مواضيع المحاضرة: Clinical Pharmacology for Respiratory Diseases
background image

Designed by: 

Mubark A. Wilkins

 

 

 

 

 

Clinical Pharmacology 

for Respiratory Diseases 

 

Edited by 

Dr. Mudher Z.H. Al-khairalla                          Consultant in Respiratory Medicine 

M.B.Ch.B. MRCP (UK) CCT Resp & GIM FRCP     Lecturer. Department of Medicine    

University of Thi-Qar 

 

          

 

 


background image

 

 

 

 

Aims… 

  Basic clinical pharmacology for common respiratory diseases 
  PDF at the end of the series 
  x4 one –hour sessions  

Terms… 

  Clinical Pharmacology 
  Pharmacokinetics 
  Pharmacodynamics 
  Generic Vs Brand 
  In Latin! 

Montelukast 10mg P.O. nocte 28 days 

 

Common Diseases 

  Diseases of the airways 

o  ASTHMA 
o  COPD 

  Infection 

o  PNEUMONIA 

  CAP 
  HAP 

o  TUBERCULOSIS 
o  BRONCHIECTASIS 

  Interstitial Lung Diseases (ILD) 
  Lung Cancer 
  Respiratory Failure 

o  OXYGEN 
o  Pulmonary Embolism 
o  Elsewhere! 

 

Common Drugs/Group of Drugs! 

  Bronchodilators (SABA/LABA) 
  Corticosteroids 
  Antimuscarinic  
  Leukotriene Receptor Antagonists 
  Mucolytics 


background image

 

 

 

  Methylxanthines 
  Magnesium sulphate 
  Penicillins 
  Cephalosporins 
  Macrolides 
  Tetracyclines 
  Quinolones 
  Anti-pseudomonal 
  Anti-Tuberculosis 
  Pirfenidone 
  Oxygen 
  Anti-IgE (Monoclonal antibody) 
  Methotrexate 
  Azathioprine 
  Anti-fungal 
  Lung Cancer (NSCLC & SCLC) 
  Palliative Care 
  Anticoagulation 

o  Warfarin 

 

 

Respiratory Condition  

  Brief Pathophysiology 
  Treatment Goals 

  Drug (Generic names) 

o  Mechanism of Action 
o  Indications 
o  Contraindications/Cautions 
o  Side effects 
o  Dosage 
o  Note(s)/Interactions 

 
 
 
 
 


background image

 

 

 

Diseases of the Airways 
Asthma 

 

 

 


background image

 

 

 

Uncontrolled Vs Severe 

 

COPD 
Chronic Obstructive Pulmonary Disease 

 

 

 


background image

 

 

 

 

 

SABA 
Short Acting Beta Agonist 

 

                                                                                                                        

 


background image

 

 

 

Drug Class – Selective Beta2 Agonists 

Generic 

Salbutamol, Formoterol 

Mechanism 

bronchodilatation 

Indication(s) 

Asthma (mild), Reliever, Exercise induced 

Caution 

Contraindication(s) 

Hypokalaemia, tachyarrhythmia, Thyrotoxicosis 

Side effects 

Tremor, palpitations, headache, tachyarrhythmia, hypokalaemia  

Dose 

e.g. Salbutamol 100-200mcg 1-2 puffs as required 

Note 

Interaction(s) 

Usually, Inhaled via MDI or Nebuliser 

 

LABA 
Long Acting Beta Agonist 

Drug Class – Selective Beta2 Agonists                                                       

 

Generic 

Formoterol, Salmeterol, Indacaterol 

Mechanism 

bronchodilatation 

Indication(s) 

Asthma and COPD (usually in combination with ICS) 

Caution 

Contraindication(s) 

Hypokalaemia, tachyarrhythmia, Thyrotoxicosis 

Side effects 

Tremor, 

palpitations, 

headache, 

tachyarrhythmia, 

hypokalaemia  

Dose 

e.g. Formoterol 12mcg b.d. inhaler 

Note 

Interaction(s) 

Usually, Inhaled via MDI or Nebuliser 


background image

 

 

 

Drug Class – Selective Beta2 Agonists 

Generic 

Formoterol, Salmeterol, Indacaterol 

Mechanism 

bronchodilatation 

Indication(s) 

