Что такое фармакодинамика

Фармакодинамика — раздел фармакологии, изучающий действие лекарственных веществ на организм: их механизмы действия, биологические мишени, возникающие фармакологические эффекты, а также зависимость выраженности эффекта от дозы или концентрации препарата.

Простыми словами, фармакодинамика помогает ответить на вопрос: что лекарство делает с организмом и почему после его применения возникает определённый эффект. Например, почему одно вещество снижает артериальное давление, другое уменьшает боль, третье расширяет бронхи, а четвёрто подавляет активность определённого фермента.

Фармакодинамику часто рассматривают вместе с фармакокинетикой. Эти области тесно связаны, но описывают разные стороны взаимодействия лекарства и организма. Фармакокинетика показывает, как действующее вещество всасывается, распределяется, изменяется и выводится, а фармакодинамика — как оно воздействует на биологические структуры и какой ответ организма возникает в результате.

Что означает фармакодинамика простыми словами

После применения лекарственного препарата его действующее вещество должно каким-либо образом повлиять на определённые процессы в организме. Для этого молекула лекарства может взаимодействовать с рецептором, ферментом, ионным каналом, транспортным белком или другой биологической структурой.

Такую структуру условно можно назвать мишенью лекарственного действия. Взаимодействие с ней запускает или, наоборот, подавляет определённые процессы. Конечным результатом становится фармакологический эффект, который можно наблюдать непосредственно или оценить с помощью различных показателей.

Упрощённо последовательность можно представить так:

лекарственное вещество → биологическая мишень → изменение работы клетки или системы → фармакологический эффект.

Однако в реальности эта схема нередко значительно сложнее. Между взаимодействием лекарства с первоначальной мишенью и наблюдаемым эффектом может находиться целая цепочка внутриклеточных сигналов и физиологических реакций.

Что изучает фармакодинамика

Фармакодинамика охватывает сразу несколько связанных вопросов. Она позволяет понять не только то, какой эффект вызывает лекарство, но и каким образом этот эффект формируется.

К основным аспектам фармакодинамики относятся:

• механизм действия лекарственного вещества;
• биологические мишени, на которые оно воздействует;
• основные и дополнительные фармакологические эффекты;
• связь между концентрацией вещества и выраженностью эффекта;
• связь между дозой препарата и ответом организма;
• интенсивность и характер фармакологического ответа;
• изменение чувствительности к лекарственному веществу;
• взаимодействие нескольких лекарств на уровне их эффектов.

Поэтому фармакодинамика — более широкое понятие, чем просто «механизм действия» или «фармакологический эффект».

Как лекарство вызывает фармакологический эффект

Для развития действия лекарству необязательно воздействовать на весь организм одновременно. Обычно действующее вещество взаимодействует с определёнными молекулярными или клеточными структурами.

Рецепторы

Рецепторы — один из наиболее известных типов лекарственных мишеней. Это структуры, способные распознавать определённые молекулы и в ответ запускать изменение работы клетки.

Одни лекарственные вещества могут активировать рецепторы, имитируя действие естественных веществ организма. Другие, напротив, способны блокировать рецепторы и препятствовать их активации.

В фармакологии вещества, активирующие определённые рецепторы, часто называют агонистами, а вещества, препятствующие их активации, — антагонистами. Однако конкретные механизмы взаимодействия могут быть значительно сложнее такого упрощённого деления.

Ферменты

Мишенью лекарства может быть фермент — белковая молекула, ускоряющая определённые химические реакции в организме.

Лекарственное вещество может уменьшать активность фермента, усиливать её или другим образом влиять на связанный с ним биохимический процесс. В результате изменяется образование или разрушение определённых веществ, что способно приводить к терапевтическому эффекту.

Ионные каналы

Некоторые препараты воздействуют на ионные каналы клеточных мембран. Эти структуры регулируют движение ионов, например натрия, калия или кальция, внутрь клетки и из неё.

Изменение работы ионных каналов может влиять на электрическую активность нервных и мышечных клеток, сократимость сердечной мышцы и множество других физиологических процессов.

Транспортные белки

Другой возможной мишенью являются транспортные системы, которые перемещают определённые вещества через клеточные мембраны или между различными средами организма.

Изменяя работу такого транспорта, лекарство может повышать или снижать концентрацию определённого вещества в нужной области.

Физико-химическое действие

Не каждое лекарственное средство обязательно действует через специфический рецептор или фермент. Некоторые препараты реализуют эффект преимущественно за счёт физико-химических свойств.

