(精)药物效应动力学.ppt
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1、第二章 药物效应动力学(Pharmacodynamics),第一节 药物的基本作用,药物作用(drug action)指药物对机体的初始作用,是动因。是分子反应机制,有其特异性。药理效应(pharmacological effect)是药物作用的结果,是机体反应的表现。,一、药物作用与药理效应,NA与血管平滑肌细胞内-R结合(药物作用)NA引起血管收缩,血压上升(药理效应),举例,Drugs,Receptors,Enzymes,Transporters,Nucleic acid,药理效应的基本类型 药理效应是机体器官原有功能水平的改变,功能的提高为兴奋(excitation),兴奋进一步增强就
2、是亢进(augmentation)功能的降低称为抑制(inhibition),进一步抑制称为麻痹(paralysis)。过度的兴奋转入衰竭(failure),是另外一种性质的抑制,Drug effect,excitation,augmentation,inhibition,paralysis,failure,Original level,药物作用的特异性,特异性取决于药物的化学结构(Structureactivity relationship)药物的化学结构包括:基本骨架、活性基团侧链长短及立体构型,药物作用的选择性选择性产生的基础:药物在体内分布不均匀机体组织细胞的结构不同生化功能存在差异选
3、择性临床意义:针对性强,很多药物在适当剂量下,只对某一组织或某一器官发生作用,而对其他组织或器官几乎不发生作用,特异性是相对于药物的化学结构而言的,对应于上述的药物作用;选择性是相对于机体功能而言的,对应于上述的药理效应。药物作用特异性强药理效应选择性高,药物作用特异性强并不一定引起选择性高的药理效应,二者不一定平行。如阿托品特异性阻断M-胆碱R,但药理效应选择性并不高,对心脏、血管、平滑肌、腺体及中枢神经功能都有影响,而且有的表现为兴奋,有的表现为抑制。,举例,二、治疗效果 治疗效果,也称疗效(therapeutic effect),是指药物作用的结果有利于改善病人的生理、生化功能或病理过程
4、,使患病机体恢复正常,根据治疗作用的效果,可将治疗作用分为:(1)对因治疗:用药目的在于消除原发致病因子,彻底治愈疾病的称为对因治疗或治本。(2)对症治疗:用药目的在于改善疾病的症状,称为对症治疗或治标。,对症治疗不能根除病因,但在诊断不明或病因暂时不清时,对症治疗却是必不可少的。有时对症治疗比对因治疗更为迫切,如某些重、危、急症:休克、惊厥、高热、剧痛等。,三 不良反应(adverse reaction),定义:凡与用药目的无关,并为病人带来不适或痛苦的反应统称为药物不良反应。多数不良反应是药物固有效应的延伸,在一般情况下是可以预知的,但不一定可以避免。少数严重的反应较难恢复,且可引起机体病
5、理性改变,称为药源性疾病(drug induced disease)例如:庆大霉素引起耳聋等。,分类副反应(side reaction)毒性反应(toxic reaction)后遗效应(residual effect)停药反应(withdrawal reaction)变态反应(allergic reaction)特异质反应(idiosyncrasy),1.副反应(side reaction):指药物在治疗剂量时,出现的和治疗目的无关的不适反应。主要 因为药物作用选择性低,作用较广,涉及多个效应器官而引起。,特点:a.药物本身所固有的;b.在常用剂量下产生的;c.可以预知,难以避免但可设法纠正;
6、d.一般较轻微,且多数是可以恢复的功能变化;当药物的某 一效应作为治疗目的时,其他效应就成为副作用。如:阿托品在用于解除胃肠痉挛时。,2.毒性反应(toxic reaction)药物剂量过大或药物在体内蓄积过多时发生的危害性反应。特点:a.一般比较严重 b.可以预知,也可以避免,毒性反应可因药物过量而立即发生者称为急性毒性(acute toxicity)急性毒性多损害循环、呼吸及神经系统功能。毒性反应也可因长期蓄积后逐渐产生,称为慢性毒性(chronic toxicity)慢性毒性多损害肝、肾、骨髓、内分泌系统等功能。,致癌(carcinogenesis)、致畸胎(teratogenesis)
