Este documento presenta una introducción a la farmacocinética y farmacodinamia impartida por el Dr. Jaime Fuentes Pereira de la Universidad Central de Nicaragua. Explica conceptos clave como absorción, distribución, metabolismo y eliminación de fármacos, y los factores que influyen en cada uno de estos procesos, incluyendo las diferentes vías de administración y los parámetros farmacocinéticos más importantes. También describe los mecanismos de transporte a través de membranas y los aspectos que afectan

1. Farmacocinética y
Farmacodinamia
Dr. Jaime Fuentes Pereira
Farmacología Clínica I
Universidad Central de Nicaragua

2. Farmacocinética
• El primer requisito para que un fármaco ejerza
su efecto es que acceda al lugar de acción a
una concentración adecuada.
• La velocidad y magnitud con la que
transcurren los procesos de absorción,
distribución, metabolización y eliminación de
un fármaco, condicionan la llegada al lugar de
acción y el tiempo que este permanece en el
mismo.

3. Barreras Farmacocinéticas
• Desde el ingreso del fármaco en el organismo
hasta su eliminación, el fármaco debe
atravesar una serie de barreras más o menos
difíciles de franquear dependiendo de las
características físico-químicas del fármaco, de
la vía por la que se administre y del
procedimiento de su eliminación.

4. Procesos de transporte
• a) Difusión pasiva. Es el sistema más frecuente. La difusión se
realiza a favor de un gradiente de concentración.
• b) Transporte especializado. Algunos fármacos atraviesan las
membranas biológicas formando un complejo transitorio con
proteínas transportadoras. Si el transporte se realiza a favor de un
gradiente de concentración, el proceso se llama difusión facilitada;
si se lleva a cabo en contra del gradiente se llama transporte activo.
• c) Difusión acuosa (filtración). Consiste en el paso de los fármacos
en solución a través de los poros de la membrana, a favor de
gradiente.
• d) Pinocitosis y exocitosis. La pinocitosis consiste en que algunos
fármacos de elevado peso molecular atraviesan las membranas
englobándose en ellas y formando pequeñas vesículas en el interior
de las células, desde las que se liberan al citoplasma. La exocitosis
es un proceso, contrario a la pinocitosis, que utilizan sustancias
endógenas para acceder al exterior de las células.

5. Dimensiones de la farmacocinética
• La Farmacocinética estudia el curso temporal
de los fármacos a través del organismo. Sus
dimensiones fundamentales se expresan
siempre en términos de tiempo y
concentraciones.
• Los efectos que producen la mayor parte de
los fármacos dependen de la concentración
que alcanzan en el sitio de actuación, que está
en equilibrio con la concentración plasmática.

9. Objetivo de la Farmacocinética clínica
• La farmacocinética clínica tiene como objetivo alcanzar y
mantener la concentración plasmática del fármaco
necesaria para conseguir el efecto terapéutico, sin llegar a
producir efectos tóxicos.
• La aplicación práctica de la farmacocinética clínica permite
diseñar las pautas posológicas más adecuadas para
alcanzar con la rapidez necesaria y mantener durante el
tiempo preciso concentraciones terapéuticas seguras y
eficaces, individualizando el tratamiento de un paciente
concreto.
• El curso temporal de las concentraciones plasmáticas de un
fármaco depende de los procesos de absorción,
distribución, metabolización y eliminación, que se
producen de forma simultánea.

10. Los parámetros más importantes que
se pueden valorar son :
• Concentración plasmática máxima (Cmáx) Es la concentración más
elevada en el plasma después de la administración del fármaco.
Dado que las concentraciones tisulares de los fármacos suelen estar
en estrecha relación con las concentraciones plasmáticas, se
supone que la Cmáx coincide con el tiempo en que se produce el
máximo efecto del fármaco.
• Tiempo que se tarda en alcanzar la concentración máxima (Tmáx).
Este tiempo depende en gran medida de la vía empleada para la
administración. Como es lógico la Tmáx mas corta es la que aparece
cuando se utiliza la vía intravenosa y nos suministra información
sobre el tiempo que se va a tardar en obtener el efecto máximo.
• Tiempo de latencia (TL). Es el tiempo que se tarda en alcanzar la
concentración mínima eficaz desde la administración del fármaco y
por lo tanto se relaciona con el tiempo que tardan en aparecer los
primeros efectos del fármaco.

