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]
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]
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.
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.
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]
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]
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
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]
La vida media de este proceso es [39]
Alternativamente, la vida media está dada por
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:
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. Entonces, por ejemplo, la digoxina tiene una vida media (o t 1/2 ) 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 medicamentos con una vida media larga (p. ej., amiodarona , t de eliminación 1/2 de aproximadamente 58 días) generalmente se inician con una dosis de carga para lograr el efecto clínico deseado más rápidamente.
Muchos fármacos siguen una curva de eliminación bifásica: primero una pendiente pronunciada y luego una pendiente poco profunda:
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 .
La vida media de eliminación mide la cinética de pérdida del fármaco del organismo en su conjunto una vez que se han alcanzado todos los equilibrios de distribución.
La vida media de un fármaco es el tiempo necesario para que la concentración sérica se reduzca en un 50%. Una vez conocida la vida media del fármaco, se puede estimar el tiempo necesario para su eliminación. Aproximadamente 97% del fármaco se elimina en cinco vidas medias, mientras que ~99% se elimina en siete vidas medias.
Después de la administración intravenosa, la vida media terminal es el tiempo necesario para que la concentración en plasma/sangre disminuya en un 50 % después de alcanzar el pseudoequilibrio de distribución; luego, la vida media terminal se calcula cuando la disminución en la concentración plasmática del fármaco se debe únicamente a la eliminación del fármaco, y se aplica el término "vida media de eliminación". Por tanto, no es el tiempo necesario para que la cantidad de fármaco administrado disminuya a la mitad.
Las concentraciones plasmáticas de donepezilo disminuyen con una vida media de aproximadamente 70 h. El sexo, la raza y el historial de tabaquismo no tienen una influencia clínicamente significativa sobre las concentraciones plasmáticas de donepezilo [46-51].
La oxitocina se puede administrar a los humanos mediante un aerosol nasal, tras lo cual cruza la barrera hematoencefálica. ... En un experimento doble ciego, el aerosol de oxitocina aumentó el comportamiento de confianza en comparación con un aerosol de placebo en un juego monetario con dinero real en juego.
Estudios recientes también destacan efectos ansiolíticos y prosociales notables de la TO administrada por vía intranasal en humanos, incluido un aumento de la "confianza", una disminución de la activación de la amígdala hacia estímulos que inducen miedo, un mejor reconocimiento de las señales sociales y una mayor mirada dirigida hacia las regiones oculares de los demás ( Kirsch et al., 2005; Kosfeld et al., 2005; Domes et al., 2006;