3-第三章 药物效应动力学
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受体增敏(receptor hypersensitization) 激动药水平降低 长期用拮抗药
下调和上调（受体密度改变）
七、受体的调节 维持机体内环境稳定
1.向下调节(down regulation)：
长期用激动药 受体数减少 疗效减弱
脱敏(desensitization) 如 异丙肾上腺素 治疗哮喘
受体占领学说修正一
实际上，占领同样比例的受体，但产生的 效应相差甚远。
Ariens(1956年)对经典的受体学说提出了 修正。药物需具内在活性(intrinsic activity)， 方具产生效应的能力。
受体占领学说修正二
▪ 问题：根据受体占领学说，受体结合的量 效曲线应与药理效应的量效曲线相重合。 但实际上①许多药物只需与一部分(甚至 是很少的一部分)受体结合，就能产生最 大效应。②作用于同一受体的不同药物， 产生相同效应时所占领的受体数或比例是 不同的。
半数致死量(50% lethal dose, LD50) 能引起50％动物死亡的药量。
治疗指数(therapeutic index, TI) 评价药物安全性
TI = 半数致死量LD50 半数有效量ED50
安全性评价指标
1. 治疗指数（Therapeutic Index, TI）
半数致死量LD50 TI =
三、受体与药物的相互作用 受体结合量与效应的关系：
D+R DR E
反应平衡时： KD (解离常数) =
[D][R] DR
受体总量RT = [R] + [LR]， 故：
DR
D
RT = KD + D
受体相对结合量（[DR] / RT）决 定效应的相对强弱（E/Emax）
E
DR
D
Emax = RT = KD+D
治
用药目的在于消除原发致病因子，彻底治
愈疾病。
疗
对症治疗（symptomatic treatment）亦
称治标，用药目的在于改善症状，或减
作
轻患者痛苦。
用
补充治疗(supplementary therapy) 或称替 代治疗 用药目的在于补充体内营养或代
谢物质的不足
二、药物作用的两重性
—治疗效果与不良反应
与剂量有关
症状与药物固有作用有关
药理性拮抗药有效
第二节 药物剂量与效应关系
❖ Dose-effect relationship（量－效关系）： 在一定范围内，药物剂量与效应之间的规律 性变化。
❖ Dose-effect curve（量－效曲线）以药理效 应的强度为纵坐标，药物的剂量或浓度为横 坐标作图，得出的曲线，即为量－效曲线。
▪ 学说修正 为了解决上述矛盾，引进储备受 体（Spare receptor)概念。
▪ 用储备受体能较好地解释激动药和拮抗药的 差异。
E
低浓度部 分激动药
logC
inverse agonist)
E(%)
1）两药亲和力相 等时，最大效能 取 决 于 内 在 活 性 。50
E(%)
2）两药内在活性 相等时，效价强 度 取 决 于 亲 和 力 。50
pD2
x
y
a b c
-logC
z
pD2x pD2y
-logC pD2z
四、作用于受体的药物分类
激动药 (agonist) 有较强的亲和力又有 较强的内在活性（ ＝1）的药物。
ED50
ED99LD1 ED99 LD1 LD50
药物剂量
wk.baidu.com
第三节 药物与受体
Interaction of Drug and Receptor
内源性配体
药物和特异性受体结合方式:
药物
(1) 离子键（ ionic bonds ）
(2) 氢键（ hydrogen bonds ）
(3) 范德瓦尔斯力（ Van der Waals forces ） (4) 共价键（ covalent bonds ）
血压上升
（效应）
药物作用与药理效应
药物作用 特异性 药物化学反应的专一性决定药物作
用的特异性。 选择性 药物的较小剂量使某个组织器官产
生明显药理作用时，其它组织器官无明显 改变的现象。 阿托品特异性阻断M受体选择性不高，副作 用多。
“急则治其标，缓则治其本，标本兼治”
对因治疗(etiological treatment) 亦称治本，
竞争性拮抗药的作用强度通常用 pA2表示，
E logC
非竞争性拮抗药 (noncompetitive antagonists)
• 非竞争性拮抗药多指拮抗药与受体结合 是相对不可逆的，它能引起受体构型的 改变，从而干扰激动药与受体的正常结 合，而激动药不能竞争性对抗这种干扰。