11. Los parámetros más importantes que
se pueden valorar son :
• Tiempo de eficacia (TE). Es el tiempo durante el que las
concentraciones plasmáticas se sitúan por encima de la
concentración mínima eficaz. Se relaciona con la duración del
tiempo de actuación del fármaco, que puede no coincidir con la
duración del efecto.
• Intensidad del efecto (IE). Está en relación con la diferencia que
existe entre la Cmáx y la concentración mínima eficaz. También
tiene interés clínico porque muchas veces no interesa que el efecto
del fármaco sea muy intenso.
• Vida media o semivida de eliminación (t/r). Viene condicionada por
el grado de la pendiente de descenso de la curva que va marcando
la desaparición del fármaco del organismo y que se define como el
tiempo que tarda la concentración plasmática del fármaco en
reducirse a la mitad. Debido a la presencia del fármaco en diversos
compartimentos orgánicos puede haber en la curva de
concentraciones plasmáticas varios tramos de pendientes
diferentes por lo que siempre se utiliza como parámetro la
pendiente de la última parte de la curva y por eso se habla de vida
media terminal.

12. Absorción
• Proceso que sufren los fármacos desde su
administración hasta su acceso al torrente
sanguíneo.
• La biodisponibilidad de un fármaco (f) es la
cantidad de la forma inalterada del mismo
que alcanza la circulación sistémica, en
relación con la cantidad del fármaco que se ha
administrado.

13. Factores que condicionan la absorción
• Por parte del fármaco son importantes el peso
molecular, la liposolubilidad y el grado de
ionización.
• Por parte de la vía de administración, los
factores que condicionan la absorción son:
flujo sanguíneo, características de la
membrana con la que se pone en contacto el
fármaco y el pH del medio.

14. Características de las distintas vías de
administración
•
•
•
•
Vía intravenosa. Los fármacos pasan directamente a la circulación
sanguínea y el efecto es inmediato. En esta vía los procesos de absorción
no tienen ninguna participación.
Vía oral. El fármaco entra en contacto con las mucosas gástrica e
intestinal. La absorción a través de la mucosa gástrica se produce por
difusión simple y está limitada por el pH ácido que produce una ionización
de los fármacos de carácter básico y ácido débil. Los fármacos liposolubles
se absorben bien en el estómago. Es por ello una de las principales vías de
absorción. El tiempo de contacto con la mucosa es importante y está
relacionado con: el tiempo de paso por el estómago, la velocidad de
vaciamiento gástrico y con el tiempo de tránsito intestinal.
Vía intramuscular. La rica vascularización del músculo proporciona un
buen flujo sanguíneo (0,02-0,07 ml/min/gr) lo que permite una absorción
suficientemente rápida. El fármaco debe difundir en el líquido intersticial
del tejido donde se haya administrado, para atravesar posteriormente la
pared capilar y acceder a la sangre por simple difusión y/o filtración.
Vía subcutánea. El flujo sanguíneo en el tejido celular subcutáneo suele
ser menor al del músculo por lo que la absorción es más lenta.

15. Características de las distintas vías de
administración
•
•
•
Vía transdérmica. La queratina epidérmica se comporta como si fuera
cualquier membrana celular por lo que solamente la atraviesan sustancias
con alto grado de lipofilia. Los fármacos administrados en formulaciones
galénicas de parches ceden de forma continua una cantidad de fármaco
programada para un determinado periodo de tiempo.
Vía inhalatoria. La gran superficie de la membrana alveolar, la intensa
vascularización del territorio y la proximidad del epitelio alveolar con la
sangre capilar, son circunstancias que favorecen la absorción de los
fármacos que se administran a través de esta vía. La absorción se produce
por simple difusión y es muy rápida.
Vía sublingual. La absorción se efectúa a través de la mucosa sublingual
que es una zona muy vascularizada de epitelio pluricelular y con un pH en
torno a la neutralidad. Estas circunstancias permiten una absorción
bastante rápida de algunas sustancias que pueden ser empleadas en el
tratamiento de situaciones que requieren un efecto rápido (nitroglicerinainsuficiencia coronaria).

16. Distribución
• Los fármacos se encuentran en el plasma en tres
maneras distintas: una unida a las proteínas
plasmáticas, fundamentalmente a la albúmina, a la que
llamamos fracción fija o fijada; otra incorporada a las
células, especialmente a los hematíes, y otra sin fijar
disuelta en el plasma, a la que denominamos fracción
libre.
• En condiciones normales, las concentraciones fija y
libre de un fármaco determinado son relativamente
constantes. Solamente la fracción libre puede
abandonar el torrente circulatorio y acceder a sus
puntos de actuación y a sus receptores, y también es la
única que puede eliminarse.

17. Distribución
• Para el clínico, la fijación de los fármacos a las
proteínas plasmáticas tiene interés por dos
aspectos:
• uno, porque está en la base de la producción de
muchas interacciones medicamentosas, y
• otro, porque en algunas enfermedades pueden
producirse cambios, tanto cuantitativos como
cualitativos en las proteínas plasmáticas, que
modifiquen la fijación y que afecten directamente
a la toxicidad o ineficacia de los fármacos.

