Week 1
Lecture 1 + Hoofdstuk 1
Pharmacology gaat over de kennis over drugs en medicijnen en het voorbereiden van medicijnen
voor een persoon. Zo kan er gekeken worden naar een individu met een aandoening waarbij er
bekend is dat er gebruik wordt gemaakt van bepaalde medicijnen. Er kan dan rekening gehouden
worden met de bijwerkingen, zonder de oorzaak hiervan ergens anders te zoeken.
Deze wetenschap houdt zich bezig met het bestuderen van wederkerige acties, interacties, tussen
farmacologische middelen (medicatie) en de fysiologische processen, hetgeen dat in het lichaam
gebeurt, voor zover dit bekend is. Zo zijn veel processen nog onbekend, maar de interacties zijn
belangrijk om te kunnen verklaren waarom een bepaald medicijn werkt.
Een drug wordt beschreven als een farmacologisch actieve stof, dit kan een medicijn zijn of een
andere stof met een fysiologisch effect. Zo kunnen psychoactieve stoffen worden gebruikt voor
narcose, stimulering of kunnen ze misbruikt worden. In Nederland worden voornamelijk de
psychoactieve middelen drugs genoemd. Als een psychoactieve stof wordt misbruikt dan kan dit
zorgen voor afhankelijkheid of een verslaving.
Medicijnen kunnen op verschillende manieren geclassificeerd worden, dit kan iets vertellen over hoe
het werkt, wat het effect is en wat de bijwerkingen kunnen zijn:
- Chemische structuur: Er wordt gekeken uit welke onderdelen het medicijn is opgebouwd. Deze is
erg interessant, maar wordt nauwelijks gebruikt omdat dit niet vertelt hoe een medicijn effect heeft
op het lichaam.
- Werkmechanismen: Deze zou ideaal zijn, omdat het informatie kan geven over het medicijn zelf.
Het nadeel is dat deze werkmechanismen dus vaak niet bekend zijn. Vaak denken mensen ook dat ze
het weten, maar blijkt na een aantal jaren toch niet op een bepaalde manier te werken.
- Gedragsmatige effecten: Dit is een gemakkelijke manier en kan ook geobserveerd worden en
gelinkt worden aan de aandoening die wordt behandeld.
Er is nu wel een discussie gaande over welke manier van classificeren beter is, dit is vooral tussen het
classificeren op basis van werkmechanismen en het gedragsmatige effect.
Zo is de Anatomical Therapeutic Chemical (ATC) gebaseerd op de classificatie op basis van effecten
van het gedrag. Dit richt zich vooral op de gedragsmatige effecten van een medicijn, vooral tijdens
een behandeling. Deze classificatie is relatief oud, vanaf 1976, en wordt door de WHO gezien als de
gouden standaard. Via deze manier van classificeren wordt er een specifiek medicijn gekoppeld aan
een aandoening, zoals antidepressiva bij een depressie. De naam van het medicijn is makkelijk te
begrijpen, ook voor de patiënt. Een nadeel van deze manier van classificeren is dat medicijnen
tegenwoordig gebruikt worden voor meer dan alleen hun primaire aandoening. Ook kan er sprake
zijn van stigmatisering, waardoor mensen bepaalde medicijnen niet willen gebruiken.
De Neuroscience-based Nomenclature (NbN) kijkt meer naar de werkmechanismen, voor zover hier
informatie over bekend is. Dit is vooral gebaseerd op wat men denkt te weten van het
werkmechanismen en is relatief nieuw, vanaf 2018. Een nadeel van deze manier is dat het nog niet
wordt erkend door de WHO en andere wetenschappers. Verder ontbreekt er ook nog bewijs over de
manier waarop een medicijn precies werkt.
Er is ook verschil in de wetenschappelijke naamgeving tussen ATC`s en NbN`s. Zo worden medicijnen
tegen een psychose binnen de ATC antipsychotica genoemd, maar binnen de NbN`s
serotonine/dopamine antagonisten met anti-psychotische werking. Medicijnen die geclassificeerd
worden volgens de NbN zijn ook lastiger uit te leggen aan een patiënt.
,Hetzelfde geldt voor medicijnen tegen een depressie, volgens de ATC zijn dit antidepressiva en
volgens de NbN zijn dit mono-amine reuptake inhibitors met een antidepressieve werking. Hier
worden steeds dezelfde medicijnen beschreven, alleen via een andere manier van classificeren.
Volgens de ATC zijn er een aantal hoofdklassen van medicijnen:
- Antipsychotica: Er kan onderscheid gemaakt worden in conventionele antipsychotica en atypische
antipsychotica.
- Antidepressiva: Er kan onderscheid gemaakt worden in tricyclic, Selective Serotonin Reuptake
Inhibitors (SSRI) en Mono-amine Oxidase Inhibitors (MAOI).
- Anxiolytics (anti-anxiety medicatie): Er kan onderscheid gemaakt worden in benzodiazepines en
non-benzodiazepines.
- Mood stabilizers: Een voorbeeld hiervan is lithium.