• pD2'是非竞争拮抗剂的亲和力参数 。
（2）慢性毒性（chronic toxicity）长期用药因药物 蓄积而逐渐发生的毒性作用。常损害肝、肾、造血 器官、内分泌器官。
(3)特殊毒性(special toxic reaction)，也 称“三致反应”，是 药物损伤细胞遗传物 质所致的特殊毒性作 用或潜在性毒性作用
致癌 (carcinogenesis)、 致畸 (teratogenesis)、 致突变 (mutagenesis)
E
激动药
logC
部分激动药 (partial agonist)
【特点】 KD值不小， 0<<100%，具
有激动药和拮抗药的双重特性。
受体的调节
受体与配体作用过程中，其有关的受体数目、 亲和力和效应力的变化。
受体脱敏(receptor desensitization)： 长期 激动药 敏感性、反应性↓ 特异性脱敏与非特异性脱敏
半数有效量ED50
2. 安全范围 ED95 ~ LD5之间的距离，或 LD1/ED99。其距离越大越安全。
安全范围较治疗指数更可靠。
Therapeutic Index
LD50 ED50
100
400
99
A药 B药
A药 B药
A药 B药
概率单位
% of Emax
50
治疗指数：A=B
安全范围：A>B
1
（一）治疗效果（therapeutic effect）：药
物作用的结果有利于改变病人的生理、生 化功能或病理过程，使患病机体恢复正常。
（二）不良反应(adverse reaction) 凡不符合 用药目的，并给病人带来不适甚至危害的反 应。
1. 副反应 (Side reaction)
唾液分泌
阿托品
第三章 药物效 应动力学
Pharmacodynamics
药物效应动力学(Pharmacodynamics, 简称药效学) -----研究药物对机体的 作用、作用规律及作用机制。
第一节 药物的基本作用
一、药物作用与药理效应
(pharmacological
去去(机发引甲甲dr体作起肾肾ug上上的用的a腺腺初）初ct素素i始，始on作或反)药用 指 应物（ 药 。血激对原 物压动血上血管升管平平滑e结 用 生 生滑肌ff肌所果 化 的收ec缩t引，功改受)药起药能变体物机物或。作体原形（用作生发态的用理作发）、
Receptor
功能蛋白,细胞膜或细胞内 可识别微量化学物质 介导细胞信号传导
信息放大系统 生理、药理学反应
三、受体与药物的相互作用
(一)关于药物与受体相互作用的学说
1、受体占领学说(occupation theory) 2、速率学说(rate theory) 3、二态模型学说
(two-model theory)
部分激动药（partial agonist）：有较强 的亲和力但内在活性较弱(＜1)的药 物。。
拮抗药 (antagonist) 有较强的亲和力但 无内在活性（＝0）的药物。
竞争性拮抗药 (Competitive antagonist)
与激动药竞争同一受体，可逆性结合
降低其亲和力，而不改变内在 活性（ Emax不变） 增加激动药剂量后量效曲线平 行右移
(Atropine)
M受体阻断药
抑制瞳孔括约肌
解除迷走神经对 心脏的抑制
内脏平滑肌松弛
口干 扩瞳 心率 解痉
2.毒性反应（toxic reaction）
剂量过大或药物在体内蓄积过多时发生的危 害性反应，一般比较严重。
特点： 用量大 可预知 应避免
毒性反应
（1）急性毒性（acute toxicity）因使用剂量过大而 立即发生的毒性作用。多损害循环、呼吸、神经系 统功能。
药物突使突变D变发N发生A分生在子在体中胚的胎细 碱基细对胞胞排，，列影在顺响个序正体发常生生长 改变导，发致造育肿成，瘤基使形因之成变畸异变。
3. 后遗效应（residual effect） 停药后血药浓度已降至阈浓度以下时所残 存的生物效应。
4. 停药反应（withdrawal reaction，回跃反应， 停药反跳）
0<<100%: 部分激动药(partial agonist)
=0:
拮抗药(antagonist)
= -100%: 反向激动药(inverse agonist) 或
超级拮抗药(superantagonist) 或 负性拮抗药(negative antagonist)
-100%<<0: 部分反向激动药(patial
药物的剂量与效应
作 用
能至安引于全起中剂最毒量药大的的物效剂极的引应限最量起而。，小毒不是剂能性的量够反最引应小起剂死量亡
强 度
致死量
中毒量
无效量
常用量
最
剂刚量能过引小起，效在
小 有
