第二章 药物效应动力学
药 物 效 应 动 力 学

药物剂量
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构效关系
药物的结构与药理效应(或药理 活性、药理作用)之间的关系称之为 构效关系(structure activity relationship)
了解药物的构效关系,有利于指 导临床用药、发现药物的新用途、 设计研制新药。
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药物的作用机制
药物作用机制回答:药物在何处、以何种方式 产生相应的药理作用?
(一)关于药物与受体相互作用的学说
1、受体占领学说(occupation theory) 2、速率学说(rate theory) 3、二态模型学说
(two-model theory)
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受体占领学说
由Clark于1926年提出:受体必须与 药物结合才能被激活并产生效应。 效应的强弱与被占领的的受体数量 成正比,全部受体被占领时出现最 大效应。
A+ R
AR E
(1)
达到平衡时,解离常数KD为:
KD
=
K1 K2
=
[A][R] [AR]
(2)
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设受体总数为RT,则RT=[R]+[AR],代入上式
[A] ([RT-[AR])
KD =
(3)
[AR]
整理得:
[AR]
[A]
=
(4)
[RT]
KD + [A]
[AR]=E, 则RT=Emax
E
[AR] [A]
E(%)
100
A
50
E(%) Emax 100
50
Emax
B
0
10
20
30 C
logC
1
A:药量用真数剂量表示;B:药量用对数剂量表示; E:效应强度;C:药物浓度
药理学第二章药物效应动力学

继发(间接)作用:通过神经反射或体 液调节机制引起远隔器官功能改变。
(四)药物的作用性质
(1)调节功能:调整机体原有 生理生化功能水平。
兴奋(亢进)/抑制(麻痹)
(2)抗病原体及抗肿瘤:杀灭或抑制 病原体和抑瘤,达到治疗目的作用。
(3)补充不足(补充治疗):补充机体 某些物质如维生素、激素、微量元素 不足。
2. 吸收作用:药物被吸收入血循环 后分布到机体各部位而产生的作用,也 称为吸收作用。
(二)对因治疗和对症治疗 按用药目的分: 1. 对因治疗(治本):消除致病因子, 如P-G治疗脑膜炎。
2. 对症治疗(治标):减轻或消除疾 病症状,如吗啡镇痛,阿斯匹林解热。
(三)原发作用和继发作用
从药物作用先后分:
麻醉药品:如吗啡、大麻等 可产生生理依赖性。
精神药品:如镇静催眠药、中兴药、 致幻药等
其他:烟草、酒精等可产生心理依赖性。
小结
药 物 作
防治作用 (治病)
预防作用 如接种乙肝疫苗 治疗作用 如抗菌,降压
用
的 双 重 不良反应
副作用、毒性反应、变态 反应、后遗效应、继发反
性
(致病)
应、特异质反应、依赖性
3、不良反应的种类
不符合用药目的,并为病人带来 不适或痛苦的反应,称之。
药源性疾病:是由于药物所引起的、 较严重、较难恢复的不良反应。如 GM引起的N性耳聋。
不良反应包括:副反应、毒性 反应、变态反应、后遗效应、继发 反应、特异质反应、“三致” 反 应、药物依赖性等。
(一)副作用(副反应)(side reaction) : 药物在常用量(治疗量)下发生 的与治疗
药理学-药物效应动力学

由药物不良反应引起的疾病称为药源性疾病 (drug induced diseases) 。
不良反应
毒性反应(toxic reaction) 变态剂反量应(过al大ler或gic体re内ac蓄tio积n)过
二、受体与药物的相互作用
1.药物和受体的结合: 药物和受体的结合形式取决于药物的化
学结构和由此产生的对受体的亲和力 (affinity),即药物和受体相结合的能力。
亲和力常数 pD2
