药理学导论——定义、历史里程碑及药理学的研究范围

Introduction to Pharmacology- Definition, Historical Landmarks and Scope of Pharmacology

2020年4月17日Ankur Choudhary (noreply@blogger.com)AI 专业翻译

药学简介——定义

“药理学”这个词来源于两个希腊词:pharmakon(药物)和logos(科学)。它研究的是通过与生物系统发生化学反应的化学物质,尤其是通过与调节分子结合来激活或抑制正常生理活动的过程。这些化合物可能是用于对患者体内的某些过程产生有利治疗效果的化学物质,也可能是对感染患者的寄生虫的调节机制产生有害影响的化学物质。

早期人类很可能就已经了解了许多植物和动物的特性,知道它们具有治疗或毒性的作用。人们对这些物质的治疗效果的信仰仅仅基于传统知识,也就是未经严格科学验证的实践经验。这些知识代代相传。自古以来,迷信、原始的草药疗法、传统医学以及巫术,如今都演变成了结构严谨的现代药理学。

药理学主要分为两个分支:
药代动力学(Pharmacokinetics):这一术语指的是药物在体内传播过程中的各种作用或活动。药物的吸收、分布、代谢和排泄过程都属于药代动力学的范畴。此外,药物的作用时间、峰值浓度、作用持续时间以及峰值浓度水平也属于药理学中的这一分支研究内容。

药效学(Pharmacodynamics)是研究药物在分子、生物化学和生理层面的作用机制,以及其药理作用原理的学科。简单来说,它就是药物对人体产生的具体影响。

临床药理学、精神药理学、药物治疗学、药物遗传学、药物基因组学、毒理学、化疗、剂量学、药物经济学、药物流行病学、分子药理学、神经药理学、免疫药理学、药代动力学等也是药理学的分支领域。

药理学的历史里程碑

药理学作为一门独立的学科起源于19世纪,是从有机化学和生理学等研究中分离出来的。奥斯瓦尔德·施米德贝格(Oswald Schmiedeberg)出生于1838年,是一位拉脱维亚人,常被称为现代药理学之父。他在斯特拉斯堡大学担任药理学家期间,领导了一个实验室,专门研究血液中氯仿的含量。毒蝇伞(Amanita muscaria)是一种属于子囊菌门的真菌,曾被用于治疗青光眼等疾病,并且其提取物(包括氯醛水合物和氯醛酐)被用作镇静剂。毒蝇伞中的毒蕈碱(muscarine)能够刺激副交感神经系统。

在密歇根大学,约翰·雅各布·阿贝尔于1890年成为首位担任药理学教授的美国人。后来,阿贝尔转到了约翰霍普金斯大学的巴尔的摩分校。亚历山大是第一个从垂体腺中分离出肾上腺素和组胺的人,同时也是第一个分离出纯结晶胰岛素的人。研究人员在鸽子、猫、狗和青蛙等动物身上研究药理物质,并且也在人类身上进行了实验。有时,这些药物会带来严重的不良反应——例如,德国药剂师弗里德里希·塞尔特纳和他的三名同事因从鸦片中提取的一种生物碱而中毒,持续了多天。这种生物碱被命名为“吗啡”,其名称来源于古希腊的睡眠之神摩耳甫斯。

药理学研究范围

对药物、药品和毒物的性质进行研究是一项有着数百年历史的传统,最初由药剂师和专业的毒物学家进行。直到19世纪末,药品还主要是天然存在的有机或无机物质,通常从植物中提取;因此,药物的制作工艺与植物学密不可分。当时编写了许多关于这些药品的配方和标准(药典)。然而,上个世纪化学工业的飞速发展导致了现代药品的出现,其种类和效力远远超过了古代药典中的记载。

化学

药物的分子结构可以提供关于其作用机制、药代动力学、稳定性以及代谢途径的详细信息。

**结构-活性相互作用**:药物分子结构的变化可能会增强或减弱其药理作用,这通常揭示了其作用机制。通过这类研究,可以构建出生物反应位点(如受体)的图像。此外,药物还会被生物系统代谢,从而产生活性更强或更弱的代谢产物。通过改变药物的结构,可以调节其代谢转化的速度。

药物的作用部位——即药物在体内发挥药理作用的器官或细胞具体位置。

药物受体是存在于细胞或细胞膜中的大分子,它们与药物相互作用以引发药物的效果。虽然有时会形成共价键,但它们之间的主要相互作用力是低能量的、可逆的离子键和范德华力(例如,有机磷杀虫剂的作用机制)。

药效学

这种物质对人体的作用。研究药物浓度与生物效应之间关系的学科被称为药效学(生理学或生物化学方面)。大多数药物的作用机制需要了解其作用的器官、功能系统或组织部位。例如,药物的作用可能仅限于大脑、神经肌肉接头、心脏、肾脏等部位。生物化学或分子生物学常被用来描述药物的作用机制。大多数药物会对多个器官或组织产生影响,其效果既有益处也可能有害。药物产生的期望效果和不良效果(毒性作用)都存在剂量-反应关系。年龄、体重、肥胖、水肿、伴随疾病、其他药物(包括对蛋白质结合或代谢率的各种相互作用)、食物、给药间隔和给药方式,以及遗传因素导致的消除速率差异,都是需要考虑的因素。

药代动力学

为了使药物发挥作用,它必须被吸收并以适当的浓度到达作用部位。当药物被施用于身体表面(例如胃肠道、皮肤等)后,吸收速率决定了药物浓度达到血浆中的最大水平以及到达受体所需的时间。

