Rang e Dale: Farmacologia
Modelo de compartimento único
Figura 11.2 Modelo farmacocinético de compartimento único. Este modelo é aplicável quando a concentração plasmática cai exponencialmente após a administração
do fármaco (como na Figura 11.1).
Observe que essas estimativas de CL tot, diferentemente das estimativas com base na constante de velocidade ou na meia-vida (ver adiante), não
dependem de nenhum modelo compartimental específico.
MODELO DE COMPARTIMENTO ÚNICO
Considere um modelo altamente simplificado de um ser humano
consistindo em um único compartimento bem homogeneizado, de volume
Vd (volume de distribuição), no qual uma quantidade de fármaco Q é introduzida rapidamente por injeção intravenosa, e do qual é removido,
sendo metabolizado ou excretado (Figura 11.2). Para a maior parte dos
fármacos, Vd é um volume aparente e não o volume de um compartimento anatômico. Ele relaciona a quantidade total do fármaco no organismo com
sua concentração no plasma (ver Capítulo 9). A quantidade do fármaco no organismo imediatamente após ser administrado em bolus único é igual à
dose administrada Q. Logo, a concentração inicial, C0, será dada por:
Na prática, C0 é estimada pela extrapolação de uma porção linear de um
gráfico semilogarítmico de Cp versus tempo em direção ao seu intercepto no
tempo 0 (Figura 11.1C). Cp em um dado tempo t depende da taxa de
eliminação do fármaco (i. e., da sua depuração total, CLtot), assim como da
dose e de Vd. Muitos fármacos apresentam uma cinética de primeira ordem, na qual a taxa de eliminação é diretamente proporcional à concentração do
fármaco. (Podemos fazer aqui uma analogia com a água, que neste caso
representa o fármaco: ao esvaziar a banheira depois do banho, a água sai
pelo ralo, em grande velocidade inicialmente e, no final, leva muito tempo
para sair. Em comparação, no caso da cinética de ordem zero, a água sairia
da banheira a uma taxa constante. Em uma cinética de primeira ordem, a
concentração do fármaco diminui exponencialmente (Figura 11.3) e é
expressa pela equação:
Figura 11.3 Comportamento previsto de um modelo de compartimento único após
a administração intravenosa de um fármaco no tempo 0. Os fármacos a e b diferem apenas quanto à constante de velocidade de eliminação, k . A curva b´ mostra a evolução el temporal da concentração plasmática para uma dose menor de b. Observe que a meia-vida (t1/2) (indicada pelas linhas tracejadas) não depende da dose. A. Concentração em escala linear. B. Concentração em escala logarítmica.
(Observe que exp é outra forma de expressar “e para a potência de”; assim,
é igual à fórmula Ct= C0.e–kt)
Transpondo os logaritmos para a base e (expresso como In):
Colocando em gráfico Ct em escala logarítmica contra t (em uma escala
linear), o resultado é uma reta com inclinação − CLtot/Vd. A constante
(CL tot/Vd) é a constante de velocidade de eliminação kel, que tem unidade de 1/tempo. Ela representa a fração do fármaco no organismo eliminado por
unidade de tempo. Por exemplo, se a constante for de 0,1/h, significa que,
em cada hora, elimina-se 1/10 do fármaco remanescente no organismo.
A meia-vida de eliminação, t1/2, é o tempo que Cp demora a ser reduzido
para metade e é igual a ln2/kel (= 0,693/kel). A meia-vida plasmática é,
assim, determinada por Vd bem como por CLtot. Isso permite que seja
possível antecipar o decurso temporal de Cp depois da administração de um
fármaco ou depois do início ou do fim de uma infusão, quando a Cp vai aumentando até o seu estado estacionário ou diminuindo até zero.
Quando um modelo de compartimento único pode ser aplicado, a
concentração do fármaco no plasma se aproxima exponencialmente do
valor de estado de equilíbrio durante uma infusão constante (ver Figura
11.1A). Quando a infusão é interrompida, a concentração cai de maneira exponencial em direção a zero com a mesma meia-vida: após uma meia-