Asthma and COPD (usually in combination with ICS) 

Caution 

Contraindication(s) 

Hypokalaemia, tachyarrhythmia, Thyrotoxicosis 

Side effects 

Tremor, palpitations, headache, tachyarrhythmia, hypokalaemia  

Dose 

e.g. Formoterol 12mcg b.d. inhaler 

Note 

Interaction(s) 

Usually, Inhaled via MDI or Nebuliser 

 

ICS 
Inhaled Corticosteroid 

 

Systemic Steroids, Oral Intravenous  
 

     

 


background image

 

 

 

 

 

Drug Class – Corticosteroids 

Generic 

Beclomethasone, Fluticasone, Budesonide  

Mechanism 

Reduce airway inflammation (edema) and mucous 

Indication(s) 

Asthma Prophylaxis, COPD (usually in combination with LABA) 

Caution 

Contraindication(s) 

- 

Side effects 

Oral thrush 

Dose 

e.g. Budesonide Turbohaler 200mcg b.d. inhaled 

Note 

Interaction(s) 

Inhaled corticosteroids are the cornerstone of asthma maintenance. 
Systemic side effects are exceedingly rare
 

 

 


background image

 

 

10 

 

LAMA 
Long Acting Antimuscarinic Agent 

 

 

 

Drug Class – Antimuscarinic 

Generic 

Tiotropium, Ipratropium, Aclidinium 

Mechanism 

bronchodilatation 

Indication(s) 

COPD, Step 4-5 Asthma 

Caution 

Contraindication(s) 

Angle closure glaucoma 

Side effects 

Dry mouth 

Dose 

e.g. Tiotropium handihaler 18mcg od 

Note Interaction(s) 

 


background image

 

 

11 

 

ICS/LABA 
Dual Combination therapy 

 

SABA & LABA 

 

LRA 
Leukotriene Receptor Antagonist 

 


background image

 

 

12 

 

Drug Class – Leukotriene Receptor Antagonist 

Generic 

Montelukast 

Mechanism 

Blocks cysteinyl leukotrienes in the airway 

Indication(s) 

Asthma prophylaxis 

Caution 

Contraindication(s) 

Churg-Strauss Syndrome 

Side effects 

Abdominal pain, thirst, somnolence 

Dose 

e.g. Montelukast 10mg nocte P.O. 

Note Interaction(s) 

Useful if concomitant Rhintis 

 

Methylxanthines 

 

Drug Class – Methylxanthines 

Generic 

Aminophylline 

Mechanism 

Bronchodilatation 

Indication(s) 

Asthma and COPD 

Caution 

Contraindication(s) 

Hypokalaemia 

Side effects 

Nausea, vomiting, tachyarrhythmia, convulsions 

Dose 

e.g. Aminophylline (Phyllocontin) 225mg MR P.O. B.D. 

Note 

Interaction(s) 

Narrow therapeutic window 

Should measure plasma levels  

 


background image

 

 

13 

 

Infections 

Community Acquired Pneumonia (CAP) 
Hospital Acquired Pneumonia (HAP) 
Mycobacterial Tuberculosis (MTB) 
Bronchiectasis  
 

CAP 

 

 


background image

 

 

14 

 

HAP 

48 Hours after hospital admission 

 

MTB 

 

 


background image

 

 

15 

 

 

Bronchiectasis 

 

 


background image

 

 

16 

 

Drug Class – Penicillins 

Generic 

Benzylpenicillin, Amoxicillin, Co-amoxiclav 

Mechanism 

Bactericidal, interferes with bacterial cell wall synthesis 

Indication(s) 

Respiratory tract infections, other infections 

Caution 

Contraindication(s) 

Hepatic dysfunction 

Hypersensitivity 1-10% (anaphylaxis in 0.05%).  

Side effects 

Diarrhoea, cholestatic jaundice 

Dose 

e.g. Co-amoxiclav 625mg t.d.s. P.O. 

