药理学概论

药理学概论一、药理学的性质与任务（一）基本概念1）药物（drug）：是可以改变或查明机体生理功能及病理状态，可用以预防、诊断及治疗疾病的化学物质。2）毒物：是指在较小剂量即对机体产生毒害作用，损害人体健康的化学物质。3）药理学：研究药物与机体（包括病原体）相互作用的规律及其原理。·研究在药物影响下机体细胞功能如何发生变化——药效动力学·研究药物本身在体内的过程，即机体如何对药物进行处理——药代动力学4）药理学是以生理学、生化学、病理学、病理生理学、免疫学、分子生物学等为基础，为防治疾病、合理用药提供基本理论、基本知识和科学的思维方法。是基础医学与临床医学、医学与药学、药学与化学的桥梁。（二）药理学的任务是：1）阐明药物作用及其机制，为临床合理用药、发挥药物最佳疗效、防治不良反应提供理论依据；2）开发新药、发现药物新用途；3）为其它生命科学的研究提供重要的科学依据和研究方法。（三）药理学的实验方法：现代药理学研究越来越依赖于基础学科的前沿知识，如基础工程、分子药物配体理论等。常用药理学实验方法有整体与离体功能检测法、行为学实验方法、形态学方法、生物检定法、电生理学方法、生物化学和分子生物方法、免疫学方法及化学分析方法等。根据实验的不同，药理学的实验方法又分为：1）实验药理学方法：以健康动物（包括清醒动物和麻醉动物）和正常器官、组织、细胞、亚细胞、受体分子和离子通道等为对象，进行药物效应动力学和药物代谢动力学的研究。实验药理学方法对于分析药物作用、作用机制及药物代谢动力学的过程具有重要意义；2）实验治疗学方法：是以病理模型动物或组织器官为实验对象，观察药物治疗作用的一种方法。3）临床药理学方法：以健康志愿者或病人为对象，研究药物的药效学、药动学和药物的不良反应，并对药物的疗效和安全性进行评价，促进新药开发，推动药物治疗学发展，确保合理用药。第一章药物效应动力学第一节药物的基本作用一、药物作用与药理效应1.药物作用（drugaction）：是指药物与机体细胞间的初始作用，是动因。2.药理效应（pharmacologicaleffect）：是药物作用的结果，是机体反应的表现，对不同脏器有其选择性（selectivity）。因此，药理效应实际上是机体器官原有功能水平的改变，功能的提高称为兴奋（excitation）、亢进（augmentation），功能的降低称为抑制（inhibition）、麻痹（paralysis）。过度兴奋转入衰竭（failure），是另外一种性质的抑制。3.药理效应与治疗效果，后者简称疗效（therapeuticeffect）并非同义词4.药物效应的两重性：药物既能治病也能致病。二、治疗效果1.对因治疗（etiologicaltreatment）：用药目的在于消除原发致病因子，彻底治愈疾病。2.对症治疗（symptomatictreatment）：用药目的在于改善症状称为对症治疗，或称治标。对症治疗未能根除病因，但在诊断未明或病因未明暂时无法根治的疾病却是必不可少的。在某些重危急症如休克、惊厥、心力衰竭、高热、剧痛时，对症治疗可能比对因治疗更为迫切。三、不良反应定义：凡不符合用药目的并为病人带来不适或痛苦的反应统称为药物不良反应。少数较严重的不良反应是较难恢复的，称为药原性疾病（druginduceddisease），例如庆大霉素引起神经性耳聋，肼屈嗪引起红斑性狼疮等。1.副反应（sidereaction）：由于药理效应选择性低，涉及多个效应器官，当某一效应用作治疗目的时，其他效应就成为副反应（通常也称副作用）。例如阿托品用于解除胃肠痉挛时，将会引起口干、心悸、便秘等副反应。副反应是在常用剂量下发生的，一般不太严重，但是难以避免的。2.毒性反应（toxicreaction）：指在剂量过大或蓄积过多时发生的危害性反应，一般比较严重，但是可以预知也是应该避免发生的不良反应。