pD2 = - logKD • pD2:产生50%最大效应时的激动剂的摩
尔浓度的负对数(EC50的负对数)。与亲和 力成正比。
变态反应 ③③反应一严般重不程度严与重剂;量 成④比例难。以避免。
*特异质反应
反应停所致 海豹儿
畸胎
第二节 药物剂量与效应关系
量效关系 (dose-effect relationship) :
在一定范围内,药物剂量和药 理 效应成比例。
一、剂量
二、量效曲线
1.量反应 (graded response)
理化反应
参与/干扰细胞代谢 影响生理物质转运 影响酶的活性 作用与离子通道 影响免疫机制 非特异性作用
◆ 补改充变:pH如值铁、、
◆ ◆ ◆ ◆
锌改、变钙渗、透V压it等 影干响扰如N:新a+斯-K的+、明、 N钠a奥5+通--美H氟道+拉尿交阻唑嘧换滞、啶药卡、 钙钾环托酶通通孢普等道道素利阻开、、滞 放 雷尿药 药 公激、
第二章 药物效应动力 学
2019/6/6
药物效应动力学(Pharmacodynamics, 简称药效学) -----研究药物对机体的 作用、作用规律及作用机制。
第二章药物效应动力学

•剂量(对数尺度
)
•频数分布曲 线
•累加量效曲线:频数分布曲线中每个长方形的累加曲线 •频数分布曲线:100个人的有限剂量分布情况(常态分布) •图3-3 质反应的频数分布曲线和累加量效曲线
•反应数(%)
•20
0
•ED50
•10 0
•5 •70 0
•10 0
•7
•6
•A
•B
•毒性
•9 9
•A
•B
•反应% •概率单位
•5
•50
•4
•3 •1
•2
•ED5
•LD5
0
•100
•200
0 •400 •mg/kg(对数尺度
)
•图3-4 药物A和药物B的效应和毒性的量效曲线
•二药ED50、LD50相等,但毒性不等,B药的毒性大于A药
第三节 药物与受体
一、受体研究的由来
二、受体的概念和特性 •三、受体与药物的相互作用 •四、作用于受体的药物分类
•k1
•D+R •k2
DR
E
•设受体总量为 RT,RT=[R]+[DR]
•经推导得
•当〔D〕>>KD 时,
•即〔DR〕max=〔RT〕
•达最大效 能
•当
•KD=〔D〕
•时,即50%受体与药物结时,
•KD表示药物与受体的亲和力, 单位为摩尔,其意义是引起最 大效应的一半时,所需的药物 剂量。
•pD2z
•logC
•3-6图 x,y,z三药与受体的亲和力(pD2)不等,但内在活性(Emax)相等
四、作用于受体的药物分类
1.激动药(agonist) 既有亲和力,又有内在活性
第二章药物效应动力学课件

二、药理效应(effect)的性质(基本类型)
药理效应的性质有两种 : 兴奋 - 原有功能的提高excitation
抑制 - 原有功能的降低inhibition
药物可依此分为兴奋药(stimulant)和抑制药(depressant)。少数药 物引起机体过度兴奋,可导致功能衰竭转为抑制。
须注意:
药物只能使机体原有功能水平发生改变,而不能产生新的功能
2020/9/30
14
第二节 药物作用的临床效果— 治疗作用与不良反应(二重性)
(二)不良反应 (掌握)
是指不符合用药目的,甚至给病人带来不利或 痛苦的反应,统称为不良反应,包括:
1. 副作用(side effect) 2. 毒性反应(toxic reaction) 3. 后遗效应(after effect)
1. 副作用(side effects) 药物在治疗剂量下出现 的与治疗目的无关的作用,对病人可能带来不适 或痛苦。
①轻微、可逆、可自动消失,有些需停药后才消失
②可以预知,有助于采取措施预防
③产生副作用的药理基础是药物选择性低,作用广
④副作用可随治疗目的改变而改变(阿托品)
⑤为了防止副作用,可采用合并用药的方法(麻黄 碱与催眠药)
相反,选择性低的药物针对性不强,应用时副作用较多。
如抗癌药,既可杀灭癌细胞,也杀伤某些器官与系统的正常
细胞,因此毒性大,但是选择性低的药物作用范围较广。如
广谱抗生素可用于混合感染,故选择性高低是评价药物优劣