7、、致突变(mutagenesis)属于慢性毒性范畴,也称三致反应,是新药进入临床前所必需进行检测的长期毒性。,畸胎,反应停所致海豹儿,3.后遗效应(residual effect):指停药后血浆中药物浓度已降至阈浓度以下残存的药理效应。有时后遗效应非常短暂,如服用长效巴比妥类催眠药后,次晨仍有“宿醉”现象;有时后遗效应也可能较持久,如长期应用肾上腺皮质激素,由于其对垂体前叶的负反馈作用引起肾上腺皮质萎缩,一旦停药后,肾上腺皮质功能低下,数月内难以恢复。,t,C,毒性反应,副反应,后遗效应,4.停药反应(withdrawal reaction)长期用药突然停药后原有疾病的加剧反应,又称反跳/回跃
8、反应(rebound reaction)。,5.变态反应(allergic reaction)也称过敏反应,是一类免疫反应,引起该免疫反应的抗原是非肽类药物作为半抗原与机体蛋白结合成的抗原,这类反应可引起生理功能障碍或组织损伤。反应性质与药物原有效应无关,反应严重程度与剂量不成比例。,6.特异质反应(idiosyncrasy)少数特异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,一类先天遗传异常所致的反应。例如:骨骼肌松驰药琥珀胆碱(司可林)发生的特异质反应是由于先天性血浆胆碱酯酶缺失所致。,药物剂量与效应关系(量效关系)dos
9、e-effect relationship定义:药理效应与剂量在一定范围内成比例,这就是剂量-效应关系,简称量-效关系,量-效曲线(dose-effect curve)以药理效应强度为纵坐标,药物剂量(D)或药物浓度(C)为横坐标作图则得量-效曲线。作用:直观地描述药物效应随剂量发生的变化,量反应(graded response)药理效应的强弱有的是连续增减的量变,可用具体数量或最大反应的百分率表示,称为量反应。例如心动频率、血压的升降、平滑肌的收缩等,量反应的量效曲线 如以效应强度为纵坐标,以药物的剂量D或 浓度C的数值为横坐标作图,可获得直方双曲线。,Emax,如将D 或 C的对数值与 E
10、 作图,则曲线呈典型的对称S型曲线,这就是通常所称量反应的量-效曲线,最小有效量(minimal effective dose)或最低有效浓度(minimal effective concentration):即刚能引起效应的最小药量或最小药物浓度,称阈剂量或阈浓度(threshold dose or concentration),最大效应(maximal effect,Emax):随着剂量或浓度的增加,药理效应也增加,当效应增加到一定程度后,若继续增加药物浓度或剂量而其效应不再继续增强,这一药理效应的极限称为最大效应,也称效能(efficacy)Emax代表药物效能的高低,它取决于药物本身的
11、内在活性和药理作用的特点,同时也受药物其它性质的影响,如药物的不良反应常限制了药物的用药剂量及临床应用。,半最大效应浓度(concentration for 50%of maximal effect,EC50):指能引起50%最大效应的浓度量效曲线中段斜率较陡的提示药效较激烈,较平坦的提示药效较温和。,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,效价强度值越小则强度越大。,效能(efficacy)环戊噻嗪=氢氯噻嗪=氯噻嗪氢氯噻嗪呋噻米氯噻嗪,质反应(quantal response or all-or-f none response)如果药理效应不
