كيف يبدأ النظام
يعد انخفاض ضغط التروية في الكلى الأساس لتفعيل نظام RAAS. يحدث هذا أثناء حالات فقد الدم، أو انخفاض ضغط الدم العام، أو الجفاف الناتج عن القيء الشديد والإسهال والتعرق الغزير. ويُعد انخفاض تركيز $NaCl$ محفزاً هاماً آخر.
تستجيب لهذه التغييرات الخلايا المجاورة للكبسولة الكبيبية الواقعة في الشرايين الواردة للكلى. عند انخفاض الضغط أو تراجع الإشارات العصبية القادمة من مستقبلات الضغط، تبدأ هذه الخلايا في تصنيع وإفراز الرينين في الدم، وهو إنزيم محلل للبروتين نوعي.
الشلال البيوكيميائي للتحولات
تتمثل عمل نظام RAAS في سلسلة من التفاعلات البروتينية المتتالية:
- المادة الأساسية هي مولد الأنجيوتنسين (الأنجيوتنسينوجين)، وهو بروتين يتم إنتاجه في الكبد.
- يقوم إنزيم الرينين بتحلل مولد الأنجيوتنسين مائيّاً، قاطعاً عنه جزءاً ببتيديّاً. ونتيجة لذلك يتكون الأنجيوتنسين I غير النشط، والذي يتكون من 10 أحماض أمينية.
- هنا يدخل إنزيم محول الأنجيوتنسين (ACE) حيز التنفيذ، والمعروف أيضاً باسم كاربوكسي ديبيبتيديل بيبتيديز. حيث يقوم بقطع حمضين أمينيين من الطرف الكربوكسي (C-terminal) للأنجيوتنسين I.
- النتيجة النهائية هي تكوين الأنجيوتنسين II، وهو ببتيد نشط يتكون من 8 أحماض أمينية.
تأثيرات الأنجيوتنسين II وآلية عمل الألدوستيرون
يقوم الأنجيوتنسين II الجاهز بتنفيذ تأثيره عبر ثلاث آليات:
- قبض الأوعية الدموية: يقلص بقوة خلايا العضلات الملساء الوعائية، مما يسبب ارتفاع ضغط الدم.
- التأثير المركزي: يحفز مركز العطش.
- تنشيط الغدة الكظرية: عبر نظام إينوزيتول فوسفات، يحفز تخليق القشراني المعدني الألدوستيرون في قشرة الكظر.
يتم تخليق الألدوستيرون عبر السلسلة التالية: الكوليسترول $\rightarrow$ البريغنينولون $\rightarrow$ البروجسترون $\rightarrow$ الكورتيكوستيرون $\rightarrow$ الألدوستيرون. عند اختراقه للخلايا المستهدفة في الأنابيب الكلوي، يرتبط بمستقبل داخل الخلايا. يؤثر هذا المعقد على الحمض النووي (DNA) للنواة، محفزاً تخليق البروتينات:
- مكونات قنوات الصوديوم (ENaC): تندمج في الغشاء القمي، مما يعزز إعادة امتصاص $Na^+$.
- مضخة $Na^+,K^+$-ATPase: تتوضع على الغشاء القاعدي، ضخ الصوديوم المعاد امتصاصه إلى الدم.
- إنزيمات دورة حامض الستريك (مثل سيترات سينثاز): توفر إنتاج أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) للنقل النشط.
يعد احتباس الصوديوم إشارة لمستقبلات الأسمولية في ما تحت المهاد (الهيبوثالاموس). وستجابةً لذلك، يتم تحفيز إفراز الهرمون المضاد لإدرار البول (ADH) من النهايات العصبية للفص الأمامي للغدة النخامية. يعزز الـ ADH إعادة امتصاص الماء في القنوات الجامعة، مما يعيد حجم الدم بشكل نهائي.
فيزيولوجيا المرضية لنظام RAAS
تؤدي الخلل في نظام التنظيم إلى تطور أمراض خطيرة:
- ارتفاع ضغط الدم الكلوي (الوعائي الكلوي): يتطور عند انخفاض ضغط التروية الموضعي (على سبيل المثال، بسبب تضيق الشريان الكلوي أو تصلب الكلى). تسجل الكلية "خطأً" انخفاض ضغط الدم على خلفية ضغط الدم الجهاز الطبيعي وتقوم بتفعيل نظام RAAS بأكمله. النتيجة هي ارتفاع مستمر في الضغط أعلى من المعدل الطبيعي. يتم علاجها بإستئصال الكلية أو وصف مثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين (ACE inhibitors).
- فرط الألدوستيرونية الأولي (متلازمة كون): يحدث بسبب ورم غدي في الغدة الكظرية أو تضخم انتشار لخلايا المنطقة الكبيبية. يسبب فائض الألدوستيرون فرط صوديوم الدم، ووذمة، وارتفاع ضغط الدم. وفي الوقت نفسه، يتم طرح أيونات $K^+$ و $Mg^{2+}$ والبروتينات ($H^+$) بشكل مفرط، مما يؤدي إلى ضعف العضلات وقلويّة استقلابية.
