La farmacología
(del griego, pharmacon, farmaco, y logos, ciencia) es la ciencia que se encarga del estudio de los medicamentos, en forma mucho mas general “estudia todas las facetas de la interacción de sustancias químicas con los sistemas biológicos” Por lo tanto, se puede considerar que la farmacología comprende el conocimiento de la historia, fuente, propiedades físicas y químicas, componentes, efectos bioquímicos y fisiológicos, mecanismos de acción, absorción, distribución, biotransformación, excreción, usos terapéuticos y efectos adversos de tales sustancias, a las cuales, en conjunto, se les conoce como farmacos o drogas.
Dado lo anterior, los farmacos podrían definirse como cualquier agente químico capaz de interactuar con un sistema biológico, afectando el proceso de la vida. Estos agentes químicos serían entonces estudiados y/o utilizados en tres contextos diferentes pero relacionados:

a) Estudio de mecanismos fisiológicos (drogas como herramientas de investigación)
b) Uso en Medicina (Medicamentos, ver mas adelante)
c) Efectos biológicos de químicos ambientales (Toxicología, ver mas adelante)
-------- ----- ------ ----- ----- ------
Destino de los farmacos en el organismo
Cualquier sustancia que interactúa con un organismo viviente puede ser absorbida por éste, distribuida por los distintos órganos, sistemas o espacios corporales, modificada por procesos químicos y finalmente expulsada.
La farmacología estudia estos procesos en la interacción de farmacos con el hombre y animales, los cuales se denominan:
* Absorción
* Distribución
*Metabolismo
* Excreción
El estudio de estos procesos es lo que se conoce como farmacocinética. De la interacción de todos estos procesos, la farmacología puede predecir la biodisponibilidad y vida media de eliminación de un farmaco en el organismo dadas una vía de administración, una dosis y un intervalo de administración.
El organismo tiene tejidos susceptibles de ser afectados por un farmaco. Este sistema, órgano o tejido se denomina susceptible o 'blanco' de dicho farmaco.
Para que el farmaco ejerza su acción sobre este blanco, debe, generalmente, ser transportado a través de la circulación sanguínea.
[editar]Absorción
Para llegar a la circulación sanguínea el farmaco debe traspasar alguna barrera dada por la vía de administración, que puede ser:cutanea, subcutanea, respiratoria, oral, rectal, muscular, vía ótica, vía oftalmica, vía sublingual. O puede ser inoculada directamente a la circulación por la vía intravenosa. La farmacología estudia la concentración plasmatica de un farmaco en relación con el tiempo transcurrido para cada vía de administración y para cada concentración posible, así como las distintas formas de uso de estas vías de administración.
[editar]Distribución
Una vez en la corriente sanguínea, el farmaco, por sus características de tamaño y peso molecular, carga eléctrica, pH, solubilidad,capacidad de unión a proteínas se distribuye entre los distintos compartimientos corporales. La farmacología estudia como estas características influyen en el aumento y disminución de concentración del farmaco con el paso del tiempo en distintos sistemas, órganos, tejidos ycompartimientos corporales, como por ejemplo, en el líquido cefalorraquídeo, o en la placenta.
[editar]Metabolismo o biotransformación
Muchos farmacos son transformados en el organismo debido a la acción de enzimas.
Esta transformación puede consistir en la degradación; (oxidación, reducción o hidrólisis), donde el farmaco pierde parte de su estructura, o en la síntesis de nuevas sustancias con el farmaco como parte de la nueva molécula (conjugación). El resultado de labiotransformación puede ser la inactivación completa o parcial de los efectos del farmaco, el aumento o activación de los efectos, o el cambio por nuevos efectos dependientes de las características de la sustancia sintetizada. La farmacología estudia los mecanismos mediante los cuales se producen estas transformaciones, los tejidos en que ocurre, la velocidad de estos procesos y los efectos de las propias drogas y sus metabolitos sobre los mismos procesos enzimaticos.
[editar]Excreción
Finalmente, el farmaco es eliminado del organismo por medio de algún órgano excretor. Principalmente esta el hígado y el riñón, pero también son importantes la piel, las glandulas salivales y lagrimales. Cuando un farmaco es suficientemente hidrosoluble, es derivado hacia la circulación sanguínea, por la cual llega a los riñones y es eliminado por los mismos procesos de la formación de la orina:filtración glomerular, secreción tubular y reabsorción tubular. Si el farmaco, por el contrario, es liposoluble o de tamaño demasiado grande para atravesar los capilares renales, es excretada en la bilis, llegando al intestino grueso donde puede sufrir de larecirculación enterohepatica, o bien ser eliminado en las heces.
La farmacología estudia la forma y velocidad de depuración de los farmacos y sus metabolitos por los distintos órganos excretores, en relación con las concentraciones plasmaticas del farmaco.
El efecto de los farmacos, después de su administración, depende de la variabilidad en la absorción, distribución, metabolismo y excreción.
Para que el farmaco alcance su sitio de acción depende de varios factores.
* 1) La tasa y grado de absorción a partir del sitio de aplicación.
* 2) La tasa y grado de distribución en los líquidos y tejidos corporales.
* 3) La tasa de biotransformación a metabolitos activos o inactivos.
* 4) La tasa de excreción.
-------- ----- ------ ----- ----- ------
Acción de los farmacos sobre el organismo
Al estudio del conjunto de efectos sensibles y/o medibles que produce un farmaco en el organismo el hombre o los animales, su duración y el curso temporal de ellos, se denomina farmacodinamica.
