Bagaimana Sistem Renin-Angiotensin Mengawal Tekanan Darah

Sistem renin-angiotensin melibatkan keseimbangan antara dua laluan

Sistem renin-angiotensin (RAS) ialah sekumpulan hormon berkaitan yang bertindak bersama untuk mengawal tekanan darah dan mengawal keradangan. Ia dipanggil sistem kerana setiap bahagian mempengaruhi bahagian lain dan semuanya diperlukan untuk keseluruhannya berfungsi dengan betul.

Sistem renin-angiotensin, bekerja bersama-sama dengan buah pinggang, adalah bahagian yang sangat penting dalam sistem pengawalan tekanan darah badan. Lebih khusus lagi, ini dilakukan melalui laluan sistem renin-angiotensin-aldosteron (RAAS) klasik.

Seorang doktor menulis preskripsi — Imej Wira / Imej Getty

Pengaktifan laluan klasik yang tidak sesuai juga boleh membawa kepada beberapa kesan berbahaya seperti hipertensi, yang mengekalkan tekanan darah tinggi, dan perkembangan penyakit vaskular. Walau bagaimanapun, sistem renin-angiotensin juga menggalakkan tindak balas pelindung, anti-radang melalui laluan renin-angiotensin alternatifnya.

Bersama-sama, laluan RAS klasik dan alternatif mencipta tindak balas yang bertentangan antara satu sama lain, tetapi mengimbangi kesannya.

Cara Laluan RAS Klasik Berfungsi

Ahli penting laluan RAS klasik ialah:

Renin
Angiotensin I
Angiotensin II
Enzim penukar angiotensin 1 (ACE1)
Aldosteron

Renin

Apabila tekanan darah turun atas sebarang sebab, sel-sel khas dalam buah pinggang mengesan perubahan dan melepaskan renin ke dalam aliran darah. Renin dengan sendirinya tidak benar-benar menjejaskan tekanan darah.

Sebaliknya, ia terapung dan menukar angiotensinogen kepada angiotensin I. Angiotensinogen ialah molekul yang dihasilkan terutamanya oleh hati dan beredar ke seluruh aliran darah. Ia tidak dapat mengubah tekanan darah sebagai molekul prekursor. Ia mesti diubah menjadi bentuk aktif angiotensin.

Angiotensin I

Angiotensin I juga tidak banyak mempengaruhi tekanan darah itu sendiri. Sebaliknya, kebanyakan angiotensin I ditukar kepada angiotensin II, hormon yang lebih berkuasa yang menyebabkan perubahan besar dalam tekanan darah.

Enzim penukar angiotensin 1

Penukaran kedua ini, yang menghasilkan angiotensin II, berlaku terutamanya di dalam paru-paru melalui tindakan molekul yang dipanggil enzim penukar angiotensin. Lebih khusus lagi, ia dipanggil enzim penukar angiotensin 1 (ACE1). Penukaran ini boleh disekat oleh ubat yang dipanggil ACE Inhibitors, sejenis ubat tekanan darah tinggi yang penting.

Angiotensin II

Angiotensin II adalah hormon yang sangat kuat yang boleh bertindak secara langsung pada saluran darah, menyebabkan mereka menjadi sempit, atau mengecut, untuk meningkatkan tekanan darah. Ia mempunyai satu lagi fungsi penting—merangsang pembebasan aldosteron.

Aldosteron

Aldosteron adalah hormon yang membantu meningkatkan tekanan darah dengan menyebabkan buah pinggang mengekalkan kedua-dua garam dan air, yang dari masa ke masa meningkatkan jumlah cecair dalam badan. Peningkatan ini, seterusnya, meningkatkan tekanan darah.

Laluan Sistem RAA Klasik — Imej Ttsz / Getty

Kesan Lain Laluan RAA: Neural dan Renal

Selain daripada saluran darah, angiotensin II juga boleh mengikat kepada reseptor yang terletak di bahagian tubuh yang berlainan. Ia mengawal tekanan darah dengan menghantar mesej ke otak dan buah pinggang untuk membantu meningkatkan tekanan darah.

Kesan saraf

Angiotensin II merangsang kawasan di otak yang dipanggil “pusat dahaga” untuk membantu meningkatkan tekanan darah. Pusat dahaga ini terletak di bahagian otak yang dipanggil hypothalamus. Apabila pusat dahaga diberitahu oleh angiotensin II bahawa tekanan darah terlalu rendah, ia menimbulkan rasa dahaga. Minum air, kemudian, meningkatkan jumlah cecair dalam badan dan meningkatkan tekanan darah.

