СИСТЕМАТА РЕНИН-АНГИОТЕНЗИН-АЛДОСТЕРОН (РАИ) - БИОЛОГИЯ - 2025

Системата ренин-ангиотензин-алдостерон (RAAS за кратко) е критичен механизъм, отговорен за регулирането на обема на кръвта и съдовата система.

Той е съставен от три основни елемента: ренин, ангиостензин II и алдостерон. Те действат като механизъм за повишаване на кръвното налягане за дълго време в ситуации с ниско налягане. Това се постига чрез повишаване на реабсорбцията на натрий, реабсорбция на вода и съдов тонус.

Източник: Mikael Häggström, чрез Wikimedia Commons

Органите, участващи в системата, са бъбреците, белите дробове, съдовата система и мозъкът.

В случаите, когато кръвното налягане спадне, действат различни системи. В краткосрочен план се наблюдава реакцията на барорецепторите, докато системата RAAS е отговорна за реакцията на хронични и дългосрочни ситуации.

Какво е RAAS?

Системата ренин - ангиотензин - алдостерон е отговорна за реагиране на неблагоприятни състояния на хипертония, сърдечна недостатъчност и заболявания, свързани с бъбреците.

механизъм

Производство на ренин

Поредица от стимули, като понижено кръвно налягане, бета активиране или активиране от клетки на макула денса в отговор на намаляване на натриевия товар, причиняват някои специализирани (юкстагломерулни) клетки да отделят ренин.

В нормално състояние тези клетки секретират проренин. Въпреки това, след получаване на стимула, неактивната форма на проренин се разцепва и става ренин. Основният източник на ренин се намира в бъбрека, където неговата експресия се регулира от споменатите клетки.

Според проучвания при различни видове - от хора и кучета до риби - генът на ренин е силно запазен в хода на еволюцията. Структурата му е подобна на тази на пепсиноген, протеаза, която според тези доказателства може да има общ произход.

Ангиостетин I производство

След като ренинът навлезе в кръвта, той действа на целта си: ангиотензиноген. Тази молекула се произвежда от черния дроб и постоянно се намира в плазмата. Ренинът действа чрез разцепване на ангиотензиногена в молекулата ангиотензин I - която е физиологично неактивна.

По-конкретно, ренинът в своето активно състояние разцепва общо 10 аминокиселини, разположени в N-края на ангиотензиногена, за производството на ангиотензин. Обърнете внимание, че в тази система ограничаващият фактор е количеството ренин, което съществува в кръвообращението.

Генът, който кодира човешки ангиотензиноген, се намира на хромозома 1, докато при мишката е на хромозома 8. Различни хомолози на този ген присъстват в различни гръбначни линии.

Производство на ангиотензин II

Превръщането на ангиостензин I във II се медиира от ензим, известен като АСЕ (ангиотензин конвертиращ ензим). Това се намира главно в съдовия ендотел на специфични органи, като белите дробове и бъбреците.

Ангиотензин II има своите ефекти върху бъбреците, надбъбречната кора, артериолите и мозъка, като се свързва със специфични рецептори.

Въпреки че функцията на тези рецептори не е изяснена напълно, подозира се, че те могат да участват в производството на вазодилатация чрез генериране на азотна киселина.

В плазмата ангиотензин II има период на полуразпад само няколко минути, при което се разцепва от ензими, отговорни за разграждането на пептидите при ангиотензин III и IV.

Действие на ангиотензин II

В проксималния канал на бъбрека ангиотензин II е отговорен за повишаване обмяната на натрий и Н. Това води до увеличаване на реабсорбцията на натрий.

Повишените нива на натрий в тялото са склонни да увеличават осмоларността на кръвните течности, което води до промяна в обема на кръвта. Така кръвното налягане на въпросното тяло се повишава.

Ангиотензин II действа и при вазоконстрикция на артериоловата система. В тази система молекулата се свързва с рецептори, свързани с протеин, задейства каскада от вторични пратеници, което води до мощна вазоконстрикция. Тази система причинява повишаване на кръвното налягане.

И накрая, ангиотензин II също действа на нивото на мозъка, като произвежда три основни ефекта. Първо се присъединява областта на хипоталамуса, където стимулира усещанията за жажда, за да увеличи приема на вода от субекта.

Второ, стимулира отделянето на диуретичния хормон. Това води до увеличаване на реабсорбцията на вода, поради въвеждането на аквапоринови канали в бъбрека.

Трето, ангиотензинът намалява чувствителността на барорецепторите, намалявайки реакцията на повишено кръвно налягане.

Действие на алдостерон

Тази молекула действа и на нивото на надбъбречната кора, по-специално в зоната гломерулоза. Тук се стимулира освобождаването на хормона алдостерон - молекула от стероиден характер, която предизвиква увеличаване на реабсорбцията на натрий и калийната екскреция в дисталните канали на нефроните.

Алдостеронът действа като стимулира вкарването на луминални натриеви канали и базолатерални натриеви калиеви протеини. Този механизъм води до повишена реабсорбция на натрий.

Това явление следва същата логика като споменатата по-горе: води до повишаване на осмоларността на кръвта, повишаване на налягането на пациента. Има обаче определени разлики.

Първо, алдостеронът е стероиден хормон, а ангиотензин II не е. В резултат на това той работи, като се свързва с рецепторите в ядрото и променя транскрипцията на гени.

Като такъв, ефектите на алдостерон могат да отнемат часове - дори дори дни - докато ангиостензин II действа бързо.

Клинично значение

Патологичното функциониране на тази система може да доведе до развитие на заболявания като хипертония - което води до повишено кръвообращение при неподходящи ситуации.

От фармакологична гледна точка системата често се манипулира при управление на сърдечна недостатъчност, хипертония, захарен диабет и сърдечни пристъпи. Някои лекарства, като еналаприл, лосартан, спиронолактон, действат за намаляване на ефектите на RAAS. Всяко съединение има определен механизъм на действие.

Препратки

1. Chappell, MC (2012). Некласическата система на ренин-ангиотензин и бъбречна функция. Изчерпателна физиология, 2 (4), 2733.
2. Grobe, JL, Xu, D., и Sigmund, CD (2008). Вътреклетъчна ренин-ангиотензинова система в невроните: факт, хипотеза или фантазия. Физиология, 23 (4), 187-193.
3. Rastogi, SC (2007). Основи на физиологията на животните. New Age International.
4. Sparks, MA, Crowley, SD, Gurley, SB, Mirotsou, M., & Coffman, TM (2014). Класическа система Ренин-Ангиотензин във физиологията на бъбреците. Изчерпателна физиология, 4 (3), 1201-28.
5. Zhuo, JL, Ferrao, FM, Zheng, Y., & Li, XC (2013). Нови граници в интрареналната ренин-ангиотензинова система: критичен преглед на класическите и новите парадигми. Граници в ендокринологията, 4, 166.