Acetilcholinas yra nervinio sužadinimo perdavėjas centrinėje nervų sistemoje, parasimpatinių nervų galūnėse ir Ji atlieka svarbiausias užduotis gyvenimo procesuose. Panašias funkcijas atlieka ir aminorūgštys, histaminas, dopaminas, serotoninas, adrenalinas. Acetilcholinas laikomas vienu iš svarbiausių impulsų perdavėjų smegenyse. Panagrinėkime šią medžiagą išsamiau.

Bendra informacija

Skaidulų galūnės, iš kurių perduoda mediatorius acetilcholinas, vadinamos cholinerginėmis. Be to, yra specialių elementų, su kuriais jis sąveikauja. Jie vadinami cholinerginiais receptoriais. Šie elementai yra sudėtingos baltymų molekulės – nukleoproteinai. Acetilcholino receptoriai turi tetramerinę struktūrą. Jie yra lokalizuoti išoriniame plazminės (postsinapsinės) membranos paviršiuje. Pagal savo prigimtį šios molekulės yra nevienalytės.

Eksperimentiniuose tyrimuose ir medicininiais tikslais naudojamas vaistas "Acetilcholino chloridas", pateikiamas injekciniame tirpale. Kitų šios medžiagos pagrindu pagamintų vaistų nėra. Yra vaisto sinonimai: "Myochol", "Acecoline", "Cytocholine".

Cholino baltymų klasifikacija

Kai kurios molekulės yra cholinerginių postganglioninių nervų srityje. Tai lygiųjų raumenų, širdies, liaukų sritis. Jie vadinami m-cholinerginiais receptoriais – jautriais muskarinui. Kiti baltymai yra ganglioninių sinapsių srityje ir neuromuskulinėse somatinėse struktūrose. Jie vadinami n-cholinerginiais receptoriais – jautriais nikotinui.

Paaiškinimai

Aukščiau pateiktą klasifikaciją nulemia reakcijų, atsirandančių šioms biocheminėms sistemoms sąveikaujant ir specifiškumas acetilcholinas. tai, savo ruožtu, paaiškina kai kurių procesų priežastis. Pavyzdžiui, veikiant nikotinui jautrioms molekulėms, sumažėja slėgis, padidėja skrandžio, seilių ir kitų liaukų sekrecija, bradikardija, vyzdžių susiaurėjimas ir kt. . Tuo pačiu metu mokslininkai neseniai pradėjo skirstyti m-cholinerginius receptorius į pogrupius. Šiandien labiausiai ištirtas m1 ir m2 molekulių vaidmuo ir lokalizacija.

Poveikio specifiškumas

Acetilcholinas yra neselektyvus sistemos elementas. Vienu ar kitu laipsniu jis veikia ir m-, ir n-molekules. Įdomus į muskariną panašus poveikis acetilcholinas. tai poveikis pasireiškia širdies ritmo sulėtėjimu, kraujagyslių (periferinių) išsiplėtimu, žarnyno ir skrandžio motorikos suaktyvėjimu, gimdos, bronchų, šlapimo, tulžies pūslės raumenų susitraukimu, bronchų, prakaito sekrecijos sustiprėjimu, virškinimo liaukos, miozė.

Mokinių susiaurėjimas

Žiedinis rainelės raumuo, inervuotas postganglioninių skaidulų, pradeda intensyviai trauktis kartu su ciliariniu. Tokiu atveju vyksta cinno raiščio atsipalaidavimas. Rezultatas – akomodacijos spazmas. Vyzdžių susiaurėjimą, susijusį su acetilcholino įtaka, paprastai lydi akispūdžio sumažėjimas. Šį efektą iš dalies lemia apvalkalo išsiplėtimas Schlemmo kanalo ir fontano erdvėse miozės ir rainelės išlyginimo fone. Tai padeda pagerinti skysčių nutekėjimą iš vidinės akies aplinkos.

Dėl galimybės sumažinti akispūdį, kaip acetilcholino vaistai remiantis kitomis į jį panašiomis medžiagomis, naudojamos glaukomai gydyti. Tai visų pirma cholinomimetikai.

Nikotinui jautrūs baltymai

panašus į nikotiną acetilcholino veikimas yra dėl jo dalyvavimo signalo perdavimo procese iš preganglioninių nervinių skaidulų į postganglionines nervines skaidulas, esančias autonominiuose mazguose, ir iš motorinių galūnių į dryžuotuosius raumenis. Mažomis dozėmis medžiaga veikia kaip fiziologinis sužadinimo siųstuvas. Jei, sinapsės srityje gali išsivystyti nuolatinė depoliarizacija. Taip pat yra galimybė blokuoti sužadinimo perdavimą.

