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de un modelo farmacocinético. A, B y C se denominan coeficientes,

mientras que

a

,

b

y

g

se denominan exponentes. Tras una inyección

en bolo, los seis parámetros de la ecuación 41 son mayores que 0.

La razón principal para utilizar ecuaciones poliexponencia-

les es que describen las concentraciones plasmáticas observadas

tras una inyección en bolo, excepto para la especificación errónea

ya mencionada en el primer minuto. La farmacocinética compar-

timental es estrictamente empírica: los modelos describen los datos,

no el proceso por el que se alcanzan las observaciones. Por fortuna,

las ecuaciones poliexponenciales nos permiten usar muchas de las

ideas unicompartimentales desarrolladas con anterioridad, con

cierta generalización de los conceptos. Esto implica la conversión

de la ecuación 41 en un modelo de volúmenes y depuraciones con

un aspecto atractivo aunque no necesariamente preciso.

La ecuación 41 señala que las concentraciones en el tiempo

son la suma algebraica de tres funciones distintas: Ae

-

a

t

, Be

-

b

t

y Ce

-

g

t

.

Por lo general

a

>

b

>

g

aproximadamente en un orden de mag-

nitud. Podemos describir estas funciones por separado en forma

de gráficas, igual que su suma, como se muestra en la

figura 9-19 .

En el tiempo 0 (t =0), la ecuación 41 se reduce a

C

0

= A + B + C

(42)

La suma de los coeficientes A, B y C es igual a la concentración

inmediatamente después de un bolo. Se deduce que A+B+C=can-

tidad de bolo V

1

.

A menudo se da una importancia especial al menor expo-

nente. Este exponente determina la pendiente de la porción lineal-

logarítmica final de la curva. Cuando la bibliografía médica se

refiere a la semivida de un fármaco, a menos que se indique lo

contrario, la semivida es la semivida final (es decir, 0,693/menor

exponente). Sin embargo, la semivida final de los fármacos con más

de un término exponencial es casi imposible de interpretar. La

semivida final indica el límite superior del tiempo necesario para

que las concentraciones disminuyan al 50% tras la administración

del fármaco. Habitualmente, el tiempo para un descenso del 50%

es mucho más rápido que dicho límite superior. Esta cuestión se

trata con detalle en el capítulo 18.

La creación de modelos farmacocinéticos es una solución

intermedia entre descripción precisa de los datos, fiabilidad de los

resultados y operatividad matemática. La adición de exponentes al

modelo suele mejorar la descripción de las concentraciones obser-

vadas. No obstante, la adición de exponentes suele disminuir la

fiabilidad del conocimiento correcto de cada coeficiente y expo-

nente, y aumenta de modo considerable la carga matemática de los

modelos. Ésta es la razón por la que la mayoría de los modelos

farmacocinéticos se reducen a dos o tres exponentes.

Parte de la aceptación mantenida de los modelos farmacoci-

néticos poliexponenciales se debe a que pueden transformarse mate-

máticamente desde la forma exponencial ilógica admitida en la

ecuación 41 a una forma compartimental más lógica, como en la

fi­ gura 9-15 .

Las constantes de microvelocidad, expresadas como k

ij

,

definen la velocidad de transferencia del fármaco desde un compar-

timento i a un compartimento j. El compartimento 0 es un com­

partimento fuera del modelo, por lo que k

10

es la constante de

microvelocidad para procesos que actúan mediante metabolismo o

eliminación que eliminan el fármaco de modo irreversible del com-

partimento central (similar a k en el modelo unicompartimental). Las

constantes de microvelocidad intercompartimentales (k

12

, k

21

, etc.)

