Die Wirkung der Benzodiazepine ist an den intakten 7er-Ring gebunden. Zwischen den einzelnen Vertretern der Wirkstoffklasse existieren große Unterschiede im Hinblick auf ihre Wirkpotenz sowie die Pharmakokinetik, was sich auch häufig in den Indikationen niederschlägt. Die Pharmakodynamik der verschiedenen Substanzen ist jedoch nahezu deckungsgleich.
Benzodiazepine greifen an zentralen GABA-ergen Chloridkanälen an, an welchen sie als allosterische Agonisten tätig sind. Bei diesem Kanal, dem GABA-Chloridkanal, Subtyp A (auch GABAA-Chloridkanal genannt) handelt es sich um einen postsynaptischen Ionenkanal, welcher sich unter Bindung von GABA (Gamma-Aminobuttersäure) öffnet und Chloridionen in die postsynaptische Zelle einströmen lässt. Dadurch kommt es zu einer Negativierung der Zelle (Hyperpolarisation), wodurch die Zelle weniger erregbar wird. Demzufolge handelt es sich bei GABA um einen zentral hemmenden Neurotransmitter. Da Benzodiazepine an einer anderen Bindestelle als GABA wirken und dessen Vorhandensein grundsätzlich notwendig ist, um einen pharmakologischen Effekt zu erzielen, handelt es sich um eine positiv allosterische Kanalmodulation.
Der Unterschied zwischen Benzodiazepinen und Z-Substanzen ist, dass Benzodiazepine an allen Benzodiazepinbindestellen agonistisch wirken. Diese lassen sich noch in die Subtypen α1, 2 und 3 unterteilen. Während die α1-Bindestellen für die sedierende Komponente zuständig sind, dienen die α2-Bindestellen anxiolytischen und die α3-Bindestellen der muskelrelaxierenden Wirkung der Benzodiazepine.
Durch die Hemmung der Reizweiterleitung erklärt sich der Einsatz bei Epilepsie, erhöhtem Muskeltonus, zum Schlafanstoßen, bei Tetanus, bei Angst- und Erregungszuständen.
Im Unterschied zu den Barbituraten, die übrigens auch am GABA-System wirken,
- lässt sich mit missbräuchlich erhöhten Dosen i. d. R. keine (toxische) Wirkverstärkung erzielen, Dosen bis zu 2 g Diazepam (das entspricht 200 Tabletten) wurden überlebt. Wegen der flachen Dosis-Wirkungsbeziehung hat sich der Begriff "Low-Ceiling-Drug" für die Benzodiazepine etabliert.
- steht ein spezifischer Antagonist zur Verfügung (Flumazenil).
- beeinflussen sie weniger stark die REM-Schlafphasen.
Benzodiazepine verlängern die Schlafphasen II (Leichter Schlaf) und III (Mitteltiefer Schlaf) und verkürzen die Phase IV (Tiefer Schlaf). Sie haben kaum Einfluss auf den REM-Schlaf.
Relevant für die Therapie sind, wie oben angesprochen, pharmakokinetische Daten. Einerseits führen langwirksame Benzodiazepine wie Diazepam zwangsläufig zu Effekten während der Tageszeit ("Hangover"), auch besteht Kumulationsgefahr, andererseits stehen kurzwirksame Substanzen wie Oxazepam im Verdacht eher zu Abhängigkeit und auch zu stärkerer Entzugssymptomatik zu führen. Diazepam wird über Demethylierung und Hydroxylierung zu Oxazepam metabolisiert. Da all diese Metaboliten wirksam sind, erklärt sich die wesentlich längere Wirkdauer von Diazepam im Vergleich zur direkten Oxazepam-Gabe. Bei unkritischem Einsatz ist häufig die Entwicklung einer psychischen Abhängigkeit beobachtet worden. Gerade bei älteren Patienten hat sich dies zu einem Problem entwickelt, dem der Apotheker vor allem bei der Belieferung der Erstverordnung mit Benzodiazepinen präventiv entgegentreten sollte.
Die Arzneimittelkommission der Deutschen Ärzteschaft hat Leitlinien formuliert, die bei der Verordnung von Benzodiazepinen zu beachten sind, um dem Missbrauchs- und Abhängigkeitsrisiko Rechnung zu tragen.