- Hypnotics
Naast deze hoofdklassen zijn er ook nog andere relevante medicijngroepen:
- Anti-epileptics: Voorbeelden hiervan zijn benzodiazepines, clonazepam en clorazepaat.
- Stimulants: Voorbeelden hiervan zijn cocaïne, amfetamine, cafeïne en nicotine.
- Narcotic pain killers: Voorbeelden hiervan zijn opioïde, morfine, codeïne en heroïne.
- Central nervous system (CNS) suppressors
- Psychedelica en hallucinogenen: Voorbeelden hiervan zijn LSD, marihuana, hasj en psylocybin.
Medicijnen werken pas als ze het lichaam binnenkomen, dit wordt administratie genoemd. Deze
administratie bestaat uit vier fases:
- Absorptie: Het moet opgenomen worden door het bloed, iets komt van de externe wereld in het
lichaam terecht.
- Distributie: Het medicijn zit in het lichaam en wordt verplaatst naar weefsels via de bloedbaan.
- Metabolisme: Het medicijn gaat een effect hebben op het lichaam, vaak in de vorm van ander
gedrag, en het medicijn wordt weer afgebroken.
- Excretie: Het medicijn wordt verwijderd uit het lichaam en de werking stopt ook.
Er zijn verschillende manieren om medicatie in te nemen:
- Oraal: Dit wordt het meest gebruikt, het is makkelijk te zien hoeveel er in wordt genomen. Het
nadeel is dat twee-derde wordt afgebroken, bijvoorbeeld in de maag, voordat het medicijn een
effect kan hebben. Er is dan meer nodig om een effect te hebben. Een ander nadeel is de lage
absorptietijd, het duurt relatief lang voordat er een effect optreedt.
- Rectaal: Het voordeel is dat hier maar één-derde wordt afgebroken voordat het medicijn effect
heeft.
- Topical: Dit is vooral een regionaal effect, zoals op de huid via een zalf of een pleister. Ook kan er
gebruik worden gemaakt van oral mucosa, er wordt dan iets opgenomen in de mond. Dit kan
bijvoorbeeld sublingual, onder de tong, gedaan worden, hier zitten veel bloedvaten. Het voordeel is
dat het snel wordt opgenomen. Het voordeel is ook dat het nog stopgezet kan worden als iemand er
niet goed op reageert door het simpelweg uit te spugen. Buccal heeft een vergelijkbaar effect, alleen
wordt het hier via de wang opgenomen. Via deze methode wordt ook een kleiner deel afgebroken
voordat het een effect heeft, omdat het bijna direct in de bloedbaan terecht komt.
- Parenteral (injectie): Dit kan op verschillende manieren gedaan worden:
Dit gebeurt via een naald in een bloedvat (intravanous), zoals bij heroïne of morfine. Door veelvuldig
gebruik kunnen aderen wel beschadigen. Het voordeel is de hoge absorptietijd, iets wordt direct in
het bloed opgenomen. Het duurt vaak enkele seconde voordat iets werkt. Een nadeel is dat het
effect niet omkeerbaar is, bloed kan niet zomaar uit het lichaam worden gepompt, en iemand kan er
allergisch op reageren.
,Een injectie kan ook in een spier (intramuscular) worden gedaan, dit kan sneller uitgevoerd worden
dan in een ader omdat er geen ader gezocht hoeft te worden. De absorptie is ook iets trager omdat
het nog niet direct in het bloed zit. Er schuilt wel altijd een risico dat een ader geraakt kan worden.
De spier geeft ook steeds een deel van de ontvangen dosis af aan het bloed, waardoor deze dosis
meer wordt verdeeld over de tijd.
Een injectie kan ook gedaan worden net onder de huid (subcutaneous). Dit is een simpelere
techniek, alleen werkt het langzamer dan via een spier. Ook kan de huid er slechter van worden of
gaan irriteren.
- Inhalatie: Dit wordt gedaan door te roken, het medicijn of drugs wordt verbrand en geïnhaleerd. De
stof wordt dan voornamelijk opgenomen door de longen. Dit werkt sneller dan injecteren, vaak
binnen tien seconden. Risico`s zijn empysema, astma, lonkkanker en long- en keelirritaties.
Er kan ook iets geïnhaleerd worden zonder het te verbranden, vapour inhalation, zoals het inademen
van lijm. Ook dit wordt enorm snel opgenomen en is ook slecht voor de keel en longen.
De distributie in het bloed vindt plaats via albumine, als het extracellulair gebeurt dan is dit via het
bloedplasma en intracellulair via het water in de lichaamscellen. De snelheid van de distributie hangt
af van de lipid solubility, de vetoplosbaarheid, het gemak waarin het medicijn opgenomen kan
worden door het membraan. Als dit sneller gebeurt, dan zal het effect van het medicijn ook sneller
zijn. Dit kan gebeuren via passieve diffusie, er is dan geen extra energie nodig om het medicijn op te
nemen. Dus des te hoger de lipid solubility, des te makkelijker kan het medicijn door het membraan
en des te sneller is de distributie. Dit verklaart ook het verschil in hoe snel een medicijn werkt.