的20一20/9个/30重要依据。
11
第二节 药物作用的临床效果— 治疗作用与不良反应(二重性)
(一)治疗作用 符合用药目的,有利于防治疾病的作用
况或进下称对毒对一因治物症般治本消治对疗。除疗因(如的、治et抗i重补o疗lo生要g充比ic素a性体对l tr消不e内症at除亚m营治e于体n养疗t )对内重物:因致目要质治病的,的疗菌在但不。、于在足解消某(替毒除些代药病情因促疗, 法)例。如:剧烈的疼痛往往引起休克,镇痛药虽
《药理学》教学课件第2章 药物效应动力学

第三节 药物的作用机制
一、药物的非受体作用机制
(一)非特异性药物作用机制
1.改变细胞周围的理化条件而发挥作用 如:吸附,络合作用,酸碱中和,改变渗透压
(二)特异性药物作用机制
1.影响酶的活性:酶促或酶抑制剂 2.参与或干扰细胞物质代谢,抗代谢和促代谢药 3.影响物质转运:干扰离子激素等转运 4.作用于受体
2.局部作用与全身作用(范围) 局部作用:吸收入血前在用药部位产生的作用 全身作用:吸收进入血液循环后分布到机体相 关部位发挥作用
二、药物作用的方式
3.药物作用的选择性 药物进入机体以后,只对某组织、器官产生明显 作用,而对另一些组织、器官则作用很弱甚至无 作用,这种在作用性质和作用强度方面的差异, 即药物作用的选择性
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第二章 药物效应动力学—药效 学
第一节 药物的基本作用
一、药物作用
1.药物作用:药物与机体大分子间的初始作用 2.药理效应:药物作用引起机体的反应 举例:肾上腺素 兴奋:使组织、器官原有功能的提高(肾上腺素) 抑制:使组织、器官原有功能的降低(氯丙嗪)
二、药物作用的方式
1.直接作用和间接作用(方式) 直接作用:原发作用 间接作用:继发作用,由直接作用引起
强心苷
毛果 芸香碱
三、药物作用的两重性
1.治疗作用:符合用药目的,能达到防治疾病的作用 (1)对因治疗:治本:消除致病因素(抗菌药) (2)对症治疗:治标:改善疾病症状(发热的治疗)
2.不良反应:不符合用药目的,导致患者痛苦的反应 (1)副作用:治疗剂量发生的与治疗目的无关的反应 (2)毒性反应:剂量过大或用药时间过久积蓄过多(三致) (3)后遗效应:停药后血药浓度降至阈浓度以下时 残存的药理效应
药物的受体机制
第二章药效学ppt课件
度
最
极最
小
量小 致
剂量
有 安全范围
中死
效
毒量
量
量
二、量效曲线
以药理效应的强度为纵座标,药物剂量 (或)浓度为横座标,绘制出的长尾 S 型曲线
• 量反应量效曲线:药理效应的强弱是 连续增减的量变,可用具体的数量或 最大效应的百分率来分级表示
• 质反应量效曲线:药理效应的强弱不 呈连续性量的变化,而表现为反应性 质(全或无,阳性或阴性)的变化
4.可逆性(reversibility):可被其他配体或药物 竞争性置换。
5.多样性 (multiple-variation) :同一受体可分 布于不同细胞, 产生不同效应。
6.生物体存在内源性配体:
受体类型:
按部位(三类)
膜受体:存在于靶细胞膜上:α、β、DA
胞浆受体:存在于靶细胞胞浆内,皮质激
如效应以死亡为指标称为半数致死量 (50% lethal dose,LD50)。
药物的安全性指标
1. 治疗指数(therapeutic index, TI): 治疗指数( TI )=LD50/ED50
2. 安全指数(safety index) 安全指数=最小中毒量LD50/最大治疗量ED50 3. 安全界限(safety margin) 安全界限=(LD1-ED99)/ED99 ×100% 4. 药物的安全范围(margin of safety) 最小有效量~最小中毒量
多次用药后反应性降低(急性耐受性, 交叉耐受性)
2. 耐药性(drug resistance):病原
体或肿瘤细胞对反复应用的化学治疗药
物的敏感性降低,也称抗药性。
3. 2. 依赖性 精神依赖
Chapter2药物效应动力学
