1、药 理 学 pharmacology,长治医学院 药理教研室 来丽娜,第三章 药物效应动力学 1 药物的基本作用,一、药物作用与药理效应 药物作用(drug action): 指药物对机体的初始作用。如adr与-R(+)相互反应。 药理效应(pharmacological effect):指药物作用的结果。如adr引起血管收缩,血压升高。 二、药理效应的基本类型,1.兴奋,2.抑制,三、药物作用的特性,特异性(specificity)多数药物是通过化学反应产生药理效应的,这种化学反应的专一性使药物的作用具有特异性,其物质基础是药物的化构。 选择性(selectivity)药物并非对所有组织发生
2、等同作用,多数药物只对某些组织产生明显作用,而对其它组织作用小或无作用,原因 药物与组织亲和力不同 组织生化差异 细胞结构差异。特异性与选择性不一定平行,如阿托品特异性阻断M-R,但选择性不高,对心血管、平滑肌、眼及腺体等都有影响。 二重性:, 治病, 不良反应(致病),阿托品 M,Glands Eye Smooth muscle Heart Blood vessel CNS,选 择 性,(Selectivity),(Atropine),四、治疗效果,治疗效果(therapeutic effect治疗作用)即符合用药目的,达到防治效果的作用。分为:对因治疗(etiological treatm
3、ent)对症治疗(symptomatic treatment)原则:急则治其标,缓则治其本,标本兼治。,用药的目的在于消除原发致病因子,彻底治愈疾病(治本)如:抗生素,用药的目的在于改善症状(治标)如:镇痛、退热、抗休克,五、不良反应(adverse reaction)凡不符合用药目的并为病人带来不适或痛苦的有害反应。难以恢复的严重不良反应称为药源性疾病。如链霉素耳聋。 1.副反应(side reaction):指药物在治疗量时出现与治疗目的无关的作用,较轻。原因药物选择性低,是药物本身所固有的,可预料,有时可与治疗作用互变。 2.后遗效应(residual effect)指停药后血药浓度已降
4、至阈浓度以下时残存的药理效应。如长期服用巴比妥类后次晨出现的乏力、困倦等宿醉现象。,3.毒性反应(toxic reaction)指在剂量过大或用药时间过久,药物在体内蓄积过多时发生的危害性反应,一般比较严重。可分为: 急性毒性:多损害循环、呼吸及神经系统功能; 慢性毒性:多损害肝、肾、骨髓、内分泌等功能 三致反应 致畸(teratogenesis) 致癌(carcinogenesis) 致突变(mutagenesis),4.停药反应(withdrawal reaction)突然停药后原有疾病加剧,又称回跃反应。如久服可乐定降压,突然停药次日血压将明显回升。 5.变态反应(allergic re
5、action)即过敏反应, 药物作为抗原或半抗原进入机体后所引起的病理性免疫反应,反应性质与药物原有效应无关,临床症状及严重程度差异很大,与剂量无关,从轻微的皮疹、发热甚至休克等。停药后可消失,再用时可再发生,常见于过敏体质的病人。,6.特异质反应(idiosyncrasy):少数特异体质病人对某些药物特别敏感,反应性质与药物固有的药理作用基本一致,严重程度与剂量成比例,药理性拮抗药救治可能有效,属于先天性遗传异常所致, 如红细胞内缺乏G-6-PD所致的溶血等。 7.继发反应(secondary reaction 治疗矛盾):继发于治疗作用出现的不良后果,如二重感染。,急性溶血性贫血、高铁血红
6、蛋白血症,2 药物剂量与效应关系,一、概念 量-效关系:药物剂量与效应在一定范围内成比例,以效应为纵坐标,剂量或浓度为横坐标作图,得量-效曲线。 量反应:药理效应是连续增减的量变,如血压的升降等。 质反应:药理效应只能用全或无、阴性或阳性表示,如生存与死亡等。是测定药物在某一剂量下某种效应发生频数的指标,必须用多个动物或实验标本进行实验。,量反应 药理效应是连续增减的量变,如HR、BP、尿量、呼吸、血糖的升降等。,曲线-量反应量效曲线 意义 评价药物的效应强弱, D (C),threshold dose(阈剂量),maximal dose(极量),minimal toxic dose (最小中