在帮助药物在体内分布的液体中,包括血液、体液、细胞外液、淋巴液和脑脊液。根据药物的化学和物理性质,药物可以与血浆蛋白结合或溶解在体脂中,从而能够到达作用部位或排泄途径,但无法穿过这些组织或器官。

**代谢**:这是身体将某些药物转化为可排泄形式的过程,涉及药物的生物转化(例如水解、结合、氧化还原反应)。

排泄:药物的清除主要通过肾脏完成,但肝脏、肺和皮肤等其他器官也起着作用。通过粪便排出的药物通常来自口服后未被吸收的药物或未被胃重新吸收的胆汁代谢物。

影响药代动力学的生物学因素:群体药代动力学常数(如吸收率、消除率)的差异是正常的。年龄、体重、肥胖、水肿、合并症、其他药物(包括对蛋白质结合或代谢率的影响等相互作用)、食物、给药间隔和给药方式,以及遗传因素对消除率的影响,都是需要考虑的因素。

临床药理学与治疗学

**适应症和治疗用途**:在药理学、内科学和治疗学中,药物的治疗用途都属于临床药理学、内科学和治疗学的范畴。某种药物可能被用于治疗特定的临床疾病或病症,医生必须权衡使用该药物可能带来的益处与不良反应的风险。

当肝脏对药物进行解毒时,禁忌症和某些因素(如肝病)可能会影响药物的药理作用。必须认识到,疾病或器官功能衰竭可能会影响药物的效果。年龄、怀孕、同时使用其他药物以及健康状况都可能影响患者对特定治疗的反应。

**用法用量(Posology)**:这是“剂量方案”的旧称。**药代动力学(Pharmacokinetics)**实际上也涉及剂量方案的制定。

生物利用度——衡量口服给药后实际被吸收并进入血液循环的药物量的指标。同一种药物的生物利用度可能会因制造商的不同而有所差异。

处方开具:患者和药品提供者(药剂师)都必须从医生那里获得清晰、无误的用药指导。医生在开具过多药物或无效制剂时必须谨慎。如果存在风险较低的替代疗法,应避免使用未经临床验证的药物以及可能有害的化学物质。有必要对成本效益比和风险效益比进行评估。药品可以使用通用名称来开具,因为这样通常可以获得更便宜的药物。 处方药 在这种方法中,如果医生认为某种产品更优秀或更可靠,他或她可以提及该产品的制造商。

药物命名规范:制药商通常会给新药一个代码名称,除了其正式的化学名称之外。如果这种药物被认为具有潜力并且公司打算将其商业化,那么由美国药剂师协会资助的USAN委员会(USAN Council)将会参与其命名过程。

毒理学

药理学研究化学化合物的不利影响。毒理学不仅关注治疗性药物,还研究那些可能在家庭、环境或工作中导致中毒的其他物质。

法医毒理学研究的是对动物或人类有毒物质使用的法律后果。为了支持这一领域的毒理学研究,分析化学和基础毒理学概念被结合起来。几乎一半的中毒事件以及五岁以下儿童死亡案例中超过四分之一的情况都发生在这一年龄段。对儿童有危险的家用产品应远离他们,宠物也不应接触有毒的灭鼠剂或杀虫剂。

临床毒理学研究的是由药物或其他化学物质引起的,或以特定方式与这些物质相关的危险情况。

药物警戒

药物警戒(Pharmacovigilance)是药理学的一个分支,专注于研究药物对患者安全的影响。它包括对因短期或长期使用药物而产生的不良反应、毒性和副作用的识别、描述和理解。不良药物反应,尤其是药物之间的相互作用,被认为是导致住院死亡的主要原因之一,同时也显著增加了住院时间。任何药物都存在潜在的副作用风险。有些不良反应较为轻微,而有些则非常严重,甚至可能致命。副作用通常可以根据对药物药理学的了解来预测。以下是一些由化学物质或药物引起的毒性的例子:

过敏反应:虽然因抗原-抗体相互作用而引发严重过敏反应的情况较为罕见,但一旦发生,医生必须能够迅速应对。

血液疾病是药物治疗中严重的、有时甚至是致命的不良反应。这些不良反应包括粒细胞缺乏症、再生障碍性贫血、溶血性贫血、血小板减少症以及凝血因子缺乏。

一些化学物质和药物会损害肝脏和肾脏,这是因为肝脏和肾脏负责代谢和清除这些物质。

**致畸后果**——沙利度胺事件凸显了一个事实:某些药物可能对胎儿的发育产生负面影响。

行为毒性——这一术语指的是对自然焦虑状态的抑制、动机的降低、记忆和学习的障碍、判断力的扭曲、反射功能的损害,以及对情绪的负面影响等。

药物依赖与滥用:某些化学物质在反复使用后可能导致药物依赖。许多精神药物,包括阿片类药物、巴比妥类药物、安非他明、尼古丁和乙醇,都容易被滥用并导致成瘾。烟草(尼古丁)成瘾问题尤为严重。

**致癌作用**:致癌作用是一种具有长期潜伏期的延迟性毒性反应。

当某些具有遗传易感性的人群对通常安全的药物产生极其有害的反应时,就会发生药物遗传毒性。例如,琥珀胆碱使用后出现的长时间呼吸暂停,或者与麻醉剂相关的恶性高热,都属于这类情况。


📌 本文由 AI 翻译自 pharmaguideline.com,仅供内部参考查看英文原文