Фармакодинамика лекарственных средств

Фармакодинамика (pharmacon – лекарство, dynamicos – сила действия) – это механизмы и эффекты специфического и неспецифического действия лекарственных веществ в организме. Фармакодинамика определяет подвижность (динамичность) действия лекарственных веществ на разных уровнях биологической организации.

Действие лекарственных веществ в организме происходит на молекулярном уровне в любых тканях и органах. Если учесть, что площадь тела человека составляет 2м², поверхность органов дыхания 60-100 м², органов пищеварения 450 м², поверхность сосудистой системы 7000 м² (длиною 150-200 тыс. км), а общая площадь всех клеток организма – 200 га, то точками приложения действия препаратов может быть любое количество молекул на этих поверхностях. Это великое разнообразие возможных взаимодействий диктует необходимость тщательного изучения механизмов формирования фармакологических эффектов.

В настоящее время общепринятой является рецепторная модель взаимодействия лекарства с организмом, когда молекула лекарственного вещества взаимодействует с молекулой живого субстрата. Эти молекулы являются биологическими «мишенями» для лекарственных веществ.

Фармакологические рецепторы

Фармакологическим рецептором называется биомакромолекула, активные участки которой комплементарны активным участкам молекулы медиатора или лекарственного вещества, при взаимодействии которых формируется специфическая биологическая реакция. Фармакологическим рецептором может быть мембрана или её часть, фермент или его активная группа, молекула или группа молекул, клеточная органелла или её часть, т.е. любая часть клетки, специфически реагирующая при взаимодействии с молекулами лекарственного вещества.

На биохимическом уровне такими рецепторами в основном являются белки, но могут быть и нуклеиновые кислоты и полисахариды (реже). Фармакологические рецепторы анатомически не обособлены, но биологически детерминированы и предназначены для трансформации информационных процессов в клетке и между ними.

Выделяют 4 основных типов рецепторов:

1.Рецепторы, связанные с ионными каналами (Н-холинорецепторы).

2.Рецепторы, связанные с G-белками (адренорецепторы) и эффект реализуется с участием вторичных мессенжеров (цАМФ, ионы кальция).

3.Рецепторы ядерного аппарата, связанные с регуляцией транскрипции ДНК и соответственно синтеза белка (рецепторы стероидных гормонов).

4.Рецепторы, связанные с тирозинкиназой (инсулиновые рецепторы).

Механизм действия лекарственных веществ

Взаимодействие молекулы лекарственного вещества с рецептором можно представить в следующей последовательности: 1-е – перемещение молекулы вещества к рецептору; 2-е – ориентация молекулы и ей притяжение к рецептору и расположение её активных центров напротив активных центров рецептора; 3-е контактирование за счёт сил Ван-дер-Ваальса, диполь-дипольных или за счёт более мощных водородных связей и реже, при необратимом действии, в результате образования ковалентных связей. При контактировании происходит конформация рецептора и пространственное перемещение прилегающих к рецептору молекул мембран. В результате взаимодействия вещества и рецептора может меняться ферментативная активность и изменение проницаемости мембраны, что приводит к изменению метаболизма и функции клетки. Весь комплекс этих изменений называется механизм действия лекарств.

Способность лекарственного вещества взаимодействовать с рецепторами определённого типа называется специфичностью действия (избирательностью). Сродство лекарства к рецептору определяется степенью комплементарности их активных центров. Чем она выше, тем сродство больше.

Но существуют и нерецепторные механизмы действия лекарств.

1.Физический механизм (осмотические диуретики, адсобционное действие лекарств).

2.Химический механизм (взаимодействие кислот и щелочей).

3.Образование хелатных связей (действие ЭДТА).

4.Денатурация белка (антисептики).

5.Включение лекарственного вещества в структуру мембран (наркозные средства, полиеновые антибиотики).

6.Включение лекарственного вещества в нуклеиновые кислоты (фторурацил).

7.Вытеснение необходимого метаболита, включение препарата в метаболизм (сульфаниламиды, изониазид).

8.Взаимодействие со структурированной водой организма.

9.Психогенный уровень действия лекарств.

Первичная фармакологическая реакция

Типовыми первичными фармакологическими реакциями являются: 1.Воспроизведение действия естественного метаболита (медиатора) – так действуют агонисты (полные и частичные); 2.Конкурентное или неконкурентное торможение действия естественного метаболита – так действуют антагонисты; 3.Усиление или снижение высвобождения метаболита (медиатора); 4. Изменение активности фермента; 5. Изменение проницаемости мембран; 6. Воздействие на селективные каналы; 7. Ингибирование транспортных систем (Na⁺,-K⁺ – АТФ-аза).

Следует помнить, что лекарственное вещество лишь вызывает первичную фармакологическую (специфичную) реакцию, а формирует фармакологический эффект - организм. Это указывает на то, что лекарство не лечит, а лишь помогает выздоровлению.

Фармакологические эффекты могут быть основными – лечебными, нежелательными – побочными, токсическими – отравление.