교감신경계 약물에 대한 게시물을 작성한 후, 다음에는 어떤 내용으로 글을 쓸까 하다가 우선 심혈관계 내용을 몇 가지 다루어 보기로 결정하였다. 그중 일단 혈압과 관련된 글을 써 보려고 하는데, 그러면 먼저 이 레닌-안지오텐신 시스템을 다루는 것이 좋을 것 같아서 심혈관계 카테고리 첫 글은 RAS로 결정하였다.
레닌-안지오텐신 시스템 (Renin - Angiotensin System)
우선 GPT에게 레닌-안지오텐신 시스템이 어떤 시스템인지 물어봐 볼까?
레닌-안지오텐신 시스템(RAS)은 우리 몸의 혈압과 체액 균형을 조절하는 중요한 호르몬 시스템으로, 신장, 간, 부신 등이 이에 관여한다. 이 시스템은 주로 혈압이 낮거나 나트륨 농도가 감소할 경우 활성화되며, 혈관을 수축시키고 나트륨과 물의 재흡수를 촉진하여 혈압을 상승시키는 역할을 한다.
이런 대답이 나왔다. 역시 깔끔하게 요약해 주었다. 이 RAS는 체내의 평형 상태, 그중에서도 혈압과 나트륨(Na)의 상태를 균형 있게 조절하는 중요한 기능을 가지고 있다. 일단 이 글은 심혈관 카테고리에 있는 만큼, 앞으로는 좀 더 이 '혈압 조절'에 중점을 두고 내용을 전개할 예정이다. 체내 전해질 상태의 조절은 주로 신장 쪽에서 다루는 내용이니까, 그건 다음 기회에 자세히 다루는 걸로 하자.
기타) 글의 분류에 대한 개인적인 생각 (무시해도 된다)
사실 그렇기에 이 RAS 글의 분류를 신장으로 할지 심혈관으로 할지 고민을 좀 했다. 그 결과 다음으로 작성할 글인 ACEI 및 ARB는 주요 심혈관계 약물이니까, 이 RAS 글도 같이 심혈관으로 분류하는 것이 좋을 것 같아 그렇게 하였다. 신장 쪽 카테고리는 아직 만들지 않았는데, 만들게 된다면 그곳에는 이 글의 링크를 참고로 달아두면 아마 괜찮을 것 같다.
1. 레닌 (Renin)
우선 이 시스템의 시작인 레닌(renin)에 대하여 알아보도록 하자. 레닌은 신장에서 분비되는 호르몬... 은 아니고 단백질 분해효소이다. 그래서 이 부분의 내용은 신장의 구조와 기능을 어느 정도 알고 있어야 좋다. 다만 아직 블로그에는 참고할 만한 신장 관련 글이 없는 상황. 그래서 임시로 사진을 하나 구해왔다.
어디서 구했는가 하면 바로 직접 아이패드로 그렸다(...). 쓸만한 저작권 free 사진을 찾는 것보다 직접 만드는 게 시간이 적게 걸릴 것 같아서. (그리고 이번에 만들면 나중에 신장 쪽 글을 작성할 때 재활용할 수 있을 것 같아서.)
신장 세뇨관에 대한 자세한 내용은 이곳에서 살펴보기로 하고, 여기서는 레닌에 집중하도록 하자. 세뇨관에서 레닌과 관련이 있는 부위는 파란색으로 표시된 「사구체옆장치(juxtaglomerular apparatus)」이다. (바로 옆이 사구체(glomerulus)이고, 붉은색은 혈관이다.) 이곳에는 사구체옆세포(juxtaglomerular cell / granular cell), 치밀반점(macula densa), 사구체밖 혈관사이세포(extraglomerular mesangial cell)가 있다.
레닌은 그중 사구체옆세포에서 합성되고 분비되는데, 이 과정에 영향을 미치는 요인은 주로 다음 3가지 경로이다.
(1) 치밀반점 경로 (macular densa pathway)
사구체옆장치의 치밀반점은 신장 세뇨관의 굵은상행각(thick ascending limb) 끝부분에 속해 있다. 따라서 운반체로 Na-K-2Cl cotransporter(NKCC2)가 있는데, 자세한 기능은 생략하고 일단 Na의 농도를 감지하고 재흡수하는 역할을 한다고만 알아 두자. 세뇨관의 Na 농도가 높으면 레닌 분비가 억제되고, 농도가 낮으면 레닌 분비가 항진되게 된다.
참고) NKCC2에 대해서는 위에 있는 '이곳' 링크를 타고 「신장 세뇨관」 글로 가면 거기에 조금 더 자세히 설명해 놓았다.