体应内的达最不小到药有 效
量（效阈浓剂度量） 量
有效量 安全范围
极最 最 量小 小
中致 毒死 量量
受体占领学说
由Clark于1926年提出：受体必须与 药物结合才能被激活并产生效应。 效应的强弱与被占领的受体数量成 正比，全部受体被占领时出现最大 效应。
应时的激动剂的摩尔浓度的负对数(EC50的负对数)。
与亲和力成正比
内在活性 (Intrinsic activity, )
药物与受体结合后产生效应的能力
激活受体的能力
效能
E Emax=
[DR] RT
100% -100%
=100%:
激动药(agonist ) 或 完全激动药(full agonist)
2.向上调节(up regulation)：
长期用拮抗药 受体数增加 停药反应
增敏（hypersensitization）
如：普萘洛尔
思考题
1. 什么是药物作用、药理效应？药理效应选择性 与药物作用特异性的关系？
2. 药理效应与疗效、副反应之间的关系？ 3. 从药物的量-效曲线可获得哪些重要信息？ 4. 治疗指数和安全范围的内涵？ 5. 反映激动药内在活性和亲和力的参数？
D=0
效应为 0
D > > KD
DR / RT = 100%,达最大效应
DR / RT = 50% 即 EC50 时，KD = D
KD值为EC50时的药物浓度值
亲和力 (Affinity)
与受体结合的能力 作用强度
KD反映亲和力大小 KD与亲和力成反比 pD2(亲和力指数, =-logKD) :产生50%最大效
用药过程中突然停药或减量太快，使原有疾 病加重的现象。
5. 变态反应（allergic reaction）
少数经过应用某药致敏的病人对该药发生的一 种特殊反应
❖ 特点：
•异常免疫反应 半抗原或全抗原 •与剂量无关 •与药物原有效应无关 致敏物：药物 代谢产物 杂质 •药理性拮抗药无效
6. 特异质反应（idiosyncrasy）特异质病 人对某种药物反应异常增高，应用小剂 量即出现剧烈的药物反应甚至中毒症状。 特点： 非免疫反应 高敏体质
最大效应（效能） Maximal Effect
50% 阈值
效价强度 Potency
ED50
效价强度与效能的比较
质反应
累加量 效曲线
频数分 布曲线
质反应量效曲线的意义
半数有效量(50% effective dose, ED50) 能引起50％最大效应（量反应）或50％阳性反应 （质反应）时的药量。
下调和上调（受体密度改变）
七、受体的调节 维持机体内环境稳定
1.向下调节(down regulation)：
长期用激动药 受体数减少 疗效减弱
脱敏(desensitization) 如 异丙肾上腺素 治疗哮喘
受体占领学说修正一
实际上，占领同样比例的受体，但产生的 效应相差甚远。
Ariens(1956年)对经典的受体学说提出了 修正。药物需具内在活性(intrinsic activity)， 方具产生效应的能力。
受体占领学说修正二
▪ 问题：根据受体占领学说，受体结合的量 效曲线应与药理效应的量效曲线相重合。 但实际上①许多药物只需与一部分(甚至 是很少的一部分)受体结合，就能产生最 大效应。②作用于同一受体的不同药物， 产生相同效应时所占领的受体数或比例是 不同的。
半数致死量(50% lethal dose, LD50) 能引起50％动物死亡的药量。
治疗指数(therapeutic index, TI) 评价药物安全性
TI = 半数致死量LD50 半数有效量ED50
安全性评价指标
1. 治疗指数（Therapeutic Index, TI）
半数致死量LD50 TI =
三、受体与药物的相互作用 受体结合量与效应的关系：
D+R DR E
反应平衡时： KD (解离常数) =
[D][R] DR
受体总量RT = [R] + [LR]， 故：
DR
D
RT = KD + D
受体相对结合量（[DR] / RT）决 定效应的相对强弱（E/Emax）
E
DR
D
Emax = RT = KD+D
治
用药目的在于消除原发致病因子，彻底治
愈疾病。
疗
对症治疗（symptomatic treatment）亦
称治标，用药目的在于改善症状，或减
作
轻患者痛苦。
用
补充治疗(supplementary therapy) 或称替 代治疗 用药目的在于补充体内营养或代
谢物质的不足
二、药物作用的两重性
—治疗效果与不良反应
与剂量有关
症状与药物固有作用有关
药理性拮抗药有效
第二节 药物剂量与效应关系
❖ Dose-effect relationship（量－效关系）： 在一定范围内，药物剂量与效应之间的规律 性变化。
❖ Dose-effect curve（量－效曲线）以药理效 应的强度为纵坐标，药物的剂量或浓度为横 坐标作图，得出的曲线，即为量－效曲线。
▪ 学说修正 为了解决上述矛盾，引进储备受 体（Spare receptor)概念。
▪ 用储备受体能较好地解释激动药和拮抗药的 差异。
E
低浓度部 分激动药
logC
inverse agonist)
E(%)
1）两药亲和力相 等时，最大效能 取 决 于 内 在 活 性 。50
E(%)
2）两药内在活性 相等时，效价强 度 取 决 于 亲 和 力 。50
pD2
x
y
a b c
-logC
z
pD2x pD2y
-logC pD2z
四、作用于受体的药物分类
激动药 (agonist) 有较强的亲和力又有 较强的内在活性（ ＝1）的药物。
ED50
ED99LD1 ED99 LD1 LD50
药物剂量
wk.baidu.com
第三节 药物与受体
Interaction of Drug and Receptor
内源性配体
药物和特异性受体结合方式:
药物
(1) 离子键（ ionic bonds ）
(2) 氢键（ hydrogen bonds ）
(3) 范德瓦尔斯力（ Van der Waals forces ） (4) 共价键（ covalent bonds ）
血压上升
（效应）
药物作用与药理效应
药物作用 特异性 药物化学反应的专一性决定药物作
用的特异性。 选择性 药物的较小剂量使某个组织器官产
生明显药理作用时，其它组织器官无明显 改变的现象。 阿托品特异性阻断M受体选择性不高，副作 用多。
“急则治其标，缓则治其本，标本兼治”
对因治疗(etiological treatment) 亦称治本，
竞争性拮抗药的作用强度通常用 pA2表示，
E logC
非竞争性拮抗药 (noncompetitive antagonists)
• 非竞争性拮抗药多指拮抗药与受体结合 是相对不可逆的，它能引起受体构型的 改变，从而干扰激动药与受体的正常结 合，而激动药不能竞争性对抗这种干扰。
• pD2'是非竞争拮抗剂的亲和力参数 。
（2）慢性毒性（chronic toxicity）长期用药因药物 蓄积而逐渐发生的毒性作用。常损害肝、肾、造血 器官、内分泌器官。
(3)特殊毒性(special toxic reaction)，也 称“三致反应”，是 药物损伤细胞遗传物 质所致的特殊毒性作 用或潜在性毒性作用
致癌 (carcinogenesis)、 致畸 (teratogenesis)、 致突变 (mutagenesis)
E
激动药
logC
部分激动药 (partial agonist)
【特点】 KD值不小， 0<<100%，具
有激动药和拮抗药的双重特性。
受体的调节
受体与配体作用过程中，其有关的受体数目、 亲和力和效应力的变化。
受体脱敏(receptor desensitization)： 长期 激动药 敏感性、反应性↓ 特异性脱敏与非特异性脱敏
半数有效量ED50
2. 安全范围 ED95 ~ LD5之间的距离，或 LD1/ED99。其距离越大越安全。
安全范围较治疗指数更可靠。
Therapeutic Index
LD50 ED50
100
400
99
A药 B药
A药 B药
A药 B药
概率单位
% of Emax
50
治疗指数：A=B
安全范围：A>B
1
（一）治疗效果（therapeutic effect）：药
物作用的结果有利于改变病人的生理、生 化功能或病理过程，使患病机体恢复正常。
（二）不良反应(adverse reaction) 凡不符合 用药目的，并给病人带来不适甚至危害的反 应。
1. 副反应 (Side reaction)
唾液分泌
阿托品
第三章 药物效 应动力学
Pharmacodynamics
药物效应动力学(Pharmacodynamics, 简称药效学) -----研究药物对机体的 作用、作用规律及作用机制。
第一节 药物的基本作用
一、药物作用与药理效应
(pharmacological
去去(机发引甲甲dr体作起肾肾ug上上的用的a腺腺初）初ct素素i始，始on作或反)药用 指 应物（ 药 。血激对原 物压动血上血管升管平平滑e结 用 生 生滑肌ff肌所果 化 的收ec缩t引，功改受)药起药能变体物机物或。作体原形（用作生发态的用理作发）、
Receptor
功能蛋白,细胞膜或细胞内 可识别微量化学物质 介导细胞信号传导
信息放大系统 生理、药理学反应
