任务二 药物对机体的作用——药效动力学
【学习引导】
某种药物A，使用说明上写的使用方法是每天3次，每次10mg，而另外一种药物B，使用说明上写的使用方法是每天4次，每次5mg。请问，药物的使用间隔时间和使用剂量的依据什么？
【任务目标】
1.掌握药物作用的基本形式和药物作用的方式。
2.了解药物作用的机理，理解药物的量效关系和药物的构效关系。
【知识准备】
药物对动物机体的作用是指药物能使动物机体的生理机能或生化反应过程发生变化，常简称药效学（研究药物对机体的作用规律，阐明药物防治疾病的原理）。它是药理学研究的主要内容，也是应用药物防治疾病的依据。各类药物均有其独特作用，在以下章节中分别讨论。
（一）药物作用的基本形式
药物的作用是十分复杂的，对机体的反应主要表现为机能活动的加强和减弱两个方面。
1.兴奋作用
药物作用于动物机体，能使动物生理机能或生化反应加强的作用称为兴奋作用，这类能引起兴奋作用的药物称为兴奋药，如苯甲酸钠咖啡因。
2.抑制作用
药物作用于动物机体，能使动物生理机能或生化反应减弱的作用称为抑制作用，这类能引起抑制的药物称为抑制药，如巴比妥类药物。
药物对机体的兴奋和抑制作用是可以转化的。如兴奋剂量过大，或作用时间过长，机体往往会由兴奋转为抑制。抑制药在发挥抑制作用之前也有一个短暂的兴奋过程（兴奋期）。
除了兴奋作用与抑制作用外，有些药物如化疗药物则主要作用于病原体，可杀灭或驱除侵入的微生物或寄生虫，使机体的生理、生化功能免受损害或恢复平衡而呈现其药理作用。
（二）药物作用的方式与两重性
1.局部作用与全身作用
（1）局部作用 药物在吸收进入血液之前，在用药局部产生的作用称作局部作用，如普鲁卡因在局部浸润产生的麻醉作用。
（2）全身作用 药物吸收进入血液循环后所产生的作用称为吸收作用或全身作用，如安乃近内服后产生的解热作用。
2.直接作用与间接作用
（1）直接作用 药物吸收后，直接到达某一组织、器官产生的作用称为直接作用或原发性作用。如洋地黄，对心脏产生直接作用是加强心肌收缩力，改善全身血液循环。
（2）间接作用 通过药物直接作用的结果，而对其他组织、器官所产生的作用称为间接作用或继发性作用。如应用洋地黄毒苷后，由于全身循环改善，间接增加肾的血流量，尿量增加，表现利尿作用，使心性水肿得以减轻或消除为间接作用。
3.药物作用的选择性
药物在使用适当剂量时，只对某些器官组织产生比较明显的作用，而对其他器官组织作用较小或不产生作用，称作药物作用的选择性或选择性作用，如缩宫素对子宫平滑肌具有高度选择作用，能用于催产。
有些药物毫无选择地影响机体各器官组织而产生类似的作用称为药物普遍细胞毒作用或原生质毒作用。如常用的防腐消毒药，可影响一切活组织中的原生质，只用于体表或环境、器具的消毒。
药物作用的选择性越高，治疗效果越好，副作用越少。药物作用的选择性越低，治疗效果越差，副作用越多。
4.药物的两重性
大多数药物，在其发挥治疗作用的同时，都会或多或少地产生不良反应，这就是药物的两重性。
（1）药物的防治作用 药物对机体的作用符合用药目的，产生了防治疾病的效果称为药物的防治作用。药物的防治作用可分为药物的预防作用和药物的治疗作用。
①药物的预防作用：药物预防疾病发生的作用称为药物的预防作用，防治疾病必须贯彻“预防为主，防重于治”的方针，如消毒和接种疫苗等。
②药物的治疗作用：药物治疗疾病的作用称为药物的治疗作用。药物的治疗作用又分对因治疗（针对病因进行的治疗）和对症治疗（针对症状进行的治疗）。在临床上对因和对症治疗是相辅相成的，因病情的轻重应灵活运用，遵循“急则治其标，缓则治其本，标本兼治”的治疗原则。
