Система ренин-ангиотензин-альдостерон: каскад и давление

Система ренин-ангиотензин-альдостерон (РААС) - это гормональный каскад, который удерживает артериальное давление и объём крови в нужных пределах. Когда давление падает или организму не хватает натрия, почки запускают цепочку из фермента и двух гормонов, и она шаг за шагом сужает сосуды и заставляет почки задерживать соль и воду. Понять РААС важнее, чем просто выучить: на её узлах работают самые назначаемые препараты от гипертонии - ингибиторы АПФ и сартаны. Ниже разберём, что запускает каскад, какую роль играют ренин, ангиотензин II и альдостерон, как итог влияет на давление и где студенты чаще всего путаются. Чтобы сразу почувствовать связь стимула, активности звеньев и давления, покрути калькулятор ниже: он показывает каскад целиком и пересчитывает среднее артериальное давление, а дальше мы разберём каждый шаг строго.

Что запускает систему РААС

Каскад включается, когда снижается перфузия почек или падает уровень натрия. Запускающих сигналов три, и все они сходятся на одних и тех же клетках:

1. Падение давления в приносящей артериоле почки. Барорецепторы юкстагломерулярных клеток чувствуют снижение растяжения сосуда и реагируют выбросом ренина.
2. Снижение натрия в дистальном канальце. Клетки плотного пятна (macula densa) улавливают дефицит хлорида натрия и через местные сигналы стимулируют выброс ренина.
3. Активация симпатической нервной системы. При кровопотере или стрессе симпатические нервы напрямую действуют на юкстагломерулярные клетки через бета-1-адренорецепторы.

Итог любого из трёх сигналов один: юкстагломерулярные клетки выделяют в кровь фермент ренин. Это и есть точка запуска всей системы ренин-ангиотензин-альдостерон. В калькуляторе выше за силу этого запуска отвечает ползунок стимула: при значении 1,0 система работает в базальном режиме, выше - это гиповолемия, кровопотеря или дефицит соли.

Рассчитать для своей задачи

Каскад: ренин, ангиотензин I и ангиотензин II

Ренин сам по себе давление не повышает - он лишь фермент, запускающий ферментативную цепочку. Дальше события идут строго по порядку:

• Ангиотензиноген - белок, который постоянно вырабатывает печень и который циркулирует в крови как неактивный предшественник.
• Ренин отрезает от ангиотензиногена короткий фрагмент и превращает его в ангиотензин I - пока ещё слабо активную форму.
• АПФ (ангиотензинпревращающий фермент), в основном в сосудах лёгких, превращает ангиотензин I в ангиотензин II - главный действующий гормон системы.

Именно ангиотензин II делает всю работу. Он связывается с рецептором AT1 на гладких мышцах сосудов и в надпочечниках и запускает два эффекта сразу: прямое сужение сосудов и выброс альдостерона. Чем сильнее стимул, тем больше ренина, а значит, и ангиотензина II, и тем выше активность рецептора AT1 - это видно на столбиковой диаграмме в калькуляторе, где каждое звено сравнивается с нормой.

Рассчитать для своей задачи

Альдостерон и регуляция давления

У ангиотензина II два пути поднять давление, и они работают одновременно.

Первый путь - быстрый, сосудистый. Ангиотензин II через рецептор AT1 напрямую сужает артериолы. Повышается общее периферическое сопротивление, и давление растёт уже через минуты.

Второй путь - медленный, объёмный. Ангиотензин II стимулирует кору надпочечников выделять гормон альдостерон. Альдостерон действует на дистальные канальцы и собирательные трубочки почки, усиливая обратное всасывание натрия (а вместе с ним и воды) в обмен на выведение калия. Организм задерживает соль и воду, объём крови растёт, и давление поднимается уже через часы.

