Контрольная работа по "Ветеринарной и клинической фармакологии"

Эффективное использование лекарственных веществ в животноводстве требует четкого представления не только о фармакодинамике их, но и об основных причинах или механизмах, обусловливающих эти изменения. Механизм действия лекарственных веществ — это включение, активизация или ослабление влияния биохимических и физиологических рычагов живого организма, которые обеспечивают запланированные изменения в нем. А таких рычагов много: ионы, радикалы молекулы, биохимические соединения, рецепторы, реактивные структуры и др. Условно все механизмы можно объединить в три группы: 1) первичные реакции лекарственного вещества; 2) биохимические изменения, обусловленные первичной реакцией, и 3) изменения физиологические, обусловленные биохимическими сдвигами.

Изучение  изменений в организме показывает, что основной причиной действия лекарственных веществ являются их первичные физикохимические взаимодействия с отдельными биохимическими структурами мембран или цитоплазмы клеток. Эти первичные реакции определяют сущность или пусковой механизм действия лекарственных веществ. Первичные реакции лекарственного вещества очень разнообразны — от изменения pH, резервной щелочности и осмотического напряжения до реакций взаимодействия с белками, ферментами, медиаторами и другими сложными биохимическими соединениями.

Первичные реакции (даже самые простые) вызывают сложный  комплекс новых биохимических изменений — вторичных, третичных и т. д. Разберем для примера окислительный процесс. В широком понимании слова — это реакция соединения какого-либо вещества с кислородом. Точнее сказать, окисление — химическая реакция, при которой атомы, ионы или радикалы окисляемого вещества теряют электроны, отдавая их атомам, ионам или радикалам другого вещества, претерпевающего при этом восстановление. В практике следует различать процессы окисления и восстановления, но оба они происходят одновременно и число электронов, теряемое окисляющимся веществом, точно такое же, что и приобретаемое восстанавливающимся веществом.

В животном организме  эти процессы идут непрерывно во всех тканях и клетках с участием ферментов  класса химических оксидоредуктаз и называются окислением биологическим. Происходящие при этом процессы особенно ценны тем, что обеспечивают организм энергией, удобной для разных физиологических процессов, с учетом особенностей тканей, клеток, органелл клеток и др.

Основным  путем использования энергии, освобождающейся при биологическом окислении, является накопление ее в молекулах аденоз- интрифосфорной кислоты (АТФ), а также в других макроэргических соединениях, способных образовывать АТФ. Наибольшее значение имеют соединения с фосфорильной или ацильной группой, нуклеозид три- (или ди)-фосфорные кислоты, пирофосфорная и полифосфорная кислоты, креатинфосфорная кислота, фосфопировиноградная, дифосфоглицериновая кислоты, ацетилдикофермент А, сукцинилкофермент А, аминоацильные производные адениловой и рибонуклеиновых кислот и др. Механизм преобразования энергии, согласно химиоосмотической теории П. Митчела и др., заключается в том, что вначале энергия используется для создания электрического поля (+) с одной и другой стороны мембраны ( —) и образующейся при этом разности концентрации ионов Н+ с той и другой стороны мембраны. Электрическое поле и разность концентраций Н+ являются движущей силой проявления активности АТФ-синтетазы. Синтез АТФ больше всего происходит из аденозиндифосфорной кислоты и неорганического фосфата при гликолизе, окислении а-кетоглутаровой кислоты и при переносе т. н. восстанавливающихся эквивалентов в цепи окислительных ферментов. Он неодинаковый и во всех вариантах очень сложный. Решающим в этом процессе является окислительное фосфорирование, происходящее в митохондриях, но и оно протекает неодинаково, в зависимости от ряда условий.

Нарушение биологического окисления является одной из причин местной или общей патологии; вместе с тем при всякой патологии  в той или иной степени нарушаются окислительные процессы. И одним из мощных факторов предупреждения нарушений (а также ликвидации их) являются лекарственные вещества с преимущественным влиянием на то или иное звено конкретного биологического окисления.

В живом организме в окислительно-восстановительных реакциях принимают участие как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные переносчики, способные и к окислению, и к восстановлению (никотинамидадениндинуклеотиды, флавиновые нуклеотиды, хиноны, железосодержащие белки, полифенолоксидазы, тиоловые соединения). Эти процессы необходимы для создания и пополнения энергетических ресурсов, для биосинтеза стеринов, нейромедиаторов, простогландинов и большого количества других соединений для обмена веществ. При помощи окислительно-восстановительных реакций происходит превращение сложных органических соединений в более простые, образование конечных продуктов обмена веществ и энергии, обезвреживание ядов и др.

