Физиология на рениновата система
Ренинът е протеолитичен ензим, произвеждан и съхраняван в гранули от юкстагломерулни клетки, които обграждат a4-ферентните артериоли на бъбречните гломерули. Ренинът съществува в активна и неактивна форма. Не е ясно дали неактивната форма е прекурсор (проренин) или се образува като продукт след освобождаването на ренин. Юкстагломеруларният апарат включва както юкстагломерулни клетки, така и клетки на макула денса. Ренинът действа върху основния субстрат ангиотензиноген (а2-глобулин, присъстващ в кръвта, произведен от черния дроб), образувайки от него ангиотензин I декапептид (фиг. 325-5). След това ангиотензин I под въздействието на конвертиращ ензим се трансформира в ангиотензин II октапептид чрез разцепване на две С-терминални аминокиселини. Ангиотензин II е най-активното пресорно съединение (на мол. тегло), произведено в тялото, и упражнява своя пресорен ефект чрез директно засягане на гладкомускулните клетки на артериолите. В допълнение, ангиотензин II служи като мощен стимулатор на производството на алдостерон от гломерулната зона на надбъбречната кора; нонапептидът ангиотензин III може също да стимулира производството на алдостерон. Ангиотензин II се унищожава бързо от ангиотензиназите (полуживотът му е около 1 минута), докато полуживотът на ренин е по-дълъг (10-20 минути). Тъканите на други органи, като матката, кръвоносните съдове, мозъка и слюнчените жлези, също произвеждат рениноподобни съединения. Значението на тези така наречени изоренини е неизвестно.
Фиг.325-5 Връзка между обемната и калиевата обратна връзка при тяхното действие върху секрецията на алдостерон.
Нивото на секреция на алдостерон се определя от интегрирането на сигнали от всяка верига.
секрецияренинът се контролира от четири независими фактора и количеството освободен ренин е резултантното действие на всички тях. Юкстагломерулните клетки, които са специализирани миоепителни клетки, разположени в средната обвивка на стената на аферентната артериола, действат като миниатюрни сензори, които възприемат бъбречното перфузионно налягане и съответните промени в перфузионното налягане в аферентните артериоли. Например, при условия на намаляване на обема на циркулиращата кръв, има съответно намаляване на перфузионното налягане в бъбреците и в резултат на това налягането в аферентните артериоли (виж Фиг. 325-5). Юкстагломерулните клетки възприемат това като намаляване на якостта на опън на стените на аферентните артериоли. В отговор тези клетки освобождават големи количества ренин в бъбречната циркулация, което води до образуването на ангиотензин I, който се превръща в ангиотензин II в бъбреците и периферните тъкани чрез действието на пептидил пептид хидролаза (т.нар. конвертиращ ензим). Ангиотензин II стимулира надбъбречната кора да отделя алдостерон. Повишеното ниво на алдостерон в кръвната плазма води до увеличаване на задържането на натрий в бъбреците и по този начин води до увеличаване на обема на извънклетъчната течност. Това от своя страна премахва първоначалния сигнал за освобождаване на ренин. В този контекст системата ренин-ангиотензин-алдостерон осигурява регулирането на обема на течността чрез адекватна промяна на транспорта на натрий в бъбречните тубули.
Вторият механизъм на регулиране на секрецията на ренин е концентриран в клетките на macula densa, група от епителни клетки на дисталните извити тубули, разположени срещу юкстагломеруларните клетки. Те са в състояние да изпълняват функцията на хеморецептори, които следят нивото на натрий (или хлорид) в дисталните тубули и предаваттази информация към юкстагломерулните клетки, където се извършва необходимата модификация на секрецията на ренин. Когато повишено количество филтриран натрий навлезе в macula densa, обратната връзка в юкстагломеруларния комплекс се затваря, което води до освобождаване на големи количества ренин, което може да намали скоростта на гломерулна филтрация и по този начин да намали количеството филтриран натрий.
Симпатиковата нервна система регулира освобождаването на ренин в отговор на преместването на тялото в изправено положение. Механизмът на въздействие е или директно активиране на аденилат циклазата в юкстагломерулните клетки, или непряко действие върху тези клетки или клетките на макулата чрез свиване на аферентните артериоли.
И накрая, факторите в кръвта също могат да повлияят на освобождаването на ренин. Увеличаването на калия в диетата директно намалява секрецията на ренин; намаляването на приема на калий повишава секрецията на ренин. Значението на тези ефекти на калия остава неясно. Сам по себе си ангиотензин II може по обратен път да инхибира секрецията на ренин, независимо от промените в бъбречния кръвен поток, налягането или секрецията на алдостерон. Освобождаването на ренин може също да бъде инхибирано от предсърдни натриуретични пептиди. По този начин в сложната регулация на секрецията на ренин участват както интраренални (рецептори за налягане и macula densa), така и извънбъбречни (симпатикова нервна система, калий, ангиотензин и др.) Механизми. Това ниво на секреция на ренин вероятно отразява действието на всички тези фактори, но интрареналните механизми са преобладаващи.