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Élimination des médicaments
Élimination rénale
La plupart des molécules sont éliminées
par le rein dans l'urine, soit intactes,
soit sous forme de produit de dégradation. Cette élimination rénale est liée à
la structure particulière de l'endothélium au niveau des capillaires du glomérule (B). Cette disposition permet en
effet le libre passage des molécules
dont la masse est inférieure à 5 000, et
une filtration partielle de celles comprises entre 5 000 et 50 000. A quelques
rares exceptions près, les molécules à
usage thérapeutique et leurs métabolites
ont une masse moléculaire bien inférieure et seront filtrées par le gloméruie, passant du sang dans l'urine primitive. La membrane basale qui
sépare l'endothélium du capillaire de'
l'épithélium contient des glycoprotéines chargées et constitue pour les
molécules de masse plus élevée, et en
fonction de leur charge une barrière de
filtration d'étanchéité variable.
En plus de la filtration glomérulaire (B), certaines molécules plasmatiques peuvent également aboutir dans
l'urine par une sécrétion active (C).
Certains cations et certains anions seront sécrétés dans la lumière du tubule
par des systèmes de transport spécifique, consommant de l'énergie. La capacité de ces transporteurs est cependant limitée. En présence de plusieurs
substrats voisins, on peut observer à
leur niveau des phénomènes de compétition (p.266).
Au cours du passage à travers les
tubules, le volume de l'urine est réduit
de plus de 100 fois, aboutissant à
concentrer de façon équivalente la molécule filtrée ou ses métabolites (A). Le
gradient de concentration ainsi formé
entre l'urine et le sang ou le liquide extracellulaire est maintenu pour les molécules qui ne peuvent pas franchir
l'épithélium tubulaire. Dans le cas des
molécules lipophiles, ce gradient de
concentration entraînera cependant la
réabsorption d'une partie des molécules filtrées. Cette réabsorption est due
dans la plupart des cas à une diffusion
passive. C'est pourquoi l'importance de
cette réabsorption est fonction du pH de
l'urine dans le cas de substances dont la
dissociation dépend elle-même du pH.
Comme indication du degré de dissociation, on utilise la valeur du pK, qui
indique le pH auquel la moitié de la
substance est sous forme protonée. La
représentation graphique de ce phénomène est donnée dans le cas d'une
aminé dont le pK est de 7. Si le pH de
l'urine est de 7, la moitié du groupement aminé est sous forme protonée hydrophile et donc incapable de franchir
la membrane (points bleus), l'autre
moitié non chargée (points rouges)
peut, elle, quitter la lumière du tubule
en suivant le gradient qui se forme. A ce
niveau existe encore une réaction
d'équilibre entre la base et la forme protonée. Pour une aminé dont le pK est
plus élevé (7,5) ou au contraire plus bas
(6,5), on obtiendra pour un pH urinaire
de 7, une quantité plus faible ou plus
forte de l'aminé sous forme non
chargée, c'est-à-dire absorbable. On
obtient des variations tout à fait comparables avec une substance dont le pK est
de 7, en faisant varier le pH de l'urine
d'une 1/2 unité pH vers le haut ou vers
le bas.
Le phénomène décrit ci-dessus
pour les substances basiques s'applique
également pour les substances acides
mais avec la différence fondamentale
que dans le cas d'un groupement
COOH, c'est la forme chargée qui se
forme lorsque l'on augmente le pH urinaire (alcalinisation) bloquant ainsi la
reabsorption.
Il est parfois souhaitable de modifier la valeur du pH urinaire, par
exemple lors d'un empoisonnement
avec des substances protonables, de
façon à accélérer l'élimination du
poison, par exemple une acidification
dans le cas d'un empoisonnement par la
méthamphétamine ou une alcalinisation
lors d'une intoxication par le phénobarbital.
Élimination des médicaments
Élimination rénale
La plupart des molécules sont éliminées
par le rein dans l'urine, soit intactes,
soit sous forme de produit de dégradation. Cette élimination rénale est liée à
la structure particulière de l'endothélium au niveau des capillaires du glomérule (B). Cette disposition permet en
effet le libre passage des molécules
dont la masse est inférieure à 5 000, et
une filtration partielle de celles comprises entre 5 000 et 50 000. A quelques
rares exceptions près, les molécules à
usage thérapeutique et leurs métabolites
ont une masse moléculaire bien inférieure et seront filtrées par le gloméruie, passant du sang dans l'urine primitive. La membrane basale qui
sépare l'endothélium du capillaire de'
l'épithélium contient des glycoprotéines chargées et constitue pour les
molécules de masse plus élevée, et en
fonction de leur charge une barrière de
filtration d'étanchéité variable.
En plus de la filtration glomérulaire (B), certaines molécules plasmatiques peuvent également aboutir dans
l'urine par une sécrétion active (C).
Certains cations et certains anions seront sécrétés dans la lumière du tubule
par des systèmes de transport spécifique, consommant de l'énergie. La capacité de ces transporteurs est cependant limitée. En présence de plusieurs
substrats voisins, on peut observer à
leur niveau des phénomènes de compétition (p.266).
Au cours du passage à travers les
tubules, le volume de l'urine est réduit
de plus de 100 fois, aboutissant à
concentrer de façon équivalente la molécule filtrée ou ses métabolites (A). Le
gradient de concentration ainsi formé
entre l'urine et le sang ou le liquide extracellulaire est maintenu pour les molécules qui ne peuvent pas franchir
l'épithélium tubulaire. Dans le cas des
molécules lipophiles, ce gradient de
concentration entraînera cependant la
réabsorption d'une partie des molécules filtrées. Cette réabsorption est due
dans la plupart des cas à une diffusion
passive. C'est pourquoi l'importance de
cette réabsorption est fonction du pH de
l'urine dans le cas de substances dont la
dissociation dépend elle-même du pH.
Comme indication du degré de dissociation, on utilise la valeur du pK, qui
indique le pH auquel la moitié de la
substance est sous forme protonée. La
représentation graphique de ce phénomène est donnée dans le cas d'une
aminé dont le pK est de 7. Si le pH de
l'urine est de 7, la moitié du groupement aminé est sous forme protonée hydrophile et donc incapable de franchir
la membrane (points bleus), l'autre
moitié non chargée (points rouges)
peut, elle, quitter la lumière du tubule
en suivant le gradient qui se forme. A ce
niveau existe encore une réaction
d'équilibre entre la base et la forme protonée. Pour une aminé dont le pK est
plus élevé (7,5) ou au contraire plus bas
(6,5), on obtiendra pour un pH urinaire
de 7, une quantité plus faible ou plus
forte de l'aminé sous forme non
chargée, c'est-à-dire absorbable. On
obtient des variations tout à fait comparables avec une substance dont le pK est
de 7, en faisant varier le pH de l'urine
d'une 1/2 unité pH vers le haut ou vers
le bas.
Le phénomène décrit ci-dessus
pour les substances basiques s'applique
également pour les substances acides
mais avec la différence fondamentale
que dans le cas d'un groupement
COOH, c'est la forme chargée qui se
forme lorsque l'on augmente le pH urinaire (alcalinisation) bloquant ainsi la
reabsorption.
Il est parfois souhaitable de modifier la valeur du pH urinaire, par
exemple lors d'un empoisonnement
avec des substances protonables, de
façon à accélérer l'élimination du
poison, par exemple une acidification
dans le cas d'un empoisonnement par la
méthamphétamine ou une alcalinisation
lors d'une intoxication par le phénobarbital.