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 tras 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 ) a la mitad de la Cmax _en el plasma sanguíneo . ^{[1] [2] [3] [4] [5]} Se denota con la abreviatura . [ ^{2] [4]} ${\displaystyle t_{\frac {1}{2}}}$

Esto se utiliza para medir la eliminación de cosas como metabolitos , fármacos y moléculas de señalización del cuerpo. Por lo general, la vida media biológica se refiere a la desintoxicación (limpieza) natural del cuerpo a través del metabolismo hepático y a través de 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 estable 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 fármaco debe tomarse y con qué frecuencia debe tomarse si se necesita una determinada cantidad media de forma constante. Por el contrario, la estabilidad de una sustancia en el plasma se describe como estabilidad plasmática. Esto es esencial para garantizar un análisis preciso de los fármacos en el plasma y para el descubrimiento de fármacos .

La relación entre las vidas medias biológicas y plasmáticas de una sustancia puede ser compleja dependiendo de 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 verse alterada 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 con agua nueva.

Alcohol

La eliminación del etanol (alcohol potable) a través de la oxidación por la alcohol deshidrogenasa en el hígado del cuerpo humano es limitada. Por lo tanto, la eliminación de una gran concentración de alcohol de la sangre puede seguir una cinética de orden cero . Además, los pasos limitantes de velocidad para una sustancia pueden ser comunes a 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, la oxidación del metanol al formaldehído tóxico y al ácido fórmico en el cuerpo humano se puede prevenir administrando 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 ha ingerido etilenglicol puede ser tratada de la misma manera. 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 el ser humano es de entre uno y cuatro meses. Esta vida se puede acortar si se alimenta al paciente con azul de Prusia . El azul de Prusia actúa en el sistema digestivo como un intercambiador de iones sólido que absorbe el cesio y libera iones de potasio .

En el caso de algunas sustancias, es importante pensar en el cuerpo humano o animal como si estuviera formado por varias partes, cada una con su propia afinidad por la sustancia y cada parte con una vida media biológica diferente ( modelo farmacocinético basado en la fisiología ). 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 , entonces, si bien aumentará la velocidad a la que se pierde plomo del cuerpo, el plomo dentro del cuerpo tiende a reubicarse en el cerebro, donde puede causar el mayor daño. ^[28]

• El polonio en el cuerpo tiene una vida media biológica de unos 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 cuerpo tiene una vida media de aproximadamente 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 diferentes vidas medias en diferentes partes del cuerpo. Por ejemplo, la oxitocina tiene una vida media de típicamente alrededor de tres minutos en la sangre cuando se administra por vía intravenosa . Los péptidos administrados periféricamente (por ejemplo, intravenosos) como la oxitocina cruzan la barrera hematoencefálica muy mal, 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 intranasalmente a través de un aerosol nasal, la oxitocina cruza confiablemente 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 encontrado que las concentraciones endógenas de oxitocina en el cerebro son hasta 1000 veces más altas que los niveles periféricos. ^[31]

Ecuaciones de velocidad

Eliminación de primer orden

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

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

donde k es la constante de velocidad de reacción . Esta tasa de desintegración surge de una reacción de primer orden en la que 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 se expresa mediante

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

donde λ _z es la pendiente de la fase terminal de la curva de 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 (V _D ) 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 modificar la dosis habitual. Por ejemplo, la digoxina tiene una vida media (o _t1/2) de 24 a 36 h; esto significa que un cambio en la dosis tardará la mayor parte de 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.

Vida media bifásica

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

Parte inicial (STEEP) de la curva —> distribución inicial del fármaco en el organismo.

Parte POCA 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 denomina vida media terminal y la vida media del componente más grande se denomina vida media dominante. ^[39] Para una descripción más detallada, consulte Farmacocinética § Modelos multicompartimentales .