三、受体与药物的相互作用
(一)关于药物与受体相互作用的学说
1、受体占领学说(occupation theory) 2、速率学说(rate theory) 3、二态模型学说
(two-model theory)
部分激动药（partial agonist）：有较强 的亲和力但内在活性较弱(＜1)的药 物。。
拮抗药 (antagonist) 有较强的亲和力但 无内在活性（＝0）的药物。
竞争性拮抗药 (Competitive antagonist)
与激动药竞争同一受体，可逆性结合
降低其亲和力，而不改变内在 活性（ Emax不变） 增加激动药剂量后量效曲线平 行右移
(Atropine)
M受体阻断药
抑制瞳孔括约肌
解除迷走神经对 心脏的抑制
内脏平滑肌松弛
口干 扩瞳 心率 解痉
2.毒性反应（toxic reaction）
剂量过大或药物在体内蓄积过多时发生的危 害性反应，一般比较严重。
特点： 用量大 可预知 应避免
毒性反应
（1）急性毒性（acute toxicity）因使用剂量过大而 立即发生的毒性作用。多损害循环、呼吸、神经系 统功能。
药物突使突变D变发N发生A分生在子在体中胚的胎细 碱基细对胞胞排，，列影在顺响个序正体发常生生长 改变导，发致造育肿成，瘤基使形因之成变畸异变。
3. 后遗效应（residual effect） 停药后血药浓度已降至阈浓度以下时所残 存的生物效应。
4. 停药反应（withdrawal reaction，回跃反应， 停药反跳）
0<<100%: 部分激动药(partial agonist)
=0:
拮抗药(antagonist)
= -100%: 反向激动药(inverse agonist) 或
超级拮抗药(superantagonist) 或 负性拮抗药(negative antagonist)
-100%<<0: 部分反向激动药(patial
药物的剂量与效应
作 用
能至安引于全起中剂最毒量药大的的物效剂极的引应限最量起而。，小毒不是剂能性的量够反最引应小起剂死量亡
强 度
致死量
中毒量
无效量
常用量
最
剂刚量能过引小起，效在
小 有
体应内的达最不小到药有 效
量（效阈浓剂度量） 量
有效量 安全范围
极最 最 量小 小
中致 毒死 量量
受体占领学说
由Clark于1926年提出：受体必须与 药物结合才能被激活并产生效应。 效应的强弱与被占领的受体数量成 正比，全部受体被占领时出现最大 效应。
应时的激动剂的摩尔浓度的负对数(EC50的负对数)。
与亲和力成正比
内在活性 (Intrinsic activity, )
药物与受体结合后产生效应的能力
激活受体的能力
效能
E Emax=
[DR] RT
100% -100%
=100%:
激动药(agonist ) 或 完全激动药(full agonist)
2.向上调节(up regulation)：
长期用拮抗药 受体数增加 停药反应
增敏（hypersensitization）
如：普萘洛尔
思考题
1. 什么是药物作用、药理效应？药理效应选择性 与药物作用特异性的关系？
2. 药理效应与疗效、副反应之间的关系？ 3. 从药物的量-效曲线可获得哪些重要信息？ 4. 治疗指数和安全范围的内涵？ 5. 反映激动药内在活性和亲和力的参数？
D=0
效应为 0
D > > KD
DR / RT = 100%,达最大效应
DR / RT = 50% 即 EC50 时，KD = D
KD值为EC50时的药物浓度值
亲和力 (Affinity)
与受体结合的能力 作用强度
KD反映亲和力大小 KD与亲和力成反比 pD2(亲和力指数, =-logKD) :产生50%最大效
用药过程中突然停药或减量太快，使原有疾 病加重的现象。
5. 变态反应（allergic reaction）
少数经过应用某药致敏的病人对该药发生的一 种特殊反应
❖ 特点：
•异常免疫反应 半抗原或全抗原 •与剂量无关 •与药物原有效应无关 致敏物：药物 代谢产物 杂质 •药理性拮抗药无效
6. 特异质反应（idiosyncrasy）特异质病 人对某种药物反应异常增高，应用小剂 量即出现剧烈的药物反应甚至中毒症状。 特点： 非免疫反应 高敏体质
最大效应（效能） Maximal Effect
50% 阈值
效价强度 Potency
ED50
效价强度与效能的比较
质反应
累加量 效曲线
频数分 布曲线
质反应量效曲线的意义
半数有效量(50% effective dose, ED50) 能引起50％最大效应（量反应）或50％阳性反应 （质反应）时的药量。