Note 

Interaction(s) 

Co-amoxiclav  (Amoxicillin  with  Calvulanic  acid)  used  for  beta-
lactamase-producing strains
 

 

Drug Class – Cephalosporins 

Generic 

1

st

 Generation: Cefalexin, 2

nd

 Generation: Cefuroxime, 3

rd

 Generation: 

Cefpodoxime, Ceftazidime & Ceftriaxone 

Mechanism 

bactericidal 

Indication(s) 

Respiratory tract infections, other infections 

Caution 

Contraindication(s) 

Hepatic dysfunction 

Hypersensitivity (in 0.5-6.5% in those allergic to penicillin) 

Side effects 

Diarrhoea, cholestatic jaundice, N+V 

Dose 

e.g. Cefuroxime 1.5g t.d.s. i.v. 

Note Interaction(s) 

 

 

Drug Class – Macrolides 

Generic 

Azithromycin, Clarithromycin, Erythromycin 

Mechanism 

Inhibits bacterial protein synthesis 

Indication(s) 

Respiratory Tract infection,  particularly atypicals. Other infections 

Caution 

Contraindication(s) 

Can prolong QT interval 


background image

 

 

17 

 

Side effects 

NV&D, Abdominal discomfort, Prolongation of QT interval 

Dose 

e.g. Azithromycin 500mg P.O. o.d. 

Note Interaction(s) 

Avoid using with Warfarin and Quinolones 

 

Drug Class – Quinolones 

Generic 

Ciprofloxacin, Moxifloxacin, Levofloxacin 

Mechanism 

Impairs bacterial replication 

Indication(s) 

Respiratory Tract Infections 

Caution 

Contraindication(s) 

Epilepsy, G6PD deficiency, avoid in pregnancy (arthropathy) 

Side effects 

Tendon Rupture, QT prolongation, NV&D, Dizziness 

Dose 

e.g. Levofloxacin 500mg P.O. o.d. 

Note Interaction(s) 

Avoid with macrolides 

 

Drug Class – Tetracyclines 

Generic 

Doxycycline, Tetracycline 

Mechanism 

Inhibits bacterial protein synthesis 

Indication(s) 

Respiratory  Tract  infection  especially  H.Influenzae  in  COPD 
Exacerbation. Other infections (Acne, Lyme disease)
 

Caution 

Contraindication(s) 

Acute Porphyria. Pregnancy.  

Side effects 

N,V+D 

Dose 

e.g. Doxycyclince 200mg day one then 100mg daily P.O. 

Note Interaction(s) 

 

 

 

 

 


background image

 

 

18 

 

Drug Class – Antipseudomonal penicillin 

Generic 

Piperacillin 

Mechanism 

Bactericidal, interferes with bacterial cell wall synthesis 

Indication(s) 

Pseudomonas Aeruginosa infection 

Gram +ve, -ve and anaerobic Bacteria 

Caution 

Contraindication(s) 

Hypernatraemia 

Hypersensitivity   

Side effects 

Diarrhoea, hypernatraemia 

Dose 

e.g. Piperacillin with Tazobactam (Tazocin) 4.5g t.d.s i.v. 

Note 

Interaction(s) 

With beta-lactamase inhibitor Tazobactam. Not active against MRSA 

 

Drug Class – Antituberculous 

Generic 

Rifampicin 

Mechanism 

Inhibits bacterial RNA synthesis 

Indication(s) 

MTB, other infections 

Caution 

Contraindication(s) 

Jaundice, hypersensitivity 

Side effects 

Discolouration of bodily fluids. Liver toxicity, Flu like, N,V&D 

Dose 

Weight dependent and in combination with other drugs 

Note Interaction(s) 

Potent  inducer  of  liver  enzymes  (contraception,  anicoagulation  & 
steroids)
 

 

Generic 

Isoniazid 

Mechanism 

Impairs bacterial cell wall synthesis 

Indication(s) 

MTB 

Caution 

Hepatic disorder 


background image

 

 

19 

 

Contraindication(s) 

Side effects 

Liver  toxicity,  peripheral  neuropathy  (add  Pyridoxine  10mg  daily  in 
those at risk), N,V&D
 

Dose 

Weight dependent and in combination with other drugs 

Note Interaction(s) 

 

 

Generic 

Pyrazinamide 

Mechanism 

Unknown! May inhibit enzymes responsible for cell synthesis 

Indication(s) 

MTB 

Caution 

Contraindication(s) 

Acute porphyria 

Side effects 

Liver toxicity, photosensitivity, N&V 

Dose 

Weight dependent and in combination with other drugs 

Note Interaction(s) 

 

 

Generic 

Ethambutol 

Mechanism 

Unknown! Bacteriostatic? 