Para este estudio, la farmacología entiende al sistema, órgano, tejido o célula destinatario del farmaco u objeto de la sustancia en analisis, como poseedor de receptores con los cuales la sustancia interactúa.
La interacción entre sustancia y receptor es un importante campo de estudio, que, entre otros aspectos, analiza:
* Cuantificación de la interacción droga/receptor.
* Regulación de los receptores, ya sea al aumento, disminución o cambio en el nivel de respuesta.
* Relación entre dosis y respuesta.
La farmacodinamia, define y clasifica a los farmacos de acuerdo a suafinidad, potencia, eficacia y efectos relativos. Algunos de los índices importantes de estas definiciones son la DE50 y la DL50, que son las dosis mínimas necesarias para lograr el efecto deseado y la muerte respectivamente, en el 50% de una población determinada. La relación entre estos valores es el índice terapéutico.
De acuerdo al tipo de efecto preponderante de un farmaco, farmacodinamicamente se les clasifica en:
* Agonistas farmacológicos, si produce o aumenta el efecto.
* Antagonistas farmacológicos, si disminuye o elimina el efecto.
La farmacodinamia estudia también la variabilidad en los efectos de una sustancia dependientes de factores del individuo tales como: edad, raza, gravidez, estados patológicos, etc.
También existe un campo especial de estudio de los efectos farmacológicos de sustancias durante la gestación.
En el hombre, los efectos sobre el embrión y el feto de los farmacos es un campo de intenso estudio.
-------- ----- ------ ----- ----- ------
Ramas de la farmacología
* Farmacodinamia:
* Farmacognosia:
* Farmacotecnia
* Toxicología:
* Farmacocinética:
* Farmacología clínica:
* Farmacovigilancia:
* Cronofarmacología:
* Terapéutica:
La relación entre la dosis de una droga dada a un paciente y su utilidad en el tratamiento de una
enfermedad son aspectos que se describen por las dos areas principales de la Farmacología:
FARMACOCINÉTICA
La farmacocinética es la ciencia que estudia el paso de los farmacos a través del cuerpo. Es la velocidad del paso del farmaco por dentro del cuerpo. Ve el efecto quetiene el organismo bajo los farmacos.
Los organismos tienden a eliminar xenobióticos fuera del organismo. La farmacocinética engloba o refleja todos los procesos LADME.
El comportamiento farmacocinético sera el reflejo de estos procesos. Las dosis de farmaco cuando se administran se hacen en función del peso del animal.
En humano se calculan las dosis para pesos medios de 60 Kg y después sólo se modifica en los niños pequeños.
En los animales, se tiene que ajustar las dosis en función del peso del animal. Normalmente siempre se dan las dosis en:
DOSIS =      mg, mg, g (F)
                         Kg peso animal
Ej: 50 mg / Kg   à 4 Kg peso à 4 x 50 = 200 mg Farmaco
           à 20 Kg peso à 50 x 20 = 1000 mg Farmaco.
Algunos de los calculos que se hacen para estudiar la farmacocinética se hacen por Kg de peso. La herramienta que se usa para estudiar la farmacocinética es la sangre. Se administra el farmaco y se saca sangre para determinar las dosis de farmaco en sangre. Se llaman curvas de niveles plasmaticos. Normalmente los analisis se hacen con plasma (después de centrifugar).
Se toman muestras separadas a lo largo del tiempo
Incremento del farmaco |   |
10 min -> C1 | 30 min -> C3 | 2 h -> C5 |   |   |
20 min -> C2 | 60 min -> C4 | 4 h -> C6 |   |   |
Según la vía en la que se administre un farmaco, pueden haber diferentes niveles de concentraciones plasmaticas. Si se administra IV, el farmaco va directamente a la sangre. El farmaco sólo se ira eliminando porque directamente aumenta laconcentración.
Si se administra el farmaco por otra vía donde haya una absorción, tendremos la concentración maxima en sangre cuando el farmaco se haya absorbido del todo. Desde el momento en que se administra, el farmaco se empieza a absorber, llega al maximo y después se comienza a eliminar.
En función de las vías de administración y de la velocidad que la que se absorbe el farmaco hay diferentes curvas. La que tiene mas velocidad es la que llega antes a la concentración maxima en el mínimo tiempo posible. A la hora de calcular el comportamiento farmacocinético, se usan las curvas de nivel plasmatico.
Después se hacen analisis que permiten decir cuanto tiempo se mantiene el farmaco en el organismo, la concentración maxima en la sangre, en qué concentraciones se encuentra el farmaco en la sangre, si llega al lugar de acción, si el farmaco se distribuye por los tejidos periféricos
Se pueden establecer las dosis adecuadas y cada cuanto tiempo se tiene que establecer esta dosis. Las curvas del nivel plasmatico son el resultado de los procesos LADME. Estos procesos pueden ser de diferente tipo según su naturaleza. Cada uno de ellos tiene un proceso cinético de un orden determinado.
PROCESOS CINÉTICOS
q       Proceso cinético de orden 1 à si se administra una cantidad de farmaco al organismo por la vía IV, el farmaco se disuelve en el organismo. Después, el farmaco se va eliminando. La velocidad de desaparición es la variación de esta cantidad en función del tiempo y es una función de una constante y de la cantidad de farmaco que hay.
La velocidad con la que la cantidad de farmaco disminuye dentro dela sangre depende de la cantidad de farmaco que hay en el organismo, a medida que va disminuyendo la cantidad de farmaco porque va disminuyendo de la sangre, la cantidad de filtrado sera menor. La velocidad a la que se elimina depende de la velocidad de la sangre. Es un proceso de orden 1. la variación de la cantidad de farmaco que hay en el organismo en función del tiempo depende de una constante y de la cantidad de farmaco que hay en el organismo. Estos procesos se encuentran en la absorción, distribución y metabolismo.
q   Proceso cinético de orden 0 à la velocidad de desaparición del farmaco de la sangre es constante. Siempre desaparece el farmaco a la misma velocidad. Ej: procesos que funcionan con un transportador.
 
