25.8: تنظيم الغدد الصماء لوظائف الكلى

Last updated
Save as PDF

Page ID: 203152

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

أهداف التعلم

وصف كيفية عمل كل من العناصر التالية في التحكم الخارجي لـ GFR: آلية الرينين-أنجيوتنسين والببتيدات الناتريوتية والنشاط الأدرينالي الودي
وصف كيفية عمل كل مما يلي لتنظيم إعادة الامتصاص والإفراز، وذلك للتأثير على حجم البول وتكوينه: نظام الرينين - أنجيوتنسين، والألدوستيرون، والهرمون المضاد لإدرار البول، والببتيدات الناتريوتريك
قم بتسمية وتعريف أدوار الهرمونات الأخرى التي تنظم السيطرة على الكلى

تلعب العديد من الهرمونات أدوارًا محددة ومهمة في تنظيم وظائف الكلى. تعمل على تحفيز أو منع تدفق الدم. بعضها عبارة عن الغدد الصماء التي تعمل من مسافة بعيدة، في حين أن البعض الآخر عبارة عن باراكرين، ويعمل محليًا.

رينين - أنجيوتنسين - ألدوستيرون

الرينين هو إنزيم تنتجه الخلايا الحبيبية للشريان الواصل في JGA. إنه يحول أنزيميًا الأنجيوتنسينوجين (الذي يصنعه الكبد ويدور بحرية) إلى أنجيوتنسين I. يتم تحفيز إطلاقه بواسطة البروستاجلاندين و NO من JGA استجابة لانخفاض حجم السائل خارج الخلية.

ACE ليس هرمونًا ولكنه مهم وظيفيًا في تنظيم ضغط الدم النظامي ووظائف الكلى. يتم إنتاجه في الرئتين ولكنه يرتبط بأسطح الخلايا البطانية في الشرايين والكبيبات الواردة. يقوم بتحويل الأنجيوتنسين الأول غير النشط إنزيميًا إلى أنجيوتنسين II النشط. ACE مهم في رفع ضغط الدم. في بعض الأحيان يتم وصف مثبطات ACE للأشخاص الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم لخفض ضغط الدم.

الأنجيوتنسين II هو مضيق قوي للأوعية يلعب دورًا فوريًا في تنظيم ضغط الدم. إنه يعمل بشكل منهجي للتسبب في تضيق الأوعية وكذلك انقباض كل من الشرايين الواردة والنافذة في الكبيبة. في حالات فقدان الدم أو الجفاف، فإنه يقلل من كل من GFR وتدفق الدم الكلوي، وبالتالي الحد من فقدان السوائل والحفاظ على حجم الدم. عادة ما يتم تحفيز إطلاقه من خلال انخفاض ضغط الدم، وبالتالي فإن الحفاظ على ضغط الدم الكافي هو دوره الأساسي.

يتم إطلاق الألدوستيرون، الذي يُطلق عليه غالبًا «هرمون الاحتفاظ بالملح»، من قشرة الغدة الكظرية استجابة للأنجيوتنسين II أو بشكل مباشر استجابة لزيادة البلازما K ⁺. إنه يعزز إعادة امتصاص Na ⁺ بواسطة النيفرون، مما يعزز احتباس الماء. إنه مهم أيضًا في تنظيم K ⁺، وتعزيز إفرازه. (هذا التأثير المزدوج على اثنين من المعادن وأصله في قشرة الغدة الكظرية يفسر تصنيفها على أنها مورثوكورتيكويد معدني.) ونتيجة لذلك، يكون للرينين تأثير فوري على ضغط الدم بسبب تضيق الأوعية الذي يحفزه الأنجيوتنسين II وتأثيره المطول من خلال تعافي Na ⁺ بسبب الألدوستيرون. في نفس الوقت الذي يتسبب فيه الألدوستيرون في زيادة استرداد Na ⁺، فإنه يسبب أيضًا فقدانًا أكبر لـ K ⁺. البروجسترون هو الستيرويد الذي يشبه هيكليًا الألدوستيرون. إنه يرتبط بمستقبلات الألدوستيرون ويحفز بشكل ضعيف إعادة امتصاص Na ⁺ وزيادة استرداد الماء. هذه العملية غير مهمة عند الرجال بسبب انخفاض مستويات هرمون البروجسترون المتداول. قد يسبب زيادة احتباس الماء خلال بعض فترات الدورة الشهرية عند النساء عندما تزداد مستويات البروجسترون.

