Appunti di Dispositivi medicali e diagnostici

CONTINUAZIONE DELLA FARMACOCINETICA

Il farmaco può andare incontro ad esempio ad una clearance plasmatica, cioè processi

di metabolizzazione che fanno partecipare il farmaco alla reazione chimica quindi il

farmaco viene utilizzato. Parliamo di una clearance anche dovuta al metabolismo del

farmaco. La k di eliminazione potrebbe essere la somma di diversi processi dal tratto

gastro intestinale, dalle vie respiratorie e altri processi che possono diminuire la

concentrazione del farmaco. Alcuni possono addirittura non essere noti. Se

conosciamo la clearance del farmaco possiamo capire quali sono le costanti di

eliminazione se ce ne sono diverse si sommano come diversi contributi. La somma dà

luogo ad una k totale che la sarà la clearance del farmaco dal plasma fratto il volume

apparente. Dovuta al fatto che la k di eliminazione contiene tutti i processi di

eliminazione. Quando il farmaco viene iniettato ha un certo periodo di tempo per

essere presente. Si cerca di definire il tempo per cui abbiamo il dimezzamento della

concentrazione. Tempo in cui la concentrazione plasmatica si dimezza. Durante questo

tempo la concentrazione è quella che può agire poi l’effetto successivo non sarà

garantito. Tempo di emivita del farmaco dipende dalla sua costante di eliminazione.

Modello ad un compartimento iniezione intravenosa. Possiamo determinare l’area

sottesa alla curva come un integrale della funzione della concentrazione nel tempo in

un certo intervallo di tempo. Per calcolare l’area sotto la curva devo considerare un

intervallo ampio, fino ad infinito. Misura semplice e diretta data dal fatto che l’area è

data dalla concentrazione iniziale e la k di eliminazione totale. Posso calcolare

l’equazione che mi permette di passare attraverso i punti nel modo ottimale. Si

possono ricavare anche altri parametri, tra cui il volume di clearance che è

indipendente dalla taglia del soggetto.

Per determinare la clearance possiamo prendere diverse concentrazioni nel tempo e

calcolare l’area sottesa. L’iniezione intravenosa sarà adottata quando si vuole ottenere

un aumento della concentrazione in tempi brevi, ma non deve agire per tempi lunghi.

L’ideale sarebbe mantenere la concentrazione costante e non data da picchi di

massimo e minimo. Per far ciò si ricorre ai sistemi infusionali, che rilasciano nel

paziente una soluzione che contiene una certa quantità di farmaco e permette di

mantenere costante la concentrazione nel range farmaceutico. Sistemi che

permettono di infondere una certa quantità di fluido basata su pompe come pompe

peristaltiche, tubi in una feritoia e cilindri che schiacciano il tubo in modo sequenziale

facendo avanzare il volume. Movimento peristaltico che permette di controllare il

battente a cui la boccia è collegata. Serve preparare la soluzione con una certa

concertazione di farmaco e infondere un certo volume di soluzione fisiologica con la

pressione osmotica come quella del plasma ad una certa velocità di infusione. Non si

può utilizzare acqua distillata altrimenti si va a variare l’equilibrio elettrolitico. Si riesce

anche a rendere il sistema autonomo programmando i tempi di infusione e permettere

ad u certo numero di infermieri di gestire più pazienti.

Pompa-siringa

Siringa polimerica ben calibrata disposable, sterilizzate e caricate con soluzione da

infondere con volumi inferiori circa 50ml rispetto alla siringa. Il controllo della portata

volumetrica è più alto, il movimento dello stantuffo avanzato con sistema meccanico

collegato ad un motore passo-passo dove un impulso genera una rotazione di pochi

gradi, più impulsi che permettono di determinare l’avanzamento della pompa siringa.

Possiamo programmare a pompa per rilasciare una certa portata. Sono programmabili

e mediante una interfaccia la cartella clinica può rilevare la velocità della pompa di

infusione. Massa di dati che se automatica permette di seguire tutti in modo più

efficiente, direttamente dal pc. Gestione automatica precisa ed efficiente. Sistemi con

all’interno una parte meccanica elettronica e di controllo. Motore collegato a un

meccanismo che permette il funzionamento della pompa, sorgente ad energia elettrica

della rete o una batteria per rendere costante l’infusione. Automatico, sicuro e

permette il trasferimento di dati dal dispositivo ai sistemi di gestione. Parte elettronica

che permette la gestione dei dati e un sistema di controllo dotato di allarmi. Come

determina il medico la concentrazione la velocità eccetera. Applichiamo la

farmacocinetica. Modello ad un compartimento.

