药物效应动力学
(一)药物作用、药理效应、治疗效果和不良反应
宏观上来看,药物的作用让机体器官的功能水平改变,功能提高称为兴奋,功能降低称为抑制,这样的效应叫做药理效应。让患病机体恢复正常的程度,叫作治疗效果,也称疗效。医生以改善症状为目的而用药,叫做对症用药,比如感冒的治疗;若以消除原发治病因子为目的用药,叫做对因治疗,比如利用抗生素杀灭体内治病菌。
站在机体的角度来看,药物虽然治愈了疾病,但多少会出现无法预测或无力制止的不需要的效果,给患者带来不适或痛苦,叫做药物不良反应。从治疗剂量来看,合适剂量范围内的用药,由于药物的选择性低,药理效应会涉及到其他器官,这种多余的效应就叫做副反应;当患者服用过量药物时,就会出现毒性作用;当患者停药后,血液中的小浓度药物依然发挥残余的药理用药,这样情况叫做后遗效应,而且在停药后,原有的疾病加剧,这是由于机体系统由于用药发生了改变,这种现象叫做停药反应,也称反跳反应。从个人的特异性来看,某些药物对过敏体质者致敏,这种情况叫做变态反应,也称过敏反应;由于每个人的体质不同,有些人对药物高敏感,但医生是按照对人群的调查结果制定的给药方案,难免会出现不适应的情况,这种情况叫做特异质反应。
(二)药物剂量与效应
给药物剂量与效应建立的数学模型叫做量-效曲线。药物产生的效应有两种特点,一类药物的效应强度随用药量增加而连续递增,这种叫做量反应,是对个体进行研究;另一类药物的产生的效应只能用有或没有来评价,比如产生惊厥还是不惊厥,这种叫做质反应,是对一个群体进行研究。
量反应量-效曲线主要研究最大效应Emax,也称效能,和最小有效剂量,也称阈剂量或阈浓度,以及半最大效应浓度EC50。从曲线的斜率可以判断药物的剧烈程度;曲线的最大值一半对应的剂量,叫做效价强度,可以评判几种药物的效果。
质反应量-效曲线以反应率作为纵坐标,主要研究半数有效量ED50、半数致死量LD50、已经LD50/ED50,叫做治疗指数,用于表示药物的安全性。把药物效应曲线和死亡效应曲线放在一起研究,来判断给药剂量,药物效应曲线和死亡效应曲线的ED50和LD50相差越远越安全,两种药物的治疗指数相同的情况下,可以比较ED50和LD50剂量相差的绝对数值。
(三)药物与受体
打工人药物的工作,得先与细胞结合然后产生效应,药物千千万,但能做的工作就那么多,不同的药物有着结合能力和效应的不同,其中,结合能力叫做亲和力表示,效应叫做内在活性,受体大多在细胞表面,负责与药物上的配体结合,是一类介导细胞功能转导的功能蛋白质。只需要微量的药物与受体结合就能发挥效应,受体十分灵敏;受体蛋白质的空间结构,让只有形状十分相符的药物才能进入受体,具有特异性;受体的数目是有有限的,具有饱和性,存在配体间的竞争;配体与受体的结合还是可逆的;受体也不是一直存在于哪一个细胞上的,受体经常处在动态变化中,叫做多样性。
用数学语言建立起比较不同药物的亲和力和内在活性的图像,横坐标为-lgC,为药物浓度的负对数,纵坐标为E,为内在活性,用引起最大效应一半时(即50%受体被占领)所需的药剂量表示亲和力,叫做KD,将-lgKD叫做亲和力指数用pD2表示,类似于酶的浓度和效应的数学模型中Km。
药物的工作不仅是与受体亲和然后产生效应,还有不具有内在活性的药物α=0,它们的工作就是占据受体,不让其工作,前者叫做激动剂,后者叫做拮抗剂。激动剂可以分为部分激动剂和完全激动剂,拮抗剂可以分为竞争性拮抗剂和非竞争性拮抗剂。当完全激动剂和部分激动剂并用时,部分激动剂会对完全激动剂起拮抗作用;竞争性拮抗剂尚且参与竞争,非竞争性拮抗剂直接没得商量,直接不可逆结合,相当于灭活了受体。竞争性拮抗药的作用强度用拮抗参数pA2表示,
药物作为配体作用的受体,可以根据蛋白结构、信号转导过程、效应性质、受体位置,分成五类:G蛋白偶联受体,配体门控离子通道受体,酪氨酸激酶受体,细胞类受体,其他酶受体。这些受体处在一种动态变化之中,可以理解为含量有升有降,含量上升敏感度会提高,叫做增敏,一般是因为长期使用拮抗药,反之,叫做脱敏,是由于长期使用激动药。如果增敏、脱敏只由受体密度变化引起,那就叫上调和下调。
细胞内信号转导是依赖于直接接触的第一信使,和胞质内产生的信号分子,如环磷腺苷(cAMP)、钙离子、氧自由基,还有第三信使,负责细胞核内外信息传递的物质。