الهرمون المضاد لإدرار البول (ADH)

مدرات البول هي أدوية يمكن أن تزيد من فقدان الماء عن طريق التدخل في استعادة المواد المذابة والماء من البول المكون. غالبًا ما يتم وصفها لخفض ضغط الدم. تعتبر القهوة والشاي والمشروبات الكحولية من مدرات البول المألوفة. يعمل ADH، وهو ببتيد من 9 أحماض أمينية تطلقه الغدة النخامية الخلفية، على فعل العكس تمامًا. إنه يعزز استعادة الماء ويقلل حجم البول ويحافظ على الأسمولية البلازمية وضغط الدم. يتم ذلك عن طريق تحفيز حركة بروتينات الأكوابورين إلى غشاء الخلية القمية للخلايا الرئيسية في قنوات التجميع لتشكيل قنوات مائية، مما يسمح بحركة الماء عبر الخلايا من تجويف قناة التجميع إلى الفضاء الخلالي في النخاع الكلوي عن طريق التناضح. ومن هناك، تدخل الشعيرات الدموية المستقيمية لتعود إلى الدورة الدموية. تنجذب المياه إلى البيئة الاسموزية العالية لنخاع الكلى العميق.

إندوثيلين

الإندوثيلين، 21 ببتيدات من الأحماض الأمينية، هي مضيقات قوية للأوعية. يتم إنتاجها بواسطة الخلايا البطانية للأوعية الدموية الكلوية والخلايا الوسيطة وخلايا DCT. تشمل الهرمونات التي تحفز إطلاق الإندوثيلين الأنجيوتنسين II والبراديكينين والإبينيفرين. لا تؤثر عادة على ضغط الدم لدى الأشخاص الأصحاء. من ناحية أخرى، في الأشخاص المصابين بمرض الكلى السكري، يرتفع إندوثيلين بشكل مزمن، مما يؤدي إلى احتباس الصوديوم. كما أنها تقلل من معدل GFR عن طريق إتلاف الخلايا البدوية ومن خلال تضييق الأوعية بشكل فعال لكل من الشرايين الواردة والفعالة.

هرمونات ناتريوتريك

هرمونات الصوديوم هي ببتيدات تحفز الكلى على إفراز الصوديوم - وهو تأثير معادل لتأثير الألدوستيرون. تعمل هرمونات الصوديوم عن طريق تثبيط إطلاق الألدوستيرون وبالتالي تثبيط استعادة Na ⁺ في قنوات التجميع. إذا بقيت Na ⁺ في البول المتشكل، فإن قوتها التناضحية ستسبب فقدانًا متزامنًا للماء. تمنع هرمونات الصوديوم أيضًا إطلاق هرمون ADH، مما سيؤدي بالطبع إلى تقليل استرداد الماء. لذلك، تمنع الببتيدات الناتريوتريك كلاً من Na ⁺ واستعادة الماء. أحد الأمثلة على هذه العائلة من الهرمونات هو هرمون الصوديوم الأذيني (ANH)، وهو عبارة عن ببتيد من 28 من الأحماض الأمينية تنتجه أذينين القلب استجابة للتمدد المفرط للجدار الأذيني. يحدث التمدد المفرط للأشخاص الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم أو قصور القلب. إنه يزيد من معدل GFR من خلال توسع الأوعية المتزامن للشريان الوارد وتضيق الأوعية في الشرايين الفعالة. تؤدي هذه الأحداث إلى زيادة فقدان الماء والصوديوم في البول المكون. كما أنه يقلل من إعادة امتصاص الصوديوم في DCT. يوجد أيضًا الببتيد الناتريوتريك من النوع B (BNP) المكون من 32 حمضًا أمينيًا يتم إنتاجه في بطينات القلب. له تقارب أقل بـ 10 أضعاف لمستقبله، لذا فإن آثاره أقل من تأثيرات ANH. قد يكون دورها هو توفير «الضبط الدقيق» لتنظيم ضغط الدم. إن نصف العمر البيولوجي الأطول لـ BNP يجعله علامة تشخيصية جيدة لفشل القلب الاحتقاني (الشكل\(\PageIndex{1}\)).

هرمون جار درقية

هرمون الغدة الدرقية (PTH) هو ببتيد من الأحماض الأمينية 84 تنتجه الغدد فوق الدرقية استجابة لانخفاض مستويات Ca ⁺⁺ المتداولة. ومن بين أهدافها معاهدة التعاون بشأن البراءات، حيث تحفز هيدروكسيل الكالسيديول إلى كالسيتريول (1,25-هيدروكسي كوليكالسيفيرول، الشكل النشط لفيتامين د). كما أنه يمنع إعادة امتصاص الفوسفات (PO ₃ ^—)، مما يتسبب في فقدانه في البول. سيؤدي الاحتفاظ بالفوسفات إلى تكوين فوسفات الكالسيوم في البلازما، مما يقلل من مستويات Ca ⁺⁺ المتداولة. من خلال تخليص الدم من الفوسفات، يُسمح بمستويات أعلى من ^{Ca ++} المتداولة.

الشكل\(\PageIndex{1}\): الهرمونات الرئيسية التي تؤثر على GFR و RFB.

مراجعة الفصل

تعمل هرمونات الغدد الصماء من مسافة بعيدة وتعمل هرمونات الباراكرين محليًا. يقوم إنزيم الرينين الكلوي بتحويل الأنجيوتنسينوجين إلى أنجيوتنسين 1. يقوم إنزيم الرئة، ACE، بتحويل الأنجيوتنسين 1 إلى أنجيوتنسين II النشط. الأنجيوتنسين II هو مضيق فعال للأوعية يزيد من ضغط الدم. يحفز الأنجيوتنسين II أيضًا إطلاق الألدوستيرون من قشرة الغدة الكظرية، مما يتسبب في احتفاظ قناة التجميع بـ Na ⁺، مما يعزز احتباس الماء وارتفاع ضغط الدم على المدى الطويل. يعزز ADH استعادة المياه عن طريق قنوات التجميع عن طريق تحفيز إدخال قنوات ماء الأكوابورين في أغشية الخلايا. ترتفع الإندوثلين في حالات مرض الكلى السكري، مما يزيد من احتباس Na ⁺ ويقلل GFR. تعمل هرمونات الصوديوم، التي يتم إطلاقها بشكل أساسي من أذين القلب استجابةً لتمدد جدران الأذين، على تحفيز إفراز Na ⁺ وبالتالي تقليل ضغط الدم. يحفز PTH الخطوة الأخيرة في تكوين فيتامين D3 النشط ويقلل من إعادة امتصاص الفوسفات، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات Ca ⁺⁺ المتداولة.

مراجعة الأسئلة

س: ما هو الهرمون الذي يعارض بشكل مباشر عمل هرمونات الصوديوم؟

أ. رينين

ب. أكسيد النيتريك

C. الدوبامين

د. الألدوستيرون

الإجابة: د

س: أي من هذه الأنواع هو مضيق للأوعية؟

أ. أكسيد النيتريك

ب. هرمون ناتريوتريك

سي. البراديكينين

د. أنجيوتنسين 2

الإجابة: د

س: ما هي الإشارة التي تجعل القلب يفرز هرمون الصوديوم الأذيني؟

أ. زيادة ضغط الدم

B. انخفاض ضغط الدم

ج. زيادة مستويات Na ⁺

د. انخفاض مستويات Na ⁺

الإجابة: أ

أسئلة التفكير النقدي

سؤال: ما هي الأعضاء التي تنتج الهرمونات أو الإنزيمات في نظام الرينين-أنجيوتنسين؟

ج: ينتج الكبد أنجيوتنسينوجين، وتنتج الرئتان ACE، وتنتج الكلى الرينين.

س: يؤثر PTH على امتصاص وإعادة استيعاب ماذا؟

A. يؤثر PTH على امتصاص وإعادة امتصاص الكالسيوم.

مسرد المصطلحات

بطانة: مجموعة من الببتيدات المضيقة للأوعية، المكونة من 21 حبة من الأحماض الأمينية؛ تنتجها الخلايا البطانية للأوعية الدموية الكلوية والخلايا الوسيطة وخلايا DCT