Vida media biológica

Tiempo que tarda un fármaco en reducir a la mitad su concentración en el plasma sanguíneo

Evolución temporal de las concentraciones plasmáticas del fármaco durante 96 horas después de administraciones orales cada 24 horas (τ). Vida media de absorción 1 h, vida media de eliminación 12 h.

La vida media biológica ( vida media de eliminación , vida media farmacológica ) es el tiempo que tarda la concentración de una sustancia biológica ( como un medicamento ) en disminuir desde su concentración máxima ( Cmax ) hasta la mitad de la Cmax _en el plasma sanguíneo. . ^{[1] [2] [3] [4] [5]} Se denota con la abreviatura . ^{[2] [4]} ${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}}$

Se utiliza para medir la eliminación de elementos como metabolitos , fármacos y moléculas de señalización del cuerpo. Normalmente, la vida media biológica se refiere a la desintoxicación (limpieza) natural del cuerpo a través del metabolismo hepático y mediante la excreción de la sustancia medida a través de los riñones y los intestinos. Este concepto se utiliza cuando la tasa de eliminación es aproximadamente exponencial . ^[6]

En un contexto médico, la vida media describe explícitamente el tiempo que tarda la concentración plasmática de una sustancia en reducir a la mitad ( vida media plasmática ) su estado estacionario cuando circula en la sangre completa de un organismo . Esta medida es útil en medicina, farmacología y farmacocinética porque ayuda a determinar qué cantidad de un medicamento se debe tomar y con qué frecuencia se debe tomar si se necesita una cierta cantidad promedio constantemente. Por el contrario, la estabilidad de una sustancia en plasma se denomina estabilidad plasmática. Esto es esencial para garantizar un análisis preciso de los fármacos en plasma y para el descubrimiento de fármacos .

La relación entre la vida media biológica y plasmática de una sustancia puede ser compleja según la sustancia en cuestión, debido a factores que incluyen la acumulación en los tejidos, la unión a proteínas , los metabolitos activos y las interacciones con los receptores. ^[7]

Ejemplos

Agua

La vida media biológica del agua en un ser humano es de aproximadamente 7 a 14 días. Puede ser alterado por el comportamiento. Beber grandes cantidades de alcohol reducirá la vida media biológica del agua en el cuerpo. ^{[8] [9]} Esto se ha utilizado para descontaminar a pacientes que están contaminados internamente con agua tritiada . La base de este método de descontaminación es aumentar la velocidad a la que el agua del cuerpo se reemplaza por agua nueva.

Alcohol

La eliminación del etanol (alcohol que se bebe) mediante oxidación por la alcohol deshidrogenasa en el hígado del cuerpo humano es limitada. Por tanto, la eliminación de una gran concentración de alcohol de la sangre puede seguir una cinética de orden cero . Además, los pasos limitantes de la velocidad de una sustancia pueden ser comunes a los de otras sustancias. Por ejemplo, la concentración de alcohol en sangre se puede utilizar para modificar la bioquímica del metanol y el etilenglicol . De esta manera, se puede prevenir la oxidación del metanol a formaldehído y ácido fórmico tóxicos en el cuerpo humano dando una cantidad adecuada de etanol a una persona que ha ingerido metanol. El metanol es muy tóxico y causa ceguera y muerte. Una persona que haya ingerido etilenglicol puede recibir el mismo tratamiento. La vida media también es relativa a la tasa metabólica subjetiva del individuo en cuestión.

Medicamentos recetados comunes

Rieles

La vida media biológica del cesio en humanos es de entre uno y cuatro meses. Esto se puede acortar alimentando a la persona con azul de Prusia . El azul de Prusia en el sistema digestivo actúa como un intercambiador de iones sólido que absorbe el cesio y libera iones de potasio .

Para algunas sustancias, es importante pensar que el cuerpo humano o animal está formado por varias partes, cada una con su propia afinidad por la sustancia y cada parte con una vida media biológica diferente ( modelado farmacocinético de base fisiológica ). Los intentos de eliminar una sustancia de todo el organismo pueden tener el efecto de aumentar la carga presente en una parte del organismo. Por ejemplo, si a una persona contaminada con plomo se le administra EDTA en una terapia de quelación , aunque aumentará la velocidad a la que se pierde plomo del cuerpo, el plomo dentro del cuerpo tiende a trasladarse al cerebro , donde puede hacerlo. el mayor daño. ^[28]

• El polonio en el cuerpo tiene una vida media biológica de aproximadamente 30 a 50 días.
• El cesio en el cuerpo tiene una vida media biológica de aproximadamente uno a cuatro meses.
• El mercurio (como metilmercurio ) en el organismo tiene una vida media de unos 65 días.
• El plomo en la sangre tiene una vida media de 28 a 36 días. ^{[29] [30]}
• El plomo en los huesos tiene una vida media biológica de unos diez años.
• El cadmio en los huesos tiene una vida media biológica de unos 30 años.
• El plutonio en los huesos tiene una vida media biológica de unos 100 años.
• El plutonio en el hígado tiene una vida media biológica de unos 40 años.

