四、药物的剂量与效应关系
药理效应的强弱与其剂量大小或浓度高低呈一定关系，即量效关系（dose-effect relationship），通过对量效关系的分析，可了解药物剂量（或浓度）产生相应效应的规律。有助于阐明药物作用的性质，并为临床应用安全有效剂量、制定给药方案提供依据。
量效曲线：以药物效应强度为纵坐标，药物剂量或浓度为横坐标，得到的曲线即量效曲线（dose effect curve）。药物所产生的效应按性质可分为两类：一类是量反应（quantitative response），是指药理效应可以计量的，即可用连续性数量值表示的反应，如心率、血压、血糖浓度、尿钠排泄量、酶活性等；另一类是质反应（qualitative response），是指药物的效应不能计量，仅有质的差别，只有“阳性”或“阴性”以及“全”或“无”之分，如存活与死亡，有效或无效等，常用阳性反应的频数或阳性反应率表示。
由于效应（量反应或质反应）的表达不同，量效曲线又可分为量反应量效曲线和质反应量效曲线。
1.量反应的量效曲线 以效应强度为纵坐标，以剂量或浓度为横坐标作图，可获得一先陡后平曲线（图2-1A）。为使量效规律更加直观，将横坐标的剂量转变成对数值，则曲线成为近对称的S形（图2-1B）。对量反应的量效曲线进行分析，可以获得以下几个特征性的变量。
图2-1 量反应量效关系曲线
（1）最小有效量（minimum effective dose）或称阈剂量（threshold dose） 指引起药理效应的最小剂量或最小药物浓度。
（2）效能（efficacy） 指药物所能产生的最大效应（maximal effect，Emax）。随着药物剂量或浓度的增加，效应也相应增加，当效应增强到最大程度后，虽再增加药物剂量或浓度，但其效应不再增强。
（3）效价强度（potency） 指药物达到一定效应时所需的剂量。能引起同等效应的药物，其效价强度不一定相同。能引起同等效应的两个药物的剂量称“等效剂量”，等效剂量大者效价强度小，等效剂量小者效价强度大。
在临床上，为了选择药物及确定一个药物的最适剂量，医生必须了解药物的效价强度和效能，并将两者区别开来。
如图2-2所示，环戊氯噻嗪、氢氯噻嗪和呋塞米都是利尿剂，三药的等效剂量分别为0.6mg、30mg、90mg；强度之比为1∶0.02∶0.0067；说明环戊氯噻嗪的强度较高，约为后两药的50倍和150倍。并经测量得知，前两药的最大效应只能达到每日排钠150mmol，而后者的每日排钠量可达到250mmol。说明呋塞米的效能高于氢氯噻嗪和环戊氯噻嗪。由此可见，药物的强度和效能不一定一致。在临床应用时，对同类药物的强度和效能应进行综合考虑和比较，强度高的药物用量小，而效能高的药物效应强，各有特点。一般说来，药物的效能较有实际意义，因为效能高的药物比效能低的药物可取得更强的治疗效果。
图2-2 利尿药作用强度及效能的比较
①环戊氯噻嗪。②氢氯噻嗪。③呋塞米
（4）斜率（slope） 量-效曲线中段（50%Emax）的曲线坡度。斜率越大，说明药物剂量的微小变化即可引起效应的明显改变，提示药效较剧烈；斜率越小，提示药效相对较温和。
2.质反应的量效曲线 横坐标采用对数剂量，以药物的某一反应在某一小样本群体中出现的频数为纵坐标，可呈常态分布曲线，如以阳性率为纵坐标作图，则呈典型对称的S形量效曲线（图2-3）。从质反应的量效曲线也可以获得用于衡量药理作用的几个参数。
图2-3 质反应量效关系示意图
A.频率分布曲线：如产生某种效应的100人的有效剂量分布情况
B.累加量效曲线：在某一剂量下产生某种效应的动物数的百分率
C、D是以死亡率为效应，其余同A、B
（1）半数有效量、半数中毒量和半数致死量 半数有效量（median effective dose，ED50）和半数有效浓度（median effective concentration，EC50），指能引起50%的实验动物出现阳性反应的药物剂量或浓度。当药物剂量加大，达到能引起半数动物中毒时的剂量或浓度称为半数中毒量（median toxic dose，TD50）或半数中毒浓度（median toxic concentration，TC50）；能引起半数动物死亡的剂量称为半数致死量（median lethal dose，LD50）。
（2）治疗指数（therapeutic index，TI） 是LD50/ED50的比值，药物的安全性指标。TI越大，药物的安全程度越大。但由于同一药物的LD50与ED50两条量效曲线的首尾可能重叠，即在没有获得充分疗效的剂量时，可能已有少数病人中毒，故这一安全指标并不十分可靠。衡量某个药物的安全范围（margin of safety），可选用LD1/ED99和LD5/ED95或TD1/ED99和TD5/ED95为指标以判断药物的安全性。药物的安全范围是指最小有效量和最小中毒量之间的差距。由于治疗指数是根据动物毒性试验数据计算的，而且它不适用于药物引起的特异质反应，因此它的临床应用受到限制。