Основы фармакологии и токсикологии для биологов. Учебное пособие

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений ................................................................................5

Предисловие ............................................................................................7

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ФАРМАКОЛОГИИ ...........................................9
Лекарства древности ...........................................................................9
Лекарства в средние века .................................................................18
Фармация в новое время (1640–1918 гг.) ........................................25

ОБЩАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ ................................................................31
Виды фармакотерапии ......................................................................31
Действие лекарственных препаратов ..............................................32
Номенклатура лекарственных препаратов .....................................33

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФАРМАКОДИНАМИКИ .........................34
Взаимодействия вещества с клеткой ...............................................34
1. Взаимодействие с ионотропными рецепторами ....................41
2. Взаимодействие с метаботропными рецепторами ................44
3. Взаимодействие с внутриклеточными рецепторами .............52
4. Влияние на ферментные системы ...........................................54
5. Воздействие на транспортные системы ..................................54
Дозировка лекарственных средств ..................................................55
Повторное введение лекарственных препаратов ...........................61
Способы введения лекарственных препаратов в организм ..........63

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ФАРМАКОКИНЕТИКИ ...........................68
Всасывание лекарственных средств................................................71
Распределение лекарственных средств в организме .....................76
Метаболизм лекарственных средств ...............................................80
Элиминация лекарственных средств ..............................................83
Взаимодействие лекарственных средств ........................................84
Побочные эффекты лекарственных препаратов ............................88
Индивидуальные свойства организма, 
определяющие фармакологический ответ ......................................93

ФАРМАКОГЕНЕТИКА ........................................................................98

ДОПИНГ ..............................................................................................101

ГОРМЕЗИС ..........................................................................................103

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ ...............105
Доклинические испытания ............................................................ 115
Клинические испытания ................................................................ 117
Хельсинская декларация ................................................................120
Доказательная медицина ................................................................124

ПЛАЦЕБО ............................................................................................127

ТОКСИКОЛОГИЯ ..............................................................................131
Общие сведения об отравлениях ...................................................131
Из истории токсикологии ...............................................................133
Отравляющие вещества и войны ...................................................134
Инкапаситанты ................................................................................137
Применение отравляющих веществ в современном мире ..........140
Основные понятия токсикологии ..................................................141
Понятие о токсидроме ....................................................................142
Проверка безопасности фармакологических препаратов ...........145
Межвидовой перенос доз ...............................................................147
Классификация ядовитых веществ 
по происхождению и применению ................................................150
Лечение острых отравлений. Методы активной детоксикации ......... 152
Токсичность витаминов ..................................................................156

Предметный указатель ........................................................................160

Рекомендуемая литература .................................................................162

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АКТГ — адренокортикотропный гормон;
АТФ — аденозинтрифосфат;
АХ — ацетилхолин;
АЦ — аденилатциклаза;
АЦХЭ — ацетилхолинэстераза;
ВАДА — Всемирное антидопинговое агентство;
ВИЧ — вирус иммунодефицита человека;
ВОЗ — Всемирной организацией здравоохранения;
ВПСП — возбуждающий постсинаптический потенциал;
ГАМК — гамма-аминомасляная кислота;
ГМФ — гунозинмонофосфат;
ГТФ — гуанозинтрифосфат;
ДАГ — диацилглицерол;
ДДТ — дихлордифенил трихлорметилметан (средство для уничтожения насекомых);
ЖКТ — желудочно-кишечный тракт;
ЗОТД — зона острого токсического действия;
ИБ — индекс безопасности;
ИФ3 — инозитолтрифосфат;
КВЧ — коэффициент видовой чувствительности;
КП — коэффициент пересчета;
ЛС — лекарственное средство;
МАО — моноаминоксидаза;
МДМА — метилендиоксиметамфетамин (экстази);
МЕС — минимальная терапевтическая концентрация;
МТ — масса тела;
МТС — минимальная токсическая концентрация;
Н-ХР — Н-холинорецептор;
ОВ — отравляющие вещества;
ОТ — острая токсичность;
ПАСК — парааминосалициловая кислота;
ППТ — площадь поверхности тела;
РБК — расчетный безопасный курс;
СМА — спинальная мышечная атрофия;
СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита;
ТИ — терапевтический индекс;
ТРМТ — тиопуринметилтрансфераза;
ХТ — хроническая токсичность;
ХЦКр — холецистокининовый рецептор;

цАМФ — циклический аденозинмонофосфат; 
ADME — absorption, distribution, metabolism and excretion (всасывание, распределение, метаболизм, выделение);
BDNF — brain-derived neurotpophic factor (нейротрофический фактор 
мозга);
BZ — хинуклидил-3-бензилат;
CS — хлорбензальмалонодинитрил («газ Сирень»);
EDTA (ЭДТА) — этилендиаминтетрауксусная кислота;
GCP — good clinical practice;
GLP — good laboratory practice;
GMP — good manufacturing practice;
LSD (ЛСД) — (от нем. Lysergsäurediethylamid) – диэтиламид 
d-лизергиновой кислоты;
L-ДОФА—  L-Диоксифенилаланин;
NMDA — N-метил-D-аспарагиновая кислота;
per os — перорально;

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемая вашему вниманию книга представляет собой расширенное изложение материала лекций, читаемых на биологическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова для студентов и аспирантов, обучающихся по специальности «физиология человека и животных».
Нет нужды объяснять, как необходимы знания принципов воздействия на организм человека и животных физиологически активных 
веществ. Обучающиеся на биологическом факультете МГУ бакалавры, магистры и аспиранты сталкиваются с необходимостью знать и 
понимать основы фармакологии и токсикологии с первого семинара 
и до последнего Государственного экзамена. Кроме того, подавляющее число наших выпускников, во всяком случае, те, кто посвятит 
себя экспериментальной науке, а не перекладыванию бумажек, также 
на протяжении всей своей научной карьеры будут работать, используя 
большой набор физиологически активных веществ.
Очевидно, что любой специалист, работающий в области экспериментальной биологии и, конечно, в области физиологии человека 
и животных, должен обладать хотя бы элементарными познаниями 
в области воздействия на организм биологически активных веществ, 
то есть в области фармакологии и токсикологии. Ведь в наше время 
трудно себе представить физиологический эксперимент, в котором не 
были бы использованы химические агенты того или иного назначения, ставшие в наше время мощным орудием познания любой биологической системы: от клетки до организма.
Очень часто физиологи принимают участие в доклинических испытаниях соединений, которые становятся основой для создания новых лекарственных форм. Примером таких веществ служат тромболитики и ряд нейротропных пептидных соединений, исследованных 
сотрудниками нашей кафедры в экспериментах на животных.
Вместе с тем, курсы фармакологии и токсикологии почему-то редко встречаются в процессе обучения биологов вообще и физиологов, в частности. Данное пособие призвано дать будущим биологамфизиологам элементарные сведения из области науки о физиологически активных веществах.
В книге мы попытались изложить основы тех сведений, которые 
непременно потребуются молодым биологам, которые решат связать 
свою научную судьбу с исследованием новых лекарств, а таких специалистов всё больше. Тем не менее, мы подчёркиваем, что биолог не 
имеет права самостоятельно проводить эксперименты на людях. По

добные работы можно проводить только под руководством и при участии лиц с медицинским образованием. Однако биолог обязан освоить терминологию и некоторые методические приёмы, необходимые 
для подобных разработок. Кроме того, лица с биологическим образованием очень часто участвуют в проведении доклинических испытаний, что также требует определённых знаний. Мы надеемся, что 
«Начала фармакологии и токсикологии для биологов» поможет легче 
адаптироваться молодым специалистам к миру лекарственных препаратов и ядов.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ 
ФАРМАКОЛОГИИ

Фармакология — наука о действии лекарств на организм человека или животного. Название происходит от греческих слов 
«pharmakon» — лекарство и «logos» — наука. Фармакология возникла 
очень давно; еще за 400 лет до нашей эры великий Гиппократ составил перечень из 200 известных в то время эллинскому миру лекарств. 
Надо учитывать и то, что другие цивилизации использовали свои лекарства, не известные древним грекам. Например, индейцы аймара 
лечили целый ряд заболеваний алкалоидами из листьев коки еще в 
III в. до н.э. Естественно, листья этого южно-американского растения 
были недоступны европейцам того времени. Таким образом, приходится признать, что человечество с древности пользовалось многими 
сотнями лекарств, хотя эти лекарства подбирались эмпирически. Как 
экспериментальная наука, основанная на инструментальных исследованиях, фармакология возникла относительно недавно — в XIX в. До 
этого «копилка» лекарств, которыми располагали медики, была небольшой и пополнялась в среднем по одному в год. Зато XX век вполне можно считать «веком фармакологии»: в 60-е годы регистрировали до 70 новых лекарственных средств в год! Правда, в последние десятилетия новых лекарств появлялось заметно меньше, что связано 
с тем, что их исследование и внедрение стало очень дорогим. Кроме 
того, надо учитывать то, что новое эффективное лекарство от какогото недуга, появившись, сразу же «зачеркивает» десяток давно известных менее удачных лекарств. В настоящее время наиболее полные 
справочники содержат до 30 тысяч названий лекарственных препаратов, причем около 80% из них еще не были известны врачам в 1970 г.

Лекарства древности

Лекарства появились задолго до того, как один из видов узконосых 
обезьян возомнил себя венцом творения и назвался «человеком разумным». Животные пользовались множеством лекарств ещё до появления этого «разумника», находя их, главным образом, среди окружавших их растений.
Великий просветитель Жан-Жак Руссо полагал, что первобытные 
люди все были поголовно здоровы, а потом уж цивилизация породила 
множество болезней. Однако, раскопки стоянок наших предков опро

вергли Ж. Руссо. И кроманьонцы, и более ранние неандертальцы, и 
питекантропы страдали от зубной боли и атеросклероза, болели туберкулезом, артрозами, рахитом, подагрой, умирали от злокачественных новообразований. А причинами многочисленных травм в то время становились охота и войны.
Чем же лечили больных? 
На первом месте стояло колдовство и шаманизм. Шаман должен 
был изгнать злого духа и больной выздоравливал. Или не выздоравливал. Изгнание злого духа могло происходить по-разному. Например, 
уже за тысячу лет до нашей эры американские индейцы и египтяне 
практиковали с этой целью трепанацию черепа — вырезали в черепе 
отверстие (для того, чтобы дух нашел выход) и восстанавливали кожу 
на поверхности головы. Кроме того, больным давали горькие настои, 
которые способствовали изгнанию злых духов из организма своим отвратительным вкусом. Если не было необходимости действовать радикально, то употребляли лекарственные травы для перевязок, припарок, примочек; делали массаж или натирали жиром; использовали 
минеральные и термальные воды.

Древний Египет
Папирус Эберса. За полторы тысячи лет до нашей эры египтяне 
создали книгу о тех лекарствах, которые ими применялись. Этот папирус, названный именем ученого-египтолога Г. Эберса, нашедшего 
его в 1873–1874 гг., назывался «Книга приготовления лекарств для 
всех частей тела». Это первое из известных описаний лекарственных 
средств. В нем приведены прописи лекарств, которые египтяне использовали для лечения желудочно-кишечного тракта , легких, уха, 
горла, носа, зубов, суставов, ожогов, кровотечений, кожных и паразитарных болезней, укуса крокодила. Отдельный раздел посвящен 
косметическим средствам. В других разделах описаны способы извлечения соков и масел из растений. Прописи лекарств предназначались для разглаживания морщин, удаления родинок, изменения цвета 
кожи, окраски волос и бровей, роста волос, исправления косоглазия. 
При составлении лекарств использовали различные растения (лук, 
мак, финики, лотос, гра нат, алоэ, виноград, подорожник, ромашка, белена, полынь, мирт), минеральные вещества и химические элементы 
(сурьма, сера, свинец, сода, алебастр, глина, селитра, медный купорос, квасцы, соль), препараты животного происхождения. Лекарство 
для изгнания глистов, например, содержало косточки финика. Использовались масла (кедровое, касторовое), опий, вино, ладан, пивные дрожжи, стрихнин. Сложные прописи включали десятки компонентов. Именно древние жители Египта разработали основы совре