Pharmacologie : Notions, Cinétique et Calculs de Dose Infirmiers

Ce document est une préparation au concours d'entrée IADE 2016, présenté par C.J. de l'École IADE de Marseille. Il aborde les notions fondamentales de pharmacologie, la cinétique des médicaments, la conduite à tenir lors de l'administration et la surveillance médicamenteuse, ainsi que les calculs de doses et de débits.

Objectifs Pédagogiques

• Définir les notions élémentaires de pharmacologie.

• Expliquer les différentes étapes de la cinétique des médicaments.

• Énoncer la conduite à tenir lors de l’administration d’un médicament.

• Décrire la surveillance d’un médicament (ex. morphine).

• Effectuer les opérations mathématiques de base nécessaires aux calculs de doses.

• Réaliser les conversions entre les différentes unités de masse et de volume.

• Faire preuve de raisonnement logique et d’exactitude dans les calculs de dilutions.

Introduction à la Pharmacologie

La pharmacologie est la science des substances chimiques actives, étudiant les médicaments par classe d'effets et/ou d'utilisation.

Pharmacocinétique

La pharmacocinétique est l'étude du devenir d'un médicament dans l'organisme, depuis son administration jusqu'à son élimination. Elle est souvent résumée par l'acronyme ADME :

• Absorption

• Distribution

• Métabolisme

• Élimination

Elle étudie l'évolution des concentrations du médicament dans l'organisme en fonction du temps.

Pharmacodynamie

La pharmacodynamie est l'étude des effets d'un médicament sur son site d'action. Elle inclut :

• L'effet thérapeutique : l'effet recherché du médicament.

• Les effets secondaires : effets non désirés mais souvent prévisibles.

• Les effets indésirables : effets nocifs et non souhaités.

• L'étude de la relation dose-concentration.

• L'étude de la relation dose-effet.

Étapes d'un Médicament dans l'Organisme

Entre l'administration du principe actif (PA) et son effet, on distingue trois phases :

1. Phase biopharmaceutique :

   • Désintégration/libération du PA d'une forme pharmaceutique (ex. comprimé).

   • Dissolution du PA en solution.

2. Phase pharmacocinétique :

   • Absorption du PA dans le sang.

   • Distribution du PA dans les tissus.

   • Élimination du PA.

3. Phase pharmacodynamique :

   • Fixation du PA sur un récepteur.

   • Réponse (effet recherché).

Détail des Phases Pharmacocinétiques (ADME)

1. Absorption

L'absorption est le processus par lequel un médicament quitte son site d'administration pour atteindre la circulation systémique.

Paramètres mesurant l'absorption :

• La biodisponibilité (F) :

  • Fraction du médicament qui atteint la circulation systémique sous forme inchangée.

  • Rapport entre la quantité administrée et absorbée.

  • Par définition, pour la voie intraveineuse (IV), la biodisponibilité est de 100 %.

• La vitesse d'absorption :

  • Appréciée par le Tmax (temps nécessaire pour atteindre la concentration maximale).

  • Appréciée par la Cmax (concentration maximale atteinte).

Voies d'administration des médicaments :

• Voie orale (per os)

• Voies parentérales :

  • Intradermique

  • Sous-cutanée (SC)

  • Intramusculaire (IM)

  • Intraveineuse (IV)

  • Voies relevant d'un acte médical : intra-artérielle, intra-rachidienne, intra-cardiaque, intra-articulaire, péridurale.

• Voies transmuqueuses :

  • Sublinguale

  • Rectale

  • Vaginale

  • Voies aériennes supérieures et ORL

  • Oculaire

  • Pulmonaire (inhalée)

• Voie cutanée (transdermique)

Effet de premier passage hépatique :

C'est l'épuration partielle ou complète du médicament entre l'administration et le passage dans la circulation sanguine, principalement par le foie. Ce phénomène réduit la quantité de médicament atteignant la circulation générale.

