1.0 PENGENALAN FARMAKOLOGI

Bidang farmakologi telah berkembang dari semasa ke semasa. Pada asalnya,

farmakologi merupakan satu disiplin saintifik yang menyifatkan kesan terang-

terangan bahan kimia aktif secara biologi. Kini, farmakologi meneroka mekanisme

molekul di mana dadah menyebabkan kesan biologi. Secara umumnya, farmakologi

ialah kajian tentang ubat-ubatan. Ianya mengkaji interaksi bahan kimia dengan

sistem hidup dengan tujuan untuk memahami sifat-sifat ubat dan tindak balas ubat

tersebut, termasuk interaksi antara molekul dadah dan reseptor dadah dan

bagaimana tindak balas ini mencungkil kesan.

Farmakologi meneliti pelbagai jenis ubat-ubatan, bagaimana ia digunakan

secara terapeutik, mekanisme tindakan, bagaimana dikendalikan oleh badan

manusia, dan peranannya dalam masyarakat. Menurut Michael et al (2006),

farmakologi memberi asas saintifik dan prinsip-prinsip untuk pelbagai aplikasi khas,

seperti kajian tindakan ubat dalam sains kesihatan, penggunaan ubat-ubatan

sebagai agen terapeutik dalam bidang perubatan atau sebagai alat dalam

penyelidikan saintifik, dan pembangunan dan pengawalan farmaseutikal. Kajian

farmakologi boleh menentukan kesan bahan kimia kepada proses subcellular,

sistemik, fisiologi atau tingkah laku, memberi tumpuan kepada rawatan dan

pencegahan penyakit; atau berurusan dengan bahaya racun perosak dan racun

rumpai.

Konsep asas bidang farmakologi terbahagi kepada dua iaitu farmakokinetik

dan farmakodinamik. kedua-dua model ini menggabungkan komponen model

farmakokinetik yang menggambarkan peredaran masa dadah dalam plasma dan

komponen model farmakodinamik yang mengaitkan kepekatan plasma terhadap

kesan dadah untuk menggambarkan peredaran masa bagi kekuatan kesan yang

terhasil daripada pentadbiran tertentu regimen dos. Model farmakokinetik dan

farmakodinamik membantu dalam memilih dos yang bersesuaian untuk disahkan

dalam ujian klinikal serta dapat melihat keberkesanan terhadap dos dadah yang

dipilih. Selain itu, model ini dapat menunjukkan ramalan tindak balas daripada

penyakit, ramalan kejayaan berdasarkan ujian klinikal, penggunaan dadah yang

baru serta pelabelan dos yang betul.

1

2.0 FARMAKOKINETIK

Farmakokinetik ditakrifkan sebagai tindakan dadah di dalam badan yang

mempunyai hubungan dengan masa termasuk proses penyerapan dadah,

pengedaran dalam tisu badan, metabolisme, dan perkumuhan. Kesemua proses ini

melibatkan pergerakan molekul dadah melalui pelbagai bahagian badan dan

melintasi halangan yang memisahkan bahagian-bahagian tersebut. Daripada

keempat-empat proses ini, terdapat beberapa proses kadar tindak balas yang perlu

dipertimbangkan. Proses kadar tindak balas tersebut terdiri daripada had laju

dimana ia bertindak sebagai proses Zero Order atau First Order. Kesemua proses

ini adalah untuk menentukan kepekatan dadah di dalam badan seseorang yang

telah ditetapkan secara perubatan.

Farmakokinetik juga melibatkan proses yang berlaku kepada ubat itu

selepas masuk ke dalam manusia dan reaksi tubuh badan dengan ubat tersebut

yang berkadar dengan masa. Contohnya; proses metabolism enzim seperti

cytochrome atau enzim glucuronosyltransferase. Proses ini juga memberi kesan

terhadap beberapa elemen seperti bilangan dos dadah yang diperlukan dalam

tubuh badan.