7、度量),minimal lethal dose (最小致死量),common dose (常用量),Pharmacodynamics,Graded response,1. 量反应及其量-效曲线(dose-effect curve ),50%,最小有效量:指刚能引起效应的剂量或浓度, 亦称阈剂量或阈浓度。 极量(maximal dose):药典规定药物的最大剂量。 常用量(common dose):常用的剂量范围,大多数病人有效的剂量maximal dosecommon dosethreshold dose,Pharmacodynamics,Graded response, D (C),thre
8、shold dose(阈剂量),maximal dose (极量),common dose(常用量),量反应参数,效能(efficacy):随着剂量的增加效应逐渐增加,达到一定程度后,剂量增加而效应不再继续增强,即达最大效应。 半最大效应浓度(EC50):指能引起50%最大效应的浓度。 效价强度(potency):指能引起等效反应 (一般采用50%效应量)的相对浓度或剂量,其值越小则强度越大。,各种利尿药的效价强度及最大效应比较,200,150,100,50,0,0.1,0.3,1,3,10,30,100,300,1000,每日尿排钠量(mmol),环戊噻嗪,呋噻咪,氢氯噻嗪,氯噻嗪,剂量(m
9、g),质反应 药理效应只能用全或无、阴性或阳性表示,如生存与死亡等。是测定药物在某一剂量下某种效应发生频数的指标,意义 评价效应或毒性的大小 半数有效量(ED50) 半数致死量(LD50) 决定效应的因素主要是个体反应差异性,Pharmacodynamics,Quantal response,质反应及其量-效曲线 ( quantal responses curves),tolerance,supersensitivity,100%95%,5%,death,effective,50%,ED50 ED95 LD5 LD50,dose,E(%),Therapeutic index (TI) LD50
10、ED50,Safety index (SI)LD5/ED95,Pharmacodynamics,Quantal response,质反应参数,半数有效量(median effective doseED50)能引起 50% 的实验动物或实验标本出现反应的浓度或剂量。 半数致死量(median lethal dose LD50)即引起半数动物死亡的剂量,数值越小,说明毒性越大。 治疗指数(therapeutic index TI)即 LD50 / ED50的比值。值越大越安全,但要注意ED和LD两条曲线的首尾重叠问题。 化疗指数:即化疗药物的LD50 / ED50的比值。,药物安全性指标,治疗指数
11、(T I) TI=LD50/ED50或TI=TD50/ED50 安全范围:最小有效量到中毒量的距离。 安全指数(SI):LD1/ED99。 TI、安全范围、SI 值越大,则药物越安全。,治疗指数,Warfarin: A Small Therapeutic Index,Percent of Patients,0,50,100,0,Log Drug Concentration,Desired Therapeutic Effect,Unwanted Adverse Effect,Penicillin: A Large Therapeutic Index,Percent of Patients,0,5
12、0,100,0,Log Drug Concentration,Unwanted Adverse Effect,Desired Therapeutic Effect,LD1,3 药物与受体,一、基本概念 受体(receptor)是一类介导细胞信号转导的功能蛋白质(可存在于细胞膜、浆和核),能识别并结合周围环境中特异性化学物质,通过中介的信息放大系统引起生物效应。 配体(ligand)能与受体特异性结合的物质,也称第一信使,包括:递质、激素、自体活性物质及药物。,受体研究的起源 1878 Langley 提出 1909 Ehilich提出锁与钥匙模型 1933 Clork受体学说 1970 N胆碱
13、受体,药物-受体作用学说,1占领学说(occupation theory) 2速率学说(rate theory) 3二态模型学说(two state theory)或称变构学说(allostearic theory),二、受体的特性:,灵敏性(specificity):只需与微量配体结合就能产生明显效应。 特异性(specificty):能准确识别及结合与其相适应的配体,产生特定的效应。 饱和性(saturability):受体的数目是有限的,作用于同一受体的配体之间存在竞争现象。 可逆性(reversibility):配体与受体可以解离, 解离后得到原来的配体而非代谢物。 多样性:同一受体可