추가로 하나 더 말하자면 여기서 감지한 Na의 농도가 높으면 수입세동맥(afferent arteriole)을 수축시켜 혈류량을 감소시키고, 농도가 낮으면 수입세동맥을 확장시켜 혈류량을 늘려 GFR이 일정하게 유지되도록 한다. 이를 tubuloglomerular feedback이라 한다.
(2) 신장 내 압수용체 경로 (intrarenal baroreceptor pathway)
혈압이 상승하거나 신장 혈류가 증가하게 되면 레닌 분비가 억제되고, 반대로 혈압이 하강하거나 신장 혈류가 감소하게 되면 레닌 분비가 항진된다.
(3) 교감신경 β 수용체 경로 (β-adrenergic receptor pathway)
앞선 글(링크)에서 다뤘던 교감신경 β₁ 수용체가 이곳에도 존재한다. 따라서 교감신경이 활성화되면 레닌 분비가 항진되게 된다.
2. 안지오텐신 (Angiotensin)
맨 처음 GPT의 요약에서 간이 이 시스템에 관여한다고 했는데, 안지오텐시노겐(angiotensinogen)이라는 물질을 간에서 합성하기 때문에 그렇다. 간에서 합성되어 혈액 속에 있던 안지오텐시노겐은 레닌에 의해 안지오텐신 I(angiotensin I)이 되고, 다시 ACE(angiotensin converting enzyme)라는 물질에 의해 안지오텐신 II(angiotensin II)이 된다.
사실 ACE는 2가지 기능이 있는데, 안지오텐신 I을 안지오텐신 II로 전환하는 것 이외에도 브라디키닌(bradykinin)을 분해하여 불활성화시키기도 한다. (브라디키닌은 혈관을 확장시켜 혈압을 낮추는 물질인데, 이를 억제하게 된다)
여하튼 생성된 안지오텐신 II는 우리 몸에서 여러 작용을 일으키게 된다. 앞선 레닌 분비에 영향을 미치는 요인들을 보면 알겠지만, 체내 Na 증가 / 체액량 상승 / 혈압 상승 시 레닌의 분비는 억제되고, 체내 Na 감소 / 체액량 하강 / 혈압 하강 시 레닌의 분비는 항진되게 된다. 그러므로 안지오텐신 II는 Na를 재흡수하여 (그 과정에서 수분도 같이 증가하니까 체액량도 늘어난다) 혈압을 높일 것이라고 예측할 수 있다.
(1) 혈관
- 혈관 수축이 일어나게 되는데, 주로 모세혈관 이전의 세동맥(arteriole)에서 반응이 현저하게 나타난다.
(2) 신장
- 신장에 있는 세동맥도 수축하게 되는데, 사구체의 수입세동맥(afferent arteriole)보다 수출세동맥(efferent arteriole)이 더 강하게 수축되기 때문에 사구체 내 압력은 증가하고, 사구체여과율(GFR)은 크게 감소하지 않게 된다. (신장 혈류량은 감소하게 된다.)
- 근위 세뇨관의 Na-H exchanger의 활성을 증가시켜 Na 재흡수가 증가하게 된다.
(3) 부신
- 부신 피질에서 알도스테론(aldosterone)의 분비를 촉진한다.
- 부신 수질에서 카테콜아민(catecholamine / 에피네프린과 노르에피네프린)의 유리를 증가시킨다.
(4) 신경계
- 교감신경 활성도가 증가하게 된다. (부신 수질에서 카테콜아민 유리 증가 + 교감신경 말단 NE 유리 증가 및 재흡수 억제 + 중추신경계에 직접 작용하여 교감신경 활성도를 증가시킴)
- 뇌하수체에서 항이뇨호르몬(ADH)의 분비를 촉진시킨다.
모든 작용이 앞서 예측한 대로 Na 재흡수 증가 / 체액량 증가 / 혈압 상승의 방향으로 나타나는 것을 알 수 있다. 자세히 서술하지는 않았지만 부신 피질에서 분비되는 알도스테론(aldosterone)도 Na와 수분의 재흡수를 증가시킨다. (대신 K을 몸 밖으로 배출한다) 따라서 이 시스템은 RAS라고 부르기도 하지만 RAAS(renin-angiotenson-aldosterone system)라고도 많이 부른다.
그렇기에 이어서 알도스테론에 대한 내용을 작성할까도 했지만, 일단 귀찮고(...) 알도스테론은 분류하자면 내분비 내용으로 분류하는 것이 맞는 것 같아서 그냥 이번 글에서는 여기까지만 다루기로 하였다. 알도스테론에 대한 내용은 여기 <부신의 구조와 기능> 편이나 신장 쪽 게시물을 참고하면 된다. (이 RAS를 억제하는 약물(ACEI, ARB)은 이쪽에서)
참고)
이우주의 약리학 강의 제8판
Ganong's Review of Medical Physiology, 26th edition
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