Véase 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 (t1⁄2)». AIDSinfo . 19 de febrero de 2020. Archivado desde el original el 20 de febrero de 2020 . Consultado el 20 de febrero de 2020 .
3. Curry, Stephen H. (1993). "FARMACOCINÉTICA DE LOS FÁRMACOS ANTIPSICÓTICOS". Fármacos antipsicóticos y sus efectos secundarios . Elsevier. págs. 127–144. doi :10.1016/b978-0-12-079035-7.50015-4. ISBN . 978-0-12-079035-7La 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.
4. Dasgupta, Amitava; Krasowski, Matthew D. (2020). "Farmacocinética y monitorización terapéutica de fármacos". Datos de monitorización terapéutica de fármacos . Elsevier. págs. 1–17. doi :10.1016/b978-0-12-815849-4.00001-3. ISBN 978-0-12-815849-4. S2CID  209258489. La vida media de un fármaco es el tiempo necesario para que la concentración sérica se reduzca en un 50%. Una vez que se conoce la vida media del fármaco, se puede estimar el tiempo necesario para su depuración. Aproximadamente el 97% del fármaco se elimina en 5 vidas medias, mientras que aproximadamente el 99% se elimina en 7 vidas medias.
5. Toutain, PL; Bousquet-Melou, A. (2004). "Plasma terminal half-life" (PDF) . Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics . 27 (6): 427–439. doi :10.1111/j.1365-2885.2004.00600.x. PMID  15601438. Archivado desde el original (PDF) el 20 de febrero de 2020. Después de la administración intravenosa, la semivida terminal es el tiempo necesario para que la concentración plasmática/sanguínea disminuya en un 50 % después de que se haya alcanzado el pseudoequilibrio de distribución; luego, la semivida terminal se calcula cuando la disminución de la concentración plasmática del fármaco se debe solo a la eliminación del fármaco, y se aplica el término "semivida de eliminación". Por lo tanto, no es el tiempo necesario para que la cantidad del fármaco administrado disminuya a la mitad.
6. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "Biological Half Life". doi :10.1351/goldbook.B00658
7. Lin VW; Cardenas DD (2003). Medicina de la médula espinal. Demos Medical Publishing, LLC. pág. 251. ISBN 1-888799-61-7.
8. Nordberg, Gunnar (2007). Manual sobre la toxicología de los metales . Ámsterdam: Elsevier. p. 119. ISBN 978-0-12-369413-3.
9. Silk, Kenneth R.; Tyrer, Peter J. (2008). Cambridge textbook of effectiveness treatments in psychiatry [Manual de Cambridge sobre tratamientos eficaces en psiquiatría] . Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. pág. 295. ISBN 978-0-521-84228-0.
10. Haberfeld H, ed. (2020). Austria-Codex (en alemán). Viena: Österreichischer Apothekerverlag. Adenosina Baxter3 mg/ml Injektionslösung.
11. Haberfeld H, ed. (2020). Austria-Codex (en alemán). Viena: Österreichischer Apothekerverlag. Noradrenalin Orpha 1 mg/ml Konzentrat zur Herstellung einer Infusionslösung.
12. Ehrsson, Hans; et al. (Winter 2002). "Farmacocinética del oxaliplatino en humanos". Oncología médica . 19 (4): 261–5. doi :10.1385/MO:19:4:261. PMID  12512920. S2CID  1068099. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2007 . Consultado el 28 de marzo de 2007 .
13. Monografía de Zaleplon . Consultado el 15 de abril de 2021.
14. Monografía sobre la morfina . Consultado el 15 de abril de 2021.
15. Flurazepam Monograph . Consultado el 15 de abril de 2021.
16. "Dosis de Trexall, Otrexup (metotrexato), indicaciones, interacciones, efectos adversos y más". reference.medscape.com .
17. Manfredonia, John (marzo de 2005). "Prescripción de metadona para el tratamiento del dolor en los cuidados al final de la vida". Journal of the American Osteopathic Association . 105 (3 suplementos): S18-21. PMID  18154194. Archivado desde el original el 20 de mayo de 2007 . Consultado el 29 de enero de 2007 .
18. Monografía de Diazepam . Consultado el 15 de abril de 2021.
19. Haberfeld H, ed. (2020). Austria-Codex (en alemán). Viena: Österreichischer Apothekerverlag. Epilan D 100 mg-tabletas.
20. Monografía sobre buprenorfina . Consultado el 15 de abril de 2021.
21. "Guía de prescripción de Klonopin (clonazepam)" (PDF) . Genentech USA, Inc. Octubre de 2017 . Consultado el 20 de enero de 2019 .
22. Asiri, Yousif A.; Mostafa, Gamal AE (2010). "Donepezil". Perfiles de sustancias farmacológicas, excipientes y metodología relacionada . Vol. 35. Elsevier. págs. 117–150. doi :10.1016/s1871-5125(10)35003-5. ISBN . 978-0-12-380884-4. ISSN  1871-5125. PMID  22469221. 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 en las concentraciones plasmáticas de donepezilo [46–51]. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
