წამლების უმეტესობა, გადაყლაპვის, ინექციის, ინჰალაციის ან კანიდან შეწოვის შემდეგ, სისხლის მიმოქცევაში გადადის და მთელ ორგანიზმში ცირკულირებს. ზოგიერთი წამალი პირდაპირ იმ ადგილას მიეწოდება, სადაც საჭიროა. მაგალითად, თვალში თვალის წვეთებით. წამალი ურთიერთქმედებს უჯრედებთან ან ქსოვილებთან, სადაც ისინი თავიანთ მიზანმიმართულ ეფექტს (სამიზნე ორგანო/ადგილი) ავლენენ. ზოგიერთი წამალი შედარებით არასელექციურია. ისინი ბევრ სხვადასხვა ქსოვილსა თუ ორგანოზე მოქმედებენ. მაგალითად, ატროპინი, რომელიც გამოიყენება საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში კუნთების რელაქსაციისთვის, შეიძლება ასევე მოქმედებდეს თვალისა და სასუნთქი ტრაქტის კუნთებზე. სხვა წამლები შედარებით სელექციური მოქმედებისაა. მაგალითად, არასტეროიდული ანთების საწინააღმდეგო წამლები (ასას-ები / NSAIDs), როგორიცაა ასპირინი და იბუპროფენი, პირდაპირ ანთების კერაზე მოქმედებს. ზოგიერთი წამალი კი მაღალი სელექციურობისაა. მათი ეფექტი უმეტესად ერთ ორგანოზე ან სისტემაზე ვლინდება. მაგალითად, დიგოქსინი, გულის უკმარისობის სამკურნალო პრეპარატი, უმთავრესად გულზე მოქმედებს – ზრდის მისი გადატუმბვის უნარს. საძილე საშუალებების სამიზნეს ტვინის გარკვეული ნერვული უჯრედები წარმოადგენს.

როგორ "ხვდება" წამალი, სად იმოქმედოს და გამოავლინოს თავისი ეფექტი? ამ კითხვაზე პასუხის გაცემისათვის მნიშვნელოვანია იმის ცოდნა, თუ როგორ ურთიერთქმედებს წამალი უჯრედებთან ან ისეთ ნივთიერებებთან, როგორიცაა ფერმენტები.

უჯრედის რეცეპტორები

უმეტეს უჯრედებს თავიანთ ზედაპირზე ბევრი სხვადასხვა სახის რეცეპტორი აქვს. რეცეპტორი სპეციფიკური სამგანზომილებიანი სტრუქტურის მქონე მოლეკულაა, რომელიც საშუალებას აძლევს ნივთიერებას, ზუსტად მოერგოს და დაუკავშირდეს მას – ისე, როგორც გასაღები ერგება საკეტს. უჯრედის გარეთ მდებარე ბუნებრივი ნივთიერებები (ორგანიზმში წარმოქმნილი), როგორიცაა ნეირომედიატორები და ჰორმონები, სწორედ რეცეპტორების საშუალებით ზემოქმედებენ უჯრედის აქტივობაზე. მათი მოქმედება შეიძლება იყოს უჯრედის შიგნით მიმდინარე პროცესის სტიმულირება ან შეფერხება (ინჰიბირება). წამლები ბუნებრივი ნივთიერებების მსგავსია და, ამდენად, მოქმედებისთვის რეცეპტორებს იყენებენ. მაგალითად, მორფინი და მსგავსი ტკივილგამაყუჩებელი წამლები ტვინში იმავე რეცეპტორებზე ზემოქმედებენ, რაზეც ენდორფინები, ორგანიზმის მიერ ტკივილის კონტროლისთვის გამომუშავებული ნივთიერებები. ზოგიერთი წამალი მხოლოდ ერთი სახის რეცეპტორს უკავშირდება. სხვა წამლები კი, უნივერსალური გასაღების მსგავსად, ორგანიზმში სხვადასხვა სახის რეცეპტორს უკავშირდება. წამლის სელექციურობა ხშირად ამა თუ იმ რეცეპტორისადმი მისი სელექციურობით აიხსნება.

აგონისტები და ანტაგონისტები: წამლები, რომელთა სამიზნე რეცეპტორებია, იყოფიან აგონისტებად ან ანტაგონისტებად. აგონისტი წამალი ააქტიურებს ან ასტიმულირებს სამიზნე რეცეპტორებს, იწვევს პასუხს, რაც ზრდის ან ამცირებს უჯრედის აქტიურობას. ანტაგონისტი წამალი აბლოკირებს ორგანიზმის ბუნებრივი აგონისტის, ძირითადად ნეირომედიატორის, რეცეპტორთან დაკავშირებას და ამ გზით აღკვეთს ან ამცირებს უჯრედის პასუხს ბუნებრივ აგონისტზე.

