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Distribuzione ed accumulo di una sostanza

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  • Descrizione: Dopo che una sostanza entrata nel flusso ematico, essa viene distribuita dai capillari a tutti i distretti dell'organismo. La distribuzione dipende innanzitutto dalla percentuale di sostanza legata alle proteine: le molecole legate non possono uscire dal letto sanguigno. Alcune sostanze, uscite dai capillari, che possiedono un endotelio fenestrato, al liquido interstiziale, non riescono per via delle loro caratteristiche a superare le membrane cellulari e ad entrare nelle cellule.
  • Tipologia: Università
  • Testo completo: Dopo che una sostanza è entrata nel flusso ematico, essa viene distribuita dai capillari a tutti i distretti dell'organismo.
    La distribuzione dipende innanzitutto dalla percentuale di sostanza legata alle proteine: le molecole legate non possono uscire dal letto sanguigno.
    Alcune sostanze, uscite dai capillari, che possiedono un endotelio fenestrato, al liquido interstiziale, non riescono per via delle loro caratteristiche a superare le membrane cellulari e ad entrare nelle cellule. Altre si distribuiscono dappertutto, altre ancora si concentrano in particolari organi in seguito a trasporto attivo, dissoluzione nei grassi, formazioni di legami specifici (proteine specifiche per sostanze basiche, presenti anche nei tessuti oltre che nel plasma...).
    In questo senso c'è da tener conto che diversi organi presentano diverse caratteristiche: alcuni sono molto ben irrorati ma "difesi" da particolari strutture (SNC, barriera ematoencefalica), altri sono ben irrorati e poco difesi (fegato, milza, rene: ci sono spazi intercellulari), altri sono una via di mezzo (gh. endocrine, capillari di media compattezza).
    Passaggio attraverso la membrana cellulare: Per gli elettroliti deboli in forma indissociata la penetrazione attraverso la membrana cellulare avviene tramite diffusione passiva semplice ed infine essi raggiungono l'equilibrio intra/extra-cellulare in funzione della differenza di pH tra ambiente intra- ed extra-cellulare.
    Essendo questa differenza piccola, anche le due concentrazioni saranno simili: se il pH extracellulare scende, gli acidi deboli si trovano più in forma HA e possono entrare nella cellula, e una volta entrati si dissociano parzialmente essendo il pH intracellulare più alto e così rimangono "intrappolati".
    Per gli elettroliti forti e quindi carichi la distribuzione intra/extra-cellulare dipende dalla permeabilità, di solito bassa, consentita dalle membrane, influenzata dalla differenza di potenziale esistente.
    I non elettroliti, come sono spesso i tossici industriali, non risentono del pH e penetrano nelle cellule per diffusione proporzionale alla loro concentrazione e al coefficiente di partizione H2O/Olio.
    La concentrazione a sua volta dipende dalle diverse entità di flusso sanguigno che si registrano in diversi organi. All'equilibrio poi la distribuzione risente della diversa affinità che diversi tessuti presentano per la sostanza, cosicché si assiste al fenomeno della ridistribuzione: in un primo momento una sostanza si distribuisce a numerosi organi, ma poi finisce con il concentrarsi solo in alcuni, presentando accumulo. Solo a questo punto la distribuzione sarà statica. In realtà è da tener conto anche della presenza di differenti enzimi e dalle diverse velocità di biotrasformazione.
    Le piccole molecole idrofile possono sfruttare anche i piccoli pori acquosi. Le sostanze inorganiche presentano spesso fenomeni di diffusione facilitata, che non richiede energia ed è più veloce della diffusione passiva semplice e spesso anche fenomeni di accumulo.
    Regole analoghe sono seguite per la distribuzione tra citoplasma e organuli intracellulari e per il superamento della placenta.
    Passaggio dei tossici attraverso le barriere fisiologiche: Per quanto concerne il passaggio nel Sistena Nervoso Centrale ricordiamo che un tossico dovrà superare la barriera emato-encefalica o quella emato liquorale (plessi coroidei). I capillari cerebrali sono costituiti da cellule prive di spazi intercellulari, e sono "impermeabilizzate" dai peduncoli degli astrociti.  L'unico modo di superare queste barriere è la diffusione passiva semplice attraverso la membrana lipidica: solo le sostanze piuttosto lipofile quindi riusciranno a raggiungere il Sistema Nervoso Centrale.
    Un'importante eccezione è rappresentata dal metilpiombo, che unendosi alla cisteina, riesce a sfruttare i trasportatori della metionina, facendosi così portare attivamente nel Sistema Nervoso Centrale. Una volta entrato il metilpiombo si scinde in metile e piombo, restando intrappolato all'interno del Sistema Nervoso Centrale.
    Un altro fattore limitante la penetrazione nel Sistema Nervoso Centrale è la bassissima concentrazione di proteine plasmatiche che si ha nel liquor, cosicché si raggiunge ben presto l'equilibrio tra farmaco libero nel plasma e farmaco libero nel liquor.
    Alcune sostanze prediligono l'accumulo in particolari siti. L'accumulo può avvenire nel sito d'azione (piombo nei reni) oppure in altre località (grassi, fungono da deposito di sostanze lipofile, sono praticamente assenti nel feto).
    Queste sostanze sono in continuo equilibrio tra sito di deposito e plasma, magari questo equilibrio sarà molto spostato a favore del sito di deposito, ma comunque quando la concentrazione plasmatica scende parte del farmaco verrà rilasciato per ristabilire l'equilibrio.
    L'accumulo da parte di particolari tessuti può rappresentare una "temporanea disintossicazione" in quanto il tossico è presente nell'organismo ma finché è bloccato in un tessuto che non sia il suo target, risulta innocuo.
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