background image

 

 

Adrenergic drugs

background image

 

 

background image

 

 

background image

 

 

background image

 

 

Adrenergic transmission:

catecholamines (norepinephrine, 

epinephrine, dopamine) are the 

neurotransmitters 

terminating action is by membrane 

reuptake of the transmitter or metabolism 

by catechol-O-methyltransferase (COMT) 

and monoamine oxidase (MOA) in some 

tissues.

background image

 

 

  

 vasoconstriction

 uterine contractions

 platelet aggregation

 mydriasis 

 contraction of the urethral 
sphincter 

Stimulation of 
postsynaptic alpha-1 
receptors results in

background image

 

 

background image

 

 

Alpha-2 receptors:

are mainly presynaptic 

stimulation results in a decrease of 
noradrenaline release

there are postsynaptic alpha-2 
receptors whose stimulation 
induces platelet aggregation. 

background image

 

 

Alpha-2 receptors:

central alpha-2 adrenergic receptor 
stimulation results in sedation, 
analgesia, decreased sympathetic 
outflow, tranquilization 

indirectly affects cardiac function 
by decreased sympathetic tone 

background image

 

 

Beta-1 receptors

postsynaptic localized in the heart

stimulation results in a positive 
inotropic effect (increase the strength of 
contractions)

positive chronotropic effect (rate)

positive dromotropic effect (conduction) 

positive bathmotropic effect (increase of 
excitability)

background image

 

 

Beta-2 receptors

  their stimulation induces:

 vasodilation

 bronchodilatation

 uterus relaxation 

 cardiac stimulation (20% of beta-2 receptors)

 the stimulation of beta-2 receptors increases 
potassium uptake by muscles and lead to a 
decrease of its plasma concentration. 

background image

 

 

beta-3 receptors in 
adipocytes

present in adipocytes act by activation 
adenylcyclase

lipolysis and stimulation of 
mitochondrial respiration with 
dissipation of heat

certain obese patients could have a 
deficiency of beta- 3 lipolytic activity 

the use of bêta-3 agonists in the 
treatment of obesity is considered 

background image

 

 

Dopaminergic effects 

     Peripheral effects 
     In low doses dopamine has specific 

peripheral effects: 

renal, mesenteric, coronary and cerebral 

vasodilation (by effect on D1 receptors) with 

lowering of arterial pressure 

decrease of tubular reabsorption of Na+ (D2) 

decrease of aldosterone and renin release 

inhibition of gastroduodenal motility, nausea 

and vomiting by blood-brain barrier. 

background image

 

 

Dopaminergic effects

during iv. administration of high 
dose of dopamine, stimulation of the 
adrenergic alpha and beta receptors 
occour (release of endogenous  
noradrenaline)

background image

 

 

   Drugs

Agonists: mimic the effects of a transmitter 

at receptors, due to structural similarities

sympathomimetic

Antagonists: bind the receptor but do not 

activate it, preventing the transmission of 

any signal via the receptor sympatholytics 

 

background image

 

 

Catecholamines

   
   noradrenaline (norepinephrine)
   adrenaline (epinephrine) 
   dopamine
   endogenous transmitters 

background image

 

 

Mixed alpha and beta 
adrenergic agonists 

   
   Agonists like norepinephrine and 

epinephrine stimulate both alpha and beta 
receptors. 

 norepinephrine stimulates alpha-1, alpha-
2 and (beta-1) adrenergic receptors

epinephrine - stimulates alpha-1, beta-1 
and beta-2 adrenergic receptors 

background image

 

 

Epinephrine (adrenaline) 

Cardiovascular effects 
accelerates and reinforces cardiac 

contractions and cardiac output 

vascular effects: adrenaline has both 

alpha-1 (vasoconstriction) more potent 
and beta-2 (vasodilation) effects

Inversion of effect after administration of 

an alpha-1 adrenolytic drug

background image

 

 

Epinephrine (adrenaline)

Other effects:

Adrenaline has bronchodilator, mydriatic 

effets and inhibits peristaltic activity of the 

digestive tract

it has metabolic effects: increase of plasma 

glucose, free fatty acids and glycerol

reduces the production of aqueous humor 

and  increases its elimination. 

it raises the temperature and increases 

oxygen uptake

background image

 

 

Epinephrine (adrenaline)

Use 

adrenaline is used, in injectable 

formulation in the treatment of

 -anaphylactic shocks 
 -andcardiac arrest

it is very often combined with local 

anesthetics to reduce their 

diffusion from their injection site

reduces the production of aqueous 

humor and in addition it increases 

its elimination

it can be used in the treatment of 

asthma attack

background image

 

 

Norepinephrine 
(Noradrenaline)
 

 norepinephrine (administered in 
perfusion) increase systolic and 
diastolic arterial pressure proportional 
to the dose

it induces a decrease of blood flow rate 
in the majority of organs: kidney, liver, 
brain 

background image

 

 

Norepinephrine 
(Noradrenaline)

On intestine: decrease of tone, 
suppression of peristaltic contractions. 