- فرط الألدوستيرونية الثانوي: ناتج عن ارتفاع مستويات الرينين والأنجيوتنسين II، والتي تحفز قشرة الكظر بشكل مفرط.
باختصار: إجابات عن أسئلة حول الموضوع
في بطانة الأوعية الدموية لأي أعضاء تكون نشاط إنزيم محول الأنجيوتنسين (ACE) أعلى ما يمكن؟
أعلى نشاط / التوضع الأساسي لإنزيم محول الأنجيوتنسين (ACE) يكون في الرئتين. تشير المصادر إلى أن ACE يتم إنتاجه بشكل أساسي في الرئتين، ويتواجد أيضاً في بطانة الأوعية الدموية للأعضاء الأخرى.
في شلال RAAS، يقوم ACE، أو كاربوكسي ديبيبتيديل بيبتيديز، بتحويل الأنجيوتنسين I إلى الأنجيوتنسين II عن طريق إزالة ثنائي الببتيد / حمضين أمينيين من الطرف C.
ما هي أنواع المستقبلات التي يرتبط بها الأنجيوتنسين II لتحقيق قبض الأوعية الدموية؟
يتفاعل الأنجيوتنسين II مع مستقبلات الغشاء للخلايا المستهدفة من نوعين: AT1 و AT2.
تشير المصادر أيضاً إلى أن الأنجيوتنسين II هو قابض قوي للأوعية الدموية: فهو يسبب تضيق الأوعية، وانقباض خلايا العضلات الملساء الوعائية، وارتفاع ضغط الدم.
ما هي المحفزات، بالإضافة إلى الأنجيوتنسين II، التي يمكنها تحفيز إفراز الألدوستيرون مباشرة بواسطة قشرة الكظر؟
بالإضافة إلى الأنجيوتنسين II، فإن ارتفاع تركيز البوتاسيوم في الدم يحفز إفراز الألدوستيرون بواسطة قشرة الكظر بشكل مباشر.
وفقاً لآلية التغذية الراجعة السلبية، يتم تنظيم إفراز هذا القشراني المعدني على النحو التالي:
- فرط بوتاسيوم الدم - يحفز إفراز الهرمون.
- نقص بوتاسيوم الدم - يثبط الإفراز.
يقوم الألدوستيرون المفرز بتعزيز طرح (إفراز) أيونات البوتاسيوم والبروتينات، كما يحفز إعادة امتصاص أيونات الصوديوم في الأنابيب الملتوية البعيدة، مستعيداً التوازن الطبيعي للكهارل في سوائل الجسم.
الشلال: الرينين يقطع مولد الأنجيوتنسين (حتى 10 حامض أميني)، وACE يقطع بنشاط (حتى 8 حامض أميني)، والألدوستيرون يراكم الصوديوم.
أسئلة من المحاضرات والامتحانات
كيف تعمل مثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين في ارتفاع ضغط الدم الكلوي؟
تقوم الأدوية بحظر إنزيم ACE، مما يقطع تحول الأنجيوتنسين I غير النشط إلى الأنجيوتنسين II النشط. هذا يقلل من قبض الأوعية الدموية وإنتاج الألدوستيرون، مما يقلل من احتباس الماء والصوديوم، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الدم.
كيف تفرق بين فرط الألدوستيرونية الأولي والثانوي؟
يعتمد التشخيص التفريقي على قياس نشاط الرينين في البلازما. في فرط الألدوستيرونية الأولي (متلازمة كون)، ينخفض نشاط الرينين بسبب آلية التغذية الراجعة السلبية. أما في الفرعي/الثانوي، يرتفع نشاط الرينين.
لماذا تتطور القلويّة الاستقلابية في متلازمة كون؟
يجبر فائض الألدوستيرون الكلى ليس فقط على إعادة امتصاص الصوديوم، بل وأيضاً على طرح أيونات البوتاسيوم والبروتينات ($H^+$) في البول بشكل مكثف. يؤدي فقدان التكافؤات الحمضية ($H^+$) إلى انزياح درجة حموضة الدم (pH) نحو الجانب القلوي، أي إلى قلويّة استقلابية.
مواضيع أخرى للمراجعة في نفس السياق
- آلية نقل الإشارة داخل الخلايا عبر نظام إينوزيتول فوسفات
- تخليق بروتينات القنوات (ENaC) وانسيمات دورة حامض الستريك تحت تأثير الألدوستيرون
- ارتباط نظام RAAS بإفراز الهرمون المضاد لإدرار البول (ADH)
- مبدأ التغذية الراجعة السلبية في تنظيم الرينين
- التشخيص التفريقي لمتلازمة كون وفرط الألدوستيرونية الثانوي
مواضيع أخرى في قسم «التنظيم الهرموني للأيض ووظائف الجسم»
دروس فيديو مجانية: الكيمياء الحيويةدروس قصيرة مع ملخصات — بدون تسجيل.
تم إعداد المادة بواسطة أعضاء هيئة التدريس في WhiteCoat Pro وفقاً للمنهج الدراسي لكليات الطب. وهي ذات طابع تعليمي.