Vida media periférica

Algunas sustancias pueden tener vidas medias diferentes en diferentes partes del cuerpo. Por ejemplo, la oxitocina tiene una vida media de aproximadamente tres minutos en la sangre cuando se administra por vía intravenosa . Los péptidos administrados periféricamente (por ejemplo, intravenosos), como la oxitocina, cruzan muy mal la barrera hematoencefálica , aunque cantidades muy pequeñas (<1%) parecen ingresar al sistema nervioso central en humanos cuando se administran por esta vía. ^[31] A diferencia de la administración periférica, cuando se administra por vía intranasal mediante un aerosol nasal, la oxitocina cruza de manera confiable la barrera hematoencefálica y exhibe efectos psicoactivos en humanos. ^{[32] [33]} Además, a diferencia del caso de la administración periférica, la oxitocina intranasal tiene una duración central de al menos 2,25 horas y hasta 4 horas. ^{[34] [35]} En probable relación con este hecho, se ha descubierto que las concentraciones endógenas de oxitocina en el cerebro son hasta 1000 veces más altas que los niveles periféricos. ^[31]

Ecuaciones de tasas

Eliminación de primer orden

Los tiempos intermedios se aplican a procesos donde la tasa de eliminación es exponencial. Si es la concentración de una sustancia en el tiempo , su dependencia del tiempo está dada por ${\displaystyle C(t)}$ ${\displaystyle t}$

${\displaystyle C(t)=C(0)e^{-kt}\,}$

donde k es la constante de velocidad de reacción . Tal tasa de desintegración surge de una reacción de primer orden donde la tasa de eliminación es proporcional a la cantidad de sustancia: ^[39]

${\displaystyle {\frac {dC}{dt}}=-kC.}$

La vida media de este proceso es ^[39]

${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {\ln 2}{k}}.\,}$

Alternativamente, la vida media viene dada por

${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {\ln 2}{\lambda _{z}}}\,}$

donde λ _z es la pendiente de la fase terminal de la curva tiempo-concentración de la sustancia en una escala semilogarítmica. ^{[40] [41]}

La vida media está determinada por el aclaramiento (CL) y el volumen de distribución (VD ₎ y la relación se describe mediante la siguiente ecuación:

${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}={\frac {{\ln 2}\cdot {V_{D}}}{CL}}\,}$

En la práctica clínica, esto significa que se necesitan de 4 a 5 veces la vida media para que la concentración sérica de un fármaco alcance el estado estable después de iniciar, suspender o cambiar la dosis regular. Así, por ejemplo, la digoxina tiene una vida media (o t½ ₎ de 24 a 36 h; esto significa que un cambio en la dosis tardará casi una semana en surtir efecto completo. Por esta razón, los fármacos con una vida media larga (p. ej., amiodarona , _semivida de eliminación de aproximadamente 58 días) generalmente se inician con una dosis de carga para lograr el efecto clínico deseado más rápidamente.

Vida media bifásica

Muchos fármacos siguen una curva de eliminación bifásica: primero una pendiente pronunciada y luego una pendiente poco profunda:

Parte EMPINADA (inicial) de la curva —> distribución inicial del fármaco en el cuerpo.

Parte POCO PROFUNDA de la curva —> excreción final del fármaco, que depende de la liberación del fármaco desde los compartimentos tisulares a la sangre.

La vida media más larga se llama vida media terminal y la vida media del componente más grande se llama vida media dominante. ^[39] Para obtener una descripción más detallada, consulte Farmacocinética § Modelos multicompartimentales .

Ver también

• Vida media , perteneciente al concepto matemático general en física o farmacología.
• Vida media efectiva

Referencias

1. "Vida media de eliminación". Farmacología en un semestre . Archivado desde el original el 22 de octubre de 2020 . Consultado el 20 de febrero de 2020 .
2. "Definición de vida media (t½)". infoSIDA . 19 de febrero de 2020. Archivado desde el original el 20 de febrero de 2020 . Consultado el 20 de febrero de 2020 .
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