Mengacu pada penelitian Langley dengan menggunakan alkaloid, Erlich (1909) menduga bahwa aksi alkaloid pada reseptor adalah mudah lepas dan reversibel, dan tidak melibatkan ikatan kimia yang kuat. Analog! aksi obat pada reseptor adalah konsep kunci (obat) dengan gembok (reseptor). Asumsi sederhana mengenai pembentukan kompiek obat dengan reseptor diekspresikan sebagai reaksi kimia seperti berikut:
Dimana, k1 dan k2 merupakan konstanta kecepatan pembentukan dan peruraian kompleks. Berdasarkan hukum aksi massa, kecepatan pembentukan dan peruraian yang direpresentasikan berturut-turut k1 [ D ] [ R ] dan k2 [ DR ]. Konsentrasi obat atau [ D ] merupakan konsentrasi obat dalam biofase. Dalam percobaan reseptor, biofase tersebut adalah medium dari organ atau jaringan terisolasi. Pada ekuilibrium, kecepatan pembentukan dan peruraian kompiek adalah seimbang :
Gambar 3. Tiga kurva yang menggambarkan hubungan antara pendudukan reseptor dan konsentrasi obat dari persamaan 6 dengan KD = 1 dan nilai n adalah bervariasi; r adalah proporsi sisi reseptor yang diduduki (Bowman dan Rand, 1980).
Biofase Telah disinggung sebelumnya mengenai istilah biofase. Biofase merupakan suatu lingkungan dimana obat dalam kondisi berinteraksi dengan ieseptornya tanpa adanya gangguan barter difusinya. Pada preparat organ atau jaringan terisolasi, konsentrasi obat dalam biofase merupakan obat dalam larutan garam fisiologi pada kondisi yang jenuh (ekuilibrium).
Pada percoban uji farmakologi dengan organ terisolasi, larutan dapar Krebs atau Tyrode merupakan biofasenya. Ketika aksi obat dipelajari pada sistem yang lebih komplek daripada organ terisolasi misalnya pada percobaan in vivo, faktor absorpsi, distribusi, metabolisme dan ekskresi menjadi penentu dalam aksi obat tersebut.
Artinya bahwa respon fisiologi tidak secara langsung dipengaruhi oleh kadar obat karena dipengaruhi oleh farmakokinetika obat tersebut.
Agonis merupakan obat beraksi pada reseptor sehingga menghasilkan respon fisiologis yang meningkatkan atau menurunkan manifestasi tertentu dari aktivitas sel atau sel itu sendiri dimana reseptor tersebut berinteraksi. Agonis tersebut dapat berupa senyawa endogen atau eksogen. Senyawa endogen adalah suatu senyawa yang dihasilkan oleh tubuh pada sistem homeostatis tubuh misalnya insulin atau neurotransmiiter, sedangkan senyawa eksogen adalah senyawa yang berasal dari luar tubuh misalnya parasetamol atau natrium diklofenak.
Hubungan antara interaksi obat-reseptor dengan respon Terdapat dua teori utama yang mengenai hubungan tersebut yaitu :
1. Teori pendudukan (occupation theory). Dalam teori tersebut, respon yang ditimbulkan adalah fungsi dari pendudukan reseptor oleh agonis. Perlu diingat bahwa jumlah reseptor di dalam tubuh adalah terbatas sehingga apabila semua reseptor telah diduduki oleh agonis maka akan timbul suatu respon maksimum (Emaks). Pada kondisi tersebut berapapun penambahan agonis maka tidak lagi mempengaruhi atau menambah respon fisiologis tadi.
2. Teori laju (Rafe theory). Respon yang dihasilkan merupakan fungsi dari kecepatan pendudukan reseptor oleh agonis. Antara reseptor dan agonis ibarat suatiu molekul yang berbenturan dan sebagai konsekuensi dari benturan tersebut adalah timbulnya suatu respon fisiologi.