Pharmacology PDF

PHARMACOLOGY by Dr. Mohammed Salim LEC: 1 Pharmacology ‫علم العقاقير‬ What is pharmacology? Pharmacology is the study of the actions, mechanisms, uses and adverse effects of drugs. A drug is any natural or synthetic substance that alters the physiological state of a living organism. Drugs can be d...

PHARMACOLOGY by Dr. Mohammed Salim LEC: 1 Pharmacology ‫علم العقاقير‬ What is pharmacology? Pharmacology is the study of the actions, mechanisms, uses and adverse effects of drugs. A drug is any natural or synthetic substance that alters the physiological state of a living organism. Drugs can be divided into two groups: • Medicinal drugs: substances used for the prevention, treatment and diagnosis of disease. • Nonmedicinal (social) drugs: substances used for recreational purposes. These drugs include illegal substances such as cannabis, heroin and cocaine, as well as everyday substances such as caffeine, nicotine and alcohol. ‫ما هو علم الصيدلة؟‬ .‫علم الصيدلة هو دراسة اإلجراءات واآلليات واالستخدامات واآلثار الضارة لألدوية‬ .‫الدواء هو أي مادة طبيعية أو اصطناعية تعمل على تغيير الحالة الفسيولوجية للكائن الحي‬ :‫يمكن تقسيم األدوية إلى مجموعتين‬ .‫ المواد المستخدمة للوقاية والعالج وتشخيص المرض‬:‫• األدوية الطبية‬ ‫ وتشمل هذه المخدرات المواد غير المشروعة مثل‬.‫ المواد المستخدمة ألغراض ترفيهية‬:)‫• العقاقير غير الطبية (االجتماعية‬ .‫ باإلضافة إلى المواد اليومية مثل الكافيين والنيكوتين والكحول‬،‫القنب والهيروين والكوكايين‬ Drug names and classification A single drug can have a variety of names and belong to many classes. Drugs are classified according to their: • pharmacotherapeutic actions • pharmacological actions • molecular actions chemical nature ‫أسماء األدوية وتصنيفها يمكن أن يكون للدواء الواحد مجموعة متنوعة من األسماء وينتمي إلى‬ :‫ تصنف األدوية حسب فاعليتها‬.‫فئات عديدة‬ ‫• اإلجراءات العالجية الدوائية‬ ‫• اإلجراءات الدوائية‬ ‫• اإلجراءات الجزيئية‬ • ‫الطبيعة الكيميائية‬ ‫المستقبالت‬ Receptors are the means through which endogenous ligands produce their effects on cells. A receptor is a specific protein molecule usually located in the cell membrane, although intracellular receptors and intranuclear 1 PHARMACOLOGY by Dr. Mohammed Salim LEC: 1 receptors also exist. A ligand that binds and activates a receptor is an agonist. However, a ligand that binds to a receptor but does not activate the receptor and prevents an agonist from doing so is called an antagonist. ‫ المستقبل هو جزيء بروتين محدد يقع عادة في غشاء‬.‫هي الوسائل التي من خاللها تنتج الروابط الداخلية تأثيراتها على الخاليا‬ ‫ المركب الذي يربط المستقبل وينشطه هو‬.‫ على الرغم من وجود مستقبالت داخل الخاليا ومستقبالت داخل النواة أيضًا‬،‫الخلية‬ .‫ فإن الربيطة التي ترتبط بمستقبل ولكنها ال تنشط المستقبل وتمنع الناهض من القيام بذلك تسمى مضادات‬،‫ ومع ذلك‬.