18. Distribución
• Además del porcentaje de fijación a proteínas, el
otro parámetro significativo dentro de este
apartado es el volumen de distribución (Vd). El
Vd nos da una idea de como se reparte el
fármaco por el organismo.
• Se define como el volumen corporal en el que
tendría que estar disuelto el fármaco para que
alcanzara la misma concentración que en el
plasma. Para calcularlo se divide la cantidad de
fármaco administrada entre la concentración
plasmática.

19. Metabolismo
• También se le conoce con el nombre de biotransformación
y es un proceso dinámico e irreversible a través del cual
diversos sistemas enzimáticos modifican las moléculas de
los fármacos dando lugar a otros productos de
transformación llamados metabolitos.
• La mayor parte de los sistemas metabólicos que
intervienen en la biotransformación de los fármacos se
encuentran en el hígado (sistema microsomal hepático)
pero también hay otros sitios en los que se pueden
metabolizar cantidades menores como son: pulmón, riñón,
intestino y otros tejidos, así como en la propia luz intestinal
por acción bacteriana. Hay muchos fármacos que no se
metabolizan.
• Las reacciones que sufren los fármacos son de cuatro tipos:
oxidación, reducción, hidrólisis y conjugación.

20. Metabolismo
• Hay muchos factores que influyen sobre la
metabolización de los fármacos como la edad, el sexo,
factores
genéticos,
dieta,
enfermedades
e
interacciones.
• Los fármacos que se absorben en el intestino pasan a
través del hígado para incorporarse a la circulación
sistémica. Durante este primer paso por el hígado
puede producirse la metabolización de una parte
importante de forma que la cantidad de fármaco que
llega a la circulación, es decir la biodisponibilidad, se
vea reducida sensiblemente. Es el llamado "efecto de
primer paso" del que también participan, aunque en
mucha menor cuantía, los enterocitos que disponen de
CYP3A4.

21. Eliminación
• La eliminación del fármaco del organismo puede
realizarse por diversas vías. Todas las vías de
eliminación de líquidos son potencialmente vías de
eliminación; es decir que un fármaco puede excretarse
por orina, lágrimas, saliva, leche materna, bilis, sudor,
etc. Las sustancias volátiles pueden ser eliminadas a
través del aire expirado. Cuando se utiliza la vía oral
para la administración, la absorción raramente es total,
por lo que pueden eliminarse a través de las heces
cantidades más o menos importantes del fármaco que
no se ha absorbido.
• De todas estas posibles vías de eliminación la más
importante es la vía renal. En la eliminación de los
fármacos pueden participar los tres procesos de la
nefrona: filtración glomerular, secreción tubular o
reabsorción tubular.

22. Aspectos que influyen en la
farmacocinética
• Dependientes del paciente
• La edad. En los niños la farmacocinética no es igual que en
el adulto, porque la absorción puede estar modificada
debido a la rapidez del tránsito intestinal. La distribución es
distinta porque el volumen de agua corporal es mayor, y la
eliminación también es diferente debido a la inmadurez de
los procesos renales y de los sistemas enzimáticos
hepáticos. Igualmente, en el adulto mayor se producen
cambios que estudiaremos más adelante.
• Sexo. Aparte de las diferencias en metabolización que ya se
han citado, la composición corporal cambia porque el
porcentaje de grasa en la mujer es mayor.
• Embarazo: El volumen de distribución está modificado
durante el embarazo y los cambios hemodinámicos y
renales que se producen también pueden influir en la
respuesta a los fármacos.

23. Aspectos que influyen en la
farmacocinética
• Dependientes de factores genéticos
• La mayoría de las enzimas involucradas en el metabolismo
de los fármacos exhiben polimorfismo genético. Se pueden
observar diferencias importantes en la metabolización de
los fármacos a consecuencia de una variabilidad
determinada genéticamente en el nivel de expresión o
función de estas enzimas, así como por la influencia
ejercida a través de la modulación ambiental. Todos los
fenotipos metabólicos que se conocen difieren en su
distribución de frecuencias entre diferentes grupos étnicos
y raciales.
• Otra posibilidad de que la genética influya en la
farmacocinética la ocupan los polimorfismos genéticos en
transportadores de fármacos. Estos tienen una gran
trascendencia a la hora de conseguir que el fármaco llegue
en concentraciones suficientes a su receptor.

