什么是藥動(dòng)學(xué)
什么是藥動(dòng)學(xué)
研究脊髓麻醉時(shí)右美托咪定在老年人與青年人中的藥動(dòng)學(xué)與藥效學(xué)差異;下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的什么是藥動(dòng)學(xué)，歡迎閱讀。
什么是藥動(dòng)學(xué)
藥動(dòng)學(xué)簡介
研究藥物在機(jī)體的影響下所發(fā)生的變化及其規(guī)律的科學(xué)。
"藥動(dòng)學(xué)" 英文對照 pharmacokinetics; pharmacokinetic; main pharmacokinetic
藥物代謝動(dòng)力學(xué)是定量研究藥物在生物體內(nèi)吸收、分布、排泄和代謝規(guī)律的一門學(xué)科。
隨著細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展，在藥物體內(nèi)代謝物及代謝機(jī)理研究已經(jīng)有了長足的發(fā) 展。通過藥物在體內(nèi)代謝產(chǎn)物和代謝機(jī)理研究，可以發(fā)現(xiàn)生物活性更高、更安全的新藥。近 年來，國內(nèi)外在創(chuàng)新研制過程中，藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究在評價(jià)新藥中與藥效學(xué)、毒理學(xué)研究 處于同等重要的地位。藥物進(jìn)入體內(nèi)后，經(jīng)過吸收入血液，并隨血流透過生物膜進(jìn)入靶組織 與受體結(jié)合，從而產(chǎn)生藥理作用，作用結(jié)束后，還須從體內(nèi)消除。通過在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立數(shù)學(xué)模型，求算相應(yīng)的藥物代謝動(dòng)力學(xué)參數(shù)后，對可以藥物在體內(nèi)過程進(jìn)行預(yù)測。因此新 藥和新制劑均需要進(jìn)行動(dòng)物和人體試驗(yàn)，了解其藥物代謝動(dòng)力學(xué)過程。藥物代謝動(dòng)力學(xué)已成 為臨床醫(yī)學(xué)的重要組成部分。 藥物進(jìn)入機(jī)體后，出現(xiàn)兩種不同的效應(yīng)。一是藥物對機(jī)體產(chǎn)生的生物效應(yīng)，包 括藥物對機(jī)體產(chǎn)生的治療作用和毒副作用，即所謂的藥效學(xué)(pharmacodynamics) 和毒理學(xué)(toxicology)。另一個(gè)是機(jī)體對藥物的作用，包括藥物的吸收 ( Absorption ) 、 分布(distribution ) 、 代 謝 ( metabolism ) 和 排 泄 (excretion)，即所謂 ADME。藥物代謝動(dòng)力學(xué)是定量研究藥物(包括外來化學(xué)物 質(zhì))在生物體內(nèi)吸收、分布、排泄和代謝(簡稱體內(nèi)過程)規(guī)律的一門學(xué)科。
藥動(dòng)學(xué)的具體內(nèi)容：
藥動(dòng)學(xué)基本結(jié)構(gòu)
細(xì)胞膜和亞細(xì)胞膜(線粒體膜、微粒體、細(xì)胞核膜、小囊泡膜)總稱為生物膜。生物膜主要由蛋白質(zhì)(60-75%)與不連續(xù)的脂質(zhì)雙分子層(25-40%，主要是磷脂)所組成。蛋白質(zhì)分布在脂質(zhì)層的兩側(cè)，有些則嵌入膜內(nèi)部。膜上有膜孔(直徑約8Å)及特殊轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。由于生物膜主要由脂質(zhì)構(gòu)成，故脂溶性藥物易通過;由于具有膜孔，所以水及水溶性、非極性小分子藥物也能通過;由于有特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，所以水溶性大分子物質(zhì)也能選擇性地通過生物膜。
藥物轉(zhuǎn)運(yùn)
被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(簡單擴(kuò)散)
藥物經(jīng)膜孔擴(kuò)散和脂溶擴(kuò)散通過生物膜。特點(diǎn)：由高濃度向低濃度擴(kuò)散，直至膜兩側(cè)濃度相等(動(dòng)態(tài)平衡);不需酶，不耗能;無飽和現(xiàn)象，也不受其它轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)抑制;多屬外源性物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)包括膜孔擴(kuò)散和脂溶擴(kuò)散。膜孔擴(kuò)散(濾過)：膜孔直徑約8Å(埃，1Å=10^(-10)米)，直徑<8Å或分子量<100的水溶性小分子物質(zhì)均易通過膜孔擴(kuò)散。脂溶擴(kuò)散：即非離子擴(kuò)散，細(xì)胞膜具有類脂結(jié)構(gòu)，脂溶性藥物可溶于類脂質(zhì)透過細(xì)胞膜，藥物的脂溶性越大越易擴(kuò)散。擴(kuò)散速度取決于膜兩側(cè)藥物濃度梯度及藥物在膜內(nèi)的溶解度。受藥物解離度的影響也很大。藥物離解成陰、陽離子后，極性增加，脂溶性下降，難穿透類脂質(zhì)屏障。