·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；致癌（carcinogenesis）、致畸胎（teratogenesis）、致突变（mutagenesis）三致反应也属于慢性毒性范畴。3.后遗效应（residualeffect）：指停药后血药浓度已降至阈浓度以下时残存的药理效应。4.停药反应（withdrawalreaction）：突然停药后原有疾病的加剧，又称回跃反应（reboundreaction）。5.变态反应（allergicreaction）：是一类免疫反应。非肽类药物作为半抗原与机体蛋白结合为抗原后，经过接触10天左右敏感化过程而发生的反应，也称过敏反应（hypersensitivereaction）。常见于过敏体质病人。临床表现各药不同，各人也不同。反应性质与药物原有效应无关，用药理拮抗药解救无效。反应严重度差异很大，与剂量也无关，临床用药前常做皮肤过敏试验，但仍有少数假阳性或假阴性反应。6.特异质反应（idiosyncrasy）：少数特异体质病人对某些药物反应特别敏感，反应性质也可能与常人不同，但与药物固有药理作用基本一致，反应严重程度与剂量成比例，药理拮抗药救治可能有效。第二节药物剂量与效应关系·剂量-效应关系（dose-effectrela-tion-ship）:药理效应与剂量在一定范围内成比例。由于药理效应与血药浓度的关系较为密切，故在药理学研究中更常用浓度-效应关系（concentration-effectrelationship）。用效应强弱为纵座标、药物浓度为横座标作图，得直方双曲线（rectangularhyperbola）。如将药物浓度改用对数值作图，则呈典型的对称S型曲线，这就是通常所讲的量效曲线。·量反应（gradedresponse）：药理效应强弱呈连续增减的量变。·质反应（all-or-noneresponse或quantalresponse）：药理效应只能用全或无，阳性或阴性表示。如死亡与生存、抽搐与不抽搐等，必需用多个动物或多个实验标本以阳性率表示。用累加阳性率的对数剂量（或浓度）作图也呈典型对称S型量效曲线（图2-2）。图2－2质反应的频数分布曲线和累加量效曲线频数分布曲线：100个人的有限剂量分布情况（常态分布）；累加量效曲线：频数分布曲线中每个长方形的累加曲线从上述两种量效曲线可以看出下列几个特定位点：·最小有效浓度（minimumeffectiveconcentration）：即刚能引起效应的阈浓度（thresholdconcentration）。·效能：随着剂量或浓度的增加，效应也增加，当效应增加到一定程度后，若继续增加浓度或剂量而其效应不再继续增加，这一药理效应的极限称为最大效应。（maximumefficacy），·半数有效量（medianeffectivedose）：能引起50%阳性反应（质反应）或50%最大效应（量反应）的浓度或剂量,分别用半数有效浓度（EC50）及半数有效剂量（ED50）表示。如果效应指标为中毒或死亡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）、半数致死剂量（LD50）表示。·药物效应强度（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，反映药物与受体的亲和力，其值越小则强度越大。药物的效能与效应强度含意完全不同，二者并不平行。例如利尿药以每日排钠量为效应指标进行比较,氢氯噻嗪的效应强度大于呋塞米，而后者的效能大于前者（图2-3）。·治疗指数（therapeuticindex）：TD50/ED50或TC50/EC50的比值称为是药物的安全性指标。治疗指数为4的药物相对较治疗指数为2的药物安全。由于TD与ED两条量曲线的首尾可能重叠，即ED95可能大于TD5，就是说在没能获得充分疗效的剂量时可能已有少数病人中毒，因此不能认为治疗指数为4的药物是安全的。还由于该指标所指的药物效应及毒性反应性质不明确，这一安全指标并不可靠。·在动物实验常用LD50/ED50作为治疗指数，性质相似。·较好的药物安全性指标是ED95～TD5之间的距离，称为安全范围（marginofsafety），其值越大越安全。药物的安全性与药物剂量（或浓度）有关，因此如果将ED与TD两条量效曲线同时画出并加以比较则比较具体（图2-4）。图2－4药物的安全性指标：治疗指数及安全范围A药的治疗指数比B药大，A药与C药的治疗指数相等，但A药的安全范围较大，C药的治疗指数比B药大，而安全范围无区别。○有效量的量效关系△中毒量的量效关系●有效百分数减中毒百分数第三节药物与受体一、概念：1.受体（receptor）：细胞在进化过程中形成的细胞蛋白组分，能识别周围环境中某种微量化学物质，首先与之结合，并通过中介的信息转导与放大系统，触发随后的生理反应或药理效应。2.受体具有如下特性：1）灵敏性：受体只需很低浓度的配体结合就能产生显著的效应2）高度特异性：引起某一类型受体兴奋反应的配体的化学结构非常相似，但不同光学异构体的反应可以完全不同。3）饱和性：受体数目是一定的，因此，配体与受体结合的剂量反应曲线具有饱和性，作用于同一受体的配体之间存在竟争现象。4）可逆性：配体与受体的结合是可逆的，配体与受体复合物可以解离，解离后可得到原来的配体而非代谢物。5）多样性：同一受体可广泛分布到不同的细胞而产生不同效应，受体多样性是受体亚型分类的基础，受体受生理、病理及药理因素调节，经常处于动态变化之中。3.药物与受体结合产生效应不仅要有亲和力，还要有内在活性（intrinsicactivity）,后者用α表示，0≤α≤100%。两药亲和力相等时其效应强度取决于内在活性强弱；当内在活性相等时，则取决于亲和力大小。二、作用于受体的药物分类1.受体激动药（L）：对相应受体既有亲和力，又有内在活性的药物，它们能与受体结合并激动受体而产生效应。α达100%。2.受体拮抗药（I）：虽然也有较强的亲和力，但缺乏内在活性，α=0，本身不能引起效应，却占据一定量受体，拮抗激动药的作用。3.竞争性拮抗药（competitiveantagonist）：能与激动药互相竞争与受体结合，这种结合是可逆性的。在实验中如果L与I同时存在则[RT]=[R]+[LR]+[IR]，代入上述基本公式并加推导得4.部分激动药（partialagonist）：和R结合的亲和力不小，但内在活性有限，α100%，量效曲线高度（Emax）较低。与激动药同时存在时，当其浓度尚未达到Emax时，其效应与激动药协同，超过此限时则因与激动药竞争R而呈拮抗关系，此时激动药必需增大浓度方可达到其最大效能。第一节吸收药物的吸收（absorption）是指药物自体外或给药部位经过细胞组成的屏蔽膜进入血液循环的过程。多数药物按简单扩散（simplediffusion）物理机制进入体内。扩散速度除取决于膜的性质、面积及膜两侧的浓度梯度外，还与药物的性质有关。药物多是弱酸性或弱碱性有机化合物，其离子化程度受其pKa（酸性药物解离常数的负对数值）及其所在溶液的pH而定，这是影响药物跨膜被动转运，吸收分布排泄的一个可变因素。按Handerson-Hasselbalch公式：弱酸性药物当PH=pKa时，弱碱性药物当Ph=pKa时，二、给药方式1.胃肠道给药口服（peros）给药是最常用的给药途径。小肠内pH接近中性，粘膜吸收面广，缓慢蠕动增加药物与粘膜接触机会，是主要吸收部位。首关效应：药物吸收后通过门静脉进入肝脏。有些药物首次通过肝脏就发生转化，减少进入体循环量，叫做首关消除（firstpasselimination）。2.注射给药1）静脉注射（intravenous,iv）可使药物迅速而准确地进入体循环，没有吸收过程。肌肉注射（intramuscular,im）及皮下注射（subcutaneous,sc）药物也可全部吸收，一般较口服快。2）动脉注射（intra-arterial,ia）可将药物输送至该动脉分布部位发挥局部疗效以减少全身反应。3.呼吸道给药肺泡表面积大（达200m2），与血液