‫ناهض‬ There are four main types of receptor ‫هناك أربعة أنواع رئيسية من المستقبالت‬ 1. Receptors directly linked to ion channels 2. G-protein–linked receptors 3. Tyrosine kinase-linked receptors 4. Deoxyribonucleic acid–linked receptors ‫مستقبالت مرتبطة مباشرة بالقنوات األيونية‬-1 ‫المستقبالت المرتبطة بالبروتين‬G-2 ‫مستقبالت التيروزين كيناز المرتبطة‬-3 ‫المستقبالت المرتبطة بحمض الديوكسي ريبونوكلييك‬ DRUG–RECEPTOR INTERACTION Most drugs produce their effects by acting on specific protein molecules called receptors. Receptors respond to endogenous chemicals in the body that are either synaptic transmitter substances (e.g. ACh, noradrenaline) or hormones (endocrine, e.g. insulin; or local mediators, e.g. histamine). These chemicals or drugs are classed in two ways: • Agonists: Activate receptors and produce a subsequent response. • Antagonists: Associate with receptors but do not cause activation. Antagonists reduce the chance of transmitters or agonists binding to the receptor and thereby oppose their action by effectively diluting or removing the receptors from the system. 2 PHARMACOLOGY by Dr. Mohammed Salim LEC: 1 ‫التفاعل بين األدوية والمستقبالت‬ ‫ تستجيب المستقبالت للمواد‬.‫تنتج معظم األدوية تأثيراتها من خالل العمل على جزيئات بروتينية محددة تسمى المستقبالت‬ ‫الكيميائية الداخلية في الجسم والتي تكون إما مواد ناقلة متشابكة (مثل‬Ach، ‫ مثل‬،‫والنورادرينالين) أو الهرمونات (الغدد الصماء‬ :‫ يتم تصنيف هذه المواد الكيميائية أو األدوية بطريقتين‬.)‫ مثل الهيستامين‬،‫األنسولين؛ أو الوسائط المحلية‬ .‫ تنشيط المستقبالت وإنتاج االستجابة الالحقة‬:‫• منبهات‬ ‫ تقلل المضادات من فرصة ارتباط المرسالت أو الناهضات بالمستقبل‬.‫ ترتبط بالمستقبالت ولكنها ال تسبب التنشيط‬:‫• المتضادات‬ .‫وبالتالي تعارض عملها عن طريق تخفيف المستقبالت أو إزالتها من النظام بشكل فعال‬ Potency Potency relates to the concentration of a drug needed to elicit a response Pharmacology can be divided into two disciplines. These are: Pharmacokinetics and Pharmacodynamics Administration The drug can be administered by a variety of routes. Topical Topical drugs are applied where they are needed, giving them the advantage that they do not have to cross any barriers or membranes. This means a higher concentration of the drug in the target tissue, with less drug being absorbed into the systemic circulations and therefore less likelihood of unwanted side effects. Examples include skin ointments; ear, nose or eye drops; and aerosols inhaled in the treatment of asthma. 3 PHARMACOLOGY by Dr. Mohammed Salim LEC: 1 ‫فاعلية‬ ‫تتعلق الفاعلية بتركيز الدواء الالزم إلثارة االستجابة‬ ‫ الحركية الدوائية والديناميكا الدوائية‬:‫ وهي‬.‫يمكن تقسيم علم الصيدلة إلى قسمين‬ ‫إدارة‬ .‫يمكن إعطاء الدواء بطرق مختلفة‬ ‫موضعي‬ ً ‫تركيزا‬ ‫ وهذا يعني‬.‫ مما يمنحها ميزة عدم الحاجة إلى عبور أي حواجز أو أغشية‬،‫يتم تطبيق األدوية الموضعية عند الحاجة إليها‬ ‫ وبالتالي احتمال أقل لحدوث‬،‫ مع امتصاص كمية أقل من الدواء في الدورة الدموية الجهازية‬،‫أعلى للدواء في األنسجة المستهدفة‬ ‫ والهباء الجوي المستنشق في عالج‬.‫ قطرات األذن واألنف أو العين‬.‫ وتشمل األمثلة مراهم الجلد‬.‫آثار جانبية غير مرغوب فيها‬ .‫الربو‬ Enteral Enteral administration means that the drug reaches its target via the gut. This is the least predictable route of administration, owing to potential metabolism by the liver following absorption into the hepatoportal circulation (so called first pass metabolism), chemical breakdown and possible binding to food within the gastrointestinal tract. Drugs must cross several barriers, which may or may not be a problem according to their physicochemical properties, such as charge and size. However, most drugs are administered orally unless the drug is unstable, or is rapidly inactivated in the gastrointestinal tract, or if the efficacy of absorption from the gastrointestinal tract is uncertain (e.g. vomiting or diarrhoea) In addition, absorption of drugs via the buccal or sublingual route avoids the hepatoportal circulation and is, therefore valuable when administering drugs subject to a high degree of first-pass metabolism (which is unavoidable if taken orally). It is also useful for potent drugs with a nondisagreeable taste, such as sublingual nitroglycerin given to relieve acute attacks of angina. Also, administration of drugs rectally, such as in the form of suppositories, means that there is less firstpass metabolism by the liver because the venous return from the lower gastrointestinal tract is less than that from the upper gastrointestinal tract. It has the disadvantage, however, of being inconsistent. 4 ‫‪PHARMACOLOGY by Dr. Mohammed Salim‬‬ ‫‪LEC: 1‬‬ ‫معوي‬ ‫اإلدارة المعوية تعني أن الدواء يصل إلى هدفه عبر القناة الهضمية‪ .‬هذا هو أقل طريق يمكن التنبؤ به لإلعطاء‪ ،‬وذلك بسبب‬ ‫التمثيل الغذائي المحتمل بواسطة الكبد بعد االمتصا ص في الدورة الدموية الكبدية (ما يسمى باستقالب المرور األول)‪ ،‬والتحلل‬ ‫الكيميائي واالرتباط المحتمل بالطعام داخل الجهاز الهضمي‪ .‬يجب أن تعبر األدوية عدة حواجز‪ ،‬والتي قد تكون أو ال تمثل مشكلة‬ ‫وفقًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية‪ ،‬مثل الشحنة والحجم‪.‬‬ ‫ومع ذلك‪ ،‬يتم إعطاء معظم األدوية عن طريق الفم ما لم يكن الدواء غير مستقر‪ ،‬أو يتم تعطيله بسرعة في الجهاز الهضمي‪ ،‬أو‬ ‫إذا كانت فعالية االمتصاص من الجهاز الهضمي غير مؤكدة (مثل القيء أو اإلسهال)‪.‬‬ ‫باإلضافة إلى ذلك‪ ،‬فإن امتصاص األدوية عن طريق الشدق أو تحت اللسان يتجنب الدورة الكبدية البابية‪ ،‬وبالتالي يكون ذا قيمة‬ ‫عند إعطاء األدوية الخاضعة لدرجة عالية من استقالب المرور األول (وهو أمر ال مفر منه إذا تم تناوله عن طريق الفم)‪ .‬كما أنه‬ ‫مفيد لألدوية القوية ذات المذاق غير المستساغ‪ ،‬مثل النتروجليسرين الذي يُعطى تحت اللسان والذي يُعطى لتخفيف نوبات الذبحة‬ ‫الصدرية الحادة‪.‬‬ ‫كما أن تناول األدوية عن طريق المستقيم‪ ،‬كما هو الحال على شكل تحاميل‪ ،‬يعني أن هناك استقالبًا أوليًا للكبد أقل ألن العائد‬ ‫الوريدي من الجهاز اله ضمي السفلي أقل من ذلك من الجهاز الهضمي العلوي‪ .‬لكن من عيوبها أنها غير متناسقة‪.‬‬ ‫‪Parenteral‬‬ ‫‪Parenteral administration means that the drug is administered in a manner that avoids the gut. The protein‬‬ ‫‪drug insulin, for example, is destroyed by the acidity of the stomach and the digestive enzymes within the gut‬‬ ‫‪and must, therefore be injected, usually subcutaneously. Intravenous injection of drugs is sometimes used and‬‬ ‫‪has several advantages.‬‬ ‫بالحقن‬ ‫اإلدارة الوريدية تعني أن الدواء يُعطى بطريقة تتجنب القناة الهضمية‪ .‬على سبيل المثال‪ ،‬يتم تدمير عقار األنسولين البروتيني‬ ‫بسبب حموضة المعدة واإلنزيمات الهاضمة داخل األمعاء‪ ،‬وبالتالي يجب حقنه عادة تحت الجلد‪ .‬يتم أحيانًا استخدام حقن األدوية‬ ‫عن طريق الوريد ولها العديد من المزايا‪.‬‬ ‫‪It is the most direct route of administration. The drug enters the bloodstream directly and thus bypasses‬‬ ‫‪absorption barriers.‬‬ ‫•‬ ‫‪A drug is distributed in a large volume and acts rapidly.‬‬ ‫•‬ ‫‪For drugs that must be given continuously by infusion, or for drugs that damage tissues, this is an‬‬ ‫‪important method of administration. Alternative parenteral routes of administration include‬‬ ‫‪subcutaneous, intramuscular, epidural or intrathecal injections, as well as transdermal patches‬‬ ‫•‬ ‫• وهو الطريق األكثر مباشرة لإلدارة‪ .‬يدخل الدواء إلى مجرى الدم مباشرة وبالتالي يتجاوز حواجز االمتصاص‪.‬‬ ‫• يتم توزيع الدواء بكميات كبيرة ويعمل بسرعة‪.‬‬ ‫• بالنسبة لألدوية التي يجب إعطاؤها بشكل مستمر عن طريق التسريب‪ ،‬أو األدوية التي تلحق الضرر باألنسجة‪ ،‬فهذه طريقة‬ ‫مهمة لإلعطاء‪ .‬تشمل طرق الحقن البديلة لإلعطاء الحقن تحت الجلد أو العضل أو فوق الجافية أو داخل القراب‪ ،‬باإلضافة إلى‬ ‫الرقع عبر الجلد‪.‬‬ ‫‪Drug absorption‬‬ ‫‪Bioavailability takes into account both absorption and metabolism and describes the proportion of the drug‬‬ ‫‪that passes into the systemic circulation. This will be 100% after an intravenous injection, but following oral‬‬ ‫‪5‬‬ PHARMACOLOGY by Dr. Mohammed Salim LEC: 1 administration, it will depend on the physiochemical characterizations of the drug, the individual and the circumstances under which the drug is given. ‫امتصاص الدواء‬ ‫يأخذ التوافر الحيوي في االعتبار كال من االمتصاص والتمثيل الغذائي ويصف نسبة الدواء التي تمر إلى الدورة الدموية‬ ‫ سيعتمد ذلك على الخصائص‬،‫ ولكن بعد تناوله عن طريق الفم‬،‫ بعد الحقن في الوريد‬% 100 ‫ سيكون هذا بنسبة‬.‫الجهازية‬ .‫الفيزيائية والكيميائية للدواء والفرد والظروف التي يتم فيها إعطاء الدواء‬ Drugs must cross membranes to enter cells or to transfer between body compartments; therefore drug absorption will be affected by both physiochemical and physiological factors: 1. Cell membranes Cell membranes are composed of lipid bilayers and thus absorption is usually proportional to the lipid solubility of the drug. 2. Size Small molecular size is another factor that favours absorption. Most drugs are small molecules that are able to diffuse across membranes in their uncharged state. 3. pH Because most drugs are either weak bases, weak acids or amphoteric, the pH of the environment in which they dissolve, as well as the pKa value of the drug, will be important in determining the fraction in the unionized form that is in solution and able to diffuse across cell membranes. ‫ وبالتالي فإن امتصاص الدواء سوف يتأثر بكل من‬.‫يجب أن تعبر األدوية األغشية لدخول الخاليا أو لالنتقال بين أجزاء الجسم‬ :‫العوامل الفيزيوكيميائية والفسيولوجية‬ ‫أغشية الخاليا‬ .‫ وبالتالي فإن االمتصاص عادة ما يتناسب مع قابلية الدواء للذوبان في الدهون‬،‫تتكون أغشية الخاليا من طبقات دهنية ثنائية‬ ‫الحجم‬ ‫ معظم األدوية عبارة عن جزيئات صغيرة قادرة على االنتشار عبر‬.‫الحجم الجزيئي الص غير هو عامل آخر يفضل االمتصاص‬ .‫األغشية في حالتها غير المشحونة‬ ‫الرقم الهيدروجيني‬ ‫ وكذلك‬،‫ فإن الرقم الهيدروجيني للبيئة التي تذوب فيها‬،‫نظرا ألن معظم األدوية إما قواعد ضعيفة أو أحماض ضعيفة أو مذبذبة‬ ً ‫قيمة‬pKa ‫ سيكونان مهمين في تحديد الجزء في الصورة الموحدة الموجود في المحلول والقادر لالنتشار عبر أغشية‬،‫للدواء‬ .‫الخاليا‬ 6