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 тромбо-
литики 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 биологам-
физиологам 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 какого-
то 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-

менной медицинской химии, освоив приемы сбраживания, настаивания, 
перегонки, фильтрации.
Применялись различные лекарственные формы препаратов [Лекарственная 
форма — придаваемое лекарственному средству или лекарственному 
растительному сырью удобное для применения состояние, 
при котором достигается необходимый лечебный эффект]. Например, 
водные растворы или отвары использовали для прямого употребления, 
промываний, клизм, компрессов. Лечили с помощью мазей, пластырей, 
примочек, окуриваний, некоторое сырье для изготовления лекарств 
дозировали в виде пилюль. Для получения многих препаратов 
использовали экстракцию. Наиболее часто лекарственные средства 
использовались против кожных и кишечных болезней. Очень интересно, 
что даже создание клизмы приписывают египтянам, наблюдавшим, 
как пеликаны набирают в клюв воду. А вот первый в мире 
памятник клизме поставлен в Ставропольском крае недалеко от города 
Железноводск: это композиция из трех детей-ангелов, держащих в 
руках клизму!

Древняя Индия
В середине I тысячелетия до н.э. достигла своего расцвета цивилизация 
древних рабовладельческих городов-государств Индии. Представления 
об индийской медицине (аюрведе), накопленные к тому времени, 
были изложены в многочисленных медицинско-философских 
трудах той эпохи. Наиболее масштабными из них стали произведения 
двух известных врачей Чарака и Сушрута. «Чарака-самхита» и 
«Сушрута-самхита» состоят из нескольких книг, посвященн ых различным 
разделам медицины. В том числе, в них содержатся сведения 
и рекомендации по использованию многих сотен лекарственных 
средств растительного происхождения, а также о способах лечения 
отравлений. Приготовлением лекарственных средств, ядов, противоядий 
занимались только врачеватели. Знание ядов было обязательным. 
Врачеватель должен был знать антидоты, способы лечения от укусов 
змей и животных. Слава о целебных свойствах растений и благовоний 
Индии распространилась за ее пределами. Особую известность получили 
гвоздика, перец, имбирь, кардамон. Широкое применение получили 
в лечебной практике минеральные вещества и соли (препараты 
мышьяка, ртути, железа, меди, серы), которыми прижигали язвы, лечили 
болезни глаз. 

Древний Китай
Особыми путями шло развитие медицины и фармации в Древнем 
Китае, где оперативное лечение фактически находилось под религи-

озным запретом. Поэтому здесь активно развивались альтернативные 
способы лечения — иглоукалывание и прижигание. Зародились они в 
Древней Индии, но сейчас даже сомнения не возникает, что это традиционные 
китайские методы врачевания. Из китайской народной медицины 
в мировую фармацевтическую практику вошли такие растения 
как женьшень, лимонник, камфора, чай, ревень. Из продуктов животного 
и растительного происхождения — смола, печень, из минеральных 
веществ — железо, ртуть, сера. Ртуть использовалась для уничтожения 
паразитов, лечения нарывов и сифилиса. Золото включалось 
во все «эликсиры бессмертия», для укрепления организма, нервной 
системы, сердца. При легочных заболеваниях использовали серебро. 
Врачи Древнего Китая применяли полынь, мандрагору, лук, чеснок, 
перец, папоротник, гвоздику, пион, солодку, имбирь, финики. Женьшень 
стал символом долголетия, применялся для лечения малокровия, 
туберкулеза. В 502 г. была создана первая из известных в мире 
китайская фармакопея (в 7 книгах), где были описаны 730 видов лекарственных 
растений. В древнем Китае существовали специальные 
учреждения, ставшие прообразом современных аптек.

Древняя Греция. Древний Рим
Трудно не восхищаться успехами медицины в Древней Греции и 
Древнем Риме. За врачевание у этих народов отвечал целый сонм богов, 
главным из которых был Асклепий. Покровительницей лекарственного 
лечения «работала» его дочь Панакея. Древние греки первыми 
начали создавать врачебные школы, которые хоть и придерживались 
различных взглядов на методы лечения, но в их спорах родились 
такие великие принципы, как «не навреди», «лечить нужно не 
болезнь, а больного».
Великим представителем эллинской науки был врачеватель Гиппо-
крат с острова Кос, происходивший из рода Асклепиев и, по легенде, 
имевший в предках 17 поколений целителей. Гиппократ впервые 
систематизировал показания к применению лекарственных средств 
древней медицины (IV–III в. до н.э.). Знания Гиппократа сначала передавались 
из поколения в поколение устно, а затем были записаны 
и скомпонованы в единый сборник. Этот сборник получил название 
Сборник Гиппократа и издавался много раз на основных языках цивилизованного 
мира, в том числе и древнерусском. Гиппократ придавал 
большое значение изучению лекарственных средств. Он писал: 
«Лекарства и их простые свойства, если таковые описаны, ты должен 
держать в памяти. Из них ты должен усвоить себе все то, что относится 
к лечению болезней…, в этом начало, середина и конец познания 
лекарств». Возможно, какие-то сочинения Сборника действи-