 
ancho y largo. 
Peso y densidad: si conozco el peso y la 
densidad. Densidad= masa/volumen. 
A partir de volúmenes conocidos se va 
llenando el recipiente. 
Método de la concentración: al agregar una cantidad de sal conocida a un recipiente con agua, la 
sal de disuelve y luego se toma un poco de agua, y se mide la concentración de sal que tiene. Este 
método es el que se utiliza: se administra el principio activo por vía intravenosa, cada cierto 
tiempo se va midiendo la concentración, se calcula la concentración en tiempo cero y con esta 
cálculo el volumen de distribución. 
 
 
Tomo 1000 gr de una sustancia, la 
introduzco en un volumen que no 
conozco; al tomar esa mezcla y averiguar 
la concentración que tiene, puedo 
determinar cuál era el volumen. Entonces 
si me da 1gr/ml sé que el volumen era 1L, 
pero si me dan 2 gr/ml sé que tenía 
500ml, o si me da 0,5 g/ml sé que tenía 
2000 ml. 
 
 
Si tenemos en el cuerpo 42 litros de agua y 
administramos por vía intravenosa 1 gr de 
diferentes fármacos; como cada fármaco se 
distribuye de forma diferente en los tejidos, 
cada uno va a tener en sangre una 
concentración distinta, y con esa 
concentración se halla el volumen “aparente” 
en el que se distribuyó el fármaco. 
Entonces con el acetaminofén se puede decir 
que se distribuye de una forma homogénea 
por todo el cuerpo, ya que el volumen 
aparente está más cerca al volumen total de una persona; en el caso de la amoxicilina se puede 
decir que se distribuye más que todo en sitios donde hay agua y en el caso de la cloroquina que 
tiene un volumen aparente muy alto, eso quiere decir que está en muy bajas concentraciones en 
sangre, lo que pasa es que este fármaco se queda en hígado. 
 En esta imagen: 
El fármaco rojo se quedó en la sangre 
El fármaco azul se distribuyó en volumen de agua. 
Y el fármaco rosa aparentemente se distribuyó más allá 
del volumen corporal, pero en verdad lo que sucede es 
que se concentra en algún tejido. 
 
 
Aquí se muestra la distribución del tiopental sódico, 
algo interesante es que muestra el volumen de 
distribución en litros / kilogramos, lo cual es muy 
importante ya que al hablar solo en términos de litros 
estamos tomando a una persona de 70 kg. 
 
 
 
 
Vida Media 
 
La vida media nos permite calcular la dosis de 
mantenimiento de los fármacos (para mantener 
la concentración dentro del rango terapéutico). 
 
 
 
 
 
Cinética de orden cero: Cuando se elimina la 
misma cantidad del fármaco de forma 
constante. En esta grafica se eliminan 20 mg 
por hora, entonces se inicia con 340 mg a la 
hora se encuentran 320mg, a la siguiente hora 
300mg y así sucesivamente. 
Cinética de primer orden: Cuando se elimina 
un porcentaje del fármaco constantemente. En 
esta grafica se elimina el 20% del fármaco 
circulante cada hora, entonces se inicia con 
80mg a la hora se encuentran 64mg, a la 
siguiente hora 51,2, y así sucesivamente. 
 
La mayoría de fármacos se mueven con cinética 
de primer orden. 
La cinética de orden cero ocurre cuando hay 
una saturación en la eliminación, entonces la 
cantidad que se elimina es la cantidad máxima 
que el cuerpo puede eliminar de esa sustancia. 
Un ejemplo seria con el alcohol, las primeras 
copas tienen una cinética de primer orden y ya 
cuando se llega al umbral de saturación, 
empieza a eliminarse con una cinética de orden 
cero, ya cuando los niveles de etanol 
disminuyen y se pasa el umbral vuelve una cinética de primer orden. 
 
La vida media actúa como cinética de primer 
orden, lo que se observa es que la proporción 
eliminada es la misma (50%), pero la cantidad 
eliminada si va cambiando. 
 
 Lo que se ve es que la concentración del 
fármaco que se está eliminando al 50%, 
siempre va a ser la mitad de la que 
quedaba. Con esto se puede sacar la 
ecuación: 
Concentración = concentración inicial o en 
tiempo cero / 2 elevado al número de vidas 
media transcurridas. 
 
 
 
En esta grafica se observa que un fármaco 
tiene una vida media de 2 horas, la 
concentración pasa de 400mg a 200mg y de 
200mg a 100mg en 2 horas, mientras que el 
otro tiene una vida media de 1 hora. 
 
 
 
 
 
 
Esta recta se saca a través de un logaritmo. 
 Lo importante de esta grafica es que podemos 
sacar la pendiente de la recta: delta de y 
(concentración) / delta de X (tiempo), y ese 
resultado va a ser la constante de eliminación. 
La relación entre constante de eliminación y 
vida media es: Constante de eliminación = 
0,693 / vida media. Vemos que estas dos 
tienen relación inversa, porque a mayor 
pendiente la vida media del fármaco va a ser 
menor. 
 
 
 
Depuración 
Se utiliza volumen aclarado / tiempo. 
Sirve para definir la velocidad de 
administración del fármaco (intervalo de 
la dosis). 
Dosis de mantenimiento / intervalo de la 
dosis = concentración que deseo 
mantener * depuración / fracción de 
biodisponibilidad. 
 
 
 
Volumen aclarado: se podría entender 
como la cantidad de sangre que queda 
limpia del fármaco, aunque en verdad no 
pasa así, ya que la sangre siempre esta 
mezclada. 
 
 
 
 
 
En esta imagen empezamos con 16 bolitas, 
después de una vida media van a quedar 8 
bolitas, lo que podríamos entender como 
que la mitad del volumen se ha limpiado de 
la sustancia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Podríamos entender que el área bajo la 
curva es proporcional a la concentración e 
inversa a la vida media y el volumen de 
distribución (entre más rápida sea la 
distribución, va a ser menor la concentración 
en sangre). 
Depuración = volumen de distribución * 
constante de eliminación (volumen / 
tiempo). 
 
 
 
 
Estado estacionario: es cuando la velocidad 
de eliminación es igual a la velocidad de 
administración. 
 
 
 
 
 
 
El estado estacionario tiene: 
-Concentración máxima de estado 
estacionario 
-Concentración mínima de estado 
estacionario 
-Concentración promedio de estado 
estacionario 
Dosis de mantenimiento = concentración 
promedio de estado estacionario * 
depuración * intervalo de dosis 
 
En esta tabla, lo que podemos observar es 
que a medida que van pasando los 
intervalos de administración y la vida 
media, las concentraciones entre intervalo 
e intervalo de administración se van 
igualando hasta terminar en un estado 
estacionario. La pregunta ahora será 
¿cuánto se demora en llegar a estado 
estacionario? y eso dependerá de la vida 
media del fármaco, pero generalmente 
será entre el cuarto y quinto intervalo de 
administración. Entonces si la vida media 
de un fármaco es de media hora, va a 
tardar entre 2 a 3 horas en llegar al estado estacionario, pero si la vida media es de 2 horas se va a 
demorar entre 8 a 10 horas. 
Dosis de mantenimiento = Concentración 
promedio en estado estacionario * depuración * 
intervalo dosis / biodisponibilidad 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entonces lo que se intenta es mantener la 
dosis entre el rango terapéutico, 
preferiblemente en la mitad. Aunque 
cuando un medicamento es muy toxico es 
preferible mantenerse más cerca de la 
concentración mínima efectiva.