ასთმის მქონე პაციენტებში აგონისტი და ანტაგონისტი წამლები შეიძლება ერთდროულად იქნეს გამოყენებული. მაგალითად, ალბუტეროლის გამოყენება შეიძლება იპრატროპიუმთან ერთად. აგონისტი ალბუტეროლი სასუნთქ სისტემაში უჯრედის ზედაპირზე არსებულ სპეციფიკურ (ადრენერგულ) რეცეპტორს უკავშირდება, რაც იწვევს გლუვი კუნთის მოშვებას (რელაქსაციას) და, ამგვარად, სასუნთქი გზების გაფართოებას (ბრონქოდილატაცია). ანტაგონისტი იპრატროპიუმი სხვა (ე.წ. ქოლინერგულ) რეცეპტორებს უკავშირდება, რითაც აცეტილქოლინის ამ რეცეპტორთან მიკავშირებას აბლოკირებს. აცეტილქოლინი ნეირომედიატორია და იწვევს გლუვი კუნთის უჯრედების შეკუმშვას და, ამგვარად, სასუნთქი გზების შევიწროებას (ბრონქოკონსტრიქცია). ორივე წამალი აფართოებს სასუნთქ გზებს (და აადვილებს სუნთქვას), მაგრამ სხვადასხვა გზით.

ბეტა-ბლოკერები, როგორიცაა პროპრანოლოლი, ფართოდ გამოყენებადი ანტაგონისტების ჯგუფია. ეს წამლები გამოიყენება სისხლის მაღალი წნევის, სტენოკარდიის (ტკივილი გულმკერდში, რომელიც გამოწვეულია გულის კუნთის სისხლით მომარაგების შეფერხებით) და გულის რითმის ზოგიერთი დარღვევის სამკურნალოდ, ასევე შაკიკის პრევენციისთვის. ისინი აბლოკირებენ ან ამცირებენ გულის სტიმულაციას აგონისტი ჰორმონების – ეპინეფრინის (ადრენალინი) და ნორეპინეფრინის (ნორადრენალინი) მიერ, რომლებიც ორგანიზმში სტრესის დროს გამოიყოფა. ანტაგონისტები, როგორიცაა ბეტა-ბლოკერები, ყველაზე ეფექტურად მაშინ მოქმედებენ, როდესაც აგონისტის კონცენტრაცია ორგანიზმის გარკვეულ უბანში მაღალია. მსგავსად საგზაო გამშვები პუნქტისა, რომელიც მეტ მანქანას აჩერებს პიკის საათის დროს 17:00-ზე, ვიდრე დილის 3:00-ზე, ბეტა-ბლოკერის ის დოზა, რომელიც ნაკლებად მოქმედებს გულის ნორმალურ ფუნქციაზე, შეიძლება მაღალეფექტური იყოს სტრესის დროს, ჰორმონების დიდი რაოდენობით უეცრად გადმოსროლისას და, ამგვარად, დაიცვას გული ჭარბი გაღიზიანებისაგან.

ფერმენტები

ზოგიერთი წამლის სამიზნეს, რეცეპტორების ნაცვლად, წარმოადგენს ფერმენტები, რომლებიც ქიმიურ რეაქციებს არეგულირებენ. წამლები, რომელთა სამიზნეც ფერმენტებია, ინჰიბიტორებად და აქტივატორებად (ინდუქტორი) იყოფა. მაგალითად, ქოლესტერინის დონის დამწევი წამალი ლოვასტატინი აინჰიბირებს ფერმენტ HMG-CoA-რედუქტაზას, რომელიც ძალზე მნიშვნელოვანია ორგანიზმში ქოლესტერინის წარმოქმნისთვის. ანტიბიოტიკ რიფამპინის გვერდითი ეფექტი იმ ფერმენტების გააქტიურებაა, რომლებიც ჩართულია ორალური კონტრაცეპტივების მეტაბოლიზმში. თუ ქალი რიფამპინს ორალურ კონტრაცეპტივთან ერთად იღებს, კონტრაცეპტივი სწრაფად მეტაბოლიზდება (რაც არააქტიურ კომპონენტებად დაშლას გულისხმობს) და ორგანიზმიდან ჩვეულებრივზე მალე გამოიდევნება, რის გამოც ის შეიძლება უეფექტო აღმოჩნდეს.