Introducere in farmacologie - notiuni fundamentale despre medicament si efectul farmacologic

Introducere in farmacologie 

I. 1. Consideratii generale

Farmacologia se defineste ca stiinta care se ocupa cu studiul medicamentelor cuprinzand cunostinte privind originea, compozitia, proprietatile fizice si chimice ale medicamentelor, soarta acestora in organism, actiunile utile si nocive, precum si utilizarile terapeutice ale acestora. Denumirea deriva de la cuvintele grecesti: pharmakon (medicament, substanta activa), logos (stiinta).

Principalele ramuri ale farmacologiei sunt: farmacocinetica, farmacodinamia, farmacotoxicologia (cu caracter fundamental), precum si farmacografia, farmacoterapia, farmacoepidemiologia (cu caracter aplicativ).

Farmacocinetica studiaza evolutia medicamentelor in organism, de la administrare pana la eliminare; evalueaza modificarile cantitative si calitative, pe care le sufera in timp substanta medicamentoasa, in functie de doza si de calea de administrare in procesele de absorbtie, distributie, metabolizare, eliminare.

Farmacodinamia studiaza actiunile si mecanismele de actiune ale agentilor chimici asupra biosistemelor la toate nivelele (molecular, celular, organ, organism, colectivitati de organisme) urmarind definirea relatiilor de cauzalizate si legitatile in cadrul fenomenelor studiate.

Farmacotoxicologia se ocupa cu studiul efectelor adverse si al intoxicatiilor acute si cronice.

Farmacografia stabileste regulile de prescriere a medica­mentelor, modul in care trebuie formulate prescriptiile medicale, dozele in care trebuie administrate medicamentele, modul de administrare a diferitelor forme farmaceutice (imcompatibilitati medicamentoase).

Farmacoterapia are ca obiect utilizarea medicamentelor in scopul prevenirii, vindecarii sau ameliorarii bolilor, precum si in scopul stabilirii diagnosticului.

Farmacoepidemiologia studiaza contraindicatiile, precautiile, precum si bolile de etiologie medicamentoasa.

In functie de caracterul general sau particular al notiunilor, farmacologia poate fi impartita in farmacologia generala si farmacologia speciala.

Farmacologia generala studiaza legile dupa care se desfasoara actiunile substantelor farmacologic active si elaboreaza bazele teoretice ale farmacologiei.

Farmacologia speciala studiaza individual substanta activa, incadrand-o totodata intr-o grupa terapeutica in functie de carcateristicile ei chimice, terapeutice, respectiv anatomice.

In functie de caracterul aplicativ si domeniul de cercetare putem defini alte doua ramuri ale farmacologiei: farmacologia experimentala si farmacologia clinica.

Farmacologia experimentala efectueaza studii pe sisteme biologice vii (animale de laborator, organe izolate etc.) privind substantele medicamentoase noi,  cu potential terapeutic sau aprofundeaza studiile in legatura cu medicamentele intrate deja in terapeutica. Pentru a verifica efectele medicamentelor pe animalele de laborator, adesea se creeaza modele patologice (modele experimentale ale unor boli umane).

Farmacologia clinica verifica pe subiecti umani datele stabilite experimental in cazul medicamentelor noi, a unor medicamente intrate deja in terapeutica pentru care se preconizeaza si alte indicatii terapeutice, noi aspecte farmacocinetice, alte forme de conditionare sau diferite posibilitati de asociere. Aceasta ramura mai noua a farmacologiei a contribuit la cresterea eficientei farmacoterapiei, la precizarea riscurilor inerente ale tratamentului medicamentos, la reconsiderarea utilitatii terapeutice a unor medicamente mai vechi, stabilind valoarea terapeutica reala si potentialul nociv al diferitelor medicamente.

I. 2. NOTIUNI FUNDAMENTALE DESPRE MEDICAMENT SI EFECTUL FARMACOLOGIC

Prin medicament se intege orice produs sau substanta biologic activa, care poate fi utilizata pentru prevenirea, indepartarea sau atenuarea unor simptome patologice, precum si in diagnosticarea unor boli.

Organizatia Mondiala a Sanatatii (O.M.S) a dat pentru medicament mai multe definitii, una dintre acestea fiind urmatoarea: Medicamentele sunt substante sau amestecuri de substante biologic active, care potrivit datelor stiintelor medicale, atunci cand sunt folosite conform regulilor permit:

Referat: Vitaminele - surse alimentare de vitamine Referat: 41 de sfaturi pentru viata lunga recomandate de doctor

recunoasterea, prevenirea, indepartarea sau atenuarea unor simptome patologice;

identificarea sau influentarea structurilor unor organe, a unor functii organice sau a comportamentului, in masura in care toate acestea servesc unui scop medical in medicina umana sau veterinara.

Notiunea de medicament este foarte larga si greu de delimitat fata de alte categorii de substante cu semnicatie biologica. De exemplu, unele componente ale alimentelor - aminoacizi, glucide, saruri minerale etc. - in anumite imprejurari pot fi folosite ca medicamente. De asemenea, o serie de agenti fiziologici intrinseci ai organismului - hormoni, enzime, mediatori chimici - pot fi utilizati ca medicamente.

Prin toxic sau otrava se intelege orice substanta conceputa sau aleasa in scopul de a cauza tulburari functionale, leziuni organice sau moartea organismului cu care vine in contact.

De retinut ca orice medicament, administrat in cantiate mai mare decat cea permisa sau in conditii necorespunzatoare poate deveni un toxic.

Clasicarea medicamentelor se face dupa diferite criterii. Clasificarea ATC (care utilizeaza criteriile anatomic, terapeutic, chimic) sta la baza farmacologiei, fiind utilizata de Organizatia Mondiala a Sanatatii si adoptata de Romania in 1992. Medicamentele se clasifica in acest sistem, utilizand criteriile amintite, in ordinea importantei:

in functie de sistemul anatomic pe care actioneaza medicamentul;

in functie de efectul terapeutic

in functie de structura chimica.

Pentru a individualiza compusii utilizati terapeutic, acestia primesc si un numar de cod. De exemplu, codul ATC al ondansetronului  este A04AA01. Semnificatia acestui cod este:

A - tract digestiv si metabolism (criteriul anatomic);

04 - antiemetice (criteriul terapeutic);

AA- antagonisti ai serotoninei;

01 - individualizarea substantei in cadrul grupei chimice (care mai cuprinde si alte substante).

O alta clasificare a medicamentelor se pate face utilizand alte criterii:

dupa sursa de obtinere se diferentiaza :

medicamente naturale (vegetale, animale);

medicamente semisintetice (prin modificari aduse in structura chimica a substantei naturale);

medicamente de sinteza (preparate prin sinteza in laborator);

dupa componenta:

medicamente simple (continand o singura substanta activa);

medicamente compuse (continand 2 sau mai multe substante active).

dupa gradul de toxicitate putem deosebi:

medicamente toxice - foarte active si cele care provoaca toxicomanii; se pastreaza la Venena si se supun unor reglementari speciale;

medicamente eroice - sunt substante active, se pastreaza la separanda si se elibereaza numai pe baza unei prescriptii medicale;

medicamente anodine - sunt medicamente obisnuite, care au activitate moderata si toxicitate redusa.

dupa calea de administrare, medicamentele pot fi impartite in:

medicamente de uz intern;

medicamente de uz extern;

medicamente de uz parenteral.

dupa formulare :

medicamente magistrale  - preparate in farmacie, conform prescriptiei medicale;

medicamente oficinale - preparate conform normelor Farmacopeeei Romane;

medicamente tipizate - preparate de fabricile de medicamente, prin procedee industriale.

Medicamentele tipizate se pot caracteriza prin 3 denumiri:

denumirea comuna internationala (D.C.I) - adoptata de Organizatia Mondiala a Sanatatii, oficializata de Farmacopee.

denumirea comerciala - este numele depus de firma producatoare, protejat de legislatia internationala privind drepturile de autor;

denumirea chimica - corespunzatoare formelei chimice, conform normelor IUPAC.

Exemplu: preparatul Bronhodilatin (denumire comerciala) contine clorhidrat de izoprenalina (D.C.I.) care este clorhidrat de (R,S)-1-(3,4-dihidroxi-fenil)-2-(izopropilamino)etanol (denumire chimica).

Efectul farmacologic reprezinta totalitatea modificarilor produse in starea morfofunctionala a organismului ca raspuns la un farmacon (este rezultatul observat ca raspuns al organismului). Actiunea este procesul prin care se ajunge la obtinerea efectului. 

Pentru producerea efectului farmacologic sunt necesare doua conditii fundamentale:

pharmakonul sa aiba proprietati fizico-chimice adecvate pentru a putea interactiona cu o structura biologica;

asigurarea unei concentratii adecvate la nivelul structurilor respective.

In ceea ce priveste proprietatile fizico-chimice ale farmaconului un rol hotarator il are structura chimica care influenteaza decisiv definirea caracterelor farmacocinetice, farmacodinamice si farmaco­toxicologice.

Proprietatile fizico-chimice sunt influentate de felul si pozitiile relative ale atomilor in molecula, de natura legaturilor intre atomi, de conformatia spatiala (stereochimia) moleculei, de forma si marimea acesteia.

In general, o molecula cuprinde nucleul si gruparile functionale. Din punct de vedere farmacologic, importanta deosebita au trei proprietati fizico-chimice ale moleculelor medicamentelor: solubilitatea (in lipide si in apa), constanta de ionizare (pK_a), masa moleculara.

Solubilitatea in lipide este favorizata de prezenta in molecula a componentelor lipofile (nepolare). Solubilitatea in apa este favorizata de prezenta gruparilor hidrofile (polare). Majoritatea medicamentelor sunt electroliti organici, fiind, in proportii diferite, in acelasi timp, lipo- si hidrosolubile. Fiecare medicament este caracterizat printr-un coeficient de repartitie lipide/apa, definit ca raportul concentratiei in 2 faze nemiscibile, un lichid nepolar (solvent organic) si  o solutie tampon apoasa, la pH 7,4.

Coeficientul de repartitie exprima afinitatea relativa a unei molecule pentru lipide si apa, fiind dependent de numarul si felul gruparilor lipo- si hidrofile din molecula.

Constanta de ionizare (disociere) este caracteristica fiecarei molecule medicamentoase in parte, influentand in mod hotarator solubilitatea in lichidele biologice. Moleculele ionizate sunt mai hidrosolubile, cele neionizate sunt liposolubile.

Masa moleculara caracterizeaza fiecare compus chimic, conferindu-i totodata si particularitati farmacocinetice, care sunt importante in caracterizarea medicamentului.

Asigurarea unei concentratii adecvate la locul de actiune al medicamentului presupune administrarea acestuia intr-o anumita cantitate, care reprezinta doza utila pentru obtinerea efectului farmacologic. Exista relatii cantitative intre doza si efectul produs, cea mai generala dintre ele fiind:

f- factor de corectie;

P- proprietatile fizico-chimice;

D - doza administrata;

rInv - rata de invazie (absorbtie, distributie);

rEpr - rata de epurare (biotransformare, eliminare);

R - reactivitatea individuala;

I. 3. SOARTA MEDICAMENTULUI DE LA ADMINISTRARE PANA LA APARITIA EFECTULUI FARMACOLOGIC

Fenomenele ce urmeaza dupa administrarea medicamentului decurg in 3 faze, care se desfasoara in parte simultan:

I. Faza biofarmaceutica intervine la locul de admi­nistra­re a medicamentului si decurge in doua etape: eliberarea substantei active din preparatul medicamentos, respectiv dizolvarea acesteia in lichidele biologice, facand-o disponibila pentru absorbtia in organism.

II. Faza farmacocinetica se desfasoara la nivelul intregului organism, cuprinzand procesele de absorbtie, distributie, biotrans­formare si eliminare a medicamentului.

III. Faza farmacodinamica are loc in biofaza (locul de actiune a me­di­ca­­men­tului), constand in fixarea si interactiunea substantei active cu structura receptoare, urmata de producerea actiunii farmacodinamice.