Les voies d'administration permettant d'éviter cet effet sont :

• Voie intraveineuse (+++)

• Voie sublinguale

• Voie transdermique, sous-cutanée, intramusculaire

• Voie inhalée

• Voie nasale

2. Distribution

La distribution est la répartition du médicament dans l'ensemble des tissus et organes à partir du compartiment vasculaire. Elle se fait à deux niveaux :

• Distribution plasmatique

• Diffusion tissulaire

Distribution plasmatique :

Dans le plasma, le médicament existe sous deux formes :

• Lié aux protéines plasmatiques (albumine, globuline) :

  • Constitue une "réserve" de principe actif.

  • Joue un rôle de transporteur.

• Libre :

  • Seule la forme libre du médicament est active.

  • Seule la forme libre peut se fixer sur les tissus.

Diffusion tissulaire :

Pour produire son effet, le médicament doit atteindre son site d'action. La fraction libre diffuse du compartiment plasmatique vers le compartiment tissulaire. Le médicament peut se fixer :

• Au niveau de son site d'action (effet désiré).

• Au niveau d'un tissu pour lequel il a une affinité particulière (ex. médicaments lipophiles dans les tissus graisseux, avec un risque d'effets secondaires).

La diffusion tissulaire dépend de plusieurs facteurs :

• Seules les molécules liposolubles peuvent franchir les barrières physiologiques.

• Seules les molécules non ou peu ionisées peuvent franchir les membranes cellulaires polarisées.

• La vascularisation des tissus.

En résumé, une substance médicamenteuse est d'autant mieux distribuée qu'elle présente :

• Une faible fixation aux protéines plasmatiques.

• Une forte affinité pour les protéines tissulaires.

• Une liposolubilité importante.

La distribution est d'autant plus rapide qu'elle concerne des organes ou tissus bien perfusés.

3. Métabolisme

Le métabolisme correspond aux transformations chimiques que subissent la plupart des médicaments dans l'organisme. Son but est de rendre le médicament plus hydrosoluble pour faciliter son élimination.

• Sites de métabolisme : foie (+++) > rein > poumon.

• Les métabolites sont les médicaments ayant subi une biotransformation. Ils peuvent être actifs ou inactifs.

4. Élimination

L'élimination est la disparition du médicament de l'organisme. Elle se fait principalement :

• Dans les urines par le rein.

• Dans la bile par le foie.

• Par le poumon pour les gaz anesthésiques.

L'élimination rénale dépend de :

• La clairance rénale :

  • Volume théorique totalement épuré de la substance médicamenteuse par unité de temps (L/h).

  • Elle quantifie l'élimination d'un médicament.

• La demi-vie d'élimination (T½) :

  • Temps nécessaire pour que la concentration plasmatique diminue de moitié.

  • Reflète la vitesse d'élimination.

  • Détermine la fréquence d'administration du médicament.

Pharmacodynamie : Ce que le Médicament Fait à l'Organisme

La pharmacodynamie étudie les effets des médicaments sur les différents appareils de l'organisme.

Types d'effets :

• Effet thérapeutique : l'effet recherché (ex. l'analgésie pour la morphine).

• Effets secondaires : effets non désirés mais souvent prévisibles (ex. la sédation pour la morphine).

• Effets indésirables : effets nocifs et non souhaités (ex. la dépression respiratoire pour la morphine).

Relation dose-effet :

• L'index thérapeutique (IT) est le rapport entre la dose thérapeutique et la dose toxique. Un IT élevé indique une meilleure sécurité d'emploi.

Interactions médicamenteuses :

• Addition : l'effet obtenu est égal à la somme des effets de chaque médicament (effet A + effet B).

• Synergie : l'effet obtenu est supérieur à la somme des effets de chaque médicament (effet obtenu > effet A + effet B).

• Antagonisme : l'effet obtenu est inférieur à celui de chaque médicament pris séparément (effet obtenu < effet A et effet B).

Médicaments et Prescriptions Médicamenteuses

Définition du médicament :

L'article L 115 du Code de Santé Publique définit un médicament comme toute substance ou composition présentée comme possédant des propriétés préventives ou curatives à l'égard des maladies humaines ou animales. Il s’agit aussi de tout produit pouvant être administré à l’homme ou l’animal en vue d’établir un diagnostic médical ou de restaurer, corriger ou modifier leurs fonctions organiques.