（2）药物的不良反应 药物在治疗剂量时出现与用药目的无关的作用，甚至对动物机体产生不利的作用称为药物的不良反应。临床用药时，应注意充分发挥药物的治疗作用，尽量减少药物的不良反应。药物的不良反应一般分为药物的副作用、毒性反应、过敏反应等。
①药物的副作用：药物在治疗剂量时出现与用药目的无关的作用。如用阿托品解挛时引起的口腔干燥为副作用。一般副作用比较轻，多是可逆的，是药物的选择性作用低所造成的。
②药物的毒性反应：药物用量过大，或用药时间过长，或机体对某一药物特别敏感，而引起对机体有明显损害的作用称为药物的毒性反应。
a.急性毒性反应。用药后短时间内立即发生，主要是用药量过大引起。
b.慢性毒性反应。长期用药，经蓄积而逐步对机体组织器官引起的损害。用药时间过长所引起。如链霉素长期注射能引起耳聋（损害听神经）。
为了预防毒性作用，主要是用药时严格掌握剂量和时间。
③药物的继发性反应：继发于治疗作用所出现的不良反应称为药物的继发性反应。如成年动物长期应用广谱抗生素，能破坏胃肠道菌群的平衡，引起动物的消化不良。
④药物的过敏反应（变态反应或超敏反应）：动物机体对某种药物的再次刺激所产生的病理性免疫应答，常常造成机体功能障碍甚至组织损伤。药物多数是外来异物，虽然不是完全抗原，但许多可能是半抗原，如与血浆蛋白或组织蛋白结合后可形成完全抗原，便可引起动物机体发生体液免疫和细胞性免疫反应，如临床上用的抗生素、疫苗等。这种反应难以预知，与药物的剂量无关，但不同药物可能出现相似的反应。轻者出现皮疹、发热、流涎、呕吐、哮喘、腹痛、腹泻、血管扩张、血压下降等；重者发生过敏性休克，动物表现为呼吸困难、缺氧、昏迷、抽搐乃至死亡。治疗可用抗过敏的扑尔敏、苯海拉明；葡萄糖酸钙、氯化钙等，休克用肾上腺素或配合糖皮质激素进行抢救。
⑤药物的后遗效应：指停药后血液中药物的浓度下降到最低有效浓度以下时，残存药物的作用。如长期应用皮质激素，由于负反馈作用，抑制机体肾上腺皮质机能，如停药约半年以上时间才能恢复正常。
（三）药物作用的机理
药物作用的机理是指药物是如何发挥治疗作用的。由于药物的种类繁多，性质各异，且机体的生化过程和生理机能十分复杂，故药物作用的机理也不完全相同。目前公认的药物机理有以下几种。
1.通过受体产生作用
受体是存在于细胞膜或细胞内的一种大分子物质（蛋白质、脂蛋白、核酸），具有高度的特异性。药物通过与机体细胞的细胞膜或细胞内的受体相结合而产生药物效应。有的药物与受体结合后能使该受体激活，产生强大效应，这类药为激活药或兴奋药；有的药物与受体结合后阻断受体激活药与受体的结合，这类药为该受体的阻断药或拮抗药。如乙酰胆碱是胆碱受体激活药或兴奋药，阿托品是胆碱受体阻断药。
2.通过改变细胞或组织周围环境的理化性质而发挥作用
如碳酸氢钠内服能中和过多的胃酸，可治疗胃酸过多症。
3.通过影响酶的活力而发挥作用
如新斯的明可抑制胆碱酯酶的活力而产生拟胆碱作用。
4.通过影响细胞的物质代谢过程而发挥作用
如磺胺药通过干扰细菌的叶酸代谢过程而发挥作用。
5.通过改变细胞膜的通透性而发挥作用
如制霉菌素改变胞浆膜的通透性而发挥作用。
6.通过影响体内活性物质的合成和释放而发挥作用
如阿司匹林能抑制前列腺素的合成而发挥解热作用。
（四）药物的构效关系
药物的构效关系指药物的化学结构与药物疗效之间的关系。药物的化学结构与药理效应或活性有着密切的关系，药理作用的特异性就取决于特定的化学结构。
1.拟似作用
化学结构类似的药物一般都有类似的作用。它们能与同一受体或酶结合，产生相似（拟似药）的作用。氯甲酰胆碱与体内神经递质乙酰胆碱结构相似，有类似乙酰胆碱的作用；麻黄碱与体内肾上腺素结构相似，有拟似肾上腺素的作用。使用这类药物可促进其活动增强。
