药理学(模块版供医学中医学药学中药学类专业使用普通高等教育十二五规划教材)

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第一章 绪论 　　基本知识模块 　　一、药理学的基本概念及研究内容 　　药理学(pharmacology)是研究药物与机体相互作用及作用规律的一门学科，其研究内容包括： 　　1. 药物效应动力学（pharmacodynamics）简称药效学，研究药物对机体的作用，包括药物的作用(action)、作用机制(mechanism)、临床应用等。 　　2. 药物代谢动力学(pharmacokinetics)简称药动学，研究机体对药物的作用，即药物的吸收（absorption）、分布(distribution)、代谢(metabolism)及排泄(excretion)的体内动态变化规律。 　　药物(drug)是用于预防、治疗、诊断疾病的化学物质，必须具备安全性、有效性及质量可控制性。 　　二、药理学的性质与学科地位 　　1. 药理学是药学和医学的桥梁药理学将药用植物学、生药学、药物化学、药剂学等众多药学学科与医学联系起来，为药物研究与开发提供理论与实验依据。 　　2. 药理学是基础医学与临床医学的桥梁药理学将生理学、生物化学、病理学、微生物学、免疫学等医学基础学科和各临床医学学科联系起来，为防治疾病、合理用药提供基本理论、基础知识和科学思维方法。 　　三、药理学的学科任务 　　1. 阐明理论，指导用药 阐明药物与机体相互作用的基本规律和原理，指导临床合理用药，以求发挥药物的最佳疗效，减少不良反应（图1-1）。 　　2. 研发新药，评价新药 药理学研究是新药研发和新药评价中的重要组成部分。新药的临床前研究包括主要药效学研究、一般药理学研究，还包括毒理学和药代动力学研究。 　　3. 提供方法，揭示规律 药理学理论和方法的研究进展，为阐明生物机体的生物化学及生物物理现象提供研究思路和方法。例如，对吗啡镇痛机制的研究，发现人体存在“抗痛系统”；对受体的研究为其他生命科学提供了科学依据和研究方法。也为发展中医药理论，开展中医药现代化提供研究方法。 　　图1-1 药理学的学科任务 　　四、药理学的研究方法 　　药理学根据其研究对象可分为基础药理学和临床药理学。二者均可采取整体(in vivo)或离体(in vitro)实验的研究方法。基础药理学以动物为研究对象，包括实验药理学和实验治疗学，前者以正常动物为研究对象，后者以疾病动物模型为研究对象。临床药理学则以人体整体或离体器官、组织、体液等作为研究对象。 　　药理学研究遵循科学研究的一般规律，进行科学的实验设计（随机、对照、重复、均衡的原则）和严格的实验操作，运用相关学科的最新进展及技术，与生理学、生物学、解剖学、生物化学方法、免疫学方法、化学、临床医学等学科相互渗透，从整体、器官、组织、细胞、亚细胞和分子水平进行研究。 　　五、药理学的学习方法 　　药理学与生理学、生物化学、微生物学、病理学、免疫学等医学基础学科有着极其密切的联系，学习每一类药物都应密切联系前期学过的基础医学知识，便于对药理作用与作用机制等内容的理解和掌握。例如，学习抗心律失常药前，应及时复习心肌电生理的相关知识；学习利尿药前，应及时复习生理学中尿液生成的相关知识；学习抗菌药物前应及时复习微生物学中相关的细菌学知识。 　　药理学教材中涉及的药物众多，通常在一个章节中要介绍数种甚至十多种药物，但每个章节中都有一两个“代表药物”或“重点药物”，学习中应注意掌握每个章节中的“代表药物”或“重点药物”。在全面掌握“代表药物”或“重点药物”的基础上，分析比较其他药物和“代表药物”或“重点药物”的异同，熟悉或了解其他药物的特点。 　　学习药理学要记忆的内容较多，但许多内容不必死记硬背，关键在于是否认识和掌握了该章节的学习规律。