background image

Clinical pharmacology 

Dr. Hussain Addai  aljabery

M.B.Ch.B M.Sc. ( Pharma.)

D.M.R.D   F.I.B..M.C ( Radio) 


background image

autonomic 

PHARMACOLOGY 

(cholinergic agonists-

parasympathomimetic )  


background image

Direct -acting cholinergic agonists OBJECTIVE: 

•To identify the mechanism of  action of  direct acting acetylcholine receptor stimulants 

•To discuss the pharmacokinetic aspects and pharmacodynamics effects of  direct 

cholinomimetics 

•To outline the therapeutic uses and toxicity of  direct cholinergic agonists 

Indirect -acting cholinergic agonists OBJECTIVES: 

•Classification of  indirect acting cholinomimetics 

• Mechanism of  action, kinetics, dynamics and uses of  anticholinesterases 

• Adverse effects & contraindications of  anticholinesterases 

• Symptoms and treatment of  organophosphates toxicity. 


background image

background image

background image

background image

background image

background image

The iris has two muscles that control light intensity:
1. Dilator pupillae, 
a longitudinal radial muscle which dilates the pupil
(mydriasis) in the dark, to allow as much as possible of  light to enter the
eye. It is innervated by sympathetic NS.
2. Constrictor pupillae, a circular muscle which constricts the pupil 
(miosis)in places with good lighting. 
It is innervated by parasympathetic NS.


background image

Accommodating the ciliary muscle for near vision:

• Parasympathetic activation contracts 

the ciliary muscle

( when ACh

combines with muscarinic M3 receptor).
• Contraction of ciliary muscle pulls the ciliary body forward & inward ,
relaxing the suspensory ligaments of the lens (lens becomes spherical).

(Contraction of ciliary body = relaxation of the suspensory ligaments , and vice versa).

• The lens bulges more (increased curvature) , this causes a decrease in focal
length.
• This parasympathetic reflex is essential to accommodate for 

near vision

.

Constrictor pupillae is important for: 

1- Adjusting the pupil in response to change 
in light intensity. 2- Regulating the intraocular 
pressure.


background image

Regulating the intraocular pressure: In the healthy eye:
•Aqueous humour is secreted by the cells of  the epithelium 

covering the ciliary body.
•Increased tension in the ciliary body removes the Aqueous 

humour continuously by drainage into the canal of  Schlemm.
•Normal intraocular pressure is 10-15mmHg above atmospheric 

pressure. 
In some people:
•Dilatation of  their pupil will block canal of  schlemm, therefore 

it impeds drainage of  aqueous humour.
•The accumulation of  aqueous humour leads to an increase in 

intraocular pressure.
• increase  IOP may lead to glaucoma, and retinal detachment.


background image

Treatment: 

When using cholinergic drugs 

(e.g. 

pilocarpine

), constrictor pupillae 

causes miosis, which contracts the pupil 
away from canal of schlemm, leading to 
increased filtration of 

Aqueous humour. 

Thus, 

activation of constrictor pupillae 

decreases intraocular pressure in patients 
with glaucoma.


background image

background image

Overview: 

Drugs that affect the ANS are divided into two groups: 
1. Cholinergic Drugs which act on muscarinic and nicotinic receptors that are 
activated by Ach. (parasympathetic) 
2.Adrenergic Drugs which act on adrenergic alpha and beta receptors that are 
activated by Norepinephrine or epinephrine. (sympathetic) 

The Cholinergic Neuron: 

•The neurotransmitter in parasympathetic nervous system (cholinergic system) is 
Acetylcholine, and nerves are called cholinergic nerves. 
•Neurotransmission at Cholinergic Neurons involves six steps: 


background image

background image

background image

Cholinergic Agonist 

Acetylcholine

Fates

Easily hydrolysed in stomach (acid catalysed 
hydrolysis)

Easily hydrolysed in blood (esterases)

No selectivity between receptor types

No selectivity between different target organs


background image

background image

Indirect Cholinomimetics 

(Anticholinesterases)

Mechanism of  action: Anticholinesterases prevent 

hydrolysis of  Ach by inhibiting acetyl cholinesterase 

(inhibit the inhibitor). Those drugs inhibit cholinesterase 

by tricking it and combining with it instead of  Ach, since 

they have similar structure. (any inhibiter for an enzyme 

must be similar in structure as the enzyme’s substrate. E.g. 

Ach). Thus, they increase Ach concentrations and prolong 

its actions at the cholinergic receptors (weather nicotinic or 

muscarinic, since they acts on the enzyme present at the 

synaptic cleft of  both of  them).


background image

Pharmacological effects:

All Anticholinesterases have muscarinic and nicotinic 
actions (N & M actions) , only lipid soluble drugs have 
CNS effects which can happened centrally and 
peripherally (excitation, convulsion, respiratory failure, 
coma). e.g. physostigmine phosphate ester (except 
echothiophate that is polar). Remember: Both direct 
and indirect cholinomimetics have pharmacological 
actions similar to Ach  . 
(e.g. miosis, bradycardia, 
bronchoconstriction, increased motility, secretion of  
exocrine glands).


background image

background image

background image

Irreversible anticholinesterases (Long acting)

Organophosphorus compounds E.g. Ecothiophate

Mechanism of  action:
•Binds to cholinesterase by strong covalent bond.
•Thus, Hydrolysis by AChE is very slow ‘100 hours’
•Thus, Has a long duration of  action.
Aging* makes bond extremely stable.
•All are highly lipid soluble except ecothiophate.
•well absorbed from the skin, lung, gut & conjunctiva except 

ecothiophate (less stable in aqueous solution)
•Used only to treat glaucoma**


background image

* Aging: Long time exposure to organophosphates makes the covalent bond 
between the drug and the enzyme stronger. So when a patient is exposed to 
it in war gases or insecticide it’s hard to treat him because it’s both 
irreversible and time dependent. They can be absorbed through skin, 
therefore it is common for farmers to get intoxicated while spraying 
insecticides bare footed and without precaution. ** Used rarely due to 
adverse effects.. But used safely in glaucoma because it has local effect 
when applied by eye drops.


background image

Symptoms of  Organophosphates toxicity:

intoxication symptoms are the same as the normal 

pharmacological actions, BUT exaggerated or in excess amount

Severe bradycardia, hypotension.

Bronchospasm.

Increase GIT motility. Cramps  & diarrhea.

CNS effects. Cross BBB, because it’s lipid soluble.( Convulsion  

 ,coma & respiratory failure.) 

Initial twitching of  skeletal muscles. Depolarization block

Muscle weakness & paralysis


background image

Treatment of organophosphate toxicity

❖Support respiration. 

Since they cause bronchospasm, First and most important 

step -before introducing any drug to the patient- is to control the patient’s 
airway and provide him with adequate oxygen by artificial respiration.

❖Atropine (to block muscarinic actions & CNS effects). 

Atropine has apposing 

effects of cholinomimetics.

❖Cholinesterase reactivators 

(Oximes 

e.g.: 

pralidoxime (PAM)

)

• First choice & most effective drugs.

•Acts by regeneration (Re-Activation) of recently inhibited cholinesterase 
enzyme, if given before aging. 

By doing so, they reduce Ach effects. 

Uses: 

I.V →

over 15-30 min for organophosphate intoxication (poisoning).


background image

background image

background image

background image

background image

Thanks 




رفعت المحاضرة من قبل: Ali Ahmed
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 198 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل