PRAC 6. Dosis Respuesta Gradual PDF

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Practica 6 farmacologia en enfermeria...

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PRÁCTICA NO. 6 “Relación DosisRespuesta Gradual” MARIA GUADALUPE ESPARZA ROMO ID 223672 QFB INTRODUCCION Farmacometría: es la división de la Farmacología que se encarga de la medición de las respuestas de los fármacos, y de estudiar la relación que guardan estas respuestas con la cantidad de fármaco que las produce. La Farmacometría tiene como objetivo cuantificar la relación entre la dosis de un fármaco y la magnitud de su efecto. Para ello utiliza dos tipos de estudio: la relación dosis-respuesta gradual y la relación dosis-respuesta cuantal. La primera hace referencia a un efecto gradual (porcentual), de tal manera que la magnitud de la respuesta va aumentando a medida que aumentamos la dosis. Esta relación podría explicarse con la Teoría de la ocupación de los receptores, es decir, a mayor número de receptores que son activados por el fármaco, mayor es la magnitud de la respuesta fisiológica. La segunda, es una respuesta de tipo cuántico, es decir, del todo o nada, y se trabaja con una población de individuos para determinar en cada uno de ellos, la dosis que produce un efecto fisiológico deseado (ej.: sedación, hipnosis, anestesia, etc.). Estas curvas dosis-respuesta cuantal permiten evaluar y comparar la seguridad y eficacia de los medicamentos empleados con fines terapéuticos. Relación dosis-respuesta gradual: La interacción entre el fármaco y su receptor está determinada por la selectividad del fármaco y por la afinidad por su receptor. La activación del receptor por un fármaco agonista activa una vía de señalización celular, que desencadena una serie de eventos bioquímicos dentro de las células de un órgano o un tejido, para que esas células en conjunto produzcan un efecto fisiológico. Para analizar esas interacciones, se pueden establecer relaciones cuantitativas entre la dosis y el efecto. Las curvas dosis – respuesta gradual nos permiten valorar la potencia y eficacia de un fármaco. La eficacia se refiere al efecto máximo que puede generar un fármaco, y la potencia está determinada por la dosis o concentración requerida para obtener el 50% del efecto máximo. La transmisión de la información entre las neuronas motoras y las fibras musculares esqueléticas ocurre en la unión neuromuscular, la cual es una sinapsis química entre la neurona y la fibra muscular, en la que se libera el neurotransmisor acetilcolina de la terminal nerviosa, cuando el botón presináptico es alcanzado por el potencial de acción. Esta fluye por difusión y alcanza al receptor específico en la membrana de la fibra muscular. La unión de la acetilcolina con su receptor provoca alteraciones de las

propiedades eléctricas de la membrana muscular, desencadenando un potencial de acción. Esto ocurre hasta que la acetilcolinesterasa hidroliza la acetilcolina evitando que siga activando a sus receptores en la sinapsis neuromuscular. Existe un sistema de túbulos transversos en la membrana de la fibra muscular, los cuales son dirigidos hacia el interior de la fibra muscular y reciben el potencial de acción generado en la unión neuromuscular, lo que genera la liberación de calcio intracelular del retículo sarcoplásmico que actúa sobre los filamentos contráctiles. Así, los miofilamentos de actina y de miosina se deslizan uno sobre otro con gasto de ATP, causando un aumento en la fuerza de contracción y acortando el musculo, generando de este modo una contracc

Imagen 1. Sinapsis neuromuscular. Conceptos importantes en Farmacometría: Curva dosis-efecto gradual: Está constituida por respuestas de magnitudes que crecen con la dosis. Se aplican concentraciones crecientes del fármaco, y después de cada aplicación se determina el efecto provocado por cada concentración del fármaco en un tejido, un órgano o sobre un parámetro fisiológico. Las

respuestas son porcentuales, es decir, indican un porcentaje del efecto fisiológico máximo logrado en el experimento con cada fármaco empleado. Curva dosis-efecto cuantal: Se mide el porcentaje de individuos de una población que presentaron el efecto deseado (efecto cuantal, todo o nada) debido a la acción de un fármaco determinado, y a qué concentración de este fármaco se presentó dicho efecto en cada uno de los individuos de la población. Cada individuo tendrá así su dosis efectiva individual, es decir, la que logra el efecto cuántico buscado en cada individuo de la población. Afinidad: Capacidad de los fármacos de fijarse a un receptor determinado y formar el complejo fármaco-receptor. Mientras mejor sea esa “fijación”, mayor será la afinidad del fármaco por el receptor. Potencia: La potencia se relaciona con la magnitud de la dosis, es decir, la cantidad de fármaco para lograr un efecto fisiológico determinado. Decimos que una droga es más potente que otra, cuando con una dosis menor de la primera, consigue la misma respuesta que logra la segunda a dosis mayores. Esto se relaciona directamente con la afinidad del fármaco por su receptor. Eficacia: En Farmacología, la eficacia describe la reacción máxima que se puede lograr con una droga. La eficacia de una droga se considera de dos maneras distintas, “eficacia de la eficacia del método” y del “uso”. La eficacia del método refiere a la reacción máxima se logra que cuando la droga se toma exactamente según lo prescrito, mientras que la eficacia del uso describe la reacción obtenida cuando la droga se utiliza bajo condiciones económicas típicas, y en estas condiciones la eficacia de la droga puede no ser del 100%. Índice terapéutico: Es un índice que compara la concentración sanguínea en la cual un medicamento es tóxico, con la concentración en la cual el medicamento es eficaz. Cuanto mayor sea el índice terapéutico, más inocuo será el medicamento. Si el índice terapéutico es pequeño (el cociente entre las dos concentraciones es pequeño), se deber dosificar con cuidado el medicamento y monitorear a la persona que lo recibe para determinar si presenta señales de toxicidad. Dosis efectiva 50: Es la dosis que produce un efecto terapéutico en el 50% de la población que recibe la droga. Dosis tóxica 50: Es la dosis que produce efectos tóxicos en 50% de la población que recibe la droga.

RESULTADOS

Postulado 2

Fase 1

Fase 4

Fase 2

Fase 3

Postulado 1 Postulado 3 Figura 2. Efecto biológico del músculo recto anterior de la rana en presencia de concentraciones crecientes de acetilcolina.

DISCUSIÓN

En la figura 2 es posible observar el comportamiento que se da en la transmisión de la información entre las neuronas motoras y las fibras musculares esqueléticas en la unión neuromuscular, la cual es una sinapsis química entre la neurona y la fibra muscular, en la que se libera el neurotransmisor acetilcolina de la terminal nerviosa, cuando el botón presináptico es alcanzado por el potencial de acción. Esta fluye por difusión y alcanza al receptor específico en la membrana de la fibra muscular. La unión de la acetilcolina con su receptor provoca alteraciones de las propiedades eléctricas de la membrana muscular, desencadenando un potencial de acción. Esto ocurre hasta que la acetilcolinesterasa hidroliza la acetilcolina evitando que siga activando a sus receptores en la sinapsis neuromuscular. (Morón, 2002) Se sabe que existe un sistema de túbulos transversos en la membrana de la fibra muscular, los cuales son dirigidos hacia el interior de la fibra muscular y reciben el potencial de acción generado en la unión neuromuscular, lo que genera la liberación de calcio intracelular del retículo sarcoplásmico que actúa sobre los filamentos contráctiles. Así, los miofilamentos de actina y de miosina se deslizan uno sobre otro con gasto de ATP, causando un aumento en la fuerza de contracción y acortando el musculo, generando de este modo una contracción muscular. (Katzung, 2016).

En base a esto, es posible determinar la habilidad de la célula de abrir los canales rápidos de Na+ durante la fase 0 la cual está en relación con el potencial de membrana en el momento de la excitación. Si el potencial de membrana está en su línea basal, todos los canales rápidos de Na+ estarán cerrados, y la excitación los abrirá todos, causando una gran entrada de iones Na+, por lo que en la fase 1 del potencial de acción (PA) al recibir el estímulo, se abren los canales de sodio presentes en la membrana, y por tanto el Na+ entra en la célula a favor del gradiente de concentración, de manera que el potencial de membrana cambia a positivo mediante el intercambio de iones, produciéndose una despolarización, durante la fase 2 o meseta del PA se mantiene por un equilibrio entre el movimiento hacia el interior del Ca2+ a través de los canales iónicos para el calcio y el movimiento hacia el exterior del K+ a través de los canales lentos de potasio, por consiguiente durante la fase 3 de repolarización rápida del PA, los canales voltaje-dependientes para el calcio se cierran, mientras que los canales lentos de potasio permanecen abiertos, esto asegura una corriente hacia fuera, que corresponde al cambio negativo en el potencial de membrana, que permite que más tipos de canales para el K+ se abran y finalmente la fase 4 donde el potencial de membrana se encuentra en reposo por actividad de la bomba sodio-potasio. (Saénz, 1993). Así pues, el primer paso de un fármaco para producir respuesta consiste en su unión con un receptor. En 1926, Clark postuló que la unión de pequeñas moléculas a las membranas celulares se podía describir mediante las isotermas de adsorción de Langmuir, las cuales derivan de aplicar la ley de acción de masas al fenómeno de adsorción de los gases a la superficie de los metales. Según esta aproximación, la fracción de receptores ocupados por un fármaco depende de la concentración del mismo y de la constante de disociación en equilibrio del complejo fármaco-receptor, en base a esto es posible identificar sus postulados en la figura 2, donde el primero indica que la unión Fármaco-Receptor, es decir acetilcolina-receptor es un proceso reversible, el segundo es que a mayor número de Receptores “ocupados” mayor efecto farmacológico, lo que es posible explicar mediante la observación de la fura 2 donde se visualiza que a mayor ocupación de los receptores de acetilcolina hay mayor contracción del musculo recto de la rana y finalmente el tercer postulado donde la respuesta máxima se alcanza cuando todos los receptores están ocupados. 1 Mediante la figura 2 también es posible detallar la teoría de la ocupación de los receptores. En ella, la combinación de la droga con su receptor y su consecuencia, el efecto biológico, son analizados en base al modelo de cinética enzimática desarrollado por Michaelis-Menten, de manera parecida a la unión de un sustrato con la enzima para producir un producto. Así, para el caso de la interacción acetilcolina-receptor, la magnitud de la respuesta biológica se considera directamente proporcional al porcentaje de los