•组织生化功能差异 许多药物通过干扰组织的某一生化代谢过程 不同种属或不同组织的生化过程不同
•细胞结构的差异
原生质毒作用
• 药物干涉任何原生质中最基本的生化过 程,使细胞中的原生质变质或蛋白质沉 淀。即药物作用于一切生活组织,又称 一般原生质毒作。 – 重金属与细胞内含巯基的酶结合,破 坏其功能。 – 酸、醛、醇、碱及含氯、碘的消毒剂 等使蛋白变性。
2.1.3 药物的治疗作用
• Therapeutic action – 凡符合用药目的或能达到防治效果的 作用。
• 对因治疗 etiological treatment – 用药目的在于消除原发致病因子,彻 底治愈疾病,是治本。
• 对症治疗 symptomatic treatment – 用药目的在于改善症状,是治标,不 能根除疾病。病因未明时是必要的。
和剂量无关,不可预测。 • 与动物种属和个体状况相关。 • 引起变态反应的物质可以是药物本身,
或其代谢物,也可以是药物中的杂质。
继发效应与三致反应
• secondary effect 指药物治疗之后引起的一 种不良后果,即治疗矛盾。
– 广谱抗生素(如四环素)长期应用导致微生 态平衡的破坏,导致真菌继发性感染(又称 二重感染)。
量-效关系基本概念
安全范围
无效量
最小有效剂量 常用量
最大治疗量 最小中毒剂量
中毒量
最小致死量
Graded Dose-response Curve
Effect
Rectangular hyperbola 直方抛物线
EC50
Concentration or Dose
药物效应动力学
第二章药物效应动力学药物效应动力学( Pharmacodynamics,PD)简称药效学,是研究药物对机体作用及作用体制的科学,为指导临床合理用药、防治疾病供给理论依照。
第一节药物的基本作用药物作用( drug action)指始发生用,重视体制;药理效应( pharmacological effect)指机能改变,重申结果。
比如:Ad(+)支气管光滑肌β2R舒张支气管药物作用和药理效应能够互相通用,往常以效应代替作用。
一、药物作用的性质与种类(一)药物作用的性质1.调理功能:改变喜悦性1)喜悦:加强机体原有生理功能与生化代谢的作用。
2)克制:减弱机体原有生理功能与生化代谢的作用。
机体状态麻木克制正常喜悦亢进||||病态病态喜悦药(尼可刹米)呼吸克制惊厥克制药(苯巴比妥)可见:喜悦药和克制药在适当范围内有治疗意义,但过度会致使不良结果。
2.抗病原体及抗肿瘤化学治疗3.增补不足增补治疗(二)药物作用的种类1.药物作用范围(部位)局部作用( local action)药物无需汲取在用药部位发挥的直接作用。
汲取作用( absorptive action),又称浑身作用或系统作用药物从给药部位汲取入血后,散布到机体各个部位发生的作用。
鉴识点:所产生的作用有无借助血液循环。
2.药物作用方式(先后)原发生用( primary action,直接作用)药物在所散布的组织器官直接产生的作用。
继发生用( secondary action,间接作用)由直接作用引起的其余作用。
比如: NE :高升血压——直接作用;减慢心率——间接作用。
二、药物作用的选择性与特异性1.药物作用的选择性(selectivity)药物惹起机体产奏效应范围的专一或宽泛程度。
影响因素:药物散布、组织生化功能、细胞构造、组织亲和力等。
意义:1)是药物分类的基础2)临床选择用药的依照药物选择性高,应用针对性较强,副作用较少,但应用范围较窄;药物选择性低,应用针对性不强,副作用许多,但应用范围较广。
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-R 血管收缩 心率加快 血压升高
药理效应:引起的 机体反应
3
(二)药物的基本作用
兴奋作用(Excitation):功能增强 抑制作用 (Inhibition):功能降低
兴奋胃肠、胆道、泌尿道平滑肌 吗啡
抑制呼吸中枢和痛觉通路的传导
阻断迷走神经对心脏抑制 阿托品 表现为心率加快的兴奋作用
4
继续增加浓度或剂量而效应量 不再继续。