例如，学习了激动M受体的拟胆碱药毛果芸香碱对眼的作用是缩瞳、降低眼压和调节痉挛后，就可推知阻断受体的抗胆碱药阿托品具有相反的作用，即扩瞳、升高眼压和调节麻痹。为了有助于记忆众多的药理学知识，本教材专设了“总结记忆模块”，通过归纳知识要点、比较易混淆的概念和药物、编写助记歌诀、提供复习指南等方式帮助学习者复习记忆。 　　药理学是一门实践性很强的学科，在药理学的学习过程中，应注意联系临床用药实际，利用到医院见习和实习的机会，观察临床医生的用药情况，也可观察家人或身边同学生病后医生的用药情况，了解忠者用药后的反应，结合所学的药理学知识，分析判断其用药的合理性。通常在临床用药中学到的药理学知识，印象更深、效果更好。 　　如今疾病谱在不断变化，新药也不断涌现，临床上可供选择的药物及机体或病原体与药物之间的相互作用规律始终处于动态变化之中。人类对疾病的认识是一个逐渐深入的过程，对药物的认识也是如此。从这个意义上说，通过药理学这门课程的学习，掌握药理学的基本理论、基本技能和基本思维方法远胜于掌握具体药物知识。 　　总结记忆模块 　　1. 知识要点 药理学是研究药物与机体相互作用及作用规律的一门学科。研究药物对机体的作用称为药物效应动力学，简称药效学；研究机体对药物的作用称为药物代谢动力学，简称药动学。 　　2. 概念比较 基础药理学和临床药理学的研究对象不同，但研究方法相似。基础药理学以动物及培养的细胞为研究对象，临床药理学以人为研究对象，二者均以整体(invivo)或离体(invitro)器官、细胞、微生物等作为研究对象。 　　实验药理学和实验治疗学，二者均以动物整体或离体器官、细胞、微生物等作为研究对象，但前者以正常动物为研究对象，后者以疾病动物模型为研究对象。 　　3. 复习记忆 　　(1)复习指南：抓住药理学的定义，药物与机体相互作用，结合药理学知识梳理图，可轻松记住药理学、药效学及药动学的概念。 　　(2)学习方法歌诀 　　课前复习，温故知新 抓住重点，举一反三 　　分析比较，掌握特点 认识规律，逻辑推理 　　巧编歌诀，帮助记忆 联系实际，勤于练习 　　拓展提高模块 　　1. 研究史话 　　药理学发展简史 　　药理学(pharmacology)一词在词源学上最早由希腊文(pharmakon)和(logos)综合演变而成，由词源学可知，药理学是在药物学基础上发展起来的。 　　(1)本草学阶段：人类在生存的过程中通过偶然发现和有意观察认识与掌握了可以用来治疗疾病的天然药物，凶为这些药物是以使用草本植物为主，所以此时的药物学也称为本草学。中国、古希腊和埃及等最早的文献记载中，记录了许多迄今仍然有效的天然药物，为药理学的研究及新药的发现提供了重要的依据。中国的《神农本草经》及《本草纲目》为此时代的重要代表著作。 　　(2)现代药理学阶段：17世纪，人们开始用实验观察的方法取代纯理论化的医学思想，着重观察临床实践中所使用的传统药物的作用，出现了主要研究药物的制剂及其应用方法的药理学的前身“药物学”。随着西方自然科学的进步，1806年，德国化学家泽尔蒂纳(F.W.Serturner)从罂粟中首次分离出具有镇痛作用的单体化合物吗啡（morphine），开创了从天然产物中寻找活性成分的先河，同时提示天然药物治疗疾病的作用与其含有的化学成分有关，从而打破了药物作用的神秘观点。Buchheim是世界上第一位药理学教授，在德国建立了第一个药理实验室，编写了第一本药理学教科书，标志着药理学真正成为一门科学。其学生Schmiedeberg继续发展了实验药理学，开始研究药物的作用部位，被称为器官药理学。1878年，Langley根据阿托品与毛果芸香碱对猫唾液分泌的拮抗作用研究，首先提出受体的概念，为后来药物作用的受体学说奠定了基础。