Mydriatic action on the eye. 

Uterotonic action (alpha-1): contraction. 

Metabolic effects less than those of 
adrenaline and isoprenaline:

These effects are not useful in therapeutics 

because of its potent hypertensive action  

background image

 

 

Norepinephrine 
(Noradrenaline)

  Use 
Norepinephrine is used ( intravenous 

perfusion) in the treatment of

 collapse

severe hypotension with peripheral 
vasodilation and normal blood 
volume (refractory vasodilation) 

background image

 

 

Norepinephrine 
(Noradrenaline)

 Side effects:

hypertension

vasoconstriction which reduces 
organs blood flow

necrosis in the site of 
administration

background image

 

 

Dopamine

   Use 

acute heart failure as occurs in cardiogenic 

shock and myocardial infarction 

low cardiac output syndrome

It is administered by intravenous perfusion 

under monitoring of various parameters: 

arterial pressure, heart rate… 

    adverse effects are observed especially in 

case of overdose: nausea, vomiting, rise in 

blood pressure, heart rate disorders

background image

 

 

Mixed beta-1 and beta-2 
adrenergic agonists 

 
 Isoprenaline
 (isoproterenol), orciprenaline (metaproterenol)

The effect on smooth muscles consists of bronchodilatation, 

inhibition of uterine contractions and vasodilation (beta-2)

On the heart, positive inotropic, chronotropic, bathmotropic 

and dromotropic effects and increases cardiac output. 

Its effect on blood pressure results in ↑systolic and 

↓diastolic bp

It raises glycemia and plasma free fatty acids levels 

background image

 

 

Mixed beta-1 and beta-2 
adrenergic agonists

   Only therapeutic indications for 

Isoprenalineorciprenaline are 
cardiovascular: 

Bradycardia

Stokes-Adams syndrome 
(atrioventricular block)

Shocks

background image

 

 

Alpha-1 agonists with 
central effects

Stimulation of alpha-1adrenergic receptors 
of the central nervous system has a 
psychostimulant effect, increases vigilance, 
decreases the requirement of sleep. 

Modafinil
Modafinil potent CNS stimulant. It is used 
in the treatment of idiopathic hypersomnia 
and narcolepsy.
adverse effects are: nervousness, anxiety, 
anorexia, tremor, headache… 

background image

 

 

Alpha-1 agonists with 
peripheral effects 

    Ergot derivatives:

Dihydroergotamine  has an alpha-1-

mimetic effect particulary on veins

 It has also serotonergic effects

 It is used in preventive and curative 

treatment of migraine and is proposed in 

the treatment of postural hypotension

Methylergometrine is used to induce 

uterine contractions after postpartum 

it has also a vasoconstrictive effect.  

background image

 

 

Alpha-1 agonists with 
peripheral effects

Nasal congestion treatment (local use) 

phenylephrine, naphazoline and tymazoline 
by vasoconstriction relieve congestion of 
mucous membranes and increase air routes 

   they give only a momentary improvement

Phenylephrine in the form of ophthalmic solution 

is used as a mydriatic for optic examination and 
during someocular surgical operations. 

background image

 

 

Beta-1 adrenergic agonists 

   Dobutamine causes cardiac stimulation, 

positive inotropic and chronotropic 

effects with increase in cardiac output. 

is used in management of congestive 

heart failure, shock with low cardiac 

output

it increases also cardiac excitability and 

can cause rhythm disorders 

contraindications for its employment are 

mechanical obstacles to blood circulation

background image

 

 

Beta-2 adrenergic agonists 

   The two main pharmacological 

properties of beta-2 stimulants, 
used in therapeutics are their:

bronchodilator effect 

uterine relaxant effect 

background image

 

 

Beta-2 stimulants in the 
treatment of asthma 

salbutamol, terbutaline, pirbuterol 
and fenoterol - curative and preventive 
in the treatment of asthma attacks 

Salmeterol, formoterol and 
bambuterol
 are prescribed in 
prevention of attacks because they have 
a sustained effect, not fast enough nor 
intense  for acute state

preferably given by bronchial route

background image

 

 