Поэтому представление о том, что любое лекарство обязательно должно «соединиться с рецептором», является слишком упрощённым.

Что такое фармакологический эффект

Фармакологический эффект — это результат воздействия лекарственного вещества на организм.

Эффект может проявляться, например, изменением:

• артериального давления;
• частоты сердечных сокращений;
• тонуса определённых мышц;
• выраженности боли;
• температуры тела;
• секреции различных веществ;
• активности ферментов;
• работы центральной нервной системы;
• активности определённых микроорганизмов;
• других физиологических или биохимических процессов.

У одного лекарственного вещества может быть сразу несколько фармакологических эффектов. Один из них может иметь основное терапевтическое значение, а другие — дополнительное значение или быть связаны с нежелательными реакциями.

Фармакодинамика и механизм действия — в чём разница

Эти понятия тесно связаны, но не являются полными синонимами.

Таким образом, механизм действия является одной из составляющих фармакодинамики.

Что означает зависимость «доза — эффект»

Один из важных вопросов фармакодинамики — как изменяется действие препарата при изменении его дозы или концентрации в области действия.

Для многих лекарственных веществ увеличение концентрации сначала приводит к усилению эффекта. Однако эта зависимость обычно не является простой и линейной. Удвоение дозы не обязательно означает удвоение фармакологического эффекта.

По мере увеличения концентрации лекарства может наступить уровень, при котором значительная часть доступных мишеней уже задействована и дальнейшее повышение концентрации даёт всё меньше дополнительного эффекта.

Кроме того, с увеличением дозы может возрастать не только желаемое действие, но и вероятность нежелательных реакций. Поэтому нельзя самостоятельно повышать дозировку препарата с целью сделать его «сильнее» или добиться более быстрого результата.

Что такое максимальный эффект

Для некоторых лекарственных веществ существует предел фармакологического эффекта. После достижения определённого уровня дальнейшее увеличение концентрации препарата уже не приводит к пропорциональному усилению действия.

В фармакодинамике способность вещества вызывать определённый максимальный ответ связана с понятием эффективности действия.

При этом два препарата могут обладать сходным направлением действия, но отличаться по тому, какая концентрация необходима для получения определённого эффекта и какой максимальный ответ они способны вызвать.

Почему одинаковая доза может действовать на людей по-разному

Фармакодинамический ответ не всегда одинаков у разных людей. Даже при использовании одной и той же дозировки выраженность действия препарата может различаться.

На чувствительность организма к лекарственному веществу способны влиять:

• возраст;
• индивидуальная чувствительность рецепторов и других мишеней;
• генетические особенности;
• сопутствующие заболевания;
• функциональное состояние органов и систем;
• одновременное применение других препаратов;
• изменение количества или чувствительности рецепторов;
• длительность применения некоторых лекарств.

При этом различия в эффекте могут быть связаны не только с фармакодинамикой. Например, если у двух людей после одинаковой дозы создаётся разная концентрация действующего вещества в крови из-за особенностей всасывания или выведения, это уже относится в значительной степени к фармакокинетике.

Фармакодинамика и фармакокинетика — в чём разница

Фармакодинамику и фармакокинетику удобно рассматривать вместе.

Например, после приёма таблетки сначала действующее вещество высвобождается, всасывается и попадает в кровоток. Эти процессы относятся преимущественно к фармакокинетике.

Затем определённая концентрация вещества достигает области действия, молекулы взаимодействуют со своими мишенями и возникает биологический ответ. Эта часть уже относится преимущественно к фармакодинамике.

Поэтому реальное действие препарата определяется сочетанием обоих процессов: важно и то, сколько действующего вещества достигает места действия, и то, как организм реагирует на эту концентрацию.

Фармакодинамика и фармакологическое действие

Термин «фармакологическое действие» обычно используется для описания характера воздействия конкретного лекарственного вещества или препарата: например, обезболивающего, противовоспалительного, бронхорасширяющего или другого действия.

Фармакодинамика является более широким понятием. Она изучает закономерности возникновения такого действия: мишень, механизм, интенсивность ответа, зависимость эффекта от дозы и концентрации и другие параметры.

Поэтому формулировки «фармакологическое действие» и «фармакодинамика» связаны, но полностью заменять одну другой не следует.

Может ли фармакодинамика быть связана с побочными действиями

Да. Фармакодинамика описывает не только желаемые терапевтические эффекты.

Лекарственное вещество может воздействовать на несколько типов рецепторов или других биологических мишеней. Кроме того, одна и та же мишень может участвовать сразу в нескольких физиологических процессах.

