Ренин-Ангиотензин жүйесін математикалық модель көмегімен
фармокологиялық модуляциялау
Алпысбай Гулбану Еркінқызы
Ғылыми жетекші: Бедельбаев Агын Абдешевич
Резюме
Ренин-Ангиотензин жүйесі артериялық
қысымның өздігінен реттеліп
отыруы мен бүйректің жүрек-қан айналым жүйесі ауруларының туындауында
маңызды рөл атқаратын жүйе. Ренин-Ангиотензин жүйесі тым белсенді болса,
артериалық қысым өте жоғары болады. Барлық гипотензивті препараттар(қан
қысымын төмендететін препараттар) бұл жүйені шектеуге бағытталған.
Мақалада Ренин-Ангиотензин жүйесінің адам ағзасындағы реакцияларын
сипаттайтын
математикалық
моделі
келтірілген.
Бұл
модель
дифференциалдық
теңдеулер
жиынынан
тұрады.
Бұл
теңдеулер
гипертониялық ауруы бар емделушілер мен нормотензивті емделушілерді
және оларды емдеудің фармокотерапевттік тәсілін моделдеуге мүмкіндік
береді. Мұнда артериялық қысымның эффект мөлшері мен Ренин-
Ангиотензин жүйесінің биохимиялық компоненттері арасындағы тәуелділік
келтірілген. Ренин-Ангиотензин жүйесін математикалық моделдеу артериялық
қысым мен фармакотерапияны гомеостатикалық
бақылаудың қиындықтары
туралы ақпарат алуда ең ұтымды әдіс болып табылады.
Кіріспе
Пәнаралық зерттеулер кез келген саладағы әдістер мен құралдарды
біріктіру арқылы ғылыми прогресті жақсартуы мүмін. Бұл көбіне
молекулалық биологияға тән. Қайта қосу, тербелістер, қалпына келтіру сияқты
әр түрлі биологиялық жүйелерді жақсы түсіну үшін олардың математикалық
моделдері жасалған [1,2]. Сигналдарды жіберу арқылы динамикалық моделдеу
және имитациялау жүйелік биологияның басты тақырыбы болып табылады
және тәжірибелік немесе теориялық базасы бар зерттеушілердің назарын өзіне
аудартуда [3]. Жүрек-қантамыр-бүйрек физиологиясы модуляторлары ішінде
РАЖ артериялық қысымды, ұлпа перфузиясы
мен жасушадан тыс көлемді
гомеостатикалық бақылауда басты рөл атқарады. Сондықтан ол қазірдің
өзінде ауруды емдеу үшін сәтті дәрілік нысана болып отыр [4].
Бүйректің негізгі морфологиялық және функционалдық бірлігі нефрон
болып табылады. Әрбір бүйректе 1 млн. нефрон болады және олар бір -
бірінен тәуелсіз түрде қанды фильтерден өткізіп отырады.
Нефронның негізгі функционалдық бөлігі Боумен капсуласы болып
табылады. Боумен капсуласының өзі өте күрделі құрылымнан тұрады [5, 6, 7].
2-сурет. Боумен капсуласы
РАЖ каскадты түрде жұмыс жасайды:
дистальді шиыршық каналында
орналасқан тығыз дақтардың жасушалары (Macula densa) қан құрамындағы
иондық құрамға сезімтал болып келеді.Нефрондағы қан тамырларынан ағып
жатқан қанның құрамында натрий деңгейінің төмендеуі, артериалық
қысымның төмендеуі және симпатикалық стимуляция
кезінде тығыз дақ
жасушалары юкстогломерулярлы жасушаларға простогландин деп аталатын
липидті физилогиялық белсенді заттар тобын жібереді. Бұл жағдайда
юкстогломерулярлы жасушалар ренин (R) гормонын бөліп шығарады. Осы
кезде бауырдан ангиотензиноген деп аталатын биологиялық белсенді емес
гликопротеин бөлінеді. Ренин мен ангиотензиноген өзара әрекеттесіп
ангиотензин-I (Ang I) деп аталатын биологиялық белсенді
емес декапептидке
айналады. Ал өкпеден ангиотензин тудырушы фермент (ACE) бөлінунің
нәтижесінде ангиотензин-II-ге айналады. Ангиотензин-II (Ang II) -
биологиялық белсенді октапептид. Ол мынадай қызметтер атқарады:
Симпатикалық белсенділікті жоғарылатады;
Қан құрамындағы натрий мен хлорды
реабсорбция жасайды, калийді
сыртқа шығарады және суды ұстап қалады;
Оның әсерінен бүйрек үсті безінен қан құрамындағы натрий мен
хлорды реабсорбция жасайды, калийді сыртқа шығарады және суды ұстап
қалатын альдостерон бөлінеді.
Артериолалардың диамерті кішірейеді және артериалық қысым
жоғарылайды;
Оның әсерінен гипофизден суды абсорбция жасайтын АДГ
(антидиуретикалық гормон) бөлінеді.
Рениннің тікелеу баяулауы РАЖ фармокологиялық қарсы тұруының
логикалық
нысанасы болып табылады, себебі рениннің ангиотензин І -мен
қоса ангиотензиногенге жанама түрде ыдырауы РАЖ жылдамдығын шектеуші
бірінші қадам болып табылады. Бұл іс-әрекет гипертониялық ауруы бар
науқастарда РАЖ-ды баяулататын фармакологиялық агенттің (алискирен,
aliskiren) рөліне сипаттама беру үшін келтірілген.
Сонымен, РАЖ схемасы мынадай болады:
• Қан қысымының төмендеуіне жауап ретінде, бүйрек ренинді бөліп
шығарады;
• Қандағы ренин бауырда пайда болатын ангиотензиноген, бірінші түрдегі
ангиотензиннің пайда болуына әкеледі;
• Ангиотензинді түрлендіретін фермент
алынған субстанцияны екінші
типтегі ангиотензинге түрлендіреді;
• Нәтижесінде қан тамырлары тарылып, алдостерон гормонын бөлінуі
жүзеге асады;
• Нәтижесінде қан қысымының жоғарылауы және натрий мен калий
балансы қалыпқа келтіріледі [8, 9, 10, 11].