Beta-2 stimulants in the 
treatment of preterm delivery 

  Salbutamol, terbutaline and 

ritodrine

  are used to prevent premature 

labour. 

background image

 

 

Beta-2 stimulants adverse 
effects: 

tachycardia secondary to peripheral 

vasodilation and cardiac stimulation, 

tremor, sweating, agitation. 

more severe effects, pulmonary edema, 

myocardial ischemia, cardiac arrythmia

asthma aggravation (hyperreactivity)

loss of the bronchodilator activity of beta-

2-mimetic  (both attenuated by 

glucocorticoid intake) 

background image

 

 

  With high doses, certain beta-2-

agonists showed muscular anabolic 
properties. 

Clenbuterol, used by athletes to 

induce muscular development

 Its principal adverse effects are 

tremors and tachycardia. 

background image

 

 

Dopaminergic agonists

 Dopamine

   

 

The effects depend on the administered dose:

In low doses, it stimulates specific dopaminergic 

receptors and induces renal, mesenteric and coronary 

vasodilation and an increase in diuresis and natriuresis. 

In moderate doses, it stimulates beta receptors 

resulting in a positive inotropic effect and a vasodilation

In large doses, it can stimulate alpha- adrenergic 

receptors inducing a vasoconstriction and cause a 

release of norepinephrine. 

background image

 

 

Dopaminergic agonists 
with central effects 

Dopaminergic agonists which cross the 
blood-brain barrier have central effects 
of neurological and endocrine types 

They are used in the treatment of 
Parkinson's disease and 
hyperprolactinemia 

These agonists are bromocriptine,   
lisuride, pergolide, ropinirol

background image

 

 

Indirectly acting 
sympathomimetic drugs 

number of drugs act indirectly via 
endogenous catecholamines by 
increasing their concentration in 
synaptic clefts and are called 
indirectly acting 

background image

 

 

Indirectly acting 
sympathomimetic drugs

  The increase of dopamine and 

noradrenaline concentration can be 
obtained by different mechanisms

Increase of synthesis. 

Increase of release. 

Decrease of reuptake. 

Decrease of catabolism. 

background image

 

 

Indirectly acting 
sympathomimetic drugs

   Drugs with indirect sympathomimetic 

activity are used as 

 vasoconstrictors

 CNS stimulants and anorexiants 

 antidepressants

 antiparkinsonians 

background image

 

 

Indirectly acting 
sympathomimetic drugs

   Amphetamine 

Amphetamine increases release and inhibits 

reuptake of dopamine and noradrenaline, 

perhaps also of serotonin.

 In moderate and high doses, amphetamine 

stimulates vigilance, decreases sleep 

requirement and fatigue, reduces appetite 

(appetite suppressant effect). 

it was withdrawn from the market because 

of its cardiovascular, neuropsychiatric 

adverse effects and especially because of the 

risk of addiction. 

background image

 

 

Amphetamine and derivatives such as 
methamphetamine (“ice”), methylene 
dioxymethamphetamine (MDMA or 
“ecstasy”), are used by abusers 

can induce true psychotic states with 
absence of sleep and loss of weight 

background image

 

 

Indirectly acting 
sympathomimetic drugs

  Sibutramine 

 an inhibitor of the reuptake of monoamines, 

noradrenaline, serotonin and dopamine. It 

was not active as an antidepressant but is 

active as an 

appetite suppressant 

facilitating the loss of weight

The most frequent adverse effects of 

sibutramine are insomnia, constipation, 

mouth dryness, headache, tachycardia, 

palpitations, hypertension 

background image

 

 

Indirectly acting 
sympathomimetic drugs

Cocaine 

Cocaine inhibits the reuptake of catecholamines, dopamine and 

noradrenaline. It has moreover a local anesthetic effect but is 

not used in therapeutics. Cocaine is a substance of abuse. It is 

taken by oral, nasal, pulmonary and intravenous routes. Cocaine 

base, called crack when smoked, is as active and toxic as 

intravenous preparations. Intensity of psychic effects depends on 

the rate at which its cerebral concentration increases. In fast 

administration, it induces an intense state of euphoria of short 

duration followed by a dysphoric state which pushes to repeat 

intakes several times per day. Its action resembles that of 

amphetamine but is of much shorter duration, half an hour 

instead of approximately ten hours. 

Immediate toxic effects of cocaine are tachycardia, ventricular 

arrhythmia, chest pain, myocardial infarction, arterial 

hypertension, hyperthermia and seizures. 

Addiction to cocaine is very strong in human beings and in 

animal experiments


Document Outline