Сумма двух эффектов - сужения сосудов и задержки объёма - и даёт прирост среднего артериального давления. В калькуляторе это итоговая шкала: при стимуле выше нормы и без лекарств давление уходит в зону повышенного, а альдостерон поднимается над линией нормы.

Как лекарства обрывают каскад

Поскольку РААС - линейная цепочка, лекарство можно поставить на любом её узле, и поток ниже точки блокады ослабнет. Два самых частых класса препаратов от гипертонии бьют по соседним звеньям:

• Ингибиторы АПФ (эналаприл, лизиноприл, периндоприл - окончание «-прил») блокируют ангиотензинпревращающий фермент. Ангиотензин I перестаёт превращаться в ангиотензин II, и активного гормона становится меньше.
• Сартаны, или блокаторы рецептора AT1 (лозартан, валсартан - окончание «-сартан»), не мешают образованию ангиотензина II, но закрывают сам рецептор AT1. Гормон есть, но действовать ему некуда.

В калькуляторе это два отдельных ползунка блокады. Подними любой из них - и проследи, где обрывается каскад: при блокаде АПФ сужается поток на шаге ангиотензин I → ангиотензин II, при блокаде AT1 - на шаге к альдостерону и вазоконстрикции. В обоих случаях падают вазоконстрикция и альдостерон, и среднее давление снижается.

Рассчитать для своей задачи

Есть нюанс: при блокаде АПФ ренин по принципу обратной связи нередко растёт - система пытается компенсировать падение ангиотензина II. Поэтому в калькуляторе активность ренина зависит только от стимула, а лекарства обрезают каскад ниже, на уровне фермента и рецептора, - именно там, где они и работают в организме.

Частые ошибки

• Считать ренин гормоном, повышающим давление. Ренин - это фермент. Сам по себе он давление не меняет, а лишь запускает превращение ангиотензиногена в ангиотензин I.
• Путать ангиотензин I и II. Активен ангиотензин II. Ангиотензин I - промежуточная, почти неактивная форма; его задача - стать субстратом для АПФ.
• Приписывать альдостерону сужение сосудов. Альдостерон работает в почке и задерживает натрий и воду. Сужение сосудов - это прямой эффект ангиотензина II через рецептор AT1, а не альдостерона.
• Считать, что сартаны блокируют АПФ. Сартаны закрывают рецептор AT1, а не фермент. Фермент блокируют ингибиторы АПФ. Это разные узлы каскада.
• Забывать про калий. Альдостерон задерживает натрий в обмен на выведение калия, поэтому блокада РААС может, наоборот, повышать калий в крови.

FAQ

Чем ангиотензин II отличается от ангиотензина I? Ангиотензин I - промежуточная, почти неактивная форма, которую ренин получает из ангиотензиногена. Ангиотензин II образуется из него под действием АПФ и является главным действующим гормоном: он сужает сосуды и стимулирует выброс альдостерона.

Что делает альдостерон в системе РААС? Альдостерон - гормон коры надпочечников. Под действием ангиотензина II он усиливает обратное всасывание натрия и воды в почечных канальцах в обмен на калий. Это повышает объём крови и поддерживает артериальное давление.

Чем ингибиторы АПФ отличаются от сартанов? Ингибиторы АПФ блокируют фермент и снижают образование ангиотензина II. Сартаны не мешают его образованию, а закрывают рецептор AT1, через который гормон действует. Результат у обоих классов один - снижение давления, но точки приложения разные.

Коротко

Система ренин-ангиотензин-альдостерон - линейный каскад, который при падении давления или дефиците натрия восстанавливает их через ферментативную цепочку. Стимул запускает выброс ренина, ренин превращает ангиотензиноген в ангиотензин I, АПФ дает ангиотензин II, а тот через рецептор AT1 сужает сосуды и стимулирует альдостерон, удерживающий натрий и воду. Сумма этих эффектов поднимает давление, а ингибиторы АПФ и сартаны обрывают каскад на соседних узлах, поэтому и применяются при гипертонии.