CÁLCULO DE PARÁMETROS FARMACOCINETICOS AL ADMINISTRAR UNA INYECCIÓN INTRAVENOSA CONTINUA (INFUSIÓN)

 

1. A Partir de Datos de Concentración Sanguínea

En aquellos casos en que la velocidad de entrada del fármaco al torrente sanguíneo se realiza de acuerdo con un proceso cinético de orden cero, como es el caso de una administración continua a velocidad constante (infusión intravenosa) y cuando la velocidad de eliminación desde el sistema es de tipo exponencial, la cantidad de fármaco tiende a acumularse hasta alcanzar un estado de equilibrio estacionario. Este equilibrio significa que la cantidad de fármaco en el sistema ha aumentado hasta un valor máximo, que se mantiene constante, lográndose un nivel constante o estacionario ("plateau"). En este estado estacionario, la velocidad de eliminación se iguala con la velocidad de entrada del fármaco al volumen de distribución.

El estado estacionario puede ser alterado si se modifica la velocidad a la cual se administra la infusión y por cambio de la constante de velocidad de eliminación o ambos parámetros. Cualquiera de éstos cambios da lugar a un nuevo estado estacionario.

Si se aplican estos principios a una administración intravenosa a velocidad constante, se tendrá un modelo como el esquematizado a continuación:

La ecuación diferencial que describe el proceso de cambio de Q en función del tiempo es:

Como la velocidad de eliminación se expresa por la concentración del fármaco en el compartimiento sanguíneo más que por la cantidad total de fármaco que contenga, la ecuación [2.44] se puede expresar en función de la concentración dividiendo ambos términos por el volumen de distribución:

Esta ecuación demuestra que con una infusión constante se debe alcanzar el "nivel

estacionario" at infinito, ya que el término (1-  ) para este tiempo se reduce a la unidad. En consecuencia:

donde   y   representan la cantidad y la concentración del fármaco en el estado estacionario, respectivamente.

Si en la ecuación [2.45] se reemplaza el valor de   de la ecuación [2.47] se obtiene:

ecuación en la cual C/  es la fracción del estado estacionario que se alcanza a un tiempo t. De esta manera, es posible calcular el tiempo en que se logra una fracción determinada del estado estacionario si se administra una infusión intravenosa. Si se representa el tiempo en función de vidas medias de eliminación, se obtendrá un gráfico como el de la figura 9.

La ecuación [2.49] puede expresarse también como:

Fig. 9. Acumulación de fármaco en el organismo durante la administración continua, a velocidad constante.

por lo que en el caso de una infusión intravenosa, una vez alcanzado el estado de equilibrio estacionario, al representar gráficamente la fracción que falta para alcanzar este estado, expresado en forma logarítmica en función del tiempo, se puede obtener la constante de velocidad de eliminación a partir de la pendiente de la recta que se origina, como lo indica la figura 10:

Todas estas ecuaciones tienen una aplicación práctica muy importante, ya que si se conoce Vd y K o la vida media biológica de un fármaco, puede calcularse el valor del nivel estacionario que se alcanzará con una velocidad de infusión conocida. También puede calcularse la velocidad de infusión para mantener un nivel terapéutico del fármaco dentro de una fracción del estado estacionario. Por ejemplo, si mediante ínfusion intravenosa se administra a un paciente lidocaina hasta alcanzar un nivel terapéutico efectivo de 3 mg/l de sangre y se desea mantener este nivel constante durante un tiempo determinado, puede calcularse la velocidad de administración (ko) sabiendo que la vida media biológica de este fármaco es de 1, 7 h (K = 0,408  ) y que Vd es de alrededor de 120 1 en una persona de 70 Kg. Luego:

Q =  VdQ = 3 mg/1 x 120 1 = 360 mg

 = QK= 0,408   x 360 mg = 147 mg/h o 2, 45 mg/min.

De modo que en este paciente, si se le administra una infusión a una velocidad de 2, 45 mg por minuto de lidocaina, al cabo de 10 vidas medias biológicas se habrá logrado el estado estacionario y éste se mantendrá constante durante todo el tiempo que dure la infusión. Si se quisiera lograr este nivel de 3 mg/1 en forma inmediata, se debe inyectar una dosis de 360 mg del fármaco por vía intravenosa rápida y mantener el nivel sanguíneo mediante una infusión a una velocidad de 2, 45 mg/min, lo cual resulta más práctico.

La ecuación [2.45] es útil también para calcular el volumen de distribución aparente de fármacos administrados mediante infusión intravenosa, conociendo K, ko y la concentración plasmática que se va alcanzando a diversos tiempos de infusión, ya que el gráfico de

C versus (1 –  ) es una recta cuya pendiente es ko/VdK, como se indica en la figura 11:

 

Al suspenderse la infusión, la concentración plasmática desciende exponencialmente, tal como sucede tras una inyección intravenosa instantánea. La ecuación que describe el proceso de

eliminación es similar a la ecuación [2.6], solo que la concentración a tiempo inicial  , pasa a

ser  :

ecuaciones en las cuales   es el tiempo que transcurre desde la suspensión de la infusión. Si ésta se suspende antes de alcanzar el estado estacionario, la ecuación que describe la variación de C respecto al tiempo es:

De manera que al suspender la infusión, dentro del estado estacionario o antes de alcanzar éste, la evolución sanguínea se realiza en forma exponencial y la constante de velocidad de eliminación puede obtenerse de la recta de la eliminación de primer orden del gráfico de concentración versus tiempo.