describen el movimiento del fármaco entre el compartimento central

y los periféricos. Cada compartimento periférico tiene al menos dos

constantes de microvelocidad, una para la entrada de fármaco y otra

para la salida. En la

figura 9-15

se muestran las constantes de micro-

velocidad para modelos bi y tricompartimentales. Las ecuaciones

diferenciales que describen la velocidad de cambio para la cantidad

de fármaco en los compartimentos 1, 2 y 3 se deducen directamente

de las constantes de microvelocidad. En el modelo bicompartimental,

las ecuaciones diferenciales de cada compartimento son

​ dx

1

 ___ 

dt

 ​=E + x

2

k

21

− x

1

k

10

− x

1

k

12

(43)

​ dx

2

 ___ 

dt

 ​= x

1

k

12

− x

2

k

21

donde E es la velocidad de entrada del fármaco. En el modelo tricom-

partimental, las ecuaciones diferenciales de cada compartimento son

​ dx

1

 ___ 

dt

 ​= E + x

2

k

21

+ x

3

k

31

− x

1

k

10

− x

1

k

12

− x

1

k

13

(44)

​ dx

2

 ___ 

dt

 ​= x

1

k

12

− x

2

k

21

​ dx

3

 ___ 

dt

 ​= x

1

k

13

− x

3

k

31

Un modo sencillo de elaborar modelos farmacocinéticos es con-

vertir estas ecuaciones diferenciales para diferenciar las ecuaciones,

de modo que dx se convierte en

x y dt se convierte en

t. Con un

t de 1 segundo, el error al hacer lineales las ecuaciones diferen-

ciales es menor del 1%. De este modo, los ordenadores pueden

simular fácilmente la farmacocinética con una hoja de cálculo.

En el modelo unicompartimental, k era tanto la constante de

velocidad como el exponente. En el modelo multicompartimental, las

relaciones son más complicadas. La interconversión entre constantes

de microvelocidad y exponentes se complica mucho al añadir expo-

nentes, porque cada exponente es una función de cada constante de

microvelocidad y viceversa.Los interesados en estas interconversiones

pueden encontrarlas en la hoja de cálculo Excel convert.xls que puede

descargarse de

http://www.opentci.org/doku.php?id=code:code .

Evolución temporal de la acción del fármaco

El plasma no es el lugar de la acción del fármaco en el caso de los

fármacos anestésicos. Hay un lapso entre la concentración del fár­

maco en el plasma y en el sitio de acción. Por ejemplo, una diferencia

significativa entre el fentanilo y el alfentanilo es el inicio más

rápido del efecto del alfentanilo. La barra naranja en la gráfica

superior de la

figura 9-20

muestra la duración de una infusión de

fentanil

o 9

. Las muestras arteriales inmediatas confirman la eleva-

ción de la concentración de fentanilo. La evolución temporal del

efecto electroencefalográfico (borde espectral) se retrasa de 2 a 3 mi­

nutos respecto a la elevación rápida de la concentración arterial.

Este retraso se denomina histéresis. La concentración plasmática

máxima en el momento de la infusión disminuye. Después de alcan-

zar la concentración plasmática máxima (y la silueta de «Mickey

Mouse» que aparece en la concentración plasmática máxima), la

concentración de fentanilo disminuye rápidamente. No obstante, el

efecto del fentanilo se retrasa también bastante respecto al descenso

de la concentración. La gráfica inferior de la

figura 9-20

muestra el

mismo diseño del estudio en un paciente que recibe alfentanilo. La

histéresis es menor con el alfentanilo que con el fentanilo debido al

rápido equilibrio sangre-encéfalo del alfentanilo.

Por lo general, el modelo para la relación entre el plasma y

el sitio de acción del fármaco es un modelo de «sitio de acción»,

como se muestra en la

figura 9-21

. El sitio de acción del fármaco

está conectado con el plasma mediante un proceso de primer

orden. La ecuación que relaciona la concentración en el sitio de

acción con la concentración plasmática es

​ dCa ____ 

dt

 ​= k

e0

× Cp − k

e0

× Ca

(45)

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Farmacología y anestesia

II