Grands groupes de médicaments :

• Médicaments préventifs : (ex. vaccins).

• Médicaments curatifs : s'attaquent à la maladie ou à son étiologie (ex. antibiotiques).

• Médicaments symptomatiques : traitent les symptômes sans s'attaquer à la maladie (ex. Doliprane pour la douleur).

• Médicaments substitutifs : apportent à l'organisme un constituant absent (ex. insuline).

Classes de médicaments et dénomination :

On distingue les classes thérapeutiques (ex. Antalgiques, Anti-inflammatoires, Cardiologie) et, à l'intérieur de celles-ci, des classes pharmacologiques (ex. parmi les anti-infectieux : antibiotiques, antiparasitaires, antifongiques, antiviraux, antiseptiques).

Les médicaments peuvent être désignés par :

• Le nom chimique (ex. acide acétylsalicylique).

• La Dénomination Commune Internationale (DCI) (ex. aspirine).

• Les noms commerciaux (ex. Aspégic*, Kardégic*).

Les médicaments sur ordonnance :

Ces médicaments peuvent avoir des effets toxiques et ne sont délivrés que sur ordonnance. Ils sont classés sur trois listes :

• Listes I et II :

  • Médicaments susceptibles de présenter un danger direct ou indirect pour la santé.

  • Nécessitent une surveillance médicale en raison de leur activité ou de leurs effets indésirables (Art L.5132- du CSP).

  • La Liste I comprend les médicaments présentant les risques les plus élevés par rapport à la Liste II.

• Liste des stupéfiants :

  • Médicaments présentant un potentiel d'abus et de dépendance, ainsi que des risques pour la santé publique, malgré leurs intérêts thérapeutiques.

Conduite à Tenir (CAT) lors de l'Administration d'un Médicament

L'infirmier(e) doit respecter la règle des 5 B pour sécuriser l'administration des médicaments (HAS – juillet 2011) :

1. Bon patient : Contrôler l'identité du patient.

2. Bon médicament : Contrôler le nom du médicament, sa date de péremption et son intégrité.

3. Bonne dose : Vérifier que la prescription est complète (ne pas modifier en cas de doute, interroger le prescripteur).

4. Bonne voie : Vérifier la voie d'administration.

5. Bon moment : Respecter l'heure d'administration.

Après administration, il est impératif de noter l'acte sur la feuille de surveillance et de surveiller les effets du médicament.

Exemple de Surveillance Médicamenteuse : La Morphine

Les objectifs de la surveillance infirmière des médicaments sont de :

• Contrôler l'efficacité du traitement administré.

• Dépister les effets secondaires ou indésirables.

• Participer, si besoin, à la pharmacovigilance.

Risques et Surveillance de la Morphine :

La surveillance de l'efficacité du traitement se fait notamment via l'Échelle Visuelle Analogique (EVA) pour la douleur.

La Pharmacovigilance

La pharmacovigilance a pour objet la surveillance du risque d'effets indésirables ou toxiques résultant de l'utilisation des médicaments. C'est un système de surveillance, d'alerte et d'analyse de ces alertes.

• Elle s'étend aux produits dérivés du sang, à ceux d'origine humaine et aux contraceptifs.

• La déclaration est obligatoire auprès du Centre Régional de Pharmacovigilance (CRPV).

• Les professionnels concernés sont : les médecins, dentistes, sages-femmes (prescripteurs), pharmaciens (produit délivré), et tout professionnel de santé ayant eu connaissance d'effets indésirables.