特殊轉(zhuǎn)運(yùn)
主要包括主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和易化擴(kuò)散。主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)又名“上坡”轉(zhuǎn)運(yùn)：特點(diǎn)：是一種載體轉(zhuǎn)運(yùn)，靠酶促，耗能;可逆濃度梯度透過細(xì)胞膜;兩種藥物轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制相同時(shí)，可出現(xiàn)競爭性抑制;有飽和現(xiàn)象;多屬內(nèi)源性代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。易化擴(kuò)散：是通過鑲嵌在細(xì)胞膜上的多肽蛋白質(zhì)來進(jìn)行的。藥物與膜蛋白外側(cè)亞單位(載體)結(jié)合后，引起該蛋白質(zhì)構(gòu)型改變，將藥物甩向內(nèi)側(cè)，再由該蛋白質(zhì)的內(nèi)側(cè)亞單位通過構(gòu)型變化，進(jìn)一步把藥物甩入細(xì)胞內(nèi)。與主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)不同之處是順濃度梯度，不需酶促，不耗能;所需載體在藥物濃度高時(shí)可被飽和，轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可被某些物質(zhì)抑制或競爭。
體內(nèi)過程
即藥物被吸收進(jìn)入機(jī)體到最后被機(jī)體排出的全部歷程，包括吸收、分布、代謝和排泄等過程。其中吸收、分布和排泄屬物理變化稱為轉(zhuǎn)運(yùn)。代謝屬于化學(xué)變化亦稱轉(zhuǎn)化。機(jī)體對藥物作用的過程，表現(xiàn)為體內(nèi)藥物濃度隨時(shí)間變化的規(guī)律。藥物動(dòng)力學(xué)是研究藥物體內(nèi)過程規(guī)律，特別是研究血藥濃度隨時(shí)間而變化的規(guī)律。
吸收
藥物從給藥部位進(jìn)入血循環(huán)稱為吸收。影響吸收的因素主要有：
1、給藥途徑：吸收速度：吸入>舌下>肌注>皮下>直腸>口服>皮膚。
2、藥物性質(zhì)：
(1)脂溶性：脂溶性越大，吸收越快;
(2)水溶性：易溶于水的藥物易吸收;
(3)離解度：不解離部分脂溶性較大，易吸收;而解離部分，由于帶有極性，脂溶性低，難以吸收。。
口服藥物被吸收進(jìn)入體循環(huán)的比率，即給藥量與吸收量的比率稱為生物利用度(或生物可用度)。
藥動(dòng)學(xué)分布
影響藥物分布的主要因素有：
1、藥物的性質(zhì)：脂溶性大分布到組織器官的速度快。
2、藥物與組織的親和力：有些藥物對某些組織器官有特殊的親和力。藥物對組織器官的親和力與療效及不良反應(yīng)有關(guān)。
3、藥物與血漿蛋白(主要是白蛋白)結(jié)合率：結(jié)合率大小與療效有關(guān)。結(jié)合后：
(1)無活性;
(2)不易透過毛細(xì)血管壁，影響分布和作用;
(3)結(jié)合型藥物分子量大，不易從腎小球?yàn)V過，也不受生物轉(zhuǎn)化的影響;因此在體內(nèi)的作用時(shí)間也延長。
4、血流量大?。耗X、心肝、腎等組織器官血管豐富，血流量大，藥物濃度較高，有利于發(fā)揮作用，也易引起這些組織器官損害。
5、特殊屏障：血腦屏障是血液與腦組織之間的屏障，極性小而脂溶性大的藥物較易通過，對極性大而脂溶性小的藥物則難以通過。
代謝(生物轉(zhuǎn)化)
藥物代謝的主要器官是肝臟。也可發(fā)生在血漿、腎、肺、腸及胎盤。
1、藥物代謝(轉(zhuǎn)化)酶：
(1)肝微粒體藥酶：藥物在體內(nèi)主要靠肝細(xì)胞微粒體的藥酶。其中最主要的是混合功能氧化酶系，其由三部分組成：血紅蛋白類，包括細(xì)胞色素P-450及細(xì)胞色素b5;黃素蛋白類，包括還原型輔酶Ⅱ-細(xì)胞色素C還原酶(或稱還原型輔酶Ⅱ-細(xì)胞色素P-450還原酶)及還原型輔酶I-細(xì)胞色素b5還原酶，是電子傳遞的載體;脂類，主要是磷脂酰膽堿，功能尚不清楚。此三部分共同構(gòu)成電子傳遞體系，使用使藥物氧化，三者缺一，藥物代謝就不能完成。
(2)細(xì)胞漿酶系：包括醇脫氫酶、醛氧化酶、黃嘌呤氧化酶等。一些藥物經(jīng)微粒體藥酶氧化生成醇或醛后，再繼續(xù)由醇脫氫酶和醛氧化酶代謝。