2.拮抗作用
有些结构类似的药物，可相互竞争同一受体或酶，使其他药物不能与受体或酶结合，致使其他药物失去作用。而这种药物只与受体结合，因结构不同（只是类似），与受体结合后不产生与其他药物类似的作用，结果是与其他药物起相反（拮抗药）的作用。抗组胺药物与体内的组胺结构类似，使用后可竞争组胺受体，而与组胺受体结合后不产生与组胺相同的作用，使组胺失去效能，从而起到抗过敏作用。
3.光异构体
有些药物成分结构完全相同，只是在光化学上有些不同，为光异构体，光异构体之间具有不同的药理作用。左旋的氯霉素具有抗菌作用，其消旋体无作用；左旋咪唑有抗线虫作用，它们的右旋体就没有作用。
（五）药物的量效关系
药物的量效关系指药物在一定范围内的疗效与剂量之间的关系，即疗效随剂量的改变而改变。
1.剂量的相关概念
剂量即用药的分量。
（1）无效剂量 药物剂量从小到大的增加，可引起机体药物效应增强或性质的变化。药物剂量过小，不产生任何效应，为无效剂量。
（2）最小有效量 剂量增加到开始出现药物效应的最小剂量，为最小有效量。
（3）半数有效量 对半数（50%）的动物个体有效的剂量为半数有效剂量（ED50）。
（4）有效量 从最小有效剂量开始，随剂量的加大，效应也逐渐增强，剂量加大到明显效应时，而不出现中毒反应的剂量，为有效量，也称治疗量、常用量、剂量。常用量应比最小有效量大，比极量小，在最小有效量与极量之间。
（5）极量 药物剂量继续增加，到出现药物效应最强时的剂量，为极量。
（6）中毒量 药量增加到出现中毒反应的剂量，为中毒量。
（7）最小中毒量 能引起中毒反应的最小剂量为最小中毒量。
（8）致死量 能引起动物死亡的剂量为致死量。
（9）半数致死量 引起半数（50%）动物死亡的剂量为半数致死量（LD50）。通常用半数致死量来衡量药物的毒性。
（10）安全范围 最小有效剂量与最小中毒量之间的剂量范围为安全范围或安全度。安全范围越大，用药越安全。
2.量效曲线
（1）量效曲线的概念 药物效应随药物剂量的增加而相对增强，但实际不是每增加一份药物剂量，就增强一份等比的效应，不是成直线等比上升，而是成曲线变化的。
（2）量效曲线 有的剂量范围增减对效应变化的幅度影响不大，有的剂量范围增减对效应影响较强，有的剂量范围变化对效应无影响。用曲线的方式表示分析药物剂量与它所产生的某种效应之间的关系，就是药效曲线。
（3）量效曲线的表示 在药效曲线中，通常用纵坐标表示药效强度，以横坐标表示药物剂量的对数值，药效曲线就呈几乎对称的S形。
（4）量效关系的规律
①药物必须达到一定剂量才能产生效果。
②在一定范围内，剂量增加，效应也增加。
③最大效应：效应的增加并不是无止境的，有一定的极限，这个极限就是最大效应或效能。达到最大效应后，剂量再增大，效应也不再增强。
④量效曲线对称点：量效曲线的对称点在50%处。此处曲线斜率最大，剂量稍有变化，效应就产生明显变化。
3.药物的效价和效能
（1）药物的效价 指药物作用的强度，是产生一定的效应所需要的药物剂量的大小。产生一定的药物效应需要的药物剂量越小，表示药物的效价越高。
（2）药物的效能 指药物最大效应的水平高低。如有的抗菌药物只能抑菌，即使再加大剂量也不能杀菌；而有的药物可以将病原菌杀灭。
药物的最大效应（或效能）与强度（效价）是两个不同的概念，不能混淆。在临床用药时，由于药物具有不良反应，其剂量是有限度的，可能达不到真正的最大效能，就已经出现不良反应。所以在临床上效能要比强度重要得多。