background image

SYSTEMIC HYPERTENSION AND

ANTIHYPERTENSIVE DRUGS

Dr. Hussain Addai Aljabery
M.B.Ch.B.   M.Sc. ( Pharma.)
D.M.R.D.   F.I.B.M.C ( Radiology) 


background image

Hypertension: 

■ Hypertension is a very common disorder, particularly past middle age. It is not a 

disease in itself, but is an important risk factor for cardiovascular mortality and 
morbidity.

■ INCIDENCE

• Elevated blood pressure is a common disorder, affecting approximately 30% of adults 
in the United States.

• Although many patients have no symptoms, chronic hypertension can lead to heart 
disease and stroke, the top two causes of death in the world.

• Hypertension is also an important risk factor in the development of chronic kidney 
disease and heart   failure.


background image

Basic inform ation

Vascular smooth muscle contraction and relaxation

Vasoconstriction

is initiated by opening of voltage gated L-type

Ca2+ channels in the membrane of vascular smooth muscle
cells. Increase d intracellular Ca2+ triggers the phosphorylation of

myosin light chain kinase

which initiates contraction.

Vasodilation

is initiated by either:

§ Activation of guanylyl cyclase → ↑cGMP → dephosphorylation of

myosin 

light chain kinase

smooth m.s relaxation.

§ Opening of K+ channels in the vascular smooth muscle cell mem

sm

o

oth ms stabilization (hyperpolarization) → relaxation. 


background image

background image

The vascular endothelium and local vasomotor control

■ Beside   the   neural   control   of   blood   vessels   through   the   sympathetic   and 

parasympathetic systems, the vascular endothelium produces various compounds 
that help controlling the vascular tone:

Nitric oxide
(NO; or EDRF)

It is a diffusible gas with very short half-life. It causes VD by
increase in intracellular cGMP . It protects against
atherosclerosis, high blood pressure, heart failure and thrombosis.

PGI2

It is synergistic to NO. It causes VD via specific receptors

Endothelin

Is a 21- amino-acid peptide. By its action on ET

A

receptors, it

causes severe VC and vascular smooth muscle hypertrophy.


background image

background image

background image

Diagram illustrating interrelationships between 
the sympathetic nervous system (SNS) and 
vascular function


background image

Checking Blood Pressure

•The first sounds that are heard indicate systolic pressure (top number).
•When the sounds stop, diastolic pressure has been reached (bottom number).
•Average blood pressure is: 120/80 mmHg
•The Mean pressure can be calculated by the next equation :

■ Mean pressure = Diastolic BP + 1/3 × Pulse pressure.
■ Pulse pressure can be calculated as following : Systolic BP -Diastolic BP
•Usually the Mean pressure = 93 mmHg , and this is the actual pressure that push the 

blood to the circulation.


background image

background image

There are 2 method to measure the ABP :

1-Palpation: 

Measure only the systolic blood pressure, without the stethoscope by palpating the 
Radial pulse in the Radial Artery 

2-Auscultation: 

Measure the both.. systolic& diastolic blood pressure, with the stethoscope by 
auscultating the Brachial pulse in the Brachial Artery 


background image

The Sphygmomanometer has 3 

types :

1-Mercury Sphygmomanometer.

2-Aneroid Sphygmomanometer.

3-Digital Sphygmomanometer


background image

█ Management of systemic 

hypertension

■ Systemic hypertension is persistent elevation of BP above 140/90.

■ Classification of hypertension:

 According to etiology: primary (= essential, 90%) or secondary.

 According to type: systolic, diastolic, or mixed.

 According to degree: see table.

Target BP:

For most patients, the goal of therapy is to maintain BP < 140/90 mm Hg.
In patients with DM or chronic kidney disease, BP should be < 130/80 mm Hg.


background image

background image

Normal Regulation of Blood Pressure

■ According to the hydraulic equation, arterial blood pressure (BP) is directly 

proportionate to the product of the blood flow (cardiac output, CO) and the 
resistance to passage of blood through precapillary arterioles (peripheral vascular 
resistance, PVR)

■ • BP = CO × PVR


background image

Blood pressure is maintained by

• Moment-to-moment regulation of cardiac output and peripheral vascular resistance 
exerted at three anatomic sites arterioles, postcapillary venules (capacitance vessels), 
and heart.

• Kidney

• Baroreflexes mediated by autonomic nerves (combination with humoral mechanisms, 
including  the renin-angiotensin-aldosterone system)

• Local release of vasoactive substances


background image

Non-drug therapy = life style modification:

Dietary sodium restriction and potassium and magnesium supplementation.

