学习目标
1.掌握 药物作用的基本规律、常见的药物不良反应、量-效关系、常用的药物安全评价指标;
2.了解 非特异性药物作用机制与特异性药物作用机制的差别。
药效学(药物效应动力学)是药理学的一个组成部分,是研究药物对机体的作用及其规律的学科。其主要的任务是阐明药物的药理效应和作用机制。
第一节 药物的效应和作用
一、药物作用与药理效应
1.药物作用
指药物与机体细胞间的初始作用,如肾上腺素与血管平滑肌细胞膜上的α受体结合。

2.药理效应
指药物的初始作用所引起的机体组织器官在功能和形态上的变化,是机体对药物反应的表现,如肾上腺素与α受体结合后引起血管平滑肌收缩,血压升高。
二、量效关系
1.量效关系
药理效应在一定范围内随剂量增加而增大,这就是药物的剂量-效应关系。药理效应与血药浓度的关系密切,故在药理学研究中常用浓度-效应关系。
2.量-效曲线
将药理效应作为纵坐标、药物剂量或药物浓度为横坐标作图则得到药物的量-效曲线。如将药物剂量或药物浓度改用对数值作图则成典型的对称S曲线。
3.量反应与质反应
在量-效反应中,如果药理效应的强弱或大小能够量化,则称为量反应,如血压的升降、平滑肌的舒缩等,可用具体数量或最大反应的百分率表示。
某些药理效应只能用全或无、阳性或阴性来表示,则称为质反应,如死亡与生存、惊厥与不惊厥等。
4.最小有效剂量、最小致死量、效能、效价强度
(1)刚能引起药物效应的最小药量或最小药物浓度叫做最小有效剂量或最小有效浓度,亦称阈剂量或阈浓度。
(2)如果反应指标是死亡则此时的剂量称为最小致死量。
(3)随着药物剂量或浓度的增加,药物效应相应增加,当效应增加到最大程度后,增加药物的剂量或浓度药物的效应不再继续增加,这时药物的最大效应称为效能,它反映药物内在活性的大小。
(4)药物的效价强度是指能引起等效反应(一般采用50%效应量)的同类药物的相对浓度或剂量,它反映药物与受体的亲和力大小,其值越小则强度越大。
5.半数有效量(ED50)、半数致死量(LD50)
在质反应的量-效曲线中,能引起50%的动物产生阳性反应的剂量称为半数有效量(ED50),如用药物浓度表示,则称为半数有效浓度(EC50)。
能引起50%的动物死亡的剂量称为半数致死量(LD50),如果效应指标为中毒或药物剂量变成浓度,则可改用半数中毒浓度(TC50)、半数中毒剂量(TD50)或半数致死浓度(LC50)来表示。
常以半数致死量(LD50)和半数有效量(ED50)的比值,即治疗指数[(TI)LD50/ED50]来表示药物的安全性,TD50/ED50、TC50/EC50也表示药物的安全性,也称为治疗指数。一般治疗指数越大,药物越安全。
但有时TI并不可靠,故现在认为较好的药物安全性指标是ED95~TD5的距离,称为安全范围,其值越大越安全。
第二节 药物的治疗作用和不良反应
药物作用的治疗效果包括治疗作用和不良反应。
一、药物的治疗作用
治疗作用是指符合用药目的、能够防治疾病、有利患者康复的药物作用,包括
对因治疗和对症治疗。
(一)对因治疗
或称治本,用药目的在于消除原发致病因子,彻底治愈疾病的治疗称为对因治疗,如应用抗生素杀灭或抑制体内致病菌,应用特异性解毒药治疗某些重金属中毒等。
(二)对症治疗
用药目的在于改善症状,挽救患者生命的治疗,称为对症治疗,或称治标。
对症治疗虽不能根除病因,但是由于临床上有许多疾病的病因尚未明确或缺乏特效治疗药物,因而经常需要对症治疗,很多疾病甚至需要终生对症治疗。如对临床某些重危急症如休克、惊厥、心力衰竭、脑水肿等的处理多属对症治疗。因此,在临床工作中需要根据患者的病情,按照“
急则治其标,缓则治其本”的原则,选择对症治疗或对因治疗,或两种治疗同时进行。
二、药物的不良反应
凡不符合用药目的,并给患者带来不适甚至痛苦的反应称为不良反应。药物不良反应的种类较多,常常是药物作用的延伸并可预知,但不一定都能避免。
1.副作用
是药物所固有的,是在治疗剂量下出现的与治疗目的无关的药理效应。这是由于药物作用的选择性低,影响多个组织器官,当某一药理效应被用作治疗作用时,其他效应就成为副作用。例如阿托品用于解除胃肠道痉挛时,会引起口干、心悸、便秘等副作用。
2.毒性反应
毒性反应是指在剂量过大或蓄积过多时发生的对机体组织器官的危害性反应,比较严重,常可以预知,也是应该避免发生的不良反应,包括急性毒性和慢性毒性两种。