Model farmakokinetik juga merupakan struktur andaian yang digunakan bagi

menggambarkan keadaan dadah dalam sistem biologi iaitu Compartment Model

yang terdiri daripada One Compartment Model, Two Compartment Model dan Multi

Compartment Model. One Compartment Model adalah satu proses di mana tahap

kemasukan ubat dalam tisu badan mencapai keseimbangan yang sama rata melalui

proses penyerapan ubat tersebut.

Rajah 1: One Compartment Model

2

Rajah 1 menunjukkan kadar penyerapan dadah yang masuk ke dalam tubuh

badan sama dengan kadar penyingkiran dadah selepas penyerapan yang masuk ke

dalam tisu-tisu tubuh badan. Two Compartment Model merupakan proses di mana

dadah yang memasuki bahagian pusat badan dan bahagian peripheral badan.

Bahagian pusat tubuh badan merupakan tisu yang terdiri daripada paru-paru,

jantung, buah pinggang, hati dan otak. Manakala bahagian peripheral terdiri

daripada otot, lemak dan juga kulit.

Rajah 2: Two Compartment Model

Rajah 2 menunjukkan kadar pengaliran dadah daripada bahagian pusat

tubuh badan ke bahagian peripheral dan sebaliknya. Kesemua kadar pengaliran

dadah ini sama dengan kadar penyingkiran dadah daripada bahagian pusat tubuh

badan. Manakala Multicompartment Model pula melibatkan lebih daripada satu

bahagian kawasan penyerapan dadah dalam tubuh badan dan ia melibatkan kadar

proses penyerapan dan masa.

3

Pusat badanDadah masuk

Rajah 3: Multicompartment Model

Rajah 3 menunjukkan kadar penyerapan dadah dalam tubuh badan pada

beberapa bahagian dalam tubuh badan berkadar songsang dengan masa tindak

balas penyerapan dadah.

3.0 FARMAKODINAMIK

Farmakodinamik pula adalah menerangkan hubungan antara kepekatan dadah

sistemik dan kesannya dengan masa dan model statistik. Model ini menerangkan

tentang kesan dadah dalam tubuh badan. Formula ini digunakan bagi mengetahui

kesan dadah (ubat) terhadap pesakit. Tindak balas dadah boleh dirumuskan melalui

formula:

4

L= Dadah

R= Tindakbalas

Law of mass action:

L= Dadah

R= Tindakbalas

Graf menunjukkan hubungan diantara kesan dos dengan tindak balas

pesakit dalam model Pharmakodinamik.

5

4.0 CONTOH-CONTOH PERMODELAN

1) Paracetamol

Kajian ini adalah untuk memastikan dos paracetamol diperlukan bagi orang dewasa

melalui rektum untuk mencapai kepekatan plasma paracetamol antara 10-20 μgml-

1. Kepekatan toksik = 120 μg ml–1

Graf menunjukkan kesan yang terhasil daripada dos paracetamol yang

diberikan dan tempoh masa jumlah dos tersebut memberi kesan terhadap manusia.

Pada dos 25 mg kg-1, kesan yang diberikan adalah minimum iaitu 12µg ml-1 dan

memberi kesan selama 5 jam sahaja. Manakala pada dos 35 mg kg-1, kesan yang

diberikan hampir maksimum iaitu pada 15µg ml-1 dan memberikan kesan selama 6

jam. Pada dos 45 mg kg-1, kesan yang diberikan hampir maksimum iaitu 16µg ml-1

dan memberikan kesan selama 8 jam. Jadi, dos yang terbaik ialah pada 35 mg kg-1

kerana ia memberikan kesan yang maksimum dalam jangka masa yang sesuai

2) Kesan dos bagi phenylbutazone (PBZ) dan flunixin (FLU)

Graf menunjukkan hubungan antara kesan dos bagi flunixin (FLU) dan

phenylbutazone (PBZ) kepada kuda. FLU dan PBZ telah diuji pada sendi carpal

bagi penyakit artritis.

6

Flunixin (FLU)

Graf menunjukkan hubungan antara kesan dos bagi flunixin (FLU) dan masa

terhadap kuda. FLU ini telah diuji pada sendi capal bagi penyakit artritis. Pada dos

0.5 mg kg-1, kesan terapeutik yang terhasil ialah pada tahap minimum dan hanya

memberi kesan selama 8 jam. Manakala, pada dos sebanyak 1 mg kg-1, kesan

terapeutik yang terhasil hampir maksimum dan memberi kesan selama 12 jam.

