Pharmakologie: Übungsfragen mit Erklärungen

1Was die Pharmakologie untersucht

Die Pharmakologie ist die Lehre davon, wie Arzneimittel auf den Körper wirken. Ein Arzneimittel ist ein chemischer Stoff, der eine Körperfunktion verändert, etwa ein Schmerzmittel, ein Antibiotikum oder eine Tablette gegen Bluthochdruck.

Das Fach hat zwei Hälften, die sich leicht unterscheiden lassen:

• Die Pharmakokinetik ist das, was der Körper mit dem Arzneimittel macht: wie es aufgenommen, verteilt, abgebaut und ausgeschieden wird.
• Die Pharmakodynamik ist das, was das Arzneimittel mit dem Körper macht: an welches Ziel es bindet und welche Wirkung folgt.

Jedes Arzneimittel hat einen Wirkstoffnamen (zum Beispiel Paracetamol) und oft mehrere Handelsnamen. Wirkstoffnamen zeigen in ihrer Endung meist die Wirkstoffklasse:

• „-olol“ (Atenolol, Propranolol): Betablocker.
• „-pril“ (Ramipril): ACE-Hemmer. „-sartan“ (Losartan): Angiotensin-II-Rezeptorblocker.
• „-statin“ (Simvastatin): Statine, die das Cholesterin senken. „-prazol“ (Omeprazol): Protonenpumpenhemmer, die die Magensäure verringern.

2Pharmakokinetik: der Weg eines Arzneimittels

Merke dir die vier Stufen mit ADME:

1. Absorption (Aufnahme): Das Arzneimittel gelangt ins Blut. Eine intravenöse Dosis ist zu 100 % verfügbar. Eine Tablette oft weniger, weil die Leber einen Teil abbaut, bevor er den Kreislauf erreicht (First-Pass-Metabolismus).
2. Distribution (Verteilung): Das Arzneimittel breitet sich in den Geweben aus. Viele Arzneimittel binden an Plasmaproteine, vor allem Albumin; nur das freie Arzneimittel wirkt. Fettlösliche Arzneimittel überwinden die Blut-Hirn-Schranke leichter.
3. Metabolismus (Verstoffwechselung): meist in der Leber, oft durch die Cytochrom-P450-Enzyme (CYP). Ein Enzym-Hemmer erhöht den Spiegel anderer Arzneimittel; ein Enzym-Induktor senkt ihn.
4. Exkretion (Ausscheidung): meist über die Nieren. Bei Nierenversagen reichern sich Arzneimittel an, die über die Niere ausgeschieden werden, daher wird die Dosis verringert oder der Abstand verlängert.

Die Halbwertszeit (t½) ist die Zeit, in der der Plasmaspiegel auf die Hälfte fällt. Die meisten Arzneimittel folgen einer Elimination erster Ordnung: In jeder Halbwertszeit wird derselbe Anteil entfernt.

Bei regelmäßigen Dosen erreicht der Spiegel nach etwa 4–5 Halbwertszeiten einen Steady State (Fließgleichgewicht). Eine Aufsättigungsdosis ist eine größere erste Dosis, die den Zielspiegel schneller erreicht.

3Pharmakodynamik: Rezeptoren und Reaktionen

Die meisten Arzneimittel wirken auf einen Rezeptor, ein Protein, an das normalerweise ein natürlicher Botenstoff (etwa Adrenalin oder Acetylcholin) bindet. Andere wirken auf Enzyme, Ionenkanäle oder Transporter.

• Ein Agonist bindet an den Rezeptor und aktiviert ihn. Salbutamol ist ein Beta-2-Agonist, der die Atemwege erweitert.
• Ein Antagonist bindet an den Rezeptor, ohne ihn zu aktivieren, und blockiert den Agonisten. Naloxon blockiert Opioidrezeptoren.
• Ein partieller Agonist aktiviert den Rezeptor nur teilweise, selbst wenn jeder Rezeptor besetzt ist.