100%
效应强度
50%
最大效应 (maximum effect)
产生最大效应的能力 反映药物的内在活性
0
35
药物浓度
3、半最大效应(或半效能)浓度 (concentration for 50% of maximum effect, EC50) 引起1/2最大效应的浓度。
100%
效应强度
50%
半数有效量 (EC50或ED50) 引起50%最大效应 的量
0
36
药物浓度
半数致死量 (50% lethal dose, LD50) 药物反应指标为死亡时, 能引起50%动物死亡时的药量 半数中毒量 (50% toxic dose, TD50) 产生50%毒性反应的剂量
37
治疗指数 (therapeutic index, TI) LD50/ED50 , 药物安全性的指标。
相对的 与药物作用的特异性ctivity)
特异性 选择性
腺体,分泌减少
眼,瞳孔放大
平滑肌,舒张 心脏,心率加快
阿托品
(Atropine)
M
阻 断
微血管, 舒张
10
中枢神经系统 兴奋
(二)个体差异 (individual viability)
7. 作用于受体
50
二、药物作用的受体理论
(一)、受体研究的由来
1878年Langley根据阿托品和毛果芸香碱 对猫唾液分泌具有拮抗作用这一现象,提出 在神经末梢或腺体细胞中可能存在一种能与 药物结合的物质 1905年 Langley 研究烟碱与箭毒对骨骼 肌的兴奋和抑制作用时,提出“接受物质” 这一概念
二、药物作用的方式
1、直接作用和间接作用
直接作用:药物对其所接触的器官、 细胞直接产生的作用
间接作用:由于机体的整体性而通过 机体反射机制或生理性调节间接产生的药 物作用
5
去甲肾上腺素
血管收缩 血压升高 心率减慢
-R
压力感受器
6
2、局部作用和全身作用
局部作用:药物吸收入血之前在用药部 位产生的直接作用。
长期服用可乐定停药次日血压 即急剧升高
22
5. 变态反应(Allergy)
仅见于少数特异质病人, 很小量即可引起。
机理
D + P
DP
(全抗原)
(半抗原)
反应性质和药理效应与药物剂量性质无关
23
6. 特异质反应 (idiosyncrasy) 特异质病人对某种药物反应 异常增高,先天性遗传所致
先天缺乏血浆胆碱酯酶,引起 司可林中毒
(mg/kg body weight)
Species Chemical
Slightly toxic
Moderately toxic
Highly toxic Extremely toxic Supertoxic
15 000 10 000 5 000 4 900 750 500 250 50 13 5 3 0.4
55
(3)配体(ligand): 能与受体特异性 结合的物质,也称第一信使。
内源性配体:神经递质、激素 外源性配体:药物、毒物
56
2、受体的特性
内源性配体
药物
Receptor
功能蛋白,细胞膜或细胞内 可识别微量化学物质
介导细胞信号传导
信息放大系统
生理、药理学反应
57
(1)高特异性(Specificity)
第二章
药物效应动力学
Pharmacodynamics
1
第 一 节 药物作用的基本规律
2
一、药物的作用
(一)药物作用和药理效应 (Drug action & Pharmacological effect) NE 药物作用: 对机体细 胞的初始作用
特异性 (Specificity):构 型、电荷、分子大小
42
产生最大效应的能力 反映药物的内在活性
效能 (maximum efficacy)
效应强度
引起等效反应的相对浓度或 剂量 药物产生同一效应剂量比较
效价强度(potency)
药物浓度
43
?思考题:试比较以下各利尿药 的效价强度和效能
44
100%
增加剂量,可产生最大效应 达最大效应后增加剂量不再 增强效应
甘露醇高渗溶液
脑水肿
48
抗酸药
消化性溃疡
(二)特异性药物作用机制
与化学结构密切相关,药物分子的特异 基团与靶点的功能基团结合,引起的一系列 效应。
49
1. 2. 3. 4. 5. 6.