Pharmacokinetics kijkt naar de verandering van de concentratie van het medicijn over tijd en hoe het
lichaam het medicijn verwerkt. Er wordt gekeken hoe het medicijn zich verplaatst door het lichaam in
de vier fases en dus ook hoe het stopt met het hebben van een effect. Het is belangrijk dat de
bloedcirculatie goed intact is zodat de stof zich door het hele lichaam kan verplaatsen. De volledige
bloedcirculatie duurt ongeveer één minuut.
Pharmacodynamics kijkt naar hoe het lichaam reageert op het medicijn en wat voor effect het
medicijn heeft op het lichaam. Dit zegt iets over de medicijn-receptorinteractie. Ook kan het iets
zeggen over de optimale therapeutische en toxische effecten van het medicijn.
Als het medicijn wordt opgenomen in het lichaam, dan is er vaak een minimale concentratie nodig
dat zorgt voor een effect. Zolang deze concentratie hieronder zit zal er weinig effect zijn van het
medicijn, dit wordt de subtherapeutic range genoemd. Vervolgens zal de concentratie toenemen,
waardoor er een effect ontstaat in het lichaam. De concentratie zal vervolgens weer afnemen door
de afbraak, waardoor de concentratie weer in de subtherapeutic range komt. Vanaf het moment dat
een medicijn wel een effect heeft op het lichaam wordt er gesproken van de therapeutic range. Voor
sommige medicijnen is het belangrijk om binnen de therapeutic range te blijven met een relatief
stabiele concentratie in het bloed. Dit moet wel zorgvuldig gebeuren, anders kan iemand
terechtkomen in de toxic range. Hier wordt het medicijn nog wel afgebroken door het lichaam, maar
heeft het ook een negatief effect op het lichaam.
, Er kan gekeken worden naar de relatie tussen de tijd en de concentratie. Op t0 wordt het medicijn
ingenomen. Dit zorgt voor een sterke piek in het plasma. Deze concentratie zal ook snel weer
afnemen. Het medicijn verlaat de bloedbaan en gaat het lichaam in.
De half-lives kijken naar de tijd van een medicijn om te halveren in concentratie. Zo kan er gekeken
worden naar:
- Distribution half-live: Alpha phase, er wordt gekeken hoe lang het duurt voordat 50% wordt
gedistribueerd door het lichaam na administratie. Dit zegt iets over wanneer een medicijn begint met
werken, hiervoor is vooral de eerste half-live belangrijk van 100% naar 50%, omdat het medicijn dan
opgenomen wordt in weefsel waar het een effect heeft en dan niet meer in het bloed zit.
- Elimination half-live: Bèta phase, dit is een latere fase waarbij de lever het medicijn afbreekt en de
nieren het uitscheiden. Er wordt gekeken hoe lang het duurt voordat 50% van de concentratie wordt
afgebroken en uitgescheiden door het lichaam. Dit zegt dus iets over wanneer een medicijn stopt
met werken. Na zes half-lives is er vaak genoeg uitgescheiden zodat het medicijn geen effect meer
heeft.
Elke halvering duurt even lang, ondanks dat de concentraties in het bloed minder worden na verloop
van tijd. Deze halveringstijden zijn specifiek voor elk medicijn.
Neuronen hebben een globale structuur:
- Dendrieten: Deze ontvangen signalen en zorgen voor de input. Dendrieten kunnen extra spines
bevatten.
- Een cellichaam: Dit wordt ook de soma genoemd en zorgt voor de integratie van informatie.
- Axon: Deze stuurt signalen naar een volgend neuron via electric coding, dit gebeurt alleen binnen
de cel. Het signaal wordt verplaatst naar de synaps.
- Synaps: Hier wordt het signaal doorgegeven vanaf de axon, hier zijn verschillende manieren voor.
- Axodendritic: Een signaal gaat van de axon naar een dendriet. Deze manier komt het meest
voor.
- Axosomatic: Een axon stuurt een signaal direct naar de soma. Dit heeft vaak een sneller
effect omdat het niet via de dendrieten naar de soma hoeft.
- Axoaxonic: Een signaal wordt van een axon naar een axon gestuurd.
De synaps maakt contact mogelijk tussen de presynaptische neuron en de post-synaptische neuron,
dit is een actief proces. De energie hiervoor wordt geleverd door de mitochondriën. De
neurotransmitters worden opgeslagen in blaasjes, zo worden ze beschermd tegen afbraak. De
receptoren bevinden zich op zowel de presynaptische als de post-synaptische neuron.
Er kan onderscheid gemaakt worden in verschillende soorten neuronen:
- Pyramidal: De soma heeft een driehoekige structuur en vanuit de bovenste punt loopt een dendriet
naar boven. Er is één axon vanuit de onderkant van de driehoek. Deze pyramidal neuronen bevinden
zich in de motor cortex en hebben een stimulerend effect en stimuleren beweging. Ook zitten deze