12、是随着药物剂量或浓度的增减呈连续性的量的变化,而表现为反应性质的变化,这种反应称质反应。用全或无,阳性或阴性的方式表现,如观察动物的死亡与生存,抽搐与否,麻痹与否,必须用多个动物或多个实验标本进行实验,观察反应的阳性率来表示其效应。,质反应的量效曲线如果按照药物浓度或剂量的区段出现阳性反应频率作图得到呈常态分布的曲线用累加阳性率与剂量(或浓度)作图也呈典型对称S型的质反应的量效曲线。,E(%),0,Log(dose),累加量效曲线,频数分布曲线,该曲线的中段斜率最大,约50%反应处接近一直线,表示药物剂量稍有增减,效应的变化就很大,质反应曲线斜率较陡的还提示实验个体差异小。,评价药物安全性指标
13、 每个药物的作用都有两重性,纵坐标上药理效应可以是治疗作用,也可以是毒性作用。,半数有效量(median effect dose,ED50)及半数致死量(median lethal dose,LD50)能引起50%的实验动物出现阳性反应时的药 物剂量称为半数有效量(ED50)若效应为死亡,则称为半数致死量(LD50)LD50是评价药物安全性的初步指标,但并不能反映药物的药效与毒性的关系,治疗指数(therapeutic index,TI)用以表示药物的安全性 TI=LD50/ED50(LC50/EC50)TI值较大为好,如TI=4的药物相对较TI=2的药物安全。,安全范围、可靠安全系数来评价药
14、物的安全性,比TI更佳 安全范围:LD5 ED95 之间的距离,值越大越安全。可靠安全系数=LD1/ED99 1 说明药物安全性较大 1 说明有效量和致死量仍有重叠,是不安全的,ED50,LD50,概率单位,概率单位,对数剂量,有效,毒性,反应,50,99,2,1,3,4,5,A,A,B,B,第三节 药物与受体,药物的作用机制(mechanism of action)涉及受体、酶、离子通道、核酸、载体、免疫系统、基因等,1878年 Langley 在研究阿托品及匹罗卡品(毛果芸香碱)对猫唾液腺分解具有拮抗作用这一现象,提出在神经末梢或腺细胞中可能存在一种能与药物结合的物质。1908年 Ehrl
15、ich在从事免疫学研究时提出了侧链理论,认为在寄生虫虫体的表面有一特殊的侧链与药物结合,如同锁和钥匙的关系,为什么有效?就是锁和钥匙配对对,并提出了受体(receptor)这一名词。,一、受体研究的由来,1972年 Sutherland 发现环磷酸腺苷(cAMP)及其与肾上腺素受体间的关系,创立了第二信使学说,为研究神经递质、激素等与受体相互作用及信号转导机理开辟了新的途径,填补了药物与受体结合后与产生效应之间的空白。,近20年来,现代生化技术已将许多受体自细胞溶脱、纯化、分子克隆化、DNA编码、确定氨基酸序列及受体构型,测定功能区段及重组入细胞膜并阐明了分子作用机理,受体的功能涉及到生理、药
16、理及病理以外的许多学科。,1957年,Sutherland在研究胰高血糖素和肾上腺素对肝糖原分解效应时,首先发现了存在于激素作用过程中的1个热稳定,可透析的因子cAMP。由此提出了第二信使的假说,该发现使他获得了1971年的Nobel生理医学奖。,继cAMP-第二信使概念提出后,Krebs发现了cAMP依赖的蛋白激酶系统在信息传递中的作用。蛋白磷酸化对糖代谢调节的研究也获得了1992年Nobel生理医学奖。,1975年,Michell提出了磷脂降解可打开钙通道的观点后,单离子通道的研究获得1991年Nobel生理学医学奖。之后离子通道的研究取得了很大进展,丰富了跨膜信息传递机制的研究。,197
17、7年,Pfeiffer分离出一种鸟苷酸结合蛋白G蛋白。Gilman和Rodbell也因为对G蛋白研究的突出贡献而荣获1994年Nobel生理学医学奖,20世纪80年代,Furchgott和Zawadzki发现乙酰胆碱引起动脉舒张依赖于内皮衍生的舒张因子(EDRF),后Murad和Ignarro揭示EDRF的化学本质即一氧化氮(NO)并研究了NO在巨噬细胞免疫功能、神经细胞传递功能以及中枢神经疾病中的作用。因NO重要作用的发现,Furchgott,Murad和Ignarro获得了1998年Nobel生理学医学奖,受体(receptor):是一类介导细胞信号转导的功能蛋白质,能识别周围环境中某种微
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