影响细胞物质代谢 影响生理物质转运、递质释放、激素分泌 改变酶的活性 影响细胞膜离子通透 影响核酸代谢 影响免疫功能
53
(二)、受体的概念和特征 1、基本概念
(1)受体(receptor): 存在于细胞 膜或细胞内,能识别、结合特异性配体 (如药物、激素、神经递质),并产生 特定生物效应的生物大分子。
54
(2)受点(receptor site):
受体一般由一个或数个亚基组成,其 分子上的某些立体构型,具有高度选择 性,能准确的识别及结合其配体或化学 结构相似的药物,该位点被称为受点。
效应强度
50%
效价强度(potency)
0
药物浓度
40
5、斜率(slope) 量效曲线在效应量16%-84%区 段大致呈直线。
斜率大 斜率小
100%
药效激烈 药效温和
效应强度
斜率(slope)
50%
0
41
药物浓度
6、药物的效价强度和效能的比较 (comparisom of potency and maximum efficacy)
12
药物 作用
治疗作用 对因治疗 对症治疗 补充(替代)治疗
不良反应
对机体不 利、不符 用药目的
副反应 毒性反应 后遗效应 停药反应 变态反应 特异质反应
13
治疗作用
1. 对因治疗 (etiological treatment)
消除原发致病因子
治本
抗生素杀灭或抑制体内致病微生物
14
2. 对症治疗 (symptomatic treatment) 改善疾病症状或减轻患
者痛苦 治标
解热镇痛药 治疗高热
15
3. 补充治疗 (supplementary therapy) 补充体内营养或代谢物 质的不足
激素 “替代疗法” 糖尿病患者补充胰岛素
16
不良反应
1. 副反应 (Side reaction) 治疗剂量出现的与治疗无 关的作用 ,固有的,可 预知,不可避免
(2) 高敏感性(Sensitivity):
受体分子含量极微 (10fmol/1mg组织)
29
(一)、量反应量效曲线 (grade response and dose-effect curve) 量反应 (grade response) 药理效应强弱是一个连续 增减的变量
血压的升降、平滑肌的舒缩 血糖浓度
30
量反应量效曲线
100%
效应强度
50%
0
药物浓度
31
(二)、质反应量效曲线 (quantal response and dose-effect curve) 质反应 (all-or-none response, quantal response) 药理效应只能用全或无、阳性 或阴性表示
因个体而异的药物效应。 高敏性(hypersensitivity) 低敏性(hyposensitivity)
11
(三)、药物作用的两重性
治疗作用(Therapeutic Effects )
凡符合用药目的或能达到防治 疾病效果的作用
不良反应(Adverse Reactions)
凡不符合用药目的或给患者带 来不适甚至危害的反应
极量,最大治疗量(maximum therapeutic dose) 最小中毒量和中毒量 (minimum toxic dose) 最小致死量和致死量(minimum lethal dose)
28
二、量效曲线 (Dose-effect curve) 浓度效应关系 (concentration-effect relationship)
20
3. 后遗效应(After effect)
停药后残留药物引起的生物效应 苯巴比妥催眠 次晨头晕、 困倦
长期用糖皮质激素肾上腺 皮质功能低下,持续数月
21
4. 停药反应 (Withdrawal reaction) 突然停药后原有疾病加重 也称反跳 (Rebound reaction)
Mouse
Rat Rat Rat Rat Rat Duck
乙醇
氯化钠 阿托品 胺甲萘(杀虫药) 对硫磷(杀虫药) 华法林 黄曲霉素B1
46
第三节 药物作用机制
Mechanisms of Drug Action
47
一、药物作用机制的分类
(一)非特异性药物作用机制
药物与机体靶细胞间初始理化反应: 吸附作用、沉淀作用、渗透压改变、离子交 换、酸碱中和、氧化还原、水解结合、络合 反应等