急性毒性多损害循环、呼吸及神经系统功能,常发生较快;而慢性毒性一般发生较缓,多损害肝、肾、骨髓、内分泌等器官功能。致癌、致畸胎、致突变三致反应是药物的特殊毒性,也属于慢性毒性范畴。
3.后遗效应
是指停药后血药浓度已降至最低有效浓度(阈浓度)以下时还残存的生物效应。
后遗效应可以是短暂而轻微的,如服用镇静催眠药次日清晨的宿醉现象;也可以是较长而严重的,如长期应用肾上腺皮质激素,停药后肾上腺皮质功能低下状态可持续较长时间。
4.停药反应
突然停药后原有疾病或症状加剧称为停药反应,又称回跃反应(reboundreaction)。例如长期服用降压药物,突然停药后次日血压的急剧回升。
5.变态反应
变态反应是一类免疫反应,也称过敏反应,其产生与药理效应和剂量无关,表现因人因药各异,反应严重度差异很大。可以出现从I型到IV型的变态反应;从轻微的皮疹、发热至造血系统抑制;从肝肾功能损害至过敏性休克等。
变态反应的致敏物质比较复杂,可以是药物本身,或是其代谢产物,也可能是药物制剂中的杂质。预防的办法之一是在用药前先做皮肤过敏试验,但仍有少数假阳性或假阴性反应。
6.特异质反应
是指少数特异体质的患者对某些药物反应特别敏感,产生超出常人的强烈的药理效应。
这种反应与免疫反应无关,可能是一类与遗传异常有关的反应。
第三节 药物的作用机制
一、改变细胞周围的理化环境
如应用抗酸药中和胃酸、应用甘露醇在肾小管内提高晶体渗透压而利尿等。
二、参与或干扰细胞代谢
补充机体缺乏的生命代谢物质如铁、维生素、激素及其他元素等。
三、影响生理物质的转运
机体内许多无机离子、代谢产物、神经递质、激素在体内的跨膜转运需要载体参与,干扰这一载体即可产生显著的药理效应。如利尿药因抑制肾小管Na+的重吸收而发挥排钠利尿作用。
四、影响酶的活性
细胞内酶的种类很多,分布极广,参与众多生理、生化和物质代谢活动。干扰酶的活性就会产生药理作用。有的药物抑制酶的活性,如新斯的明竞争性抑制胆碱酯酶、奥美拉唑不可逆性抑制胃黏膜H+-K+-ATP酶(抑制胃酸分泌)、苯巴比妥诱导肝药酶、解磷定能使被有机磷酸酯抑制的胆碱酯酶复活等,而有些药本身就是酶,如胃蛋白酶。
五、作用于细胞膜的离子通道
细胞膜上有许多无机离子通道,控制Na+、Ca2+、K+、Cl-等离子的跨膜转运,对维持细胞的兴奋性和功能有重要作用。药物可以直接干扰或阻断这些离子通道,从而影响细胞的生理、生化功能。
六、影响核酸代谢
许多抗癌药物是通过干扰癌细胞DNA或RNA代谢过程而发挥疗效的。临床常用的许多抗生素(包括喹诺酮类)也是通过影响细菌核酸代谢而发挥抑菌或杀菌效应的。
七、影响免疫机制
除免疫血清及疫苗外,免疫增强药(如左旋咪唑)及免疫抑制药(如环孢素)通过影响机体免疫机制而发挥疗效。
八、受体机制
受体是药物作用的主要靶点,通过影响受体功能发挥药物作用机制。
第四节 受体学说、药物与受体的相互作用
一、受体的概念
受体是一种大分子蛋白质,存在于细胞膜、细胞质或细胞核中。
其本质多为大分子蛋白质。受体可由一个或多个亚基或亚单位组成。
在受体结构中能与配体特异性结合的部位叫做结合位点或受点。受体能识别和传递信息,与体内的神经递质、激素、自身活性物质或药物等配体结合后,能通过第二信使等信息放大系统,产生特定的生理、生化效应。每种受体在体内一般都有相应的内源性配体,而外源性药物则常是化学结构与内源性配体相似的物质。
二、受体的类型
(一)含离子通道的受体
又称直接配体门控通道型受体,存在于快速反应细胞的膜上。受体激动时离子通道开放,细胞外离子进入细胞,使细胞膜去极化或超极化,从而引起兴奋或抑制效应。脑中Y氨基丁酸受体情况亦类似,其他如甘氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸受体都属于这一类型。
(二)G蛋白偶联受体
这一类受体数量最多,许多神经递质及激素的受体都需要G蛋白转导至细胞内的第二信使,最后产生生理效应。例如肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺、M-乙酰胆碱、阿片类、嘌呤类、前列腺素及一些多肽激素等的受体都是G蛋白偶联受体。
(三)含有酪氨酸激酶活性的受体