Indication(s) 

MTB 

Caution 

Contraindication(s) 

Avoid in renal impairment  

Side effects 

Rarely, retinal toxicity  

Dose 

Weight dependent and in combination with other drugs 

Note Interaction(s) 

 

 

Notes 

  Initial phase 2 months 

o  Rifampicin, Isoniazid, Pyrazinamide & Ethambutol 

  Continuation phase 4 months 

o  Rifampicin & Isoniazid 


background image

 

 

20 

 

  Combination treatment to reduce resistance  
  Add streptomycin is Isoniazid resistance confirmed/suspected 
  Pulmonary TB and TB pleuritis (6 months duration of Rx) 
  Directly Observed Treatment (DOT) is different 
  Rifater (depending on weight) 
  Liver function at baseline 
  Snellen chart at baseline 
  MDR-TB 
  XDR-TB 

ILD 
Interstitial Lung Disease 

 

 


background image

 

 

21 

 

Common Drugs/Group of Drugs! 

  Bronchodilators (SABA/LABA) 

  Corticosteroids 

  Antimuscarinic  
  Leukotriene Receptor Antagonists 
  Mucolytics 
  Methylxanthines 
  Magnesium sulphate 
  Penicillins 
  Cephalosporins 
  Macrolides 
  Tetracyclines 
  Quinolones 
  Anti-pseudomonal 
  Anti-Tuberculosis 

  Pirfenidone 
  Oxygen 

  Anti-IgE (Monoclonal antibody) 

  Methotrexate 
  Azathioprine 

  Anti-fungal 
  Lung Cancer (NSCLC & SCLC) 
  Palliative Care 
  Anticoagulation 

Lung Carcinoma 

 

 


background image

 

 

22 

 

Assessing suspected Lung Cancer 
Suspected Lung Cancer Assessment 

  Fitness 

o  FEV1 
o  ECOG PS 

  Disease staging 
  Histology 

o  NSCLC (Non small cell cancer) 
o  SCLC (small cell cancer) 

 

Outcome 

 

Chemotherapy 

  NSCLC 

o  Pemetrexed/Cisplatin 

SE: Hair loss, myelosuppression, GI upset 

o  Erlotinib/Gefitinib 

  SCLC 

o  Etoposide + Cisplatin/Carboplatin 

SE: Hair loss, myelosuppression, GI upset 

Best supportive Care (Palliative) 

  Pain 

o  Paracetamol, NSAID, Opiate, Palliative RTH 

  Constipation 

o  Osmotic laxatives e.g. Macrogol, Lactulose 

  Nausea 

o  Metoclopramide, Ondansetron, Domperidone 

  Hypercalcaemia, SIADH other paraneoplastic syndromes 
  Haemoptysis 

o  Tranexamic acid, palliative RTH 

  SVCO 


background image

 

 

23 

 

o  Dexamethasone, stent 

  Dyspnoea  

o  Endoscopic/pleural intervention, Benzodiazepines, Opiates 

 

 

Respiratory Failure 

 

 


background image

 

 

24 

 

Oxygen 

  Is a Drug! 
  High Flow 
  Targeted Oxygen  

o  Sats 88-92% 
o  Sats >94% 

  LTOT 
  Palliative 

Drug Class – Oxygen 

Generic 

Oxygen 

Mechanism 

Supplements the amount of oxygen in the blood stream and cells 

Indication(s) 

Hypoxaemia/respiratory failure 

Caution 

Contraindication(s) 

Type 2 Respiratory Failure 

Side effects 

Lung  toxicity  (ICU),  nasal  irritation  (cannulae),  respiratory 
depression
 

Dose 

e.g. Oxygen low flow target Saturation 88-92% 

Note Interaction(s) 

 

 

Pulmonary Embolism (PE) 

    

 

 


background image

 

 

25 

 

Treatment 

  Low Molecular Weight Heparin (LMWH) 
  Heparin 
  Warfarin 
  Newer Oral Anticoagulants 

o  Dabigatran 
o  Rivaoxaban 
o  Apixaban 

Drug Class – Low molecular weight heparin 

Generic 

Enoxaparin, Dalteparin 

Mechanism 

Binds and potentiates anti-thrombin III 

Indication(s) 

VTE, ACS/MI, Prophylaxis against VTE 

Caution 

Contraindication(s) 

Renal dysfunction, bleeding diatheses, hyperkalaemia 

Side effects 

Bleeding, HIT (Heparin induced thrombocytopenia) 

Dose 

e.g. Enoxaparin 150units/kg s/c o.d. (if patient 70kg 10,500units) 

Note 

Interaction(s) 

Safer than unfractionated heparin. Requires no monitoring  

 

Drug Class – Coumarins 

Generic 

Warfarin 

Mechanism 

Antagonises the effect of vitamin K 

Indication(s) 

VTE, AF & Prosthetic cardiac valves  

Caution 

Contraindication(s) 

Liver dysfunction 

Hypersensitivity, Bleeding Diatheses, N,V&D 

Side effects 

Haemorrhage, INR monitoring 

Dose 

e.g. Warfarin o.d. p.o. as per INR target range (2-3) 

Note 

Interaction(s) 

Takes 48-72H for the anticoagulation effect 

Many interactions!  


background image

 

 

26 

 

Questions 

1.  The following drug is the best at providing maintenance treatment in step 2 asthma (mild-

persistent Asthma) 
A.  Salbutamol 

B.  Inhaled Beclomethasone 

C.  Montelukast 
D.  Warfarin 
E.  Phyllocontin 

 

2.  64 years-old male is a heavy smoker and presents with progressive dyspnoea (MRC 3). 

Spirometry confirms obstructive airflow defect with no reversibility to short acting beta 
agonist. Which of the following drugs may help improve his symptoms best? 

A.  Tiotropium 

B.  Ipratropium 
C.  Prednisolone 
D.  Amoxicillin 
E.  Doxycycline 


background image

 

 

27 

 

 

3.  32 years-old female presents with fever, cough and green sputum over 3 days. She had 

crackles  at  the  right  base  of  the  lung.  She  was  otherwise  well.  She  is  allergic  to 
trimethoprim  (rash).  Blood  Urea  was  elevated  and  her  systolic  blood  pressure  was  85 
mmgh. Respiratory rate was 32 breaths per minute. What is the most likely diagnosis? 
A.  Mild Community Acquired Pneumonia 
B.  Severe Hospital Acquired Pneumonia 
C.  Bronchiectasis 

D.  Severe Community Acquired Pneumonia 

E.  Mesothelioma 

 


background image

 

 

28 

 

4.  32 years-old female presents with fever, cough and green sputum over 3 days. She had 

crackles  at  the  right  base  of  the  lung.  She  was  otherwise  well.  She  is  allergic  to 
trimethoprim  (rash).  Blood  Urea  was  elevated  and  her  systolic  blood  pressure  was  85 
mmgh. Respiratory rate was 32 breaths per minute. What is the best treatment option? 
A.  Oral Moxifloxicin 

B.  i.v. Co-amoxiclav & Clarithromycin 

C.  Rifampicin and Isoniazid p.o. 
D.  i.v. Amoxicillin 
E.  i.v. Ceftriaxone 

 

5.  The following side effect can cause petechiae in patients  taking Low Molecular Weight 

Heparin 
A.  Hyperkalaemia 
B.  Headache 
C.  Sleepiness 
D.  Dizziness 

E.  Heparin Induced Thrombocytopenia 

 

6.  Which of the following anti-Tuberculosis drugs causes discolouration of bodily fluids 

A.  Streptomycin 
B.  Pyrazinamide 
C.  Isoniazid 

D.  Rifampicin 

E.  Ethambutol 

 

7.  44  years-old  male  presents  with  haemoptysis,  cough 

and  loss of appetite for one month. Sputum revealed 
alcohol-acid fast bacilli. 
What is the best regime we should use to start treating 
the most likely underlying condition? 