Angiotensin II juga merangsang “tindak balas melawan atau lari” badan untuk membantu meningkatkan tekanan darah. Tindak balas ini, yang biasanya diaktifkan semasa situasi tertekan, menyebabkan jantung mengepam lebih cepat dan kuat untuk meningkatkan jumlah peredaran dan tekanan darah.

Kesan buah pinggang

Dahaga bukan satu-satunya mesej dari otak sebagai tindak balas kepada tekanan darah rendah. Angiotensin II juga memberitahu hipotalamus untuk meningkatkan pengeluaran protein yang dipanggil hormon antidiuretik. Hormon ini bergerak dari otak ke buah pinggang dan memberitahu buah pinggang untuk menyerap semula air daripada air kencing.

Angiotensin II juga bertindak secara langsung pada buah pinggang untuk membantu meningkatkan lagi tekanan darah dan aliran darah dengan memberitahu buah pinggang untuk:

Mengecutkan saluran darahnya yang kecil untuk membantu meningkatkan tekanan darah
Meningkatkan pengekalan natrium dan air
Mengawal kadar cecair penapisan buah pinggang

Sebagai pengawal selia tekanan darah jangka panjang, laluan RAS klasik mempunyai tahap asas aktiviti yang tetap, dan sebenarnya berfungsi seperti pedal gas kereta. Tekanan berterusan pada pedal gas diperlukan untuk memastikan kereta bergerak ke hadapan, walaupun anda hanya mahu pergi pada kelajuan yang sama.

Sekiranya anda perlu, anda boleh menekan pedal ke bawah secara tiba-tiba untuk mempercepatkan dengan cepat. Begitu juga, aktiviti berterusan dalam laluan RAS klasik memastikan tekanan darah stabil dalam jangka masa panjang, tetapi letusan tindakan secara tiba-tiba adalah mungkin apabila tindak balas pantas diperlukan.

Laluan RAS Klasik dan Tekanan Darah Tinggi

Laluan RAS klasik dikenali sebagai faktor penting dalam penyakit jantung. Satu penyakit jantung yang biasa di Amerika Syarikat ialah tekanan darah tinggi kronik, juga dikenali sebagai hipertensi. Menurut Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit (CDC), hipertensi menjejaskan kira-kira separuh daripada orang dewasa di Amerika Syarikat.

Sesetengah orang dengan hipertensi tidak mempunyai punca yang boleh dikenal pasti. Ini dirujuk sebagai hipertensi primer, atau penting. Orang lain menghidap hipertensi disebabkan oleh sebab sekunder. Hipertensi sekunder boleh disebabkan oleh ketidakseimbangan hormon dalam laluan RAS klasik. Sebagai contoh, tumor dalam kelenjar adrenal boleh membebaskan jumlah aldosteron yang berlebihan dan membawa kepada pengekalan cecair dan tekanan darah tinggi.

Banyak kertas saintifik, pembentangan persidangan, dan buku teks telah ditulis tentang kepentingan laluan RAS klasik dalam peraturan tekanan darah. Ini adalah bidang penyelidikan yang masih diteruskan oleh saintis lebih daripada 50 tahun selepas penemuan sistem itu.

Butiran sistem renin-angiotensin-aldosteron terus disiasat dan boleh membantu kami memahami lebih lanjut:

Mengapa orang mengalami hipertensi primer (penting).
Mengapa sesetengah orang tidak bertindak balas dengan baik terhadap rawatan tekanan darah tinggi biasa
Mengapa sesetengah orang dengan tekanan darah tinggi mengalami lebih banyak komplikasi daripada yang lain

Sebagai contoh, pesakit kulit hitam dengan tekanan darah tinggi selalunya tidak bertindak balas terhadap perencat ACE sama seperti ubat lain. Ini berkemungkinan kerana orang Afrika-Amerika mempunyai tahap aktiviti yang berbeza dalam sistem renin-angiotensin-aldosteron mereka, yang menjadikan mereka kurang sensitif terhadap ubat-ubatan yang berfungsi dengan menyekat sistem

Perencat RAA dan Tekanan Darah Tinggi

Beberapa rawatan tekanan darah tinggi yang berkesan telah dibangunkan sebagai hasil langsung daripada pemahaman kami tentang sistem renin-angiotensin-aldosteron.

Inhibitor ACE menghentikan penukaran angiotensin I kepada angiotensin II.
Penyekat reseptor angiotensin (ARB) menghalang angiotensin II daripada mengikat saluran darah dan menyebabkan vasokonstriksi.
Pil air, atau diuretik, membantu menyingkirkan cecair dengan memberitahu badan mengeluarkan air dan natrium melalui kencing.

Walaupun kami mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang cara menguruskan tekanan darah tinggi kronik, butiran terperinci sistem renin-angiotensin-aldosteron masih ditemui.