 
 
Si el farmaco no se metaboliza y se elimina por la vía renal con un transportador, indica que si el transportador esta saturado, sólo se elimina la cantidad de farmaco correspondiente al número de transportadores.
t0 = 0 à 20 mg | t1 = 1 à 18 mg | t2 = 3 à 16 mg | t3 = 4 à 14 mg |
La eliminación es independiente de la cantidad de farmaco en la sangre.
q       Proceso cinético de orden mixto à aquellos procesos en los que intervienen transportadores.
 
 Ej: sistema de transportadores que después de administrar la dosis, va disminuyendo. La eliminación es lineal. Cuando la cantidad que hay en sangre es inferior al número de transportadores, el sistema deja de estar saturado. Se transforma en un proceso cinético de orden 1 y la eliminación depende de la cantidad de farmaco que hay en sangre. Estos procesos son las cinéticas de Michaellis-Menten, en las cuales, sirepresentamos la velocidad de la reacción o eliminación en función de la cantidad de farmaco en sangre:
 
 La variación de la cantidad en función del tiempo (velocidad) es igual a la velocidad maxima por la cantidad de farmaco que hay en un momento dado, partido por la Km y la cantidad de farmaco que hay en el sistema.
La Km es la cantidad de farmaco cuando la velocidad es la mitad de la velocidad maxima.
 