Calcul de Dose / Calcul de Débit

Optimisation de la formation infirmière :

« Toute erreur de calcul et/ou de raisonnement, d’absence d’unité au résultat, erreur de conversion et/ou non respect de la prescription médicale entraîne l’annulation de la question, soit zéro à l’ensemble de la question portant sur les calculs de dose, calcul de débit »

4 Règles de Base et Intérêts Professionnels :

1. Règle de conversion : Prescription des agents anesthésiques en μg et présentation en mg.

2. Règle des produits en croix : Chercher une équivalence entre mg prescrits et mL injectés.

3. Concentration / Dilution : Calculer la concentration d'une solution.

4. Calcul de débit de perfusion : Planifier un traitement sur une durée donnée.

Règle de Conversion :

Unité de masse :

g ← dg ← cg ← mg ← μg ← ng

• 1 g = 1000 mg

• 1 mg = 1000 μg

• Le gamma (γ) correspond au microgramme (μg) : 1 γ = 1 μg.

Unité de volume :

m³ ← dm³ ← cm³ ← mm³

• Il faut une tranche de 3 chiffres pour représenter une unité de volume.

Unité de capacité :

L ← dL ← cL ← mL

• Le volume est aussi appelé capacité quand il s'agit de mesurer la contenance d'un objet creux.

Correspondance entre volume et capacité :

1 Litre (L) = 1 décimètre cube (dm³)

Règle des Produits en Croix :

Permet de trouver une quatrième donnée lorsque trois sont connues.

Si A = B et X = C, alors X = (A * C) / B

Exemple : Injecter 165 mg d'un produit. Ce produit se présente en flacon de 20 mL = 1 g. Quelle quantité de liquide en mL devez-vous prélever ?

• 1 g = 1000 mg

• 20 mL = 1000 mg

• X mL = 165 mg

• X = (20 mL * 165 mg) / 1000 mg = 3,3 mL

Concentration :

Représente une masse dissoute dans une unité de volume d'une solution. Elle s'exprime en :

• Pour cent (%).

• Pour mille (‰).

• Pour dix mille (‱).

Exemple : Une solution à 5% signifie 5 g pour 100 mL, soit 5000 mg pour 100 mL, ou 50 mg pour 1 mL.

Exemple : Combien de produit actif contient une solution à 0,75% ?

• 0,75% = 0,75 g pour 100 mL = 750 mg pour 100 mL = 7,5 mg pour 1 mL.

Dilution :

Exemple : Diluer 3 g d'un produit lyophilisé dans 60 mL d'EPPI (Eau Pour Préparations Injectables). Quelle est la concentration (en %) de la solution ?

• 3 g pour 60 mL

• Pourcentage = (masse en g / volume en mL) * 100

• (3 g / 60 mL) * 100 = 5 g pour 100 mL, soit une solution à 5%.

Débit de Perfusion :

Le débit est une quantité de liquide ou de gaz écoulée dans un temps donné : Débit = Volume / Temps.

Perfusion par gravité (en gouttes/min) :

Exemple : Calculer le débit d'une perfusion de 500 mL de Ringer Lactate (RL) à passer en 2 heures.

• Facteur de conversion : 1 mL = 20 gouttes (standard).

• Volume total en gouttes = 500 mL * 20 gouttes/mL = 10 000 gouttes.

• Temps total en minutes = 2 heures * 60 min/heure = 120 minutes.

• Débit = 10 000 gouttes / 120 minutes = 83,3 gouttes/min.

• Arrondir à l'entier le plus proche : 83 gouttes/min (par défaut ou par excès selon la politique).

Perfusion par pousse-seringue électrique (PSE) (en mL/heure) :

Exemple : Préparation d'une seringue de 120 mg de Morphine pour 24 heures à administrer au PSE. Vous disposez d'ampoules de 1 mL dosées à 10 mg et d'une seringue de 50 mL. La quantité totale de votre dilution sera de 48 mL. Quel sera le débit du PSE ?

• Quantité de morphine nécessaire : 120 mg.

• Nombre d'ampoules : 120 mg / 10 mg/ampoule = 12 ampoules.

• Volume de morphine : 12 ampoules * 1 mL/ampoule = 12 mL.

• Volume de solvant : Volume total de dilution - Volume de morphine = 48 mL - 12 mL = 36 mL.

• Débit du PSE = Volume total de dilution / Temps = 48 mL / 24 heures = 2 mL/heure.