CNS

Acetilcholinas organizme atlieka signalo siųstuvo vaidmenį įvairiose smegenų srityse. Esant mažai koncentracijai, jis gali palengvinti, o esant didelei koncentracijai – sulėtinti sinapsinį impulsų perdavimą. Metabolizmo pokyčiai gali prisidėti prie smegenų sutrikimų atsiradimo. Antagonistai, kurie priešinasi acetilcholinas, vaistai psichotropinė grupė. Perdozavus juos, gali sutrikti aukštesnės nervų sistemos funkcijos (haliucinogeninis poveikis ir kt.).

Acetilcholino sintezė

Jis atsiranda citoplazmoje nervų galūnėse. Medžiagos atsargos yra presinapsiniuose terminaluose pūslelių pavidalu. Dėl šio įvykio acetilcholinas išsiskiria iš kelių šimtų „kapsulių“ į sinapsinį plyšį. Iš pūslelių išsiskirianti medžiaga jungiasi prie specifinių molekulių ant postsinapsinės membranos. Tai padidina jo pralaidumą natrio, kalcio ir kalio jonams. Rezultatas yra sužadinimo postsinapsinis potencialas. Acetilcholino poveikį riboja jo hidrolizė, dalyvaujant fermentui acetilcholisterazei.

Nikotino molekulių fiziologija

Pirmąjį aprašymą palengvino tarpląstelinis elektrinių potencialų pašalinimas. Nikotino receptorius buvo vienas iš pirmųjų, užfiksavusių sroves, praeinančias vienu kanalu. Atviroje būsenoje pro jį gali prasiskverbti K + ir Na + jonai, mažesniu mastu dvivalečiai katijonai. Šiuo atveju kanalo laidumas išreiškiamas kaip pastovi vertė. Tačiau atviros būsenos trukmė yra charakteristika, kuri priklauso nuo potencialios įtampos, kuri taikoma receptoriui. Šiuo atveju pastaroji stabilizuojasi pereinant nuo membranos depoliarizacijos į hiperpoliarizaciją. Be to, pastebimas desensibilizacijos reiškinys. Tai atsiranda ilgai vartojant acetilcholiną ir kitus antagonistus, o tai sumažina receptoriaus jautrumą ir padidina kanalo atviros būsenos trukmę.

elektrinė stimuliacija

Dihidro-β-eritroidinas blokuoja nikotino receptorius smegenyse ir nervų ganglijose, kai jie rodo cholinerginį atsaką. Jie taip pat turi didelį afinitetą tričiu pažymėtam nikotinui. Jautrūs neuronų αBGT receptoriai hipokampe pasižymi mažu jautrumu acetilcholinui, priešingai nei nejautrūs αBGT elementai. Pirmojo grįžtamasis ir selektyvus konkurencinis antagonistas yra metillikakonitinas.

Kai kurie anabezino dariniai sukelia selektyvų aktyvinimo poveikį αBGT receptorių grupei. Jų jonų kanalo laidumas yra gana didelis. Šie receptoriai išsiskiria unikaliomis nuo įtampos priklausančiomis charakteristikomis. Bendroji korinio srovė, dalyvaujant depoliarizacijos vertėms el. potencialas rodo sumažėjusį jonų pralaidumą kanalais.

Šį reiškinį reguliuoja Mg2+ elementų kiekis tirpale. Ši grupė skiriasi nuo raumenų ląstelių receptorių. Koreguojant membranos potencialo reikšmes pastarosiose jonų srovė nepasikeičia. Tuo pačiu metu N-metil-D-aspartato receptorius, turintis santykinį Ca2+ elementų pralaidumą, rodo priešingą vaizdą. Padidėjus hiperpoliarizacijos verčių potencialui ir padidėjus Mg2+ jonų kiekiui, jonų srovė blokuojama.

Muskarininių molekulių ypatybės

M-cholinerginiai receptoriai priklauso serpentinų klasei. Jie perduoda impulsus per heterotrimerinius G baltymus. Muskarino receptorių grupė buvo nustatyta dėl jų savybės surišti alkaloidą muskariną. Netiesiogiai šios molekulės buvo aprašytos XX amžiaus pradžioje, tiriant kurarės poveikį. Tiesioginiai šios grupės tyrimai prasidėjo 20-30 m. tą patį šimtmetį po to, kai acetilcholino junginys buvo identifikuotas kaip neurotransmiteris, duodantis impulsą neuromuskulinėms sinapsėms. M-baltymai aktyvuojami veikiant muskarinui ir blokuojami atropino, n-molekulės aktyvuojamos veikiant nikotinui ir blokuojamos kurare.

Laikui bėgant abiejose receptorių grupėse buvo nustatyta daug potipių. Neuroraumeninėse sinapsėse yra tik nikotino molekulės. Muskarino receptoriai randami liaukų ir raumenų ląstelėse, taip pat kartu su n-cholinerginiais receptoriais CNS neuronuose ir nervų ganglijose.

Funkcijos

Muskarino receptoriai turi daugybę skirtingų savybių. Visų pirma, jie išsidėstę autonominiuose ganglijose ir iš jų besitęsiančiose postganglioninėse skaidulose, nukreiptose į tikslinius organus. Tai rodo receptorių dalyvavimą transliuojant ir moduliