Thành phần của hệ renin angiotensin

Ngoài khả năng của thận kiểm soát huyết áp thông qua những thay đổi về thể tích dịch ngoại bào, thận cũng có một cơ chế mạnh mẽ để kiểm soát huyết áp: hệ thống renin-angiotensin.

Renin là một enzyme protein được tạo ra bởi thận khi huyết áp động mạch giảm quá thấp. Đổi lại, nó làm tăng huyết áp động mạch theo nhiều cách, do đó giúp điều chỉnh lại sự giảm huyết áp.

Hình cho thấy các bước mà hệ thống renin-angiotensin giúp điều hòa huyết áp.

Renin được tổng hợp và lưu trữ ở dạng không hoạt động gọi là prorenin trong các tế bào cận cầu thận (juxtaglomerular-tế bào JG) của thận. Các tế bào cận cầu thận được biến đổi từ các tế bào cơ trơn nằm chủ yếu trong thành của tiểu động mạch đến ngay gần cầu thận. Khi huyết áp động mạch giảm, phản ứng nội tại trong thận tạo ra nhiều phân tử prorenin trong các tế bào cận cầu thận để phân cắt và giải phóng renin. Hầu hết các renin đi vào máu đến thận và sau đó đi ra khỏi thận lưu thông khắp cơ thể. Tuy nhiên, một lượng nhỏ renin ở lại trong thận và thực hiện một số chức năng bên trong thận.

Hình. Cơ chế co mạch của renin-angiotensin để kiểm soát áp lực động mạch.

Renin tự nó là một loại enzyme, không phải là một chất vận mạch. Renin hoạt động như một enzyme trên một protein huyết tương khác, một globulin được gọi là chất nền của renin (hoặc angiotensinogen), để giải phóng một peptide 10aa, angiotensin I. Angiotensin I có tính chất co mạch nhẹ nhưng không đủ gây ra những thay đổi đáng kể chức năng tuần hoàn. Renin tồn tại trong máu trong vòng 30 phút đến 1 giờ và tiếp tục gây ra sự hình thành của nhiều angiotensin I hơn trong suốt thời gian này.

Trong vòng một vài giây đến vài phút sau khi hình thành angiotensin I, hai axit amin tiếp tực được tách ra từ angiotensin I để tạo thành peptid 8aa là angiotensin II. Việc chuyển đổi này xảy ra với một mức độ lớn trong phổi trong khi máu chảy qua các mạch máu nhỏ của phổi, xúc tác bởi một enzyme gọi là angiotensin-converting enzyme  có ở tế bào nội mô của mạch phổi. Các mô khác như thận và mạch máu cũng chứa men chuyển và do đó tạo angiotensin II tại khu vực. Angiotensin II là một chất co mạch cực kỳ mạnh, và nó ảnh hưởng đến chức năng tuần hoàn theo những cách khác. Tuy nhiên, nó vẫn tồn tại trong máu chỉ trong 1 hoặc 2 phút, vì nó nhanh chóng bị bất hoạt bởi nhiều enzyme của máu và mô  gọi chung angiotensinases.

Angiotensin II có hai tác dụng chính để làm tăng huyết áp. Việc đầu tiên trong số này, co mạch ở nhiều vùng của cơ thể, xảy ra nhanh chóng. Co mạch xảy ra mạnh mẽ ở các tiểu động mạch và ít hơn ở các tĩnh mạch. Co thắt các tiểu động mạch làm tăng tổng kháng ngoại vi, qua đó nâng huyết áp. Ngoài ra, co thắt nhẹ của các tĩnh mạch làm tăng lượng máu trở về tim, qua đó giúp tim bơm máu với áp lực ngày càng tăng.

Tác dụng thứ hai khiến angiotensin II làm tăng huyết áp động mạch là làm cho thận giảm sự bài tiết của cả muối và nước. Điều này làm tăng thể tích dịch ngoại bào, sau đó làm tăng huyết áp động mạch trong những giờ và ngày tiếp theo. Ảnh hưởng lâu dài này, diễn ra thông qua cơ chế thể tích dịch ngoại bào, thậm chí còn mạnh hơn cơ chế co mạch cấp tính cuối cùng làm tăng huyết áp.