Image : “334 ” by Evan Blaser. ライセンス CC BY-SA 2.0
薬力学を理解するための重要な定義
受容体
受容体は、薬物と相互作用する細胞（上または細胞内）の成分（高分子）であり、この相互作用により、細胞の活動を変える一連の現象が起こる
エフェクター
エフェクターとは、薬物（より正確には薬物と受容体の複合体）に反応して作用し、薬物の効果につながる前述の細胞内イベントの連鎖に参加する分子のことである。
アフィニティ
アフィニティとは、薬物とその受容体の間の結合の強さを示す尺度です。 親和性が低いと、重大な効果をもたらす十分な薬物-受容体複合体を形成するために、より高い投与量が必要であることを示します（図参照）。
選択性
選択性は、（他の受容体や他のサブタイプと比較して）ある受容体またはそのサブタイプに対する薬剤の優先性のことを指します。 言い換えれば、それは他のものよりも1つの薬理効果をもたらす薬剤の能力である。 薬物が選択的であれば、好ましくは1つの受容体に結合するが、その濃度を上げることで他の受容体にも結合することができる。 例えば、ベラパミルは通常Caチャネルを遮断するが、高濃度ではNaチャネルを遮断できる。
特異性
特異性とは、薬物が一つの受容体にのみ結合する能力である。 アトロピンはアセチルコリン（ACh）受容体のみに作用するため、技術的に特異的である。 しかし、アトロピンはすべてのサブタイプに結合し、無数の薬理作用を引き起こすため、選択的とはいえない。
アゴニズム
薬物が受容体と相互作用して薬理作用につながる一連の事象を引き起こす場合、それはアゴニズムと呼ばれる。 例えば、イソプレナリンはβアドレナリン受容体アゴニストである。
アンタゴニズム
薬物が受容体と相互作用するが、一連の事象を起こさず、それによって潜在作用を（物理的にも化学的にも）「ブロック」する場合、アンタゴニズムと呼ばれる。 例えば、プロプラノロールはβアドレナリン受容体拮抗薬である。
拮抗薬は競合的（受容体に可逆的に結合する）か非競合的（受容体に不可逆的に結合するか、タンパク質/酵素の立体構造を変化させる）であることがある。 競合阻害剤の作用は作動薬の濃度を上げることで逆転させることができるが、非競合阻害剤ではそうはいかない。
相乗効果
ある薬物が他の薬物と一緒に投与されると、その作用が強まることを相乗作用という。 例：アスピリンとパラセタモール）
有効性
有効性とは、薬物が（望ましい）生物学的効果をもたらす性質のことである。
Potency
力価は、特定の強さの効果をもたらすために必要な薬剤の濃度です。
- それは通常、薬剤の最大効果の50％をもたらすために必要な濃度（または用量）として算出されます（EC>50）。 薬物の効力が集団（動物実験またはヒト集団）において測定される場合、中央値有効量またはED50と呼ばれる別のパラメータが使用されます。 ED50は、母集団の50％において望ましい効果（通常、定量的効果）をもたらす用量です。
これらの概念を臨床に応用する場合、効力は単に薬の量を示すのに対し、有効性は反応の大きさ（用量に関係なく）を示します。 排泄は主に肝臓と腎臓から起こりますが、他の臓器（例えば、肺）も関与することがあります。
排泄
排泄とは、実際に体外に排出されるかどうかにかかわらず、薬剤が不活性化する過程を指します。 排泄や代謝・生体内変換により、薬物が体外に排出されます。 したがって、排泄が薬物の単なる不活性化であるのに対し、排泄は（活性型または不活性型の）薬物が循環から尿や胆汁などの排泄液に物理的に移行することである。
受容体とエフェクター
受容体
膜貫通型の受容体は5種類あり、薬物やリガンドと結合した後、異なる方法で作用します（図参照）。 これらはタンパク質受容体で、薬物が細胞膜を通過する必要があるため、薬物は親油性であることが必要である。 例えば、ステロイドはこのメカニズムで作用する。 薬物がこの受容体の細胞外成分に結合し、細胞内成分の酵素反応を活性化する。
エフェクター
シグナル伝達
薬物は、受容体に結合すると（細胞外で）、その後のイベント（細胞内）のための「シグナル」として働き、最終的には薬理学的反応に至ります。 このシグナルの伝達をシグナル伝達といい、このプロセスに関与する細胞内イベントの連鎖をシグナル伝達カスケードと呼びます。
これらのイベントの連鎖には、多くの分子（セカンドメッセンジャーと呼ぶ）が関与している可能性があります。 カスケードの機能は、薬物のシグナルを増幅することである。 先に述べたように、Gタンパク質共役型受容体はセカンドメッセンジャーを介して作用します。 Gタンパク質には、グアノシン三リン酸（GTP）を結合するαサブユニットと、タンパク質を膜に固定するβサブユニットとγサブユニットがあります。
