Volumen de distribución

Medición de la afinidad relativa de un fármaco entre los constituyentes de la sangre y los constituyentes de los tejidos.

En farmacología , el volumen de distribución (VD _, también conocido como volumen aparente de distribución , literalmente, volumen de dilución ^[1] ) es el volumen teórico que sería necesario para contener la cantidad total de un fármaco administrado a la misma concentración que se observa en el plasma sanguíneo . ^[2] En otras palabras, es la relación entre la cantidad de fármaco en un cuerpo (dosis) y la concentración del fármaco que se mide en la sangre, el plasma y el líquido intersticial libre . ^{[3] [4]}

El VD _de un fármaco representa el grado en que un fármaco se distribuye en el tejido corporal en lugar de en el plasma. V _D es directamente proporcional a la cantidad de fármaco distribuido en el tejido; un VD más alto _indica una mayor cantidad de distribución tisular. Es posible que una AV _D sea mayor que el volumen total de agua corporal (aproximadamente 42 litros en humanos ^[5] ), e indicaría que el fármaco se distribuye ampliamente en los tejidos. En otras palabras, el volumen de distribución es menor en el fármaco que permanece en el plasma que en el de un fármaco que se distribuye ampliamente en los tejidos. ^[6]

En términos generales, los fármacos con alta solubilidad en lípidos (fármacos no polares), bajas tasas de ionización o baja capacidad de unión a proteínas plasmáticas tienen mayores volúmenes de distribución que los fármacos que son más polares, más altamente ionizados o exhiben una alta unión a proteínas plasmáticas en el entorno del cuerpo. El volumen de distribución puede verse aumentado en caso de insuficiencia renal (debido a la retención de líquidos) e insuficiencia hepática (debido a una alteración de la unión de los líquidos corporales y las proteínas plasmáticas ). Por el contrario, puede disminuir en caso de deshidratación.

El volumen de distribución inicial describe las concentraciones en sangre antes de alcanzar el volumen de distribución aparente y utiliza la misma fórmula.

Ecuaciones

El volumen de distribución viene dado por la siguiente ecuación:

${\displaystyle {V_{D}}={\frac {\mathrm {total\ amount\ of\ drug\ in\ the\ body} }{\mathrm {drug\ blood\ plasma\ concentration} }}}$

Por lo tanto, la dosis necesaria para obtener una determinada concentración plasmática se puede determinar si se conoce el VD de ese fármaco _. El V _D no es un valor fisiológico; es más un reflejo de cómo se distribuirá un fármaco por el cuerpo dependiendo de varias propiedades fisicoquímicas, por ejemplo, solubilidad, carga, tamaño, etc.

La unidad de volumen de distribución normalmente se expresa en litros. A medida que la composición corporal cambia con la edad, V _D disminuye.

The V_D may also be used to determine how readily a drug will displace into the body tissue compartments relative to the blood:

${\displaystyle {V_{D}}={V_{P}}+{V_{T}}\left({\frac {fu}{fu_{t}}}\right)}$

Where:

• V_P = plasma volume
• V_T = apparent tissue volume
• fu = fraction unbound in plasma
• fu_T = fraction unbound in tissue

Examples

If you administer a dose D of a drug intravenously in one go (IV-bolus), you would naturally expect it to have an immediate blood concentration ${\displaystyle C_{0}}$ which directly corresponds to the amount of blood contained in the body ${\displaystyle V_{blood}}$. Mathematically this would be:

${\displaystyle C_{0}=D/V_{blood}}$

But this is generally not what happens. Instead you observe that the drug has distributed out into some other volume (read organs/tissue). So probably the first question you want to ask is: how much of the drug is no longer in the blood stream? The volume of distribution ${\displaystyle V_{D}}$ quantifies just that by specifying how big a volume you would need in order to observe the blood concentration actually measured.

An example for a simple case (mono-compartmental) would be to administer D=8 mg/kg to a human. A human has a blood volume of around ${\displaystyle V_{blood}=}$0.08 L/kg .^[7]This gives a ${\displaystyle C_{0}=}$100 µg/mL if the drug stays in the blood stream only, and thus its volume of distribution is the same as ${\displaystyle V_{blood}}$ that is ${\displaystyle V_{D}=}$ 0.08 L/kg. If the drug distributes into all body water the volume of distribution would increase to approximately ${\displaystyle V_{D}=}$0.57 L/kg^[8]

If the drug readily diffuses into the body fat the volume of distribution may increase dramatically, an example is chloroquine which has a ${\displaystyle V_{D}=}$250-302 L/kg^[9]

In the simple mono-compartmental case the volume of distribution is defined as: ${\displaystyle V_{D}=D/C_{0}}$, where the ${\displaystyle C_{0}}$ in practice is an extrapolated concentration at time = 0 from the first early plasma concentrations after an IV-bolus administration (generally taken around 5 min - 30 min after giving the drug).

References

1. Ward RM, Kern SE, Lugo RA (2012). "Pharmacokinetics, Pharmacodynamics, and Pharmacogenetics". Avery's Diseases of the Newborn. Elsevier. pp. 417–428. doi:10.1016/b978-1-4377-0134-0.10034-4. ISBN 978-1-4377-0134-0.
2. "Volumen de distribución". sepia.unil.ch . Consultado el 19 de abril de 2018 .
3. Davis PJ, Bosenberg A, Davidson A, Jiménez N, Kharasch E, Lynn AM, Tofovic SP, Woelfel S (2011). "Farmacología de la Anestesia Pediátrica". Anestesia de Smith para bebés y niños . Elsevier. págs. 179–261. doi :10.1016/b978-0-323-06612-9.00007-9. ISBN 978-0-323-06612-9.
4. Wilcke JR. "Modelado farmacocinético". Facultad Regional de Medicina Veterinaria de Virginia-Maryland . Archivado desde el original el 16 de julio de 2011.
5. "Fisiología de fluidos: 2.1 compartimentos de fluidos". www.anestesiamcq.com . Consultado el 19 de abril de 2018 .
6. Ilowite NT, Laxer RM (2011). "Farmacología y farmacoterapia". Libro de texto de Reumatología Pediátrica . Elsevier. págs. 71-126. doi :10.1016/b978-1-4160-6581-4.10006-8. ISBN 978-1-4160-6581-4.
7. Alberts B (2005). "Funciones de los leucocitos y descomposición porcentual". Biología molecular de la célula . Consultado el 14 de abril de 2007 a través de NCBI Bookshelf.
8. Guyton AC (1976). Libro de texto de fisiología médica (5ª ed.). Filadelfia: WB Saunders. pag. 424.ISBN​ 0-7216-4393-0.
9. Wetsteyn JC, De Vries PJ, Oosterhuis B, Van Boxtel CJ (junio de 1995). "La farmacocinética de tres regímenes de dosis múltiples de cloroquina: implicaciones para la quimioprofilaxis de la malaria". Revista británica de farmacología clínica . 39 (6): 696–699. doi :10.1111/j.1365-2125.1995.tb05731.x. PMC 1365086 . PMID  7654492. 
10. Swain C. "Distribución y unión a proteínas plasmáticas". Consultoría Cambridge MedChem . Consultado el 2 de abril de 2020 .

enlaces externos

• Tutorial sobre volumen de distribución.
• Descripción general en icp.org.nz
• Descripción general en cornell.edu
• Descripción general en stanford.edu
• Descripción general en boomer.org