24. Aspectos que influyen en la
farmacocinética
• Dependientes de factores ambientales
• Hay componentes de la dieta que afectan la
farmacocinética de algunas sustancias. La cafeína produce
un fenómeno de inhibición enzimática mediante el cual
disminuye la metabolización de algunos fármacos
(fluvoxamina, mexiletina, propafenona, clozapina, teofilina
y otros), algunos de ellos con margen terapéutico bastante
estrecho. Este fenómeno provoca una disminución de su
aclaramiento y la posibilidad de producir reacciones toxicas
por acumulación.
• El efecto del alcohol es diferente cuando se trata de una
ingesta esporádica en la que puede producir la inhibición
de varios CYP (reducción del aclaramiento de amitriptilina,
diazepam, warfarina) que cuando la ingesta es crónica. En
este último caso, el efecto puede ser absolutamente el
contrario, es decir, de inducción enzimática con reducción
de la vida media de eliminación de los mismos fármacos.

27. Farmacodinamia. Mecanismo de
acción
• El conocimiento del mecanismo de acción de los fármacos
suele ser visto por el médico práctico como una expresión
puramente teórica de la farmacología. Esto es lógico dado
que lo que verdaderamente le interesa a este profesional
son los efectos que producen los fármacos.
• Sin embargo, el conocimiento de la farmacodinamia es algo
que tiene traducción práctica inmediata porque ayuda a
que la indicación de los fármacos sea más precisa y eficaz.
Además contribuye a poder comprender las interacciones
farmacodinámicas que pueden producirse con otro
medicamento y a explicar muchas de las reacciones
adversas que pueden aparecer a lo largo del tratamiento.
En realidad, bien puede decirse que la Farmacología se
convirtió realmente en una ciencia cuando se pasó de
describir lo que hacen los fármacos a explicar cómo
funcionan.

28. Mecanismos de acción
• Uno de los principios farmacológicos más claros señala
que para que una sustancia produzca un efecto debe
unirse a alguna molécula de las células o los tejidos y
modificar alguno de los procesos que estos realizan.
Para ello es imprescindible que existan puntos de
unión sobre los que actuar y que el fármaco tenga
acceso a ellos en concentraciones suficientes.
• La inmensa mayoría de los fármacos ejercen sus
efectos uniéndose primero a moléculas proteicas,
situadas en gran número en las membranas externas
de las células, pero que también pueden estar en el
citoplasma e incluso en el núcleo celular, y que actúan
como "dianas".

29. Afinidad por receptores

30. Potencia de un fármaco

31. Mecanismos de acción
•
•
•
•
•
La función esencial de los receptores consistirá en que cuando el fármaco
actúe sobre ellos sean capaces de poner en marcha fenómenos
intracelulares bastante complejos como:
a) Modificaciones iónicas que repercuten en cambios de potencial y en el
movimiento de iones con sus consecuencias bioeléctricas y metabólicas.
b) Modificaciones de la actividad de múltiples enzimas que repercuten en
el metabolismo de los principios inmediatos y la síntesis de ácidos
nucleicos.
c) Modificaciones en la estructura de proteínas que pueden dar origen a
cambios estructurales de la célula.
d) Además de los receptores propiamente dichos, hay otras tres clases de
proteínas reguladoras que actúan como dianas farmacológicas que son:
canales iónicos, enzimas y moléculas transportadoras.
Hay otros fármacos, los llamados de acción inespecífica, cuyo mecanismo
de acción se basa en sus características físicas (absorbentes, protectores,
etc.) o químicas (antiácidos, oxidantes, reductores, etc) y no actúan frente
a una molécula proteica diana.

32. Aspectos que influyen en la
farmacodinamia
• La respuesta a los fármacos puede estar condicionada por la
existencia de un polimorfismo genético en los receptores o en otras
dianas farmacológicas.
• Algunos efectos adversos pueden relacionarse a un polimorfismo
genético que predispone a la toxicidad, como es el caso de la
disquinesia tardía asociada al polimorfismo del receptor
dopaminérgico D3 y las arritmias producidas por fármacos como
claritromicina, quinidina, terbinafina y cisaprida, asociadas a
mutaciones de los canales de K+.
• En relación con la edad también se producen modificaciones en la
respuesta de los receptores. La sensibilidad de los ancianos a los
fármacos depresores del sistema nervioso central y a los
anticolinérgicos está aumentada por mecanismos independientes a
los factores farmacocinéticos. Igualmente en algunas situaciones
patológicas que cursan con alteraciones electrolíticas también
puede estar modificada la respuesta. Un ejemplo es el aumento de
toxicidad de los fármacos antiarrítmicos y de los digitálicos cuando
se utilizan en pacientes con hipopotasemia.

33. Muchas gracias