Właściwości farmakokinetyczne
Wapnia chlorek dwuwodny

Właściwości farmakokinetyczne wapnia chlorku dwuwodnego

Wapnia chlorek dwuwodny jest związkiem nieorganicznym dostarczającym jony wapnia (Ca²⁺), które odgrywają kluczową rolę w wielu procesach fizjologicznych organizmu. Właściwości farmakokinetyczne tej substancji obejmują proces dystrybucji, metabolizmu i eliminacji jonów wapnia w organizmie, a także specyficzne mechanizmy transportu w zależności od drogi podania i współistniejących warunków klinicznych.¹

Dystrybucja wapnia w organizmie

Dystrybucja wapnia w organizmie jest zróżnicowana i zależy od rodzaju tkanki. Wapń stanowi istotny składnik płynów ustrojowych, gdzie jego stężenie podlega ścisłej regulacji. W płynie zewnątrzkomórkowym (około 19 litrów) stężenie wapnia wynosi około 2,5 mmol/l, natomiast w płynie wewnątrzkomórkowym (około 23 litrów) jedynie około 1 mmol/l.²

Po podaniu dożylnym wapnia chlorku dwuwodnego, jony wapnia łatwo dyfundują przez błony naczyń włosowatych. W przypadku podania w postaci roztworu do infuzji zawierającego wapnia chlorek, dystrybucja jonów wapnia podlega podobnym mechanizmom jak innych elektrolitów zawartych w roztworze.³

Szczególnie istotny jest fakt, że stężenie wapnia w osoczu podlega ścisłej regulacji hormonalnej. Stężenie to jest kontrolowane przez hormon przytarczyc, kalcytoninę i witaminę D. Około 47% wapnia w osoczu występuje w zjonizowanej, fizjologicznie czynnej postaci, około 6% tworzy kompleksy z anionami (takimi jak fosforany lub cytryniany), a pozostała część (około 47%) związana jest z białkami, głównie z albuminą.⁴

Należy podkreślić, że stężenie albumin w osoczu ma istotny wpływ na stopień jonizacji wapnia. Jeśli stężenie albumin osocza jest zwiększone (jak w przypadku odwodnienia) lub zmniejszone (często w chorobach nowotworowych), wpływa to na stopień jonizacji wapnia. Z tego powodu całkowite stężenie wapnia w osoczu ocenia się zwykle w zestawieniu ze stężeniem albuminy w osoczu.⁵

Wapń w zabiegach dializacyjnych

W przypadku zastosowania wapnia chlorku dwuwodnego w roztworach do dializy otrzewnowej, transport wapnia wykazuje specyficzne zależności. Transport wapnia między roztworem dializacyjnym a krwią pacjenta zależy od kilku czynników:⁶

• stężenia glukozy w roztworze dializacyjnym
• objętości wlewu
• stężenia wapnia zjonizowanego w surowicy
• stężenia wapnia w roztworze dializacyjnym

⁷

Istnieje określona zależność kierunku transportu wapnia: im wyższe stężenie glukozy, objętość wlewu i stężenie wapnia w surowicy, a im niższe stężenie wapnia w roztworze dializacyjnym, tym większe jest przenikanie wapnia od pacjenta do dializatu. Ta zależność ma kluczowe znaczenie w planowaniu terapii dializacyjnej.⁸

W przypadku typowego schematu ciągłej ambulatoryjnej dializy otrzewnowej (CADO) z zastosowaniem trzech worków 1,5% glukozy i jednego 4,25% glukozy z wapniem 1,25 mmol/l, ocenia się, że dochodzi do usunięcia do 160 mg wapnia na dobę. Taka ilość umożliwia pacjentom przyjmowanie doustne większej dawki leków zawierających wapń i witaminy D, bez ryzyka hiperkalcemii.⁹

Wapń w hemofiltracji

W przypadku zastosowania wapnia chlorku dwuwodnego w roztworach do hemofiltracji, dystrybucja jonów wapnia uzależniona jest od zapotrzebowania organizmu, stanu metabolicznego i stopnia funkcjonowania nerek. Podobnie jak inne elektrolity zawarte w roztworze do hemofiltracji, wapń nie podlega metabolizmowi w klasycznym rozumieniu tego procesu.¹⁰

Wapń w regionalnej antykoagulacji cytrynianowej

W przypadku stosowania wapnia chlorku dwuwodnego w postaci produktu leczniczego do infuzji w zabiegach ciągłej terapii nerkozastępczej (CRRT), powolnej codziennej dializy przedłużonej (SLEDD) i plazmaferezy terapeutycznej (TPE) z regionalną antykoagulacją cytrynianową, cel terapeutyczny substytucji wapnia jest ograniczony do stabilizacji wapnia we krwi pacjenta na poziomie fizjologicznym. W takich przypadkach właściwości farmakokinetyczne wapnia dostarczonego przez infuzję są identyczne z właściwościami farmakokinetycznymi wapnia endogennego w krążeniu systemowym, wynikającymi z fizjologicznej regulacji wapnia we krwi.¹¹

