Acetilholīna funkcija un darbības mehānisms

The acetilholīns ir specifisks neirotransmiters somatiskās nervu sistēmas un autonomās nervu sistēmas ganglionu sinapses sistēmās..

Tā ir ķīmiska viela, kas ļauj darboties daudziem neironiem un vienlaikus ļauj veikt dažādas smadzeņu darbības.

Tas bija pirmais neirotransmiters, kas izolēts, konceptualizēts un raksturots, jo to, kas saskaņā ar daudziem zinātniekiem ir visvecākā smadzeņu viela.

Acetilholīnu 1914. gadā aprakstīja Henry Hallet Delt farmakoloģiski un pēc tam Otto Loewi apstiprināja kā neirotransmiteru..

Acetilholīna galvenā aktivitāte ir kolinergiskā sistēma, kas ir atbildīga par acetilholīna ražošanu un sintezēšanu..

Attiecībā uz vissvarīgākajām sekām tas izceļ muskuļu kontrakcijas, kustības, gremošanas un neuroendokrīnos procesus un kognitīvo procesu, piemēram, uzmanības un uzbudinājuma, aktivizēšanu..

Kā darbojas acetilholīns?

Kā mēs redzējām, zīdītāju smadzenēs informācija starp neironiem tiek pārnesta caur ķīmisko vielu, ko sauc par neirotransmiteru.

Šī viela tiek atbrīvota sinapsē, reaģējot uz konkrētu stimulu, un pēc atbrīvošanas pārraida noteiktu informāciju nākamajam neironam.

Šādā veidā neirotransmiters, kas tiek izdalīts, darbojas specializētās un ļoti selektīvās receptoru vietās, jo ir dažādi neirotransmiteru veidi, katrs no tiem darbojas noteiktās sistēmās..

Tādējādi, kolinergiskais neirons var ražot acetilholīnu (bet ne cita veida neirotransmiterus), tāpat arī holīnergs neirons var radīt specifiskus acetilholīna receptorus, bet ne cita veida neirotransmiterus..

Tādējādi acetilholīna veiktās informācijas apmaiņa notiek neironos un noteiktās sistēmās un sauc par holīnergiku.

Lai acetilholīns darbotos, ir nepieciešams raidošs neirons, kas ražo šo vielu, un receptoru neirons, kas ražo kolinergisku receptoru, kas spēj transportēt acetilholīnu, kad tas tiek atbrīvots no pirmā neirona..

Kā sintezē acetilholīnu?

Acetilholīns tiek sintezēts no holīna, kas ir būtiska uzturviela, ko organisms rada.

Kolīns uzkrājas holīnerģiskajos neironos, reaģējot ar aktil CoA un holīna acetiltransferāzes enzīmu ietekmē.

Šie trīs elementi ir atrodami specifiskos smadzeņu reģionos, kur tiks ražots acetilholīns, tāpēc acetilholīns padara neirotransmiteru, kas pieder pie īpašas sistēmas - holīnerģiskās sistēmas..

Kad neironā mēs atrodam šīs trīs vielas, kuras tikko esam komentējuši, mēs zinām, ka tas sastāv no kolinergiskā neirona un ka tas ražos acetilholīnu, mijiedarbojoties ar holīnu un tam piederošajiem fermentatīvajiem elementiem..

Acetilholīna sintēze tiek veikta neirona iekšpusē, īpaši šūnas kodolā.

Kad sintezēts, acetilholīns atstāj neirona kodolu un ceļo pa aksonu un dendritiem, tas ir, neirona daļām, kas ir atbildīgas par saziņu un saikni ar citiem neironiem.

Acetilholīna izdalīšanās

Līdz šim mēs esam redzējuši, kas tas ir, kā tas darbojas un kā acetilholīns tiek ražots cilvēka smadzenēs.

Tādējādi mēs jau zinām, ka šīs vielas funkcija ir saistīt un sazināties ar specifiskiem neironiem (holīnerģiskiem) ar citiem specifiskiem neironiem (holīnergiskiem)..

Lai veiktu šo procesu, acetilsholīns, kas atrodas neirona iekšpusē, ir jāatbrīvo, lai dotos uz uztverošo neironu.

Lai atbrīvotu acetilholīnu, ir vajadzīgs stimuls, kas motivē tās iziešanu no neirona.

Tādā veidā, ja citam neironam nav rīcības potenciāla, acetilholīns nevarēs iziet.

Un, lai acetilholīns tiktu atbrīvots, darbības potenciālam ir jāsasniedz nervu termināls, kurā atrodas neirotransmiters..

Ja tas notiek, tas pats darbības potenciāls rada membrānas potenciālu, kas motivē kalcija kanālu aktivizēšanu.