这类细胞膜上的受体与药物结合后,能促进酪氨酸残基的自我磷酸化而增强酶的活性,对细胞内的底物产生作用,促进其酪氨酸磷酸化,激活胞内蛋白激酶,从而增加DNA及RNA合成,加速蛋白合成,产生生理效应。这类受体包括胰岛素、胰岛素样生长因子、表皮生长因子、血小板生长因子等的受体。
(四)细胞内受体
甾体激素和甲状腺素受体存在于细胞浆内,与相应留体结合形成复合物后,增加转录并促进某种活性蛋白质的合成。
三、受体学说的几个概念
药物与受体之间的相互作用主要表现为药物与受体结合形成复合物,以及该复合物解离之间的可逆的动态平衡。
药物与受体的结合需要有亲和力,而要产生药理效应则必须有内在活性。没有内在活性只有亲和力的药物可以与受体结合,是不能产生药理效应。
四、作用于受体的药物分类
(一)激动药
既有受体亲和力又有内在活性的药物称为激动药,它们能与受体特异结合并产生药理效应。
根据内在活性系数α值的大小,可将激动药分为完全激动药和部分激动药。完全激动药有较强的亲和力和内在活性(α=1),而部分激动药有较强的亲和力但却只有较弱的内在活性(0<α<1)。部分激动药单独存在时有较弱的激动药的作用,但是当它和完全激动药同时存在时却有对抗完全激动药的作用。
(二)拮抗药
拮抗药是指有较强的亲和力而无内在活性(α=0)的药物。
拮抗药又可以分为竞争性拮抗药和非竞争性拮抗药两大类。
竞争性拮抗药能与激动药竞争相同的受体,这种竞争性的结合是可逆的。因此,不管竞争性拮抗药的浓度有多大,只要通过增加激动剂的浓度与竞争性拮抗药竞争相同的受体,最终都能够达到原来激动剂的最大效应(效能)。而非竞争性拮抗药与受体结合后是相对不可逆的,因此,即使增加激动药的浓度也不能竞争和与被占领的受体结合,药物的效能减小。
五、受体的生理调节
受体的数量、亲和力及效应经常受到各种生理及药理因素的影响而改变,经常通过代谢转换处于动态平衡状态。连续用药后药效递减是常见的现象,一般称为耐受性、不应性、快速耐受性等。
由于受体原因而产生的耐受性称为受体脱敏。
具有酪氨酸激酶活性的受体可被细胞内吞而数目减少,这一现象称为受体数目的向下调节。
受体与不可逆拮抗药结合后相当于失去一部分受体,如银环蛇咬伤中毒时,胆碱能Nn受对激动药脱敏。相反,在连续应用拮抗药后受体会向上调节,反应敏化。例如长期应用β受体拮抗药后,由于受体向上调节,突然停药时会出现反跳反应。
本章小结
药物作用和药物效应是有区别的,药物作用的基本方式包括兴奋和抑制;药物作用具有特异性和选择性;药物效应在一定范围内随药物剂量的增加而增加;药物作用的效果包括治疗作用和不良反应;大多数药物是与受体结合而产生作用的;药物与受体结合产生作用既要有亲和力,还要有内在活性。
最佳选择题
效价强度用以表示
A.药物的安全性
B.药物的治疗指数
C.药物作用的强弱
D.药物的极量
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『正确答案』C
『答案解析』药物的效价强度是指能引起等效反应(一般采用50%效应量)的同类药物的相对浓度或剂量,它反映药物与受体的亲和力大小,其值越小则强度越大。
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简答题
1.简述药物的基本作用、药物的治疗作用、不良反应、量-效关系。
答:药物作用包括治疗作用和不良反应。治疗作用是指符合用药目的、能够防治疾病、有利患者康复的药物作用,包括对因治疗和对症治疗。凡不符合用药目的,并给患者带来不适甚至痛苦的反应称为不良反应。
量效关系:药理效应在一定范围内随剂量增加而增大,这就是药物的剂量-效应关系。药理效应与血药浓度的关系密切,故在药理学研究中常用浓度-效应关系。
2.什么是激动药、拮抗药、部分激动药、竞争性拮抗药?
答:激动药:既有受体亲和力又有内在活性的药物称为激动药,它们能与受体特异结合并产生药理效应。根据内在活性系数α值的大小,可将激动药分为完全激动药和部分激动药。完全激动药有较强的亲和力和内在活性(α=1),而部分激动药有较强的亲和力但却只有较弱的内在活性(0<α<1)。
拮抗药是指有较强的亲和力而无内在活性(α=0)的药物。拮抗药又可以分为竞争性拮抗药和非竞争性拮抗药两大类。竞争性拮抗药能与激动药竞争相同的受体,这种竞争性的结合是可逆的。