14、分布到不同细胞而产生不同效应,是受体亚型分类的基础。,三、受体与药物的相互作用,占领学说,认为:,即50%受体与药物结合时, 则 KD = D,引起最大效应一半时所需的药物剂量。,亲和力(affinity)即药物与受体的结合力,用KD表示,单位为摩尔, KD越大,药物与受体的亲和力越小,成反比。 亲和力指数(pD2)即-lg KD = lg1/KD 与亲和力成正比。 内在活性(intrnsic activity):药物与受体结合时能激动受体的能力。通常01当两药亲和力相等时,其效应强度取决于强弱,当相等时,则取决于亲和力大小。,亲和力:a=b=c ;内在活性:abc,三种激动药与受体亲和力及内
15、在活性的比较,亲和力:xyz ;内在活性:x=y=z,四、作用于受体的药物分类,激动药(agonist):与受体既有亲和力又有内在活性的药物,它们能与受体结合并激动受体产生效应,依其大小又可分为: 完全激动药:=1 如吗啡 部分激动药:01 单独使用时对受体有较弱的激动作用,与激动药合用时,则拮抗激动药的部分效应。如喷他佐辛,拮抗药(antagonist):与受体有亲和力而无内在活性(= 0)的药物, 它们本身不产生作用,但可拮抗激动药或内源性配体的效应。又分为: 非竞争性拮抗:与激动药不是作用在同一受体或与受体形成共价键,使内在活性和亲和力都降低,不仅使激动药的量效曲线右移,且降低其最大效能
16、。 竞争性拮抗药:与激动药可逆性地竞争同一受体, 降低亲和力但不降低内在活性, 故可使激动药的量效曲线平行右移,但最大效应不变。可用拮抗参数 pA2表示。,竞争性拮抗药,非竞争性拮抗药,pA2:当激动药与拮抗药合用时,使激动药浓度增加一倍而效应与浓度未增加时一样,此时所用的拮抗药的摩尔浓度的负对数值。pA2 值越大,表示药物的特异性拮抗越强,可区分特异和非特异性拮抗药,一般特异性拮抗药的pA2在6以上;,跨膜信息传递的受体分类,门控离子通道受体 G-蛋白耦联受体 酪氨酸激酶受体 细胞内受体,4-5个亚单位(肽链)组成,反复4次穿过细胞膜,受体活化 离子通道开放 膜去极化 或超极化,配体与细胞外
17、段结合 构型改变 酪氨酸激酶活化 残基磷酸化 激活细胞内蛋白激酶 DNA、RNA合成加速 蛋白合成加速 产生生物学效应,Intracellular Mechanism: Steroid,Effect,七、细胞内信号转导,第一信使:指激素、递质、细胞因子等细胞外 信使物质、药物。 第二信使:为第一信使作用于靶细胞后在胞浆 内产生的信息分子。包括: cAMP:、D1、H2受体等激动药通过Gs作用使AC活化;、D2、M2受体、阿片受体等激动药通过Gi作用抑制AC,cAMP被磷酸二酯酶水解而灭活。cGMP:作用与cAMP相反。也受PDE灭活。,肌醇磷脂:、H1、5-HT2、M1、M3 等受体激动药与其
18、受体结合后,通过G蛋白介导激活PLC, 使PIP2水解为DAG 和IP3。DAG 在细胞膜上激活PKC, 使许多靶蛋白磷酸化而产生效应; IP3能促进细胞内钙池释放Ca2+ 。 Ca2+:对细胞功能有重要调节作用。 第三信使:指负责细胞核内外信息传递的物质,如转化因子等,参与基因调空、细胞增殖和分化及肿瘤的形成等过程。,八、受体的调节,受体脱敏(recepot desensitization):长期使用激动药后,组织或细胞对激动药的敏感性和反应性下降的现象。如只对一种类型激动药的反应性下降,称为特异性脱敏,可能与受体磷酸化或受体内移有关;如对其他类型激动药也不敏感,则称为非特异性脱敏,可能是由
19、于所有受影响的受体有一个共同的反馈调节机制,也可能受到调节的是它们信号转导通路上的某个共同环节。如受体密度下降,称为下调(down-regulation)。与药物产生耐受性有关。,受体增敏(receptor hypersensitization):可因激动药水平降低或长期应用拮抗药而造成。如受体密度增加,称为上调(up-regulation)。与停药反应有关,思考题,1.简述药物效应的基本类型. 2.药物的不良反应包括哪些?解释各种不良反应的概念。 3.解释概念及意义:受体激动药、受体阻断药、部分激动药、pA2、pD2、内在活性、效能、效价强度、LD50、ED50、治疗指数、安全范围、极量、药物的二重性 4.何谓受体脱敏?增敏?有何临床意义?,