Disposición es el término que se utiliza a menudo para describir los procesos combinados de distribución, biotransformación y eliminación. Los modelos de disposición más utilizados son los modelos compartimentales, que se clasifican en modelos de un compartimento, de dos compartimentos y de varios compartimentos. Los modelos compartimentales pueden utilizarse para predecir el curso temporal de las concentraciones del fármaco en el organismo. Estos compartimentos pueden representar un grupo de tejidos o fluidos similares.
Por ejemplo:
- La sangre es un compartimento.
- El tejido graso (adiposo), los huesos, el hígado, los riñones y el cerebro son otros compartimentos importantes.
Los modelos cinéticos pueden ser 1) un modelo abierto de un compartimento; 2) un modelo abierto de dos compartimentos; o 3) un modelo de múltiples compartimentos.
Modelo de un compartimento
Un modelo abierto de un compartimento puede utilizarse para fármacos como los aminoglucósidos, que se distribuyen rápidamente (se equilibran) en los tejidos y fluidos del organismo. En otras palabras, todo el cuerpo actúa como un compartimento uniforme. Este modelo también se denomina modelo abierto de un compartimento, siendo «abierto» la suposición de que el fármaco puede entrar y salir del cuerpo a través de la excreción. La figura siguiente muestra la disposición de un fármaco u otra sustancia que se distribuye instantánea y uniformemente en el cuerpo, y que se elimina a un ritmo y en una cantidad proporcional a la cantidad que queda en el cuerpo. Esto se conoce como tasa de «primer orden» y se representa como el logaritmo de la concentración en sangre en función lineal del tiempo (Figura 1).
Figura 1. Modelo abierto de un compartimento
(Fuente de la imagen: NLM)
La vida media de la sustancia química que sigue un modelo de un compartimento es simplemente el tiempo necesario para que la mitad de la sustancia química se pierda del plasma. Sólo unas pocas sustancias químicas siguen realmente el modelo simple, de primer orden, de un compartimento.
Modelo de dos compartimentos
Para la mayoría de las sustancias químicas, es necesario describir la cinética en términos de al menos un modelo de dos compartimentos. Un modelo de dos compartimentos se utiliza para los fármacos que se distribuyen lentamente en el cuerpo. Este modelo también se denomina modelo abierto de dos compartimentos, siendo «abierto» la suposición de que el fármaco puede entrar y salir del cuerpo.
Por ejemplo, una administración intravenosa de una sola vez (bolo) durante un corto período de tiempo podría llevar a que un fármaco se distribuya rápidamente en la sangre y también en órganos altamente perfundidos (por la sangre) como el hígado y los riñones. Este sería un compartimento del modelo de dos compartimentos. El segundo compartimento sería una distribución más lenta a otras partes del cuerpo.
- Dos ejemplos son la vancomicina y la digoxina. Como se muestra en la figura 2, el fármaco u otra sustancia entra y se distribuye en el primer compartimento. A continuación, se distribuye a otro compartimento. La concentración en el primer compartimento disminuye con el tiempo, mientras que la concentración en el segundo compartimento aumenta, alcanza un máximo y disminuye a medida que la sustancia química se elimina del organismo.
Figura 2. Modelo abierto de dos compartimentos
(Fuente de la imagen: NLM)
La vida media de una sustancia química cuyo comportamiento cinético se ajusta a un modelo de dos compartimentos suele denominarse «vida media biológica». Esta es la medida más utilizada del comportamiento cinético de un xenobiótico.
Modelo de compartimentos múltiples
Con frecuencia, los modelos de uno y dos compartimentos no pueden describir adecuadamente la cinética de una sustancia química dentro del organismo, ya que puede haber varios compartimentos corporales periféricos a los que puede ir la sustancia química, incluido el almacenamiento a largo plazo. Además, la biotransformación y la eliminación de una sustancia química pueden no ser procesos sencillos, sino que están sujetos a diferentes ritmos a medida que cambian los niveles sanguíneos.