Все процессы, связанные с биологическим окислением, начиная от дыхания и кончая завершением обменных процессов в клетке (образование воды, двуокиси углерода и аммиака), дают не менее одной трети всей энергии животного организма. Окисление по схеме цикла три- карбоновых кислот освобождает еще две трети энергии, заключенной в питательных веществах. Приведенный пример механизма окисления в организме животного превращается в очень сложный процесс для обмена веществ и проявления функций всех физиологических систем. Поэтому фармакологи уделяют много внимания поддержанию его на физиологическом уровне. Они учитывают все химические реакции и стараются направленно изменять их.

Одни из химических реакций механизма действия лекарственных  веществ хорошо изучены, о других судят по наблюдаемым изменениям в организме. Поэтому механизм действия одних веществ является экспериментально проверенным, других — представляется в виде теории действия или даже рабочей гипотезы. К этому необходимо добавить, что и химические методы не предел познания. В настоящее время совершенно очевидно, что более точное представление о сущности действия многих веществ возможно при использовании теоретической основы современной химии и физики — квантовой механики.

Механизм  действия и фармакодинамика — взаимно связанные и взаимно обусловленные закономерности. Они составляют главное звено фармакологии, позволяют дать точные рекомендации по применению любого лекарственного вещества. Поэтому чем точнее познаны эти процессы и чем полнее они используются, тем выше бывает эффект от применения лекарственных веществ. А познать эти процессы в сложном животном организме можно только на основе главных принципов физиологического учения И. П. Павлова: а) в организме все органы и ткани взаимосвязаны и функции их взаимообусловлены; б) в этой сложной системе ведущую роль выполняет центральная нервная система и в) состояние организма неразрывно связано с условиями окружающей среды. По мере развития естественных наук, в частности методов познания закономерностей жизни животного, углубляются и расширяются представления о фармакодинамике, открываются новые возможности выявления сущности или механизма действия лекарственных веществ.

Основные мишени действия лекарственных веществ. Для более  точного представления о механизме действия и фармакодииамнке лекарственных веществ очень важное значение имеет учет специфичности, чувствительности, нейрогуморальной регуляции, рецепторов, синапсов, биологических мембран, называемых мишенями действия лекарственных веществ.

Чувствительность в широком понятии — способность животного организма реагировать на разные эндогенные и экзогенные раздражители. Во врачебной практике чаше всего о чувствительности говорят в более узком смысле, а именно как о способности анализаторов реагировать на раздражитель. Это свойство присуще всем живым организмам, но оно усложняется и совершенствуется как в филогенезе, так и в онтогенезе. Диализаторами, по предложению И. П. Павлова, называют сложные анатомо-физиологические системы, обеспечивающие восприятие и анализ всех раздражителей, действующих иа животных.

Принято учитывать чувствительность абсолютную, или минимальный порог раздражения (способность реагировать на минимальную величину раздражителя), и дифференциальную (способность реагировать на изменения интенсивности раздражения). Различают также чувствительность протопатическую и эпикрнческую. Протопатиче- ская чувствительность есть примитивный внд чувствительности, воспринимающий только сильные механические и термические раздражения. В отличие от этого чувствительность эпикрическая более тонкая и дифференцированная.

У животных бывают очень  различные нарушения чувствительности, а чаще всего. 1) гиперестезия (повышение разных видов чувствительности с понижением пороге соответствующей чувствительности); 2) гиперпатия (повышенная чувствительность— болевая, температурная, тактильная) с изменением качества ощущения, с нарушением локализации и дифференциации его; 3) полиэстезия — когда одиночные

раздражения воспринимаются как множественные; 4) аллоэстезия— раздражения ощущаются в другом месте; 5) аллохейрия — раздражение ощущается в симметричном участке другой стороны. Иногда извращается ощущение раздражения, например, болезненное ощущение холода или тепла.

Чувствительность сильно изменяется при разных изменениях в  организме н в первую очередь  при изменении состояния центральной нервной системы и симпатической иннервации. Ее можно существенно изменить фармакологическими веществами — повысить или ослабить, можно восстановить нарушенное состояние их, можно и профилактнровать нарушения.

Постоянство состава  внутренней среды организма и функции физиологических систем регулируются и координируются нервной системой и биологически активными веществами, содержащимися в крови, лимфе и тканевой жидкости; обычно это называется нейрогуморальной регуляцией, а активные вещества нервными и гуморальными интеграторами. В нейрогуморальной регуляции участвуют очень различные специфические и неспецифические продукты обмена веществ, в том числе медиаторы, нейрогормоны, гистамин, простагландины, олигопептиды н др.

Биологически активные вещества с током крови разносятся и вступают во взаимодействие только с соответствующими рецепторами (адреио-, холино-, серотонин-, гистамин- и др.) реактивных структур в тех илн иных клетках и часто называемых «клетками-мишенями», а так как клетки разных органов имеют сходное строение, то можно говорить о действии биологически активных веществ на «орган-мишень».