Поэтому механизм, обеспечивающий лечебное действие, иногда одновременно способен быть связан с нежелательными реакциями. В других случаях побочные эффекты возникают из-за воздействия вещества на дополнительные мишени.

Именно поэтому при оценке лекарственного препарата учитывают не только возможность получить терапевтический эффект, но и его безопасность.

Что такое фармакодинамическое взаимодействие лекарств

Если человек одновременно применяет несколько лекарственных препаратов, их эффекты могут влиять друг на друга.

Фармакодинамическое взаимодействие возникает в ситуации, когда одно лекарство изменяет эффект другого без обязательного изменения его концентрации в крови.

Например, препараты могут:

• усиливать сходные эффекты друг друга;
• ослаблять действие друг друга;
• воздействовать на одну и ту же физиологическую систему;
• конкурировать за определённые рецепторы;
• действовать на разные звенья одного процесса.

Это отличается от фармакокинетического взаимодействия, при котором один препарат изменяет всасывание, распределение, метаболизм или выведение другого и тем самым влияет на его концентрацию.

По этой причине сочетание лекарственных средств необходимо оценивать с учётом конкретных действующих веществ и официальных инструкций.

Почему фармакодинамика важна при разработке лекарств

Фармакодинамические исследования проводятся ещё на этапах разработки лекарственного средства. Они помогают установить, взаимодействует ли исследуемое вещество с предполагаемой биологической мишенью и вызывает ли ожидаемый ответ.

В исследованиях могут оцениваться:

• механизм действия;
• активность вещества в отношении предполагаемой мишени;
• выраженность фармакологического эффекта;
• зависимость эффекта от концентрации или дозы;
• дополнительные фармакологические эффекты;
• потенциально нежелательные воздействия.

В документах, регулирующих регистрацию лекарственных препаратов в ЕАЭС, фармакодинамика рассматривается как отдельная часть клинической фармакологии, а в описании фармакодинамических свойств препарата могут приводиться сведения о механизме действия и фармакодинамических эффектах.

Где встречается термин «фармакодинамика»

Обычный пользователь чаще всего может увидеть этот термин в профессиональной информации о лекарственном препарате, медицинской литературе или материалах по клинической фармакологии.

Раздел, посвящённый фармакодинамическим свойствам, может содержать сведения о:

• фармакотерапевтической группе препарата;
• механизме действия;
• фармакодинамических эффектах;
• особенностях действия конкретного вещества;
• в отдельных случаях — данных клинической эффективности и безопасности.

При этом содержание раздела зависит от конкретного препарата. Не для каждого лекарственного средства пациенту необходимо подробно разбираться в рецепторных или молекулярных механизмах. Для практического применения важнее соблюдать официальную инструкцию и назначенную схему лечения.

Можно ли по фармакодинамике определить, какой препарат лучше

Нет. Знание механизма действия и фармакодинамических свойств само по себе не позволяет определить, какой препарат «лучше» для конкретного человека.

При выборе терапии необходимо учитывать значительно больше факторов:

• зарегистрированные показания;
• эффективность препарата при конкретном заболевании;
• противопоказания;
• дозировку;
• лекарственную форму;
• побочные реакции;
• лекарственные взаимодействия;
• возраст и состояние пациента;
• результаты клинических исследований.

Даже препараты, воздействующие на одну и ту же биологическую систему, не обязательно являются взаимозаменяемыми.

Кратко о главном

• Фармакодинамика изучает действие лекарственных веществ на организм.
• Она рассматривает биологические мишени, механизм действия и возникающие фармакологические эффекты.
• Один из важных вопросов фармакодинамики — зависимость между дозой или концентрацией вещества и выраженностью эффекта.
• Механизм действия является частью фармакодинамики, но не равен ей полностью.
• Фармакодинамика отвечает преимущественно на вопрос «что лекарство делает с организмом».
• Фармакокинетика описывает всасывание, распределение, метаболизм и выведение действующего вещества.
• Выраженность действия лекарства может различаться у разных людей.
• Фармакодинамические взаимодействия могут усиливать или ослаблять эффекты одновременно применяемых препаратов.

Важно: информация носит справочный характер и не предназначена для самостоятельного выбора препарата, изменения дозировки или схемы лечения. Перед применением лекарственного средства необходимо ознакомиться с официальной инструкцией. Вопросы о назначении, сочетании, дозировке или отмене лекарств следует обсуждать с врачом или фармацевтом.