مواضيع المحاضرة: Diuretics
background image

University of Al Qadisiyah / College of Pharmacy 

Pharmacology – 4

th

 Stage 

By Dr. Bassim I. Mohammad, MBChB, MSc, Ph.D 

 

 

 

Renal Pharmacology 

•  Diuretics 

•  Renal Vasodilators  

•  Urine PH manipulation 

 

 

 

 


background image

Renal Physiology

•  GFR is usually 200 L/day while urine output is approximately 1 L/day, so 

99% of GFR is reabsorbed and 1% is excreted.  

•  Water follows Na

+

  

•  NaCl is reabsorbed by active process while H2O absorbed passively. 

 

Renal Pharmacology

Normally sodium is reabsorbed: 

•   65 % in PCT 

•  20 % in  Loop of Henle 

•  10 % in DCT 

•  5 % in CD  

 

 

 

 

 


background image

Diuretics
Diuretics: are drug that increase urine flow/volume by causing sodium and 
water excretion , by inhibiting sodium reabsorption in different sit in renal 
tubules. 
 
Mechanism of Diuresis 
Two basic mechanism for inducing diuresis: 

1.  Extra renal mechanism 
2.  Renal mechanism 

 
Diuresis - Extra renal mechanism 

A. Inhibition of ADH release: 

•  Hypotension 
•  Alcohol intake 
•  Water depletion 

B. Enhancing COP (in case of HF) by Digoxin or dopamine 

A.  Mobilizing peripheral edema fluids (hypoprotenimia) by using albumin 

 
Diuresis - Renal mechanism 
In this setting, diuretics are agents that alter physiological renal mechanism 
that form urine in such away that there is increase in the flow of urine with 
greater excretion of Na (Natriuresis) 
 
Principles important for understanding effects of diuretics 

•  Interference with Na

+

 reabsorption at one nephron site leads to 

increased Na

+

 reabsorption at other sites 

•  Increased flow and Na

+

 delivery to distal nephron stimulates K 

+

 (and H 

+

secretion 

•  Diuretics act only if Na

reaches their site of action.  The magnitude of 

the diuretic effect depends on the amount of Na

+

 reaching that site 

•  Diuretic actions at different nephron sites can produce synergism 

(Sequential Nephron Block)  

•  All, except k-sparing, act from the lumenal side of the tubular cellular 

membrane 

 

 

 


background image

Classification of Diuretics

They are classified according to the percentage of loss of sodium in urine into: 

1.  High efficacy (loop or high celling) diuretics 
2.  Medium efficacy diuretics 
3.  Low efficacy (Weak or adjuvant) diuretics  

Loop Diuretics 

this type of diuretics leads to excretion of 15-25% of filtered Na: 

•  Frusemide or furosomide  
•  Bumetanide  
•  Toresmide 
•  Ethecrynic acid 
•   
•  Frusemide and Bumetanide have same efficacy while ethecrynic acid is 

less efficcious. 

•  Bumetanide  is 40 times more potent than furosemide.  

 
LD- Mechanism of action 

•  Major site of action on thick Ascending loop of Henle (Inhibitors of Na+ 

K+ 2Cl Co-transport) 

•  Minor action on PCT (weak carbonic anhydrase activity). 
•  The site of action is reached (intraluminal) after the drugs has been 

excreted by PCT. 

•  They act by inhibiting the reabsorption and so increasing the loss of 

H2O, Na, Cl, K, Mg and H in the urine.  

•  These drugs are effective even when GFR are is <20 ml/min and this 

mean that these drug are  effective even in renal failure.  

• 

 Blood volume = 

 preload  

•  Loop diuretics by venodilation reducing venous return to the heart with 

the resultant decrease in pulmonary congestion.  

•  This explain the effectiveness  of these drugs at subdiuretic dose in 

relieving pulmonary congestion (in APO) and reducing BP before diuresis 

•  Additional non-tubular effects 

 

 

1. Renal Vasodilation  

 

 

2. Increase in renin release 

 

 

3. Increase in venous capacitance (I.V) decrease LV filling pressure. 

•  These effects mediated by release of PGs from the kidney. 

 

sulphonamides

 

Non- sulphonamides

 


background image

Loop Diuretics – Pharmacokinetics 

•  Rapid GI absorption.  Also given i.m. and i.v. 
•  Extensively protein bound in plasma 
•  Diuresis started within 10-20 minutes (1V) and one hour (oral). 
•  Short half-lives in general 
•  Elimination: unchanged in kidney or by conjugation in the liver and 

secretion in bile. 

 
Loop Diuretics – Clinical Uses
 

•  EDEMA due to CHF, nephrotic syndrome or cirrhosis 
•  Acute heart failure with PULMONARY EDEMA 
•  HYPERCALCEMIA 
•  Forced diuresis 
•  Not in widespread use for the treatment of hypertension (except in a 

few special cases e.g. hypertension in renal disease and hypertensive 
emergencies

Loop Diuretics – Side Effects 

1.  Sulphonamide Hypersensitivity: Ethecrynic acid is only non-sulph 

diuretics and used in patient  allergic to other diuretics.  

2.  Electrolytes and acid-base: 
•  Hypokalemia (so combine with K-sparing, ACEIs, ARBs) 
•  Hyponatremia  
•  Hypocalcemia (in contrast to thiazides) 
•  Metabolic alkalosis 
3.  Metabolic: 
•   Hypercholesterolemia 
•   Hyperuricemia (decreasing renal excretion – interference with tubular 

secretion and reabsorption) 

•   Hyperglycemia (secondary to hypokalemia).  
4.  Dehydration and postural hypotension 
5.  Ototoxicity
: could be transient with frusemide or permanent with EA 
•   Rapid IV bolus 
•   Ototoxic drugs (aminoglycoside, amphotericin-B) 
•   Renal impairment),. 
6.  Interstitial nephritis. 
7.  GI disturbance
 especially with EA. 
8.  Urine retention (elderly and nursing mother). 


background image

LD – Drug/Drug interactions 

•  With ototoxic drugs (like certain aminoglycoside, amphotericine-B….) 
•  Pobencid may interfere with effect of LD or thiazides by blocking their 

secretion to PCT. 

•  NDAIDs decrease renal response to LD by interfering with formation of 

vasodilator PGs 

•  High dose may competitively inhibits the excretion of salicylate, thus 

precipitate to SA poisoning 

•  Steroids or ACTH may predispose to hyperglycemia. 
•  LD do not alter digoxin level nor interact with warfarin 

 

Moderate Efficacy Diuretics 

 

1.  Thiazides: 
•  Hydrochlorthiazide  
•  Bendrofluzide  
•  Chlorthiazide 

 

2.  Thiazide-Related agents: 
•  Metazolone  
•  Indapamide  
•  Clopamide  
•  Chlorthalidone 

 
TD- Mechanism of action 

•  Secreted into the tubular lumen by the organic acid transport 

mechanisms in the proximal tubule 

•  Act on the distal tubule to inhibit sodium and chloride transport and 

result in a modest diuresis 

•  These drugs inhibit the reabsorption of 10% of filtered Na  
•  They are not effective in low GFR (20ml/minute) except metolazone 

which is useful even when GFR is low (moderate RF). 

•  Main site of action is DCT (early part) (Inhibitors of Na/Cl Co-transport), 

More of Na is reached to the distal nephron      more of Na is exchanged 
with K+ and H+, increased urinary K+ and H+ excretion  

•  Secondary action on PCT (weak inhibitor of carbonic anhydrase, the 

more potent thiazide the less  CA inhibitor). 


background image

Indapamide- Beyond diuresis 

•  Vasodilator 
•  Class I and III antiarrthymic effect 

 
TDs – Pharmacokinetics 

•  Rapid GI absorption 
•  Distribution in extracellular space 
•  Elimination unchanged in kidney 
•  Variable elimination kinetics and therefore variable half-lives of 

elimination ranging from hours to days 

 
Thiazide Diuretics – Clinical Uses 

1.  HYPERTENSION:  
•  Usually first line therapy  
•  Diuresis and reduction in PVR (decrease in response of resistance blood 

vessels to circulation catecho. and this explains the effect of Indapamide 
(as antihypertensive) at subdiuretic dose 

1.  EDEMA (cardiac, liver and renal) 
2.  IDIOPATHIC HYPERCALCIURIA (recurrent renal stone formation  due to 

excess calcium excretion)  

3.  DIABETES INSIPIDUS (Nephrogenic) 

 
Thiazide Diuretics – Side Effects 

1.  Electrolytes and acid-base  
•  HYPOKALEMIA (and risk of arrhythmias): Therapeutic strategy is to avoid 

hypoK in high risk patients (IHDs, HF on digoxin, HT with LVH) by K-
sparing diuretics (unless contraindicated renal impairmant) or cotherapy 
with ARBs or ACEIs. 

•  HHYPOMAGNESEMIA 
•  HYPRECALCEMIA (in hyperparathyroidism) 
•  HYPONATREMIA  
•  METABOLIC ALKALOSIS  

 
 
 
 
 


background image

2.  Metabolic: 
•     Hyperglycemia (more diabetogenic potential than LDs), especially 

when combine with B-blockers. The risk depends on dose of thiazide and 
type of b-blocker, Patients with family history of DM and metabolic 
syndrome are more prone for DM (so avoid TD or start low dose. 

•  Hyperlipidemia so frequent check up of lipid profile is required to 

minimize the atherogenic potential. 

•  Hyperuricemia (precipitation of gout, so they should be avoided  patients 

with Hx of gout) 

3.  Impotence; it is a big challenge and frequently cause drug withdrawal 

and failure of therapy. So changing the drug or using sildenafile (unless 
contraindicated like in nitrate) may help. 

4.  Hypersensitivity reactions: may manifest as interstitial nephritis, 

pancreatitis, rashes, blood dyscrasias (all very rare) 

5.  Dehydration and postural hypotension 

 

Thiazide vs. Loop Diuretics 

1.  Less potency 
2.  Different site of action 
3.  Low ceiling diuretics (max. response reached at relatively low dose). 
4.  Longer duration 
5.  Ineffective in low GFR (except metalozone) 
6.  More diabetogenic potential 
7.  Reduce Ca excretion 
 
Diuretic Resistance 

1.  Compensatory Mechanisms (RAAS, SNS) 
2.  Failure to reach tubular site of action 

 

a - Decreased G.I. absorption 

 

b - Decreased secretion into tubular lumen  

 

(e.g. uremia, decreased kidney perfusion) 

 

c - Decreased availability in tubular lumen  

 

(e.g. nephrotic syndrome) 

3.  Interference by other drugs (e.g. NSAID’s) 
4.  Tubular adaptation (chronic Loop diuretic use) 

Can Use Combination of Diuretics to Induce a Synergistic Effect (SNB) 




رفعت المحاضرة من قبل: حسين الكفائي
المشاهدات: لقد قام 29 عضواً و 349 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