Влияние биологически активных веществ обычно осуществляется через  разные промежуточные соединения вторичных  передатчиков, из которых очень важную роль играют аденозии-З-5-монофосфат (3-5-цАМФ — универсальный передатчик действия катехоламинов) и циклический гуанидин-З-5-монофосфат (цГМФ — посредник действия ацетилхолина, инсулина, а также многих других трофотропных веществ).

Участие вторичных передатчиков в проявлении эффекта довольно сложное, происходящее через ряд этапов. Прежде всего они образуются и в обычных условиях жизни клетки, а под влиянием фармакологических агентов активизируются или подавляются. Необходимые условия для этого чаще всего касаются изменения тканевого обмена и активизации некоторых ферментов (аденилатциклады, фосфодиэтил- эстеразы и др.). Образовавшееся биологически активное вещество передает соответствующую информацию в центральную нервную систему, т. е. в определенных условиях выполняет функцию звена рефлекторной дуги . Это вызывает ответную реакцию наиболее чувствительных отделов ЦНС, в результате чего изменяется поток нервных импульсов, передаваемых в рабочие органы. Рефлекторная дуга (в ранее принятом понятии) усложняется включением гуморальных связей н поэтому представляется состоящей из звеньев, имеющих высокую специфическую чувствительность к различным фармакологическим веществам. Значение нейрогуморальных рефлекторных дуг усиливается наличием в центральной нервной системе специальных медиатор- иых нейронных систем (иорадреналиновые, дофаминовые, серотониновые, ацетилхоли- иовые, гистаминовые и др.). Благодаря этим системам ЦНС не только осуществляет рефлекторную связь, но и продуцирует высокоактивные химико-фармакологические вещества типа медиаторов (пептиды, катехоламиды, ацетилхолин, серотонин, гамма- аминомасляная кислота и др.), регулирующие деятельность и мозга и физиологических систем. В фармакологии нейрогуморальной регуляции больше внимания теперь уделяется контролю за чувствительностью регулирования синаптической передачи, состоянием рецепторов и активностью медиаторов.

Медиаторы (нейротрансмиттеры, синаптические передатчики)—химические передатчики нервного импульса на клетки физиологических систем или на другие

нервные клетки. Место  передачи получило название синапсов, а химические структуры, с которыми взаимодействует медиатор,— реактивными (холииергические, адренергические).

Значительная часть  медиаторов является биогенными аминами (декарбоксилированные производные ароматических аминокислот). Из катехоламиновых производных хорошо изучен дофамин, известный медиатор интериейронов синаптических ганглиев. До- фаминергические нейроны имеются в лимбической системе среднего мозга, а также в гипоталамической области и в сетчатке. Норадреналан вырабатывается в мозговом веществе надпочечников, в скоплениях вне надпочечниковой хромафинной ткани, в головном мозге и в постганглионарных окончаниях симпатических нервов. Он является медиатором симпатических нейронов. Серотонин (производное индола)— медиатор нервных сплетений кишечника; он активно влияет на дыхание и кровообращение, положительно иио- и хронотропно на сердце, возбуждает гладкие мышцы. Ацетилхолин — уксуснокислый эфир холина — медиатор постганглионарных окончаний холинергических нервов и очень , широкого влияния. Некоторые медиаторы являются аминокислотами: глицин, глутаминовая, гамма-амииомасляная, аспарагиновая и др. Образование медиаторов является обязательной частью нормального хода обмена веществ в пресинаптической зоне. Например, а-тирозин под влиянием фермента тнрозин-3-гидроксилазы преобразуется в L-дофа, а она под воздействием дофа-декарбоксилазы переходит в дофамин. Под воздействием дофамии-гидроксилазы дофамин превращается в иорадреиалин, а он под воздействием феиилэтаноламии-М- метилтрансферазы — в адреналин.

Рецепторы — специфические концевые образования чувствительных нервов, воспринимающие раздражения и трансформирующие энергию внешнего раздражения в процесс нервного возбуждения. Они информируют головной мозг животного о состоянии и изменениях внутренней и внешней среды. К воспринимающим приборам относятся рецепторы всех органов чувств (осязание, обоняние, вкус, слух, зрение) и специальные рецепторные образования в органах и тканях. Характерным для любых рецепторов является восприятие только определенных видов (и даже в очень незначительной силе.) раздражения. Разнообразие раздражителей рецепторов привело к сложности строения и большой дифференциации этих биологических структур, к образованию множества типов сенсорных органов. Различают рецепторы — воспринимающие раздражения из внешней среды (экстерорецепторы), из внутренних органов (интерорецепторы), а также из скелетных мышц и сухожилий (проприорецепторы). В зависимости от особенностей раздражителя различают мехаиорецепторы, хеморецепторы, терморецепторы, а также рецепторы, воспринимающие боль, свет, звук, вкус, запах и др.

Высокая чувствительность анализаторов, как полагают, обеспечивается наличием в рецепторах специальных сенсибилизаторов или структур, обеспечивающих трансформацию энергии раздражения в возбудительный процесс.