(3)線粒體酶：包括單胺氧化酶、脂環(huán)族芳香化酶等。單胺氧化酶能使各種內(nèi)源性單胺類(多巴胺、腎上腺素、去甲腎上腺素、5-羥色胺等)和外源性的胺類(乳酪或酵母中的酪胺等)氧化脫氨生成醛，再進(jìn)一步氧化滅活。
(4)血漿酶系：包括單胺氧化酶、兒茶酚胺氧位甲基轉(zhuǎn)移酶、酰胺酶及假膽堿酯酶等。前二者可氧化血漿中內(nèi)源性或外源性單胺類物質(zhì)。
(5)腸道菌叢酶系：能將某些營養(yǎng)物質(zhì)變?yōu)榘奉悺Ⅳ人峄驘N類等有毒物質(zhì)，腸道菌大量繁殖，產(chǎn)胺過多，可能誘發(fā)嚴(yán)重肝功不良者的昏迷，故臨床上口服新霉素的目的是殺滅腸道菌叢減少胺類生成，從而減輕肝昏迷。
2、代謝(轉(zhuǎn)化)類型：可分兩類。第一類包括氧化、還原及水解過程;第二類為結(jié)合過程，第一類轉(zhuǎn)化產(chǎn)物再經(jīng)與體內(nèi)某些代謝物結(jié)合，產(chǎn)物一般水溶性加大，利于排泄。
(1)第一階段反應(yīng)(第一類型)：氧化、還原及水解等。氧化，如醇氧化、醛氧化、單胺氧化、氧化脫氫及N-氧化等;還原，如硝基還原成氨基(-NH2)。
(2)第二階段反應(yīng)(第二類型)：即結(jié)合反應(yīng)，使藥失效，隨尿排出。含羥基、羧基、胺基的化合物與葡萄糖醛酸結(jié)合成酯、醚、酰胺化合物;硫酸可與酚類藥物及酚性類固醇結(jié)合成硫酸酯;N-甲轉(zhuǎn)移酶使伯胺、腫胺及叔胺甲基化，以S-腺苷甲硫氨酸作為甲基供應(yīng)體;磺胺類及芳香族氨基等在乙酰輔酶A參與下乙酰化。
3、藥物代謝的意義：
(1)解毒，絕大多數(shù)藥物通過代謝后失去藥理活性，稱為解毒。肝藥酶活性低時(shí)，應(yīng)用主要在肝滅活的藥物時(shí)要特別慎重。
(2)活化，少數(shù)藥物經(jīng)代謝變化后效力反而增強(qiáng)，稱為活化。
4、藥酶的誘導(dǎo)劑和抑制劑：某些藥物可促進(jìn)藥酶對其的降解，又可促進(jìn)其它藥物的藥酶的降解作用，長期服用可產(chǎn)生耐受性。有些藥物能抑制藥酶的活性，從而延緩藥物的降解，長期應(yīng)用可產(chǎn)生積蓄中毒。
排泄
主要通過腎臟。此外還有肺、膽汁、乳汁、唾液腺、支氣管腺、汗腺、腸道等。
1、腎臟排泄
包括腎小球?yàn)V過和腎小管排泌。腎小球?yàn)V孔約600Å，分子量<65000均可通過。腎小管排泌是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程，需要載體，腎小管上皮細(xì)胞具有兩類轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)(兩種載體)：有機(jī)酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)運(yùn)有機(jī)酸藥物;有機(jī)堿轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)運(yùn)有機(jī)堿藥物。有飽和現(xiàn)象，對同一轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)有競爭性抑制。腎小管上皮細(xì)胞膜也具類脂結(jié)構(gòu)，藥物可通過脂溶擴(kuò)散從腎小管重吸收回到血液中去，腎小管重吸收的主要是未離解的脂溶性藥物，改變尿液pH可影響藥物的離解度，能顯著影響弱酸性或弱堿性藥物在腎小管的重吸收;相反，增加弱酸性藥物的離解度，可減少其在腎小管的重吸收，加速其排泄率。故弱酸性藥物中毒時(shí)，宜用碳酸氫鈉堿化尿液，加速毒物排出。腎功能不全者慎用或禁用主要經(jīng)腎排泄的藥物。
2、從膽汁排泄的藥物，
除需具有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)外，分子量要超過300才可以。分子量超過5000的大分子或蛋白質(zhì)很難從膽汁排出。藥物從肝細(xì)胞向膽汁的轉(zhuǎn)運(yùn)是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程，需有載體，有飽和現(xiàn)象。肝細(xì)胞至少有三個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)：有機(jī)酸類轉(zhuǎn)運(yùn)、有機(jī)堿類轉(zhuǎn)運(yùn)和中性化合物轉(zhuǎn)運(yùn)。屬同一轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的藥物，有競爭性抑制。藥物由膽汁排入十二指腸后，有些從糞便排出，有些可被腸上皮細(xì)胞吸收入血液，形成“肝-腸循環(huán)”。
3、某些藥物可從乳汁排泄，可能引起乳兒中毒。4、某些揮發(fā)性藥物可從肺排泄。5、有些藥物可從支氣管排泄。6、有些可從汗腺排泄。
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