Wapń w roztworach buforowanych wodorowęglanem

W przypadku roztworów dializacyjnych zawierających wodorowęglan, badania kliniczne u pacjentów wykazały, że wodorowęglan z dializatu osiąga równowagę z wodorowęglanem zawartym we krwi w ciągu 2 godzin fazy zalegania. Ta równowaga może wpływać na zachowanie się jonów wapnia w roztworze.¹²

Metabolizm i eliminacja wapnia

Dokładny mechanizm przemian wapnia w organizmie nie jest w pełni poznany. Wapń jest wydalany z moczem w ilości zależnej od stężenia jonów wapnia w surowicy.¹³

Główną drogą wydalania wapnia są nerki, lecz znaczna część ulega nerkowemu wchłanianiu zwrotnemu. Nadmiar wapnia jest wydalany głównie przez nerki. Wapń niewchłonięty jest wydalany z kałem, łącznie z wapniem wydzielonym z żółcią i sokiem trzustkowym. Mniejsze ilości są tracone z potem, naskórkiem, włosami i paznokciami. Wapń przenika również przez łożysko i do mleka kobiecego.¹⁴

Wpływ stanu klinicznego na farmakokinetykę wapnia

Wydalanie wody i elektrolitów, w tym wapnia, uzależnione jest od wielu czynników, takich jak:¹⁵

• zapotrzebowanie komórkowe
• stan metaboliczny organizmu
• stopień funkcjonowania nerek
• utrata płynów innymi drogami (jelitową, przez płuca i skórę)

¹⁶

W przypadku roztworów zawierających mleczan, jon mleczanowy jest szybko metabolizowany w wątrobie do pirogronianu wchodzącego w cykl Krebsa, w wyniku którego dochodzi do wytwarzania dwuwęglanów. Ten proces może pośrednio wpływać na gospodarkę wapniową.¹⁷

U pacjentów z prawidłową funkcją wątroby, mleczan zostaje szybko zmetabolizowany, na co wskazują prawidłowe poziomy pośrednich metabolitów. Ta sprawność metaboliczna wątroby ma znaczenie dla utrzymania homeostazy elektrolitowej, w tym wapniowej.¹⁸

Wpływ osmotyczny glukozy na kinetykę wapnia w dializie

Glukoza, stosowana jako środek osmotyczny w roztworach do dializy otrzewnowej, jest powoli wchłaniana, przy czym zmniejsza się gradient dyfuzji między roztworem dializacyjnym a płynem zewnątrzkomórkowym. Ultrafiltracja jest największa na początku czasu zalegania, osiągając maksimum po upływie około dwóch do trzech godzin. Później rozpoczyna się wchłanianie glukozy z postępującym spadkiem ultrafiltracji.¹⁹

Po 4 godzinach objętość ultrafiltratu osiąga średnio 100 ml przy 1,5%, 400 ml przy 2,3% i 800 ml przy 4,25% roztworze glukozy. Przez 6 godzin dializy wchłonięte zostaje 60 do 80% glukozy zawartej w roztworze dializacyjnym. Te parametry mają istotny wpływ na transport wapnia podczas zabiegu dializy otrzewnowej.²⁰

Homeostaza aminokwasów a metabolizm wapnia

W przypadku stosowania roztworów zawierających zarówno wapnia chlorek dwuwodny, jak i aminokwasy, należy uwzględnić zachodzące zależności metaboliczne. Aminokwasy tworzą złożony system wzajemnie powiązanych substancji. Pomiędzy niektórymi aminokwasami występuje bezpośrednia zależność metaboliczna. Ponadto zmiany w profilu aminokwasów mogą mieć wpływ na inne procesy przemian, w tym na gospodarkę elektrolitową.²¹

Stężenia wolnych aminokwasów w osoczu ulegają znaczącym wahaniom, jednak organizm dąży do utrzymania substratów aminokwasów na poziomie fizjologicznym i zapobiegania zaburzeniom równowagi w ogólnym profilu aminokwasów. Jeżeli mechanizmy kompensacyjne organizmu funkcjonują prawidłowo, dopiero znaczne zmiany w ilości dostarczanych substratów są w stanie zaburzyć homeostazę aminokwasów we krwi, co może pośrednio wpływać na gospodarkę wapniową.²²

Efekt objętościowy roztworów wapnia chlorku

Podanie roztworu zawierającego wapnia chlorek dwuwodny w infuzji dożylnej powoduje zwiększenie objętości płynu w przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Roztwory te łatwo dyfundują przez błony naczyń włosowatych. Około 1/3 podanej objętości pozostaje w układzie naczyniowym, a pozostałe 2/3 podanej objętości opuszcza szybko łożysko naczyniowe przechodząc do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. W związku z powyższym efekt objętościowy i czas działania roztworu jest krótkotrwały.²³