Sutherland1957年发现cDNA，1965年提出第二信使学说，是人们认识受体介导和细胞信号转导的一个里程碑，使受体的研究更加深入。 　　近年来，随着分子生物学的发展，使药理学从整体、器官、细胞和亚细胞水平进入分子水平，从深度上产生了生化药理学、分子药理学等。随着自然科学的相互渗透，出现了一系列药理学与其他学科之间的边缘学科，如临床药理学、精神药理学、遗传药理学、免疫药理学、时辰药理学、数学药理学、中药药理学等。药理学几乎渗透到了生命科学的所有领域。 　　2. 知识拓展 　　药理学的发展与展望 　　近年来，基因工程技术的进步使基因工程药物的研究迅猛发展。重组DNA技术使那些用常规方法不能制备、难以纯化、不能获得足量供应且价格昂贵的生物活性物质的大量生产成为现实。自1982年第一个基因工程药物重组人胰岛素问世以来，迄今全世界已有数十种基因工程药物上市，包括细胞因子、激素、酶、基因工程抗体和基因工程疫苗等。常用的基因工程药物有干扰素、白细胞介素、集落刺激因子、促红细胞生成素、表皮生长因子、生长激素、组织纤溶酶原激活剂、链激酶、葡激酶、重组乙肝表面抗原疫苗等。基因工程已在临床上成功应用，人量基因药物可望从实验室走向市场。同时，由于人类基因组计划的测序工作完成，为基因与疾病关系的阐明及基因治疗奠定了基础，人类约有4万个基因的编码蛋白质，许多是在的药物作用靶点。基因组药理学已形成的新的药理学分支学科。 　　随着分子生物学方法的深入运用，不仅可以从药理作用解析目标分子，还可以从目标分子导出新的药物，前者称为正向药理学，后者则称为逆向药理学，这种双向研究的方法越来越受到重视。 　　3. 问题与思考 　　药物和毒物有何区别？ 　　药物是指能影响机体的生理功能及细胞代谢过程，用于预防、治疗、诊断疾病及计划生育的化学物质。毒物是指较小剂量即对机体产生毒性作用，损害人体健康的物质。药物和毒物没有明显的界线，任何药物剂量过大都可产生毒性作用。 　　（淤泽溥 林青） 　　第二章 物对机体的作用——药效学 　　基本知识模块 　　药物效应动力学（pharmaco dynamics），简称药效学，是一门研究药物对机体的作用和作用机制的学科，为临床合理应用药物和新药研究提供依据。 　　第一节 药物作用的基本规律 　　一、药物作用与药物效应 　　在药学的研究中药物作用(drug action)是指药物与机体组织细胞间的初始作用，其引起机体生理生化机能或形态的变化称为药物效应（drug effect）。药物作用是原因，药物效应是结果，药物初始作用与效应之间存在的因果关系则为作用机制(mechanism of action)。例如，毛果芸香碱对眼的作用是激动虹膜环状肌上的M受体，其效应是环状肌收缩及瞳孔缩小。在药理学中通常把药物作用、作用机制与药物效应统称为药理作用，本教材沿用此概念。 　　二、药物的基本作用 　　1. 调节功能 很多疾病是由于机体某些功能过度增强或减弱所致，药物通过调整机体的病理状态使其恢复正常可达到治病目的。能使机体原有功能水平提高的作用称为兴奋，能使机体原有机能活动减弱的作用称为抑制。兴奋和抑制是药物对机体的最基本作用，也是药物作用的基本表现形式。 　　2. 抗病原体 及抗肿瘤通过杀灭或抑制病原体及肿瘤细胞发挥治疗作用。例如，化学治疗药中青霉素通过杀灭侵入机体的细菌治疗细菌性感染。 　　3. 补充不足 机体某些物质（如激素、维生素、微量元素、蛋白质等）不足，可引起多种疾病。及时补充相应的物质（药物），能达到防治疾病的效果。例如，食盐中加碘可治疗单纯性甲状腺肿。 　　三、药物作用的选择性 　　1. 选择性的概念 多数药物在一定的剂量范围内，对少数器官或组织发生明显作用，而对其他器官或组织的作用较小或不发生作用。此现象称为药物作用的选择性(selectivity)。例如，碘主要作用于甲状腺，对其他器官或组织影响很小。