Elektroķīmiskā gradienta dēļ rodas kalcija jonu pieplūdums, kas ļauj atvērt membrānas barjeras un atbrīvoties no acetilholīna..

Kā redzams, acetilholīna izdalīšanās reaģē uz smadzeņu ķīmiskajiem mehānismiem, kuros piedalās daudzas vielas un dažādas molekulārās darbības.

Acetilholīna receptori

Pēc atbrīvošanas acetilholīns paliek cilvēka zemē, tas ir, tas atrodas ārpus neironiem un atrodas intersinaptiskajā telpā..

Tādējādi, lai varētu veikt sinapsiju un acetilholīnu pildīt savu uzdevumu sazināties ar secīgo neironu, ir nepieciešamas vielas, kas pazīstamas kā receptori..

Receptori ir ķīmiskas vielas, kuru galvenā funkcija ir pārraidīt neirotransmitera izstarotos signālus.

Kā jau iepriekš redzējām, šis process tiek veikts selektīvi, tāpēc ne visi saņēmēji reaģē uz acetilholīnu.

Piemēram, cita neirotransmitera, piemēram, serotonīna, receptori neuzņems acetilholīna signālus, lai varētu strādāt, lai savienotu ar virkni specifisku receptoru..

Parasti receptorus, kas reaģē uz acetilholīnu, sauc par holīnergiskiem receptoriem..

Mēs varam atrast 4 galvenos holīnerģisko receptoru veidus: muskarīna agonistu receptorus, nikotīna agonistu receptorus, muskarīna antagonistus receptorus un nikotīna receptoru antagonistus..

Acetilholīna funkcijas

Acetilholīnam ir daudzas funkcijas gan fiziski, gan psiholoģiski vai cerebrāli.

Šādā veidā šis neirotransmiters ir atbildīgs par tādām pamatdarbībām kā kustība vai gremošana, un tajā pašā laikā piedalās sarežģītākajos smadzeņu procesos, piemēram, izziņas vai atmiņā..

Tālāk aplūkojam šīs svarīgās neirotransmitera galvenās funkcijas.

1. Motora funkcijas

Tas, iespējams, ir svarīgākā acetilholīna aktivitāte.

Šis neirotransmiters ir atbildīgs par muskuļu kontrakcijas veidošanos, kontrolē zarnu muskuļu atpūtas potenciālu, palielina smailes veidošanos un modulē asinsspiedienu.

Darbojas maigi kā vazodilatators asinsvados un satur noteiktu relaksējošu faktoru.

2. Neuroendokrīnās funkcijas

Vēl viena fundamentāla acetilholīna funkcija ir palielināt vazopresīna sekrēciju, stimulējot hipofīzes aizmugurējo daiviņu..

Vasopresīns ir peptīdu hormons, kas kontrolē ūdens molekulu reabsorbciju, tāpēc tās ražošana ir būtiska neuroendokrīnai funkcionēšanai un attīstībai..

Tāpat acetilholīns samazina prolaktīna sekrēciju hipofīzes aizmugurējā daļā.

3. Parazimātiskas funkcijas

Acetilholīnam ir nozīmīga loma pārtikas uzņemšanā un gremošanas sistēmas darbībā.

Šis neirotransmiters ir atbildīgs par kuņģa-zarnu trakta asins plūsmas palielināšanos, palielina kuņģa-zarnu trakta muskuļu tonusu, palielina kuņģa-zarnu trakta endokrīno sekrēciju un samazina sirdsdarbības ātrumu.

4 - sensorās funkcijas

Kolinergiskie neironi ir daļa no lielās augšupejošās sistēmas, tāpēc viņi piedalās arī sensoros procesos.

Šī sistēma sākas smadzeņu stumbra un innervates lielas smadzeņu garozas zonas, kur atrodams acetilholīns.

Galvenās sensorās funkcijas, kas ir saistītas ar šo neirotransmiteru, ir apziņas saglabāšana, vizuālās informācijas pārraide un sāpju uztvere..

5- Kognitīvās funkcijas

Ir pierādīts, ka acetilholīnam ir izšķiroša loma atmiņu veidošanā, koncentrēšanās spējā un uzmanības un loģiskās domāšanas attīstībā..

Šis neirotransmiters nodrošina aizsardzības priekšrocības un var ierobežot izziņas traucējumu parādīšanos.

Faktiski ir pierādīts, ka acetilholīns ir galvenā viela, ko ietekmē Alcheimera slimība..

Saistītās slimības

Kā mēs redzējām, acetilholīns piedalās dažādās smadzeņu funkcijās, tāpēc šo vielu deficīts var atspoguļoties dažu iepriekš aprakstīto darbību pasliktināšanā..