receptores ocupados por las moléculas de la acetilcolina, con un máximo equivalente a la ocupación total (saturación) de los sitios receptores. Los conceptos antes expuestos resultan de los trabajos fundamentales de Ariëns y Stephenson quienes, modificando la teoría de la ocupación de los receptores postulada por Clark, establecieron que no es sólo la afinidad de la droga por el receptor la determinante del efecto biológico, sino que éste depende también de la actividad intrínseca (o eficacia). A partir de ellos, se visualiza la acción de la droga sobre la célula como resultante de un fenómeno en dos etapas: 1) Unión de la droga con el receptor. 2) Producción del efecto.2 Si bien la teoría de ocupación de los receptores (Clark) con las modificaciones introducidas por Ariëns y Stephenson interpretan de manera adecuada la mayor parte de los fenómenos vinculados a la interacción drogareceptor, no alcanzan a explicar todos los casos. Entre ellos podemos mencionar: la desensibilización por exposición a altas dosis del agonista, la gradual desaparición de la respuesta luego de una exposición prolongada a las drogas y ciertos casos de irreversibilidad transitoria en la acción de antagonistas competitivos (anormalidad atropínica). Es por ello por lo que se han postulado interpretaciones más modernas en la interacción drogareceptor. Es de destacar que muchas de estas son compatibles entre sí, llevando de esta manera a concebir el fenómeno en estudio, como la resultante de interacciones de diverso tipo entre las drogas y las moléculas receptoras incluidas en el medio fisicoquímico especial de las membranas celulares o en el citoplasma. 3 CONCLUSIÓN Mediante el desarrollo de esta práctica fue posible analizar el efecto de las dosis crecientes de acetilcolina sobre la contracción del musculo recto anterior de la rana, así como se logró determinar el fenómeno observado con los postulados de la teoría de la ocupación e identificar el efecto máximo producido por acetilcolina. Así pues, se concluye que, la interacción entre el fármaco y su receptor está determinada por la selectividad del fármaco y por la afinidad por su receptor, por lo que La activación del receptor por un fármaco agonista activa una vía de señalización celular, que desencadena una serie de eventos bioquímicos dentro de las células de un órgano o un tejido, para que esas células en conjunto produzcan un efecto fisiológico. BIBLIOGRAFIA - Morón Rodríguez Francisco J. y Levy Rodríguez Mayra. FARMACOLOGÍA GENERAL La Habana: Editorial Ciencias Médicas; (2002). -

Katzung, B. G., & Trevor, A. J. Farmacología básica y clínica (Décimo tercera ed.). México, D.F.: McGraw-Hill. (2016).

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Saénz Campos, D. Principios de farmacología general y administración de fármacos. Ciudad Universitaria, Rodrigo Facio: Editorial Universidad de Costa Rica. (1993).

FUENTES DE CONSULTA:

1. https://esteve.org/wp-content/uploads/2018/01/137036.pdff 24/10/20; 15:50 hrs

Consultado:

2. https://biblioceop.files.wordpress.com/2011/02/farmacodinamia-1072009.pdf. Consultado: 25/10/20; 13:35 hrs. 3. https://farmacomedia.files.wordpress.com/2010/03/farmacodinamia. pdf Consultado: 25/10/20; 20:15 hrs...