Bagaimana Laluan RAS Alternatif Berfungsi

Akhirnya, angiotensin I, angiotensin II, dan aldosteron dipecahkan kepada molekul lain. Sebahagian daripada molekul lain ini bertindak dalam laluan alternatif yang berkait rapat yang menentang kesan laluan klasik. Ahli penting laluan alternatif termasuk:

Enzim penukar angiotensin 2
Angiotensin-(1-7)
Angiotensin-(1-9)

Walaupun laluan RAS klasik mengawal tekanan darah dan cecair badan, ia juga mempunyai kesan negatif pelengkap pada badan yang menggalakkan keradangan. Beberapa tindak balas keradangan laluan RAS klasik termasuk:

Penyempitan saluran darah, atau penyempitan
Peningkatan tindak balas keradangan paru-paru
Peningkatan tindak balas tekanan sel
Peningkatan aritmia atau degupan jantung yang tidak normal
Peningkatan rintangan insulin

Laluan RAS alternatif menentang kesan angiotensin II dengan menurunkan tekanan darah. Ia juga mempunyai tindak balas anti-radang. Beberapa jawapan ini termasuk:

Kelonggaran saluran darah, atau pelebaran
Mengekalkan pengaliran darah dan pengoksigenan dalam paru-paru
Pengurangan tindak balas tekanan sel
Kelonggaran saluran koronari jantung
Pengurangan rintangan insulin

Anda boleh menganggap sistem RAS alternatif sebagai brek pada laluan RAA klasik. Oleh kerana laluan RAA klasik dan alternatif bertentangan antara satu sama lain, ia bertindak untuk mengimbangi kesan sistemiknya.

Sistem RAA dan COVID-19

Penyakit Coronavirus 2019 (COVID-19), atau SARS-CoV-2, membawa kepada wabak global yang menjejaskan hampir 200 juta orang di seluruh dunia setakat Julai 2021. Penyakit ini dikaitkan dengan komplikasi teruk pada orang yang mempunyai penyakit kardiovaskular yang sedia ada, seperti hipertensi dan diabetes.

Sistem renin-angiotensin memainkan peranan penting dalam proses penyakit berjangkit COVID-19.

SARS-CoV-2 menggunakan enzim penukar angiotensin 2 (ACE 2) sebagai “reseptor” dan titik masuk selular untuk menjangkiti pelbagai sel dalam badan. Lebih khusus lagi, ACE 2, yang tertanam dalam permukaan sel, dikenali oleh protein spike pada virus COVID-19. Pengiktirafan ini membawa kepada hubungan kunci dan kunci yang membuka pintu untuk virus masuk.

Virus COVID-19 mengikat ACE 2 untuk memasuki sel — Dr_Microbe / Getty Images

Enzim penukar angiotensin 2 (ACE2)

Walaupun ACE 2 melindungi daripada kesan keradangan berbahaya angiotensin II, dengan kehadiran virus COVID-19, ACE 2 tidak dapat berfungsi dengan cara perlindungan ini. Ia sibuk dengan memudahkan kemasukan virus ke dalam sel. Ini membawa kepada pengurangan tindak balas anti-radang dan memburukkan gejala dan jangkitan COVID-19.

Sistem RAA dicirikan dengan baik dalam penyakit kardiovaskular seperti hipertensi, kegagalan jantung dan penyakit buah pinggang. Beberapa ubat yang menghalang laluan RAA klasik telah dibangunkan dan berkesan membantu mengurangkan perkembangan penyakit vaskular.

Perencat RAA juga secara tidak langsung menjejaskan laluan RAA alternatif dan proses penyakit berjangkit COVID-19. Adalah penting untuk bercakap dengan pembekal perubatan anda tentang risiko dan faedah rawatan dengan perencat RAA.

Soalan Lazim

Apakah fungsi aldosteron?

Aldosteron adalah hormon yang membantu badan menguruskan paras air dan natrium. Ia melakukan ini dengan meningkatkan jumlah air dan natrium yang diserap semula oleh buah pinggang, yang mempunyai kesan meningkatkan jumlah darah dan tekanan darah. Dalam sesetengah kes, ketidakseimbangan aldosteron boleh menyebabkan tekanan darah tinggi.

Mengapa sistem RAA penting?

Sistem RAA adalah salah satu sistem tindak balas hormon yang paling penting dalam badan kerana ia mengawal tekanan darah, keseimbangan cecair, keseimbangan elektrolit (natrium dan kalium), dan keseimbangan antara kesan keradangan dan anti-radang. Sistem RAA juga telah ditunjukkan memainkan peranan dalam proses penyakit berjangkit COVID-19.