Pada dos 2 mg kg-1, kesan yang terhasil juga hampir maksimum. Ianya tidak

meningkatkan kesan intensiti tetapi meningkatkan tempoh masa keberkesanan iaitu

selama 24 jam. Oleh yang demikian, dos yang disyorkan ialah 1 mg kg-1 kerana ia

memberi kesan yang maksimum dan memberi kesan pada tempoh masa yang

sesuai. Akan tetapi pada dos 2 mg kg-1 ia tidak meningkatkan kesan intensiti, tetapi

hanya meningkatkan tempoh masa keberkesanan iaitu 24 jam.

7

Phenylbutazone (PBZ)

Graf menunjukkan hubungan antara kesan dos bagi phenylbutazone (PBZ)

dan masa. Pada dos kurang daripada 1.0 mg kg-1, tiada kesan terapeutik yang

terhasil. Manakala, pada dos sebanyak 1.5 mg kg-1, kesan terapeutik yang terhasil

adalah maksimum tetapi dalam masa yang pendek sahaja iaitu selama 6 jam. Pada

dos 4 mg kg-1, kesan yang terhasil juga maksimum dalam masa lebih daripada 12

jam. Oleh yang demikian, dos yang disyorkan ialah 1.5 mg kg-1 kerana memberi

kesan yang maksimum dan memberi kesan pada tempoh masa yang sesuai.

8

5.0 KEPENTINGAN MODEL FARMAKOKINETIK DAN FARMAKODINAMIK

Model ini mempunyai kepentingannya tersendiri. Terdapat dua kepentingan yang

dominan iaitu kedua-dua model ini dapat membantu dalam memilih dos yang

bersesuaian untuk disahkan dalam ujian manakala kepentingan yang kedua adalah

dapat melihat keberkesanan terhadap dos dadah yang dipilih. Melalui kepentingan

model ini, dapat disimpulkan model ini bersesuaian dan dapat digunakan dalam

dunia realiti. Hal ini kerana model ini mengambil pelbagai faktor dan pembolehubah

bagi memastikan penggunaan dadah dapat dimaksimunkan disamping dapat

mengurangkan kesan sampingan. Ini telah disokong oleh Zhong Yao Za Zhi (2009)

bahawa setiap manusia mempunyai kadar dan pertumbuhan yang berbeza, dengan

menggunakan model ini, sukatan dan kekerapa pengambilan ubat dapat ditentukan

dengan cara yang betul.

Oleh kerana model ini bersesuaian dengan realiti, banyak bidang dan aspek

telah menggunaan model ini. Model ini banyak digunakan di hospital dan klinik-

klinik. Di sini, mereka akan menggunakan model ini utuk percubaan reka bentuk

klinikal. Disamping itu juga, pihak hospital dapat membuat ramalan tindak balas

daripada pesakit berdasarkan sukatan yang telah dikira menggunakan model ini.

Selain di hospital, pihak universiti juga menggunakan model ini untuk membuat

percubaan reka bentuk klinikal seperti mencipta ubat. Syarikat Farmaseutikal juga

menggunakan model ini. Mereka menggunakan model ini untuk menentukan

penggunaan dadah yang baru (ubat). Mereka juga menggunakan model ini untuk

menentukan keputusan penyelidikan. Akhir sekali, pengurusan makanan dan dadah

menggunakan model sebagai panduan tinjauan utuk mendapat kelulusan dalam

penggunaan dadah. Pihak ini juga bertanggungjawab dalam perlabelan dan

regimen dos yang bersesuaian untuk dilabel di setiap ubatan atau barangan

tertentu.

Kesimpulannya, model farmakokinetik dan farmakodinamik yang

mengaplikasi matematik memang sesuai digunakan dalam realiti. Namun begitu,

pengiraan hendakah dijalankan dengan betul dan teliti bagi mendapat keputusan

yang tepat.

9