A.  Rifampicin, Isoniazid, Pyrazinamide & Ethambutol 

B.  Rifapmicin, Isoniazid & Ethambutol 
C.  Rifampicin 
D.  Levofloxacin 
E.  Rifampicin and Isoniazid 

 

8.  A patient was diagnosed with metastatic lung cancer. He developed hypercalcaemia. He 

then developed abdominal discomfort. 
Which group of drugs may help him? 

A.  NSAID 
B.  Paracetamol 
C.  Anti-spasmodic 

 


background image

 

 

29 

 

D.  Laxatives 

E.  Benzodiazepines 

 

9.  Pemetrexed can cause the following side effect 

A.  Hair loss 
B.  Myelosuppression 
C.  Vomiting 
D.  None of the above 

E.  All of the above 

 

10. Which  of  the  following  drugs,  in  carefully  selected  patients,  can  help  reduce  the 

progression of Idiopathic Pulmonary Fibrosis 
A.  Prednisolone 
B.  Carbocisteine 
C.  Azithromycin 

D.  Perfenidone 

E.  All of the above 

 

11. In asthma and COPD, which of the following drugs has both short acting and long acting 

bronchodilator properties?  

A.  Formoterol 

B.  Salmeterol 
C.  Indacaterol 
D.  Aclidinium 
E.  Salbutamol 

 

12. The following categories/clinical features are used to determine the appropriate step in 

managing COPD patients.. 
A.  Exacerbation Rate 
B.  Functional Capacity 
C.  FEV1 
D.  None of the above 

E.  All of the above 

 

13. 22 years-old female presents with recurrent bronchial sepsis. Investigations including CT 

scan of the chest confirms Bronchiectasis. She has grown Pseudomonas Aeruginosa which 
of the following drugs could help treat her infection? 

A.  Tazobactam and Piperacillin 

B.  Ceftriaxone 
C.  Gentamycin 
D.  Doxycycline 
E.  Erythromycin 


background image

 

 

30 

 

14. 22 years old heavy smoker presents with acute respiratory distress and was wheezy on 

chest auscultation. He received bronchodilator therapy initially but then became tired. 
His oxygen saturation on room air on arrival was 86%. What is the most appropriate next 
step?  
A.  Intravenous theophylline 
B.  Intravenous Hydrocortisone 

C.  Oxygen high flow non re-breather mask 100% 

D.  Hudson mask oxygen at 60% concentration 
E.  2litres per minute Oxygen via nasal cannulae with target saturation of 88-92% 

 

15. Which of the following drugs can cause insomnia? 

A.  Montelukast 
B.  Lorazepam 
C.  Diazepam 
D.  Nitrazepam 

E.  Prednisolone 

 

16. Patients on inhaled corticosteroids who suffer from controlled bronchial asthma and then 

develop allergic rhinitis many benefit from … 
A.  Switching  to  a  combination  inhaler  containing  corticosteroid  and  long  acting  beta 

agonist 

B.  Adding Tiotropium 

C.  Adding Montelukast 

D.  Discontinuing the inhaled corticosteroid 
E.  Adding Aspirin 

 

17. Which of the following inhaler devices are hardest for the patients to use and coordinate? 

A.  Pressurised metered dose inhaler 

B.  Turbohaler 
C.  Pressurised metered dose inhaler with a spacer device 
D.  Accuhaler 
E.  Handihaler 

 

18. An  elderly  lady  with  COPD  and  Connective  Tissue  Disease  who  is  on  long  term  oral 

corticosteroids. She develops a chest infection. Which of the following drugs should be 
avoided most? 
A.  Amoxicillin 
B.  Clarithromycin 
C. 

Ciprofloxacin

 

D.  Ceftazidime 
E.  Doxycycline 


background image

 

 

31 

 

19. A  33-years-old  woman  is  20  weeks  gestation.  She  has  presented  with  symptoms  in 

keeping with uncontrolled asthma.  Which of the following drugs should be avoided in 
pregnancy? 
A.  Budesonide 
B.  Fluticasone  
C.  Prednisolone 

D.  Tetracycline 

E.  Azithromycin 

 

20. Amoxicillin 500mg P.O. t.d.s. Is given to the patient.. 

A.  Once daily 
B.  Twice daily 

C.  Thrice daily 

D.  Four times daily 
E.  Five times daily 

 

 

 

Best Wishes 

   

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 207 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