Ein kompetitiver Antagonist verschiebt die Dosis-Wirkungs-Kurve nach rechts: Es wird mehr Agonist gebraucht, aber das gleiche Maximum kann erreicht werden. Ein nichtkompetitiver Antagonist senkt die maximale Wirkung.

Die Potenz gibt an, wie viel Arzneimittel für eine Wirkung nötig ist. Die Dosis, die die halbe maximale Wirkung ergibt, ist die EC50; eine niedrigere EC50 bedeutet ein potenteres Arzneimittel. Die Wirksamkeit (Effektivität) ist die maximale Wirkung, die das Arzneimittel erzeugen kann.

Der therapeutische Index ist das Verhältnis zwischen der toxischen und der wirksamen Dosis. Arzneimittel mit engem Index, etwa Warfarin, Digoxin, Lithium und Gentamicin, erfordern eine engmaschige Überwachung.

4Wie man über ein Arzneimittel nachdenkt

Du kannst nicht jedes Arzneimittel auswendig lernen, aber du kannst aus wenigen Fakten schließen. Verwende diese Schritte:

1. Benenne die Klasse anhand des Wirkstoffnamens oder der Frage.
2. Rufe das Ziel und den Mechanismus ab: welcher Rezeptor, welches Enzym oder welcher Kanal, und ob er aktiviert oder blockiert wird.
3. Sage die Wirkungen aus dem Mechanismus voraus. Gewünschte Wirkungen und Nebenwirkungen kommen oft vom selben Ziel in verschiedenen Organen.
4. Denke an die Kinetik: welches Organ das Arzneimittel ausscheidet, welche Wechselwirkungen seinen Spiegel verändern und welche Patienten (hohes Alter, Nieren- oder Lebererkrankung) Vorsicht brauchen.
5. Rufe Überwachung und Antidote ab. Zum Beispiel hebt Vitamin K Warfarin auf, Protamin Heparin und Naloxon Opioide.

5Ein durchgerechnetes Beispiel

Schließe aus dem Mechanismus. Versuche, den nächsten Schritt vorherzusagen, bevor du ihn öffnest.

6Häufige Fehler

• Potenz (wie viel Arzneimittel nötig ist) und Wirksamkeit (wie groß die maximale Wirkung ist) verwechseln.
• Enzym-Wechselwirkungen falsch herum verstehen. Ein Hemmer verlangsamt den Abbau, der Spiegel des anderen Arzneimittels steigt also; ein Induktor lässt ihn sinken.
• Denken, ein Arzneimittel sei nach zwei Halbwertszeiten verschwunden. Dann sind noch 25 % übrig; nach etwa 5 Halbwertszeiten bleiben ungefähr 3 %.
• Die Antidote vertauschen: Vitamin K bei Warfarin, Protamin bei Heparin.
• Den First-Pass-Metabolismus vergessen, der oral eingenommene Arzneimittel betrifft, intravenöse aber nicht.
• Einen kompetitiven Antagonisten behandeln, als senke er die maximale Wirkung. Das tut ein nichtkompetitiver Antagonist.

7So sehen Prüfungsaufgaben aus

• Leicht (Begriffe und Fakten): Definitionen und klassische Fakten. Was Halbwertszeit bedeutet, was ein Antagonist ist, welches Arzneimittel eine Anaphylaxie (Adrenalin) oder einen akuten Asthmaanfall (ein kurz wirksamer Beta-2-Agonist) behandelt.
• Mittel (Anwendung der Konzepte): Mechanismen und Kinetik. Wie eine Wirkstoffklasse wirkt, wie eine Wechselwirkung einen Spiegel verändert, wie Nierenversagen eine Dosis verändert.
• Schwer (Fälle und Analyse): ein Patientenfall. Du erkennst eine Toxizität oder eine gefährliche Wechselwirkung, erklärst sie aus dem Mechanismus oder berechnest einen Spiegel aus der Halbwertszeit.

Gehe bei schweren Fragen zurück zum Ziel. Die meisten Nebenwirkungen und Wechselwirkungen folgen aus dem Mechanismus oder aus dem Organ, das das Arzneimittel ausscheidet.