- αサブユニットは薬物と受容体の結合後に他の二つと解離し、解離した二つの複合体は他の酵素に結合してカスケードを生成することができます。
- 一般的なメカニズムは、αサブユニットがアデニル・サイクラーゼ酵素に結合して活性化し、細胞内のATPをサイクリックAMP（cAMP）に変換させるというものです。 (活性化はGタンパク質であるGs型によって起こり、Giはアデニルシクラーゼを阻害する)。 増加した無機リン酸濃度は、タンパク質のリン酸化によって標的分子や他の中間エフェクター分子に結合することができる。
セカンドメッセンジャーの他の例として、ジアシルグリセロール（DAG）、イノシトール1，4，5-三リン酸（IP3）があり、いずれもGq型Gタンパク質によって活性化される。Gタンパク質受容体は作用機構としてリン酸化を用いるので、しばしば脱感作という現象を起こしやすく、また、Gタンパク質受容体は、リン酸化が起こる前に脱感作という現象を起こす。
アップレギュレーションとダウンレギュレーション
アップレギュレーション
アップレギュレーション（＝。 受容体の活性が通常より低い場合（例えば、拮抗薬の長期投与による）、受容体のアップレギュレーション（数の増加）が起こります。 例えば、βブロッカーの投与はβアドレナリン受容体をアップレギュレートする。 そのため、β遮断薬を急に中止すると、多数のβアドレナリン受容体が急激に刺激されるため、反跳性高血圧を引き起こす可能性がある
ダウンレギュレーション
ダウンレギュレーション（数の減少）は、アップレギュレーションの逆である。 アゴニストの反復投与や長期投与により発生する。 ダウンレギュレーションと同時に、薬物に対する受容体の脱感作も起こりうる。 これは受容体の物理化学的変化で、薬物に反応しなくなる。これはタキフィラキシーとも呼ばれ、例えば慢性的な薬物使用で見られる。
用量反応曲線
薬物の反応をその用量に対してプロットすると、双曲線を示し、用量の対数を用いると、シグモイド曲線が見られる。
この曲線から、薬物の最大反応の50%(EC50)が得られる薬物の有効濃度(または用量)を検出することができる。 前述したように、EC50は薬物の効力を計算/比較するために使われる。
Emaxは薬物の最大効果が観察される(最小)濃度である。 Emaxではすべての受容体が薬物によって占有されます。
結合曲線
受容体の結合状態（結合した受容体の％）を薬剤濃度（または対数）に対してプロットすると、同様の双曲線（またはシグモイド曲線）を描くことができます。 Kdは薬物の結合親和性を示し、Kdの値が高いほど、受容体の50％を結合するために高濃度の薬物が必要であることを示し、それによって低親和性を示していることになります。 これはタンパク質1mgあたりのピコモルとして表され、すべての特定の受容体が薬物に結合する濃度である。 その結果、Bmaxは特定の調製物における受容体部位の密度を計算するのに用いることができる。
Spare Receptors
作動薬が受容体に結合すると、最終的に薬理学的反応につながる一連の事象が発生することがある。 この一連の事象は、薬物の効果を増幅し、最大限の反応をもたらすために比較的少量の薬物-受容体複合体しか必要としない場合がある。 この場合、最大限の反応が見られたとき、何割かの受容体は薬物によって占有されずに残っている。 これらの受容体は予備受容体と呼ばれます。
予備受容体は、少なくとも理論的には薬物の感度を高めます。
毒性、毒性曲線、治療比率
薬物の副作用は通常用量依存的であると言われています。 薬物の有効性と毒性を調べるために、その効果を集団で試験し、濃度または用量に対してプロットする。 シグモイド曲線(対数濃度をX軸とした場合)が得られ、観察された効果を反映することができる。
例えば、下図で鎮静・催眠剤はある濃度域で鎮静作用を示し、その域を超えると死亡する。 このとき、50％の集団で所望の効果（鎮静）を示す用量（または濃度）をED50、50％の集団で毒性効果（呼吸抑制など）を示す用量（または濃度）をTD50とする。 また，集団の50％に致死作用（死亡）を示す用量（または濃度）をLD50とする。 (動物実験に用いる。)
Therapeutic windowとは、最小有効濃度と最小毒性濃度の間の投与量の範囲である。 TD50とED50の比、またはTI=TD50/ED50として定義されます。
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