Stop smoking and avoid stress.

Weight reduction alone can correct hypertension in 75% of obese patients.

Daily physical exercise (~30 min/day): it lowers serum cholesterol, improves

endothelial functions, and enhances tissue oxygenation.

 Control of risk factors: e.g. diabetes mellitus, hyperlipidemia, and obesity.

Avoid drugs that ↑ BP e.g. sympathomimetics, sodium-containing drugs, oral

contraceptive pills, corticosteroids

N.B. Patients failing to normalize BP after 2 weeks of non-pharmacological therapy
should be considered for drug therapy.


background image

Sites of action of the major
classes of antihypertensive drugs


background image

█ Beta-blockers

■ Indications of beta-blockers in hypertension:

Hypertension associated with cardiac problems e.g. IHD, cardiac arrhythmia,

aortic dissection, etc.

Hypertension associated with thyrotoxicosis.

Hypertension associated with increased sympathetic over activity.


background image

β-Adrenoceptor-blocking Agents

■ β-Blockers are currently recommended as first-line drug therapy for hypertension when 

indicated-for example, with heart failure.

A. Actions
• The Beta-blockers reduce BP primarily by decreasing cardiac output. They may also 

decrease sympathetic outflow from CNS and inhibit the release of renin from the kidneys, 

thus decreasing the formation of angiotensin II and secretion of aldosterone.
• Prototype β-blocker is propranolol, which acts at both β1 and β2 receptors.
• Selective blockers of β1 receptors, such as metoprolol and atenolol, are among the most 

commonly prescribed β-blockers.
• The selective β-blockers may be administered cautiously to hypertensive patients who also 

have asthma, for which propranolol is contraindicated due to its blockade of β2-mediated 

bronchodilation.


background image

background image

background image

Adverse effects

■ Bradycardia, fatigue, lethargy, insomnia, and hallucinations, hypotension, 

decrease libido, impotence. Drug-induced sexual dysfunction can severely 
reduce patient compliance.

■ Decrease HDL and increase plasma triacylglycerol.

■ Drug withdrawal: Abrupt withdrawal may cause rebound hypertension, 

probably as a result of upregulation of β-receptors.

■ Used cautiously in the treatment of patients with asthma, acute heart failure, 

or peripheral vascular disease.


background image

█ Calcium channel blockers (CCBs)

■ These are drugs that block      voltage- gated Ca 2+  channels 

o  CCBs according to tissue selectivity  
■ CCB with mainly 

cardiac

effects:   verapamil, diltiazem.

■ CCB with mainly 

vascular

effects: 

(dihydropyridines): nifedipine,  amlodipine, nimodipine, nicardipine

■ CCB with main effect on 

other tissue

:

flunarizine, cinnarizine


background image

background image

Other effects

They relax all smooth muscles (vascular, bronchial, GIT, uterine, etc.). cell necrosis and apoptosis.

§ They ↓ Ca2+- mediated

§ Verapamil ↓ insulin release from pancreatic beta cells but of little clinical sign finance.


background image

§ Therapeutic uses

▌Cardio- selective CCBs (verapamil & diltiazm):

Ischemic heart disease (IHD):

■ They ↓↓ myocardial contractility and myocardial O2 demand

■ They produce coronary VD and ↑ coronary blood flow.

■ They ↓ Ca2+- mediated myocyte cell necrosis.

N.B. vasculoselective CCBs (dihydropyridines) e.g nifedipine are also beneficial  in  
IHD  but  they  cause  considerable  peripheral  VD so  the  dose should  be adjusted to 
avoid hypotension and reflex tachycardia.,  


background image

Cardiac arrhythmias:   supraventricular 

tachycardia (SVT):

■ SVT include atrial flutter, fibrillation, paraxysmal atrial tachycardia, etc.

Verapamil ↓ AV conduction, so it protects the ventricles from the rapid atrial rate 

(also β-blocker  have the same effect).

■ N.B. Nifedipine is contraindicated as it causes hypotension and reflex tachycardia.


background image

Hypertrophic obstructive cardiomyopathy (HOCM):

■ In hypertrophic obstructive cardiomyopathy, the wall of the  left  ventricle  and  

interventricular  septum  is   much thickened leading to narrowing of the aortic 
outlet and obstruction of blood flow.

■ Increasing  contractility  worsens  the  obstruction  while decreasing contractility 

reduces resistance to blood flow through the aortic outlet and improve exercise 
tolerance.

N.B. Nifedipin is contraindicated because produces reflex tachycardia → worsening of 
the outflow obstruction  .


background image

Arterial hypertension:

■ They ↓ myocardial contractility and COP. 

■ They  cause  peripheral  VD  due  to  ↓ vascular smooth ms.


background image

Vasculo-selective CCBs (  Nifedipine and amlodipine):

§ Arterial hypertension.

§ Peripheral   vascular   disease (e.g.   Raynaud’s   disease and   intermittent

claudication): to improve peripheral microcirculation.

§ Nifedipine is sometimes used to relax the uterus and delay preterm labor

§ Nimodipine as high affinity for   cerebral BV. It is used for prevention of   cerebral

vasospasm and ischemia complicating subarachnoid hemorrhage.


background image

Adverse effects

■ Verapamil & diltiazem:

– Bradycardia and heart block.

– Worsening   of CHF (due to their –ve inotropic effect).

– Constipation due to ↓ GIT motility.

■ Nifedipine:

– Hypotension and reflex tachycardia. 

– Gingival (gum) hyperplasia.

– Salt & water retention (=ankle edema; more common than with verapamil due to 
significant VD and   hypotension).


background image

Contraindications & precautions

■ Verapmil & diltiazem:

– Congestive heart failure.
– Bradycardia  nd heart   lock.


background image

■ Wolff- Pakinson-White syndrome:

In WPW syndrome  , there is accessory conducting pathway between atria and ventricles 
other than the normal AV system causing  a unique type of atrioventricular re-entry 
tachycardia

■ As a rule, most drugs that ↓ AV nodal conduction (Adenosine; Beta-blockers; CCBs; 

Dioxin) can paradoxically ↑ the conduction in the abnormal pathway leading to 
worsening   of the tachycardia.

WPW syndrome can be managed by amiodarone but definitive treatment includes laser 
ablation of the accessory pathway  .


background image

■ Verapamil  should  not  be  combined  with  digitalis or  β-blockers  as aggravate 

bradycardia caused by these drugs (nifedipine is the drug of  be used with β-blocker  
because it doesn't cause bradycardia).


background image

Nifedipne:  

■ hypotension.

■ hypertrophic obstructive cardiomyopathy (HOCM) .

■ unstable angina (risk of reflex tachycardia). 

■ supraventricular tachycardia (SVT  )  .


background image

Angiotensin-converting enzyme inhibitors (ACEIs

▌Background

The renin-angiotensin-aldosterone (RAAS) system

§ When renal ischemia occurs, there is ↓  RBF and ↓  GFR. This lead to acute oliguria that may develop to acute tubular 
necrosis.

As a compensatory mechanism, renin is released from the juxtaglomerular cells of the kidney as a 

rescue message 

to 

initiate stimulation of RAAS as follows:


background image

■ Ang-II acts on AT1 receptors in the efferent arteriole of the kidney causing their VC 

and thus maintains adequate GFR in spite of the ↓RBF.

§ Unfortunately, Ang-II acts on AT1 receptor in other vascular beds and tissues causing  
systemic  VC,  cell  hypertrophy,  and  apoptosis  (i.e.  degenerative changes).


background image

Should we inhibit the RAAS?!

Inhibition of the RAAS will correct the hypertension but also will ↓ GFR and aggravate

RF if renal ischemia was grave.

Normal S. creatinine is 0.3-1.2 mg/dl. If S. creatinine is up to 3 mg/dl (i.e. mild renal 

impairment) → you can block RAAS.

If S. creatinine >3 mg/dl (i.e. severe renal impairment) → blocking the RAAS is 

dangerous and will aggravate RF.


background image

█ Angiotensin converting enzyme inhibitors

■ Classification

SH-containing drugs: Captopril, zofenopril, alacepril

Non SH-containing drugs: Enalarpril, fosinopril, lisinopril, benazepril, ramipril

Pharmacological properties of some ACEIs


background image

Mechanism of action

■ They inhibit Ang-converting enzyme (ACE) in the vascular endothelium leading to:

– Inhibition of both Ang-II formation and aldosterone release (→ ↓ both VC and salt & water 
retention).

– Prevent degradation of bradykinin which is a potent VD.

– Most ACEIs have direct VD action to both arteries (i.e. ↓ afterload) and

veins (i.e. ↓ preload).


background image

Pharmacological effects

■ They ↓ BP mainly by decreasing peripheral resistance but no reflex tachycardia or 

changes in the COP c n occur. This may be due to  either  (1)  resetting  of  
baroreceptors;  and/or  (2)  enhanced  parasympthetic activity.

■ They ↑  COP (only in presence of CHF ) due to reduction venous return (preload), and 

systemic BP(afterload).

■ They  ↓myocardial   changes   complicating   acute   myocardial infarction   

(ventricular   hypertrophy,   and   dens collagen   scar) because  they  prevent  
myocyte  cell  hypertrophy  and  collagen synthesis (i.e. prevent cardiac remodeling).

■ Other tissue : they  ↓   apoptosis,  ↓   cell  hypertrophy, &  ↓ collagen synthesis

(i.e. They reduce degenerative changes caused by the action f Ang-II on AT1 

receptors).


background image

Therapeutic uses

■ Systemic hypertension  : 

-

Hyperreninemic hypertension.

-

Normoreninemic hypertension:

because they are direct VDs.

■ Congestive heart failure (CHF):

- To  ↓

after  load and preload through reduction  of  both  systemic  vascular 

resistance, and aldosterone release (↓Na and H2O retention ).

- To  ↓ myocardial   hypertrophy   and dilatation  i.e. ↓ remodeling).


background image

background image

■ To prevent

L

V hypertrophy

(rem

odeling) after acute MI through:

-

arterial BP (

myocardial strain) 

- ↓

myocyte cell hype trophy, apoptosis, and collagen synthesis.

■ Diabetic nephropathy & microalbuminuria:

They

renal changes complicating diabetic nephropathy (mesangial cell

apoptosis

prolifeation, and coll

a

gen sy

n

thesis),

thus reducing microalbuminuria

(provided that renal impairment is not grave).


background image

Adverse effects:

C: Dry Cough  (the most common): inhibition of ACE leads to accumulation of and PGs, 

which cause bronchial irritation and spasm.
Treatment: stop ACEIs. Cough will resolve after a few days.
A: Angioedema  (edema  of  the  face,  tongue  and throat): due to accumulation of 

bradykinin or due to immune reaction. It may be life threatening.
P: Aggravation of Proteinuria in patients with significant  renal failure.
T: Taste changes: temporary loss of taste (ageusia and dysgeusia).
O: Orthostatic (First dose) hypotension: especially in sodium depleted (hypovolemic) 

patients. Prevention: start by small at bedtime then increase gradually 
P: Pregnancy: teratogenesis (fetal pulmonary hypoplasia and renal dysfunction)
R: skin Rash
I:   Increase   K+ (hyperkalemia) due to ↓ aldosterone release.
L:   Leukopenia (neutropenia): especially in patients  with impaired renal function.


background image

■ Contraindications 

■ Hypotension: when systolic BP is  less than 95 mm Hg.
■ Severe renal failure or bilateral renal artery stenosis (SCr > 3 mg/dl). Why?

-In these conditions, the use of ACEIs is dangerous because they ↓ Ang-II → ↓ VC of the efferent 
arterioles → ↓ glomerular filtration pressure and↓ GFR → aggravation  of renal failure in both 
kidneys. 

- Dangerous hyperkalemia may occur.

- Dangerous neutropenia may occur.

■ Pregnancy and  lactation : 

thee may cause  fetal  pulmonary  hypoplasia  and  growth retardation. 

■ Hyperkalemia:
■ Neutropenia,  thrombocytopenia or severe anemia (ACEIs 
may cause bone Marrow depression). 
■ Immune problems whether due to autoimmune diseases or due to immunosuppressive 
drugs  )


background image

background image

█ Angiotensin II receptor blockers (ARBs)

(Losartan- Valsartan- Candesartan- Telmisartan)

They selectively block AT1 receptors and they exert most of the pharmacological 

effects seen with ACEIs.

They have no effect on bradykinin metabolism.

They have the potential for more complete inhibition of Ang-II action compared with 

ACE inhibitors because there are non-ACE enzymes (cathepsin and chymase) that can 
convert Ang-I into Ang-II.

The adverse effects and contraindications are similar to those of ACE inhibitors but 

cough and angioedema are less common than with ACE inhibitors.


background image

background image

█ Direct renin inhibitors: aliskiren

Activation of angiotensinogen into Ang-I by renin is the rate limiting step in formation 

of RAAS.

Aliskiren is a recently approved drug for treatment of hyperreninemic hypertension. It 

inhibits renin activity and consequently the RAAS.

The efficacy and side effects of aliskiren are comparable to ACEIs and ARBs.




رفعت المحاضرة من قبل: Naba Hussein
المشاهدات: لقد قام عضوان و 77 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