G. Fuhrmann - Starthilfe Pharmakologie.pdf

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G.
F.
Fuhrmann
Starthilfe
Pharmakologie
Starthilfe
Pharmakologie
Ein Leitfaden fur Studierende der Medizin,
der Pharmazie und der Humanbiologie
Von Prof. Dr. Gunter Fred Fuhrmann
Marburg
EI3
B.G.Teubner Stuttgart· Leipzig 1999
Prof. Dr. med. Gunter Fred Fuhrmann
Geboren 1932 in Schackensleben. Studium der Medizin in Munchen, Promotion 1960.
Von 1961 bis 1963 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut fOr Bioche-
mie, Munchen, Professor
A.
Butenandt. Von 1963 bis 1965 Wissenschaftlicher Assistent
am II. Physiologischen Institut der Universitat des Saarlandes, Professor H. Passow.
Von 1965 bis 1967 Visiting Assistant Professor in the Department of Radiation Biology
and Atomic Energy Project, The University of Rochester, USA, Professor
A.
Rothstein.
Von 1968 bis 1977 Oberassistent am Pharmakologischen Institut der Universitat Bern,
Schweiz, Professor W. Wilbrandt. 1972 Venia Docendi fOr Pharmakologie. Von 1977 bis
1998 Professor fOr Pharmakologie und Toxikologie an der Philipps-Universitat Marburg.
1979 Professor fOr Molekulare Pharmakologie des Membrantransportes. 1998 Ruhe-
stand.
ISBN 978-3-519-00265-9
001 10.1007/978-3-322-87177-0
ISBN 978-3-322-87177-0 (eBaak)
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© 1999 B.G.Teubner Stuttgart· Leipzig
Vorwort
Die Anregung, eine "Starthilfe Pharmakologie" zu schreiben, kam vom Verlag B.
G. Teubner. Fiir mich ist es reizvoll, auf der Basis langjahriger Lehrerfahrung
Studenten der Medizin, der Pharmazie, der Humanbiologie sowie interessierten
Naturwissenschaftlem in kompakter Form den Zugang zur Pharmakologie zu er-
leichtem. Das Verstandnis fUr die Pharmakologie benOtigt eine Reihe von Grund-
kenntnissen, die mit physikalisch-chemischem Wissen beginnen, mit Anatomie,
Physiologie und Biochemie die Voraussetzungen zum Verstehen des menschli-
chen Organismus schaffen und schlieBlich Pathophysiologie und Pathobiochemie
einschlieBen. Das heiBt, daB die "Starthilfe Pharmakologie" vor allem Studenten
ansprechen soIl, die schon einige der oben angefiihrten Kenntnisse besitzen.
Zur Pharmakologie gehOrt auch die Toxikologie, die sich nicht grundlegend von
der Pharmakologie unterscheidet. Beide Wissenschaften beschaftigen sich mit der
Wirkung von Substanzen auf den Organismus. Zuerst sind die toxischen Wirkun-
gen wegen ihres oft todlichen Ausgangs am deutlichsten aufgefallen. Wenn man
aber annimmt, daB solche toxischen Substanzen vom Arzt gemieden werden, so
ist das ein Irrtum. Zum Beispiel wird heute die am starksten toxisch wirkende
Substanz, das Botulinustoxin aus
Clostridium botulinum,
als ein Medikament
eingesetzt. 1m Prinzip besitzen auch aIle Medikamente eine toxische Wirkung.
Diese Erkenntnis ist bereits sehr alt, denn schon vor 500 Jahren sagte Paracelsus:
"AIle Dinge sind ein Gift und nichts ist ohne Gift, nur die Dosis bewirkt, daB ein
Ding kein Gift ist."
Es ist nicht moglich, in einer "Starthilfe" die gesamte Pharmakologie und Toxiko-
logie systematisch und vollstandig abzuhandeln. Vielmehr wurde versucht, an-
hand von ausgesuchten Beispielen wie dem Curare oder den Sulfonamiden,
Einblicke in den Werdegang, die Erkenntnisse und die chemische Modulations-
fahigkeit der Molekule bis hin zum Medikament mit seinen Wirkungen nachzu-
vollziehen. AuBerdem soIl mit den Ausfiihrungen zur Geschichte der Membran-
permeabilitat der Weg zum Verstandnis von Transportprozessen bereitet werden.
Fur vielfaltige Anregungen, Hinweise und fur das Korrekturlesen danke ich sehr
herzlich den Herren Diplom-Biochemiker Jens Christian Fuhrmann, Professor Dr.
Wolfgang Legrum, Dr. Hans-Jorg Martin, Professor Dr. Karl-Joachim Netter und
Jurgen WeiB.
Marburg, im September 1999
Gunter Fred Fuhrmann
Inhalt
1 Einleitung
........................................................................................................... 9
1.1 Der BegriffPharmakologie ............................................................................... 9
1.2 Der Begriff Toxikologie ............................................................... '" ................. 9
1.3 Geschichte der Pharmakologie ......................................................................... 9
1.3.1 Materia Medica .......................................................................................... 9
1.3.2 Galenica ................................................................................................... 10
1.3.3 Paracelsus, der Reformator der Heilkunde .............................................. 11
1.3.4 Beginn der rational en Pharmakologie ..................................................... 11
1.4 Der lange Weg des Curare zum Arzneimittel ................................................. 12
1.4.1 Das Pfeilgift der stidamerikanischen Indianer ......................................... 12
1.4.2 Die Giftwirkung von Curare .................................................................... 13
1.4.3 Curare und die Physiologen ..................................................................... 13
1.5 Der Rezeptor an der Muskelmembran ............................................................ 14
1.5.1 Der klassische Begriff des Rezeptors ...................................................... 15
1. 5.2 Isolierung des nicotinischen Acety1cholinrezeptors ................................ 15
1.5.3 Funktion des nicotinischen Acety1cholinrezeptors .................................. 17
1.6 Nutzung von Curare
fUr
pharmakologische Zwecke ...................................... 18
1.6.1 Curarepraparate als Muskelrelaxantien ................................................... 18
1.6.2 Beeinflussung der Muskelendplatte durch Acety1cholin und analoge
Substanzen ........................................................................................................ 20
2
Definition der Wirkung von Arzneimitteln
................................................... 22
2.1 Allgemeine Grundregeln der Pharmako- und Toxikokinetik ......................... 23
2.1.1 Die Kompartimente im menschlichen Organismus ................................. 25
2.1.2 Bestimmung des intravasalen Kompartiments ........................................ 26
2.1.3 Bestimmung des Zwischenzell-Kompartiments ...................................... 27
2.1.4 Bestimmung des intrazellularen Kompartiments ..................................... 27
2.2 Kinetische Prozesse im menschlichen Organismus ........................................ 29
2.2.1 Clearance ................................................................................................. 30
2.2.2 Die biologische Halbwertszeit ................................................................. 30
2.3 Die Bedeutung der Barrieren zwischen den Kompartimenten ....................... 33
2.3.1 Der allgemeine Aufbau und die Funktion der Kapillaren ........................ 33
2.3.2 Der kolloidosmotische Druck der Plasmaproteine .................................. 35

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