 Las curvas del nivel plasmatico que se obtienen son el conjunto de todos los procesos LADME. Una absorción de orden 0 (mediante transportadores) puede quedar enmascaradas por los procesos de eliminación, metabolismo de orden 1 y puede alterar el proceso cinético.
Si se administra un farmaco que se metaboliza por la vía IV, se ve una cinética de cantidad dependiente porque afecta a la excreción y el metabolismo de una forma que no vemos.

MODELOS FARMACOCINÉTICOS
Normalmente el primer estudio farmacocinético de un farmaco es IV porque sólo hay distribución, metabolismo y excreción. La absorción del farmaco puede modificar mucho el estudio.
Hay diferentes tipos de modelos farmacocinéticos en función de las curvas que se obtienen en la administración IV.
§        Modelo monocompartimiental à se asume que después de la administración de la dosis de forma IV, el farmaco se distribuye inmediatamente en un compartimiento. Este compartimiento se comporta como si fuera acuoso. Si suponemos que el farmaco después de administrarse sólo va a sangre y no puede superar el endotelio capilar, el farmaco sólo se encuentra en la sangre. Si el farmaco puede atravesar el endotelio capilar yllegar al líquido intersticial, el compartimiento es la sangre y el líquido intersticial. Si el farmaco puede distribuirse uniformemente por todos los tejidos del organismo inmediatamente, el comportamiento de este organismo es todo el organismo. Como el farmaco se distribuye uniformemente por todo este compartimiento, la concentración de farmaco en este compartimiento siempre sera la misma.
La concentración del líquido intersticial es la misma que la concentración del plasma porque la distribución es homogénea. Da como resultado que se administra la dosis en el compartimiento. El compartimiento tiene una cantidad de farmaco, dosis y volumen. Esta dosis se distribuye uniformemente por el compartimiento y se comienza a eliminar por orden 1, orden 0 u orden mixta.
Generalmente los farmacos se eliminan por las vías de orden 1 porque
 dQ / dt = -kQ
Esta k es la constante de eliminación. Desde que se administra el farmaco en adelante, hay una cantidad de farmaco remanente y una cantidad de farmaco eliminada.
dC / dt = - ke C
Generalmente nosotros sólo podemos fijarnos en la sangre. Se tiene que interpretar las curvas y decidir el comportamiento del farmaco.
§        Modelo bicompartimiental à refleja que el farmaco es distribuido en dos compartimientos. Cuando se administra el farmaco, un aparte se distribuye directamente y de forma rapida (tejido compartimiento central) y otra se distribuye mas lentamente (tejidos periféricos).
 
 La velocidad de entrada en el compartimiento periférico es bastante lenta. Pasado cierto tiempo, la cantidad de farmaco del compartimiento periférico essuficientemente grande para que la entrada sea igual a la salida. El intercambio entre el compartimiento central y el periférico es como si no estuviera, porque la entrada y salida son iguales y la curva sólo indicara la eliminación.
La velocidad de eliminación del farmaco esta en función de la constante de eliminación y de la cantidad de farmaco del compartimiento central mas la constante de entrada al compartimiento periférico por la cantidad de farmaco del compartimiento central mas la constante de entrada del farmaco del compartimiento periférico al central por la cantidad de farmaco en el compartimiento periférico.
dQ / dt = -keQ – k12Qc + k21Qp
Así se puede ajustar cada vez mas nuestros puntos experimentales a unos modelos para que nos represente nuestras formas.
 
FARMACODINAMICA
Acción del farmaco en el organismo. El mecanismo de acción intrínseco muchas vecesson simples reacciones químicas, pero otras veces surge de la interacción del mismo con diversas enzimas o alterando el metabolismo del órgano (interacción inespecífica). Muchas veces el mecanismo de acción intrínseco de un medicamento se desconoce.
En cuanto a las acciones que produce el farmaco podemos decir que jamas va a conseguir cambiar las acciones y funciones de un órgano.
 1.       Interacción receptor: El farmaco actúa mediante interacción con receptores (estructura de naturaleza proteica que unido a un farmaco o sustancia, produce una respuesta biológica). Por ejemplo las endorfinas despiertan las morfinas (por eso hay personas que toleran el dolor mas que otras).
Ø Afinidad: Capacidad del farmaco de unirse a unreceptor.
Ø Actividad intrínseca: Capacidad de producir respuesta o efecto farmacológico tras la unión del farmaco al receptor.
Ø Cuando un farmaco tiene afinidad y actividad intrínseca se denomina “farmaco agonista” de esos receptores, porque se parte de la base de que damos el farmaco para sustituir alguna sustancia endógena que cumple una función fisiológica.
Ø Cuando el farmaco tiene afinidad pero no actividad intrínseca se denomina “antagonista”.
Ø Cuando el farmaco tiene afinidad pero posee menor actividad intrínseca (que produce menor respuesta de la esperada) se denomina “agonista parcial”.
2.       Interacción enzimatica: El farmaco actúa sobre diversas enzimas, puede inhibir un sistema enzimatico para ejercer su acción. Por ejemplo la enzima convertidora de angiotensina. La angiotensina II aumenta la presión arterial.
 3.       Interacciones inespecíficas: el medicamento actúa en los núcleos de las células, en el metabolismo y puede producir alteraciones enzimaticas.
INTERACCIÓN MEDICAMENTOSA
Cuando un farmaco altera las acciones del otro, bien por exceso, defecto, etc.
 
v      Absorción: Por ejemplo, tomamos dos medicamentos, uno es liposoluble (la liposolubilidad depende del pH), el otro altera el pH del estómago provocando q el primero no se absorba o se produzca sobredosis: Cuando la leche anula el efecto de la aspirina.
 
v      Distribución: El 80-90 % de los medicamentos se une de forma inespecífica a la albúmina. Tomamos dos farmacos que se unen a la albúmina, pero uno tiene mas afinidad que el otro, por lo que hay uno que circula libre y aumenta su efecto o producetoxicidad (porque el efecto del farmaco lo hace la sustancia que no esta unida a la proteína, sino el que circula libre).
Ejemplo: Anticoagulantes orales. Tiene que mantenerse en unos niveles de INR (2-3) para que ejerza su función. Menos de 2 esta por debajo de su dosis necesaria, y el paciente puede sufrir embolia, ICTUS Por encima de 3 puede producir hemorragia por exceso de dosis. Si a este paciente con anticoagulantes orales (ACO) le damos aspirina o cualquier antiinflamatorio no esteroideo (AINE) - ACO y aspirina se unen a la albúmina, la aspirina tiene mayor apetencia por unirse a la albúmina, aumenta el efecto del ACO, por lo que hay riesgo de sobredosis, lo que produciría hemorragia.
Ejemplo: La bilirrubina viene de la destrucción de los hematíes, también se transporta por la albúmina. Si damos sulfamidas en general (por ejemplo el Septrin que es un antibiótico que tiene mayor apetencia por la albúmina) la bilirrubina se queda libre por el organismo, por lo que produce ictericia. En niños es mas peligroso, porque tienen ictericia fisiológica. El niño en el parto sufre una hemólisis, y su cuerpo, como tiene inmadurez enzimatica, no puede hacerse cargo de toda la bilirrubina libre, y aparece ictericia. Si a este niño le damos sulfamidas, potenciamos la ictericia y podemos producir un Kernicterus. Por eso las sulfamidas estan contraindicadas en el primer trimestre de vida, que es lo q dura la inmadurez enzimatica.
La sulfamida atraviesa la barrera placentaria, por lo que no se aconseja durante el embarazo.
 
v      Metabolismo: cuando administramos dos medicamentos puede ocurrir lainhibición metabólica o la inducción metabólica.
 
·   Inducción metabólica: cuando un farmaco favorece la biotransformación del segundo farmaco, es decir, contribuye a su destrucción. Ejemplo: la Rifampicina (es un antibiótico que se utiliza en la profilaxis de la meningitis y en tratamiento de tuberculosis), y la Eritromicina (un macrólido) son inductores, facilitan la destrucción de los anticonceptivos orales, anulando su efecto.
 
·   Inhibición metabólica: El primer farmaco inhibe metabólicamente al otro, altera una enzima encargada de su biotransformación, lo que conlleva un descenso de la acción del segundo farmaco.
 
v      Excreción: Por vía renal un farmaco puede facilitar la secreción activa del otro. Muchas veces estos efectos se aprovechan en clínica, por ejemplo: a nivel del metabolismo.
Ejemplo: Monoaminooxidasa (MAO) es una enzima que tiene el ser humano encargada de la metabolización de catecolaminas (noradrenalina en particular) que se encuentra en el sistema nervioso central (SNC). Transforma la noradrenalina en adrenalina y actúa sobre ella inactivandola.
La noradrenalina regula el humor. Si tenemos concentraciones normales, estamos con un estado de animo normal. Si hay exceso, euforia (crisis maníaca en estados extremos), y si hay déficit trastorno afectivo (depresión). Si ponemos a un paciente depresivo un inhibidor de monoaminooxidasa (IMAO), no se destruye la noradrenalina y se produce una mejoría en su estado de animo.
Ejemplo: En el tratamiento aversivo del alcohol. Cuando utilizamos un farmaco para deshabituar a un enfermo al alcohol (disulfiram), el alcoholen el organismo se transforma en aldehído, y este en acido acético, y así se elimina.
El aldehído nos da síntomas de borrachera. El disulfiram quita el paso de aldehído a acido acético, con lo que el aldehído se acumula en el organismo, y con poca cantidad de alcohol da síntomas de grandes ingestas. Pero tiene el peligro de que el paciente se puede morir porque no puede beber nada.
El efecto que hace el disulfiram es el afecto “antabús”, como toma el alcohol le provoca malestar, cefalea, taquicardia, sudoración, calor.
El Metronidazol y la espiramicina también provocan el efecto antabús.
Ejemplo: Probenecid + penicilina. Uno aumenta la secreción del otro. Cuando de encuentran los dos en el riñón, la penicilina sigue haciendo su acción y hace que el probenecid se elimine. El probenecid hace que el acido úrico se elimine. Nos beneficiamos porque juntos hacen que la penicilina dure mas en el organismo.
Ejemplo: A nivel de inducción metabólica el fenobarbital (inductor enzimatico) cuando se encuentre a otro farmaco o sustancia endógena (bilirrubina, sintrom ) los va a eliminar.
Fenobarbital + bilirrubina: El fenobarbital facilita el metabolismo de la bilirrubina, y la elimina. Se utiliza en ictericia patológica.
Fenobarbital + sintrom: El fenobarbital manda al sintrom al hígado, disminuyes sus concentraciones plasmaticas. Tendríamos que aumentar la dosis de sintrom para alcanzar la dosis óptima mientras se tome junto al fenobarbital.
Fenobarbital + acido acetil salicílico (AAS): hay que bajar la dosis de acido acetil salicílico (AAS): porque se potencia su efecto.
 
Tipos deeliminación del farmaco
·         Eliminación hepatica: Siempre es contra gradiente de concentración (consumo de energía), va a haber mas concentración en la bilis que en la sangre. Las sustancias que se eliminan son de peso molecular mayor a 300. También se eliminan aquellos que tengan anillos aromaticos. Al igual que la secreción tumoral renal, los aniones van a competir entre ellos, y los cationes también. El proceso de eliminación de farmacos suele ser saturable, a partir de una cierta cantidad no se elimina todo, y se acumula.
·         Eliminación por leche materna durante la lactancia: El farmaco si se elimina por la leche materna pasa directamente al recién nacido. Ademas de recibir el recién nacido algo que no necesita, le damos mayor dosis de la que se debe. La leche humana es ligeramente acida, por lo que una sustancia basica se elimina con facilidad por esta vía. Ejemplo: la codeína (derivado de la morfina) puede provocar en el niño efectos indeseados (estreñimiento, depresión del sistema respiratorio, somnolencia, coma)
La toma de medicamentos para la madre lactante debe ser 15 minutos después de la toma o 2-4 horas antes de la siguiente toma. Esto es en caso de no poder evitar tomar el farmaco. De esta forma la cantidad de farmaco ingerido por el niño es mínima, pero aún así podemos sensibilizarlo.
 
·         Eliminación por saliva: El farmaco también se puede eliminar por la saliva, pero no es muy fiable ver la cantidad que se elimina. Hay ciertos farmacos que se sabe q se eliminan por aquí, por ejemplo la espiramicina (antibiótico) que se usa para infecciones dentales.