Infusione costante di un farmaco. Dobbiamo equilibrare la quantità che vene infusa

con quella che viene eliminata con quelle che vien utilizzata. La scomparsa del

farmaco è data dalla variazione della concentrazione nell’intervallo di tempo, per il

volume di farmaco di ottiene la quantità che esce. All’inizio l’infusione è maggiore di

ciò che viene eliminato. Poi l’eliminazione aumenta perché aumenta la concentrazione.

Bilancio. Le quantità entranti sono positive quelle uscenti negative. Le pompe

funzionano a ritmo costante. Le condizioni al contorno saranno che al tempo zero il

paziente non ha assunto nessun farmaco e che la quantità infusa è costante.

Dimostrazione di C. Si ottiene una funzione esponenziale che va da zero ad un certo

valore limite quando il transitorio è esaurito. All’inizio c’è un transitorio importante con

un aumento quasi lineare poi si raggiunge una certa concentrazione nel range

terapeutico e poi l’aumento continua a diminuire rimanendo quasi costante.

CEROTTI TRANSDERMICI Applicati mediante

uno strato adesivo

sulla cute con

l’obiettivo di far

arrivare un farmaco

nei capillari del

sottocute e farlo

entrare in circolo.

Sistema simile a

quello di infusione

costante.

Serbatoio del farmaco all’interno molto concentrato, con questi sistemi si fa arrivare

attraverso la cute, per via di una forte differenza di concentrazione tra spazio

sottocutaneo e serbatoio per far passare il farmaco attraverso il derma e lo strato

sottocutaneo, quindi, è mosso dalla differenza di concentrazione, cioè trasporto

diffusivo ostacolato dalla barriera della pelle, tempi lunghi ma con geometrie sottili,

cioè minime distanze che deve superare il farmaco. Permette un effetto locale

evitando di includere tutto il sistema. Vantaggio di non passare per il tratto gastro-

intestinale dove alcune sostanze andrebbero scisse, denaturate. Come svantaggio il

passaggio per diffusione si può avere solo se le molecole hanno certe dimensioni e

disposizione di cariche.

Come funziona. Serbatoio con farmaco e strato che fa da barriera al passaggio la cute,

se la quantità di farmaco nel dispositivo è elevata la quantità che esce non diminuisce

molto la differenza di concentrazione, cioè quella nel serbatoio rimane quasi costante.

Delta c su delta x costante, infusione costante del farmaco. I con zero dipende dalla

permeabilità dello strato corneo di circa 15 strati cellulari, infatti il flusso del soluto

nell’unità di tempo attraverso una superficie dipende dalla permeabilità, flusso Js. La

quantità di farmaco assorbito è costante.

Esempio. Nitroglicerina che andrebbe distrutta passando a livello gastrico, deve agire

localmente e serve per controllare l’angina pectoris dovuto ad un problema alle

coronarie, uno dei dolori più forti che ci sono. La nitroglicerina è un vaso dilatatore

premette alle coronarie di perfondere il miocardio. Concentrazione a transitorio

esaurito Css, stade in stade.

Promotori di assorbimento per velocizzare ed aumentare l’assorbimento del farmaco.

Devono essere inerti e facilitare la diffusione della sostanza attraverso la cute. Il

trasporto dipende dalla permeabilità dello strato, quindi, va aumentata la

permeabilità.

VIA ORALE

Con la digestione la quantità di farmaco da assorbire diminuisce, nell’arrivare fino ai

capillari la possiamo descriver come una reazione del primo ordine, cioè il trasporto è

dovuto ad una costante che è la quantità trasportata in funzione della quantità

presente. Stabilire la dinamica con cui viene riassorbito un farmaco. Non tutta la

quantità del farmaco viene assorbita, nel migliore dei casi 80%, ci serve che sia una

quantità efficace. Se una sola frazione viene assorbita definiamo A la quantità di

farmaco assorbita nel tempo.

La situazione è più complessa quando vi sono più compartimenti facendo il bilancio di

massa non solo del plasma, ma anche degli altri compartimenti, come tessuti. Nella

fase iniziale la concentrazione nel plasma sarà più alta che nel tessuto e il passaggio

verso il tessuto dipende da una costante di trasporto. Così come dal tessuto al plasma.

Se il farmaco viene iniettato la concentrazione aumenta rapidamente ed è max nel

plasma e nullo nel tessuto poi per la constante di trasporto passa nel tessuto, ma

diminuisce anche per la sua costante di eliminazione e potrebbe arrivare a

concentrazioni inferiori rispetto a quella del tessuto e in questo caso il trasporto sarà

da tessuto a plasma.

Estendiamo il bilancio di mas