Klīniski acetilholīns ir saistīts ar divām galvenajām slimībām, Alcheimera slimību un Parkinsona slimību.

Alcheimera slimība

Attiecībā uz Alcheimera slimību, 1976. gadā tika konstatēts, ka dažādos smadzeņu reģionos pacientiem ar šo slimību holīna acetiltransferāzes enzīma līmenis bija līdz 90% zemāks nekā parasti.

Kā mēs redzējām, šis enzīms ir būtisks acetilholīna ražošanai, tāpēc tika apgalvots, ka Alcheimera slimību var izraisīt šīs smadzeņu vielas trūkums..

Šobrīd šis faktors ir galvenais iemesls, kas norāda uz Alcheimera slimības cēloni un aptver lielu daļu zinātniskās uzmanības un pētījumu, kas tiek veikti gan attiecībā uz slimību, gan par iespējamo ārstēšanu..

Parkinsona

Attiecībā uz Parkinsona slimību saistība starp slimības cēloni un acetilholīnu ir izteikta mazāk skaidrā veidā.

Parkinsona slimība ir slimība, kas galvenokārt ietekmē kustību, tāpēc acetilholīns var būt nozīmīgs tās rašanās procesā.

Tomēr slimības cēlonis šodien nav zināms, turklāt, šķiet, ka vēl viens neirotransmiters, piemēram, dopamīns, spēlē svarīgāku lomu, un lielākā daļa narkotiku, kas paredzēti šim stāvoklim, koncentrējas uz šī neirotransmitera funkciju..

Tomēr ciešā saikne starp dopamīnu un acetilholīnu liecina, ka tas ir arī svarīgs neirotransmiters slimībā..

Kas ir neirotransmiters?

Neirotransmiteri ir biomolekulas, kas pārraida informāciju no viena neirona uz citu secīgu neironu.

Smadzenes ir pilns ar neironiem, kas pieļauj smadzeņu darbību, tomēr viņiem jāspēj sazināties savā starpā, lai veiktu savas funkcijas.

Šādā veidā neirotransmiteri ir galvenās smadzeņu vielas, kas nodrošina to darbību un funkcionalitāti.

Informācijas pārraide starp vienu neironu un otru tiek veikta, izmantojot sinapsiju, tas ir, ar informācijas transportēšanu starp raidošo neironu un uztverošo neironu (vai šūnu).

Tāpēc sinapses veic neirotransmiteri, jo tieši šīs vielas ļauj apmainīties ar informāciju.

Kā darbojas neirotransmiters?

Kad notiek sinapse, neirotransmiters tiek atbrīvots no vezikulām presinaptiskā neirona galā (tas, kas izplata informāciju)..

Tādā veidā neirotransmiteri atrodas neironā un, kad viņi vēlas sazināties ar citu, tie tiek atbrīvoti.

Pēc atbrīvošanas neirotransmiters šķērso sinaptisko telpu un darbojas, mainot darbības potenciālu nākamajā neironā, tas ir, pārveido neirona elektrisko šoka viļņu, ar kuru tas vēlas sazināties.

Tāpēc, izmantojot viļņu, kas atbrīvo neirotransmiteru, kad tas atrodas ārpus neirona, ir iespējams ierosināt vai nomākt (atkarībā no neirotransmitera veida) šādu neironu..

Atsauces

1. Perry E, Walker M, Grace J, Perry R. Acetilholīns, prātā: neirotransmitera apziņas korelācija? TINS 1999; 22-6, 273-80.

2. McMahan UJ. Agrīna struktūra un regulējums. In: Koelle GB. Simpozijs par holīnergisko sinapsi. Life Science, 50. sēj. Ņujorka: Pergamon Press; 1992. lpp. 93-4.

3. Changeux JP, Devillers-Thiéry A. Chemouilli P. acetilholīna receptors: "allosteric" proteīns, kas iesaistīts intracelulārā komunikācijā. Science 1984; 225: 1335-45.

4. Duclert A, Chengeux JP. Acetilholīna receptoru gēna ekspresija jaunattīstības neiromuskulārajā savienojumā. Physiol Rev 1995; 75: 339-68.

5. Bosboom JL, Stoffers D, Wolters ECh. Acetilholīna un dopamīna loma Parkinsona slimības demencē un psihozē. J Neural Transm 2003; 65 (Suppl): 185-95.

6. Montgomery, S.A. un Corn, T.H. Depresijas psihofarmakoloģija Oxford University Press, Britu Psihofarmakoloģijas asociācija, Monogrāfijas Nr. 13, 1994.