23. Fluoxetine Monograph . Consultado el 15 de abril de 2021.
24. Haberfeld H, ed. (2020). Austria-Codex (en alemán). Viena: Österreichischer Apothekerverlag. Sedacoron 200 mg-Tabletas.
25. "Comprimidos de Caprelsa (vandetanib) para uso oral. Información completa de prescripción" (PDF) . Sanofi Genzyme, Cambridge, MA, diciembre de 2016 . Consultado el 24 de febrero de 2020 .
26. Haberfeld H, ed. (2020). Austria-Codex (en alemán). Viena: Österreichischer Apothekerverlag. Avodart 0,5 mg Weichkapseln.
27. "Comprimidos de Sirturo (bedaquilina). Información completa sobre prescripción" (PDF) . Janssen Products, diciembre de 2012. Consultado el 24 de febrero de 2020 .
28. Nikolas C. Papanikolaou; Eleftheria G Hatzidaki; Stamatis Belivanis; George N. Tzanakakis; Aristidis M. Tsatsakis (2005). "Actualización sobre la toxicidad del plomo. Una breve revisión". Monitor de Ciencias Médicas . 11 (10): RA329-36. PMID  16192916.
29. Griffin et al. 1975 citado en ATSDR 2005
30. Rabinowitz et al. 1976 citado en ATSDR 2005
31. Baribeau, Danielle A; Anagnostou, Evdokia (2015). "Oxitocina y vasopresina: vinculación de los neuropéptidos hipofisarios y sus receptores a los neurocircuitos sociales". Frontiers in Neuroscience . 9 : 335. doi : 10.3389/fnins.2015.00335 . ISSN  1662-453X. PMC 4585313 . PMID  26441508. 
32. Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE (2009). "Capítulo 7: Neuropéptidos". En Sydor A, Brown RY (eds.). Neurofarmacología molecular: una base para la neurociencia clínica (2.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill Medical. pág. 195. ISBN 9780071481274La oxitocina se puede administrar a los humanos a través de 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 .
33. McGregor IS, Callaghan PD, Hunt GE (mayo de 2008). "From ultrasocial to antisocial: a role for oxytocin in the acute reforcing effects and long-term negative effects of drug use?" [De ultrasocial a antisocial: ¿un papel de la oxitocina en los efectos de refuerzo agudos y las consecuencias adversas a largo plazo del consumo de drogas?]. British Journal of Pharmacology . 154 (2): 358–68. doi :10.1038/bjp.2008.132. PMC 2442436 . PMID  18475254. Estudios recientes también destacan los notables efectos ansiolíticos y prosociales de la OT administrada por vía intranasal en humanos, incluyendo un aumento de la "confianza", una disminución de la activación de la amígdala hacia los estímulos que inducen miedo, un mejor reconocimiento de las señales sociales y un aumento de la mirada dirigida hacia las regiones oculares de los demás (Kirsch et al., 2005; Kosfeld et al., 2005; Domes et al., 2006; Guastella et al., 2008). 
34. Weisman O, Zagoory-Sharon O, Feldman R (2012). "La administración intranasal de oxitocina se refleja en la saliva humana". Psiconeuroendocrinología . 37 (9): 1582–6. doi :10.1016/j.psyneuen.2012.02.014. PMID  22436536. S2CID  25253083.
35. Huffmeijer R, Alink LR, Tops M, Grewen KM, Light KC, Bakermans-Kranenburg MJ, Ijzendoorn MH (2012). "Los niveles salivales de oxitocina permanecen elevados durante más de dos horas después de la administración intranasal de oxitocina". Neuro Endocrinology Letters . 33 (1): 21–5. PMID  22467107.
36. Miles Hacker; William S. Messer; Kenneth A. Bachmann (19 de junio de 2009). Farmacología: principios y práctica. Academic Press. pág. 205. ISBN 978-0-08-091922-5.
37. Frymoyer, Adam (2019). "Consideraciones farmacocinéticas en neonatos". Enfermedades infecciosas y farmacología . págs. 123–139. doi :10.1016/B978-0-323-54391-0.00011-4. ISBN 9780323543910. Número de identificación del sujeto  57512164.
38. Chan, Patrick; Uchizono, James A. (2015). "Farmacocinética y farmacodinamia de los anestésicos". Fundamentos de farmacología para anestesia, medicina del dolor y cuidados críticos . págs. 3–47. doi :10.1007/978-1-4614-8948-1_1. ISBN 978-1-4614-8947-4.
39. Bonate, Peter L.; Howard, Danny R. (2004). Diseño y análisis de estudios clínicos . Arlington, VA: AAPS Press. págs. 237–239. ISBN 9780971176744.
40. Toutain, PL; Bousquet-Melou, A. (2004). "Vida media terminal plasmática". Revista de farmacología y terapéutica veterinaria . 27 (6): 427–439. doi :10.1111/j.1365-2885.2004.00600.x. ISSN  0140-7783. PMID  15601438.
41. Younggil Kwon (8 de mayo de 2007). Manual de farmacocinética, farmacodinámica y metabolismo de fármacos esenciales para científicos industriales. Springer Science & Business Media. pp. 24–. ISBN 978-0-306-46820-9.