Distribuzione di un farmaco (farmacocinetica)

ACQUA E VOLUME DI DISTRIBUZIONE APPARENTE


L'acqua del nostro organismo è suddivisa in tre compartimenti. Ogni compartimento ha la sua percentuale di acqua e più precisamente il 4% per il compartimento plasmatico, il 13% per quello intracellulare ed infine il 41% per quello extracellulare. I valori precedentemente citati, sono volumi calcolati attraverso l'utilizzo di sostanze diverse, che ci hanno permesso di determinare un preciso valore di volume per ogni compartimento preso in considerazione.

  • H2O PLASMATICA         ≈ 3 L (calcolata con Blu di Evans (molecola ad alto PM e lipofila)).
  • H2O EXTRACELLULARE ≈ 11 L (calcolata con inulina).
  • H2O INTRACELLULARE  ≈ 28 L(calcolata con acqua deuterata (D2O) o urea).

Il volume totale di acqua corporea è di 42 LITRI, rappresentato dalla somma di tutti e tre i volumi  dei compartimenti acquosi dell'organismo.
Per determinare questi volumi si è dovuta eseguire una determinazione sperimentale che consiste in una iniezione endovenosa di una quantità nota di una sostanza (inulina, blu di Evans, urea o D2O). Dopo questo primo passaggio, si esegue un prelievo di sangue e si va a calcolare il volume e la concentrazione plasmatica delle sostanze iniettate.

Distribuzione di un farmaco nei liquidi corporei

 

Dal rapporto tra la dose somministrata e la concentrazione plasmatica misurata dopo un certo tempo, si ricava il VOLUME APPARENTE DI DISTRIBUZIONE.  Il volume apparente di distribuzione (Vd) di un farmaco è il volume teorico di acqua corporea richiesto per contenere la quantità di un farmaco presente nell'organismo, supponendo che la sua concentrazione sia ovunque uniforme e pari alla concentrazione plasmatica.

 

                        Dose (mg) (quantità di farmaco presente nell'organismo)
Vd (l) = ACQUA E VOLUME DI DISTRIBUZIONE APPARENTEACQUA E VOLUME DI DISTRIBUZIONE APPARENTEACQUA E VOLUME DI DISTRIBUZIONE APPARENTEACQUA E VOLUME DI DISTRIBUZIONE APPARENTE
                     [conc.] (mg/l) (concentrazione di farmaco nel plasma )

 

Anche in questo caso la distribuzione può essere influenzata da diversi fenomeni come il legame con le proteine plasmatiche, l'accumulo nei tessuti, la metabolizzazione e l'eliminazione. Dal calcolo matematico del Vd si può capire se il farmaco si sia distribuito in maniera omogenea o disomogenea. Se la distribuzione è omogenea si riesce a determinare una posizione ben precisa del farmaco, quindi il valore numerico trovato sarà un numero uguale o compreso ai valori dei tre compartimenti (3, 11 e 28). Se il Vd è vicino al 3, il farmaco rimane nel sangue, se il numero è vicino a 11 il farmaco rimane nel sangue e nel liquido extracellulare ed infine se il numero è vicino a 28 il farmaco sta nel sangue, nel liquido extracellulare ed intracellulare. Se la distribuzione è disomogenea il valore di Vd è nettamente superiore ai 42 litri, quindi il farmaco se ne è andato dal sangue, non è stato eliminato, ma depositato in qualche zona all'interno dell'organismo.

 

Vd calcolato
(litri)

Farmaci

Compartimento tissutale nel quale il farmaco è distribuito

5

Eparina, warfarin, furosemide

Liquido plasmatico, sistema vascolare

10-20

Aspirina, ampicillina, gentamicina

Fluido extracellulare (acqua plasmatica e liquido interstiziale)

20-40

Prednisolone, amoxicillina

Acqua corporea totale (fluidi extra ed intracellulari)

70

Propranololo, imipramina,

Accumulo e legame tissutale

 

Compartimento plasmatico: Vi si concentrano farmaci con elevato peso molecolare o che si legano alle proteine plasmatiche e non possono passare attraverso le discontinuità endoteliali.

Liquido extracellulare: Vi si concentrano farmaci con basso peso molecolare ed idrofili che non possono passare le membrane cellulari.

Acqua corporea totale: Vi si concentrano farmaci con basso peso molecolare idrofobi.

I fattori che influenzano la distribuzione del farmaco sono:

  • Caratteristiche chimico-fisiche della sostanza;
  • Permeabilità capillari;
  • Raggio di pertinenza (distanza tra un capillare e l'altro);
  • Velocità di perfusione.

La permeabilità capillare varia a seconda della zona dell'organismo. I meno permeabili sono quelli del cervello e della Barriera Ematoencefalica, per poi arrivare a quelli maggiormente permeabili che sono quelli di fegato, milza e rene.

Permeabilità capillare

Più è piccolo il raggio di pertinenza e più ci sono capillari, quindi maggiore sarà l'irrorazione del tessuto.

La velocità di perfusione è maggiore nel rene e minore nel tessuto adiposo. Visto che nel tessuto adiposo la circolazione è carente, quest'ultimo funge da deposito per il farmaco. Il medicinale va a depositarsi nel tessuto adiposo grazie a due motivi. Il primo motivo riguarda la vascolarizzazione del tessuto, il secondo motivo è la spiccata liposolubilità del farmaco. Bisogna inoltre citare che la sostanza liposolubile subisce due tipi di distribuzione all'interno del nostro organismo. La prima distribuzione segue le regole emodinamiche, con un raggiungimento dell'organo bersaglio mentre la seconda viene definita ridistribuzione del farmaco. La ridistribuzione del farmaco dipende principalmente dalle caratteristiche di liposolubilità, però è anche una principale causa che arreca una distribuzione disomogenea del medicinale facendolo accumulare nel tessuto adiposo.

Riassumiamo i concetti espressi precedentemente.

Un farmaco per avere una distribuzione omogenea deve presentare:

  • Legame debole con le proteine plasmatiche;
  • Basso PM;
  • Avere in giusto grado idrofilia/lipofilia;
  • Non avere affinità per tessuti o cellule che causino il deposito.

Un farmaco per avere una distribuzione disomogenea deve presentare determinate caratteristiche come:

  • Alto PM;
  • Idrosolubilità;
  • Liposolubilità elevata (accumulo nel tessuto adiposo);
  • Legame forte con proteine plasmatiche (difficile distribuzione);
  • Affinità chimiche forti per determinati siti dell'organismo (esempio il Piombo con le ossa e la trisofundina, un antimicotico cutaneo con affinità per i gruppi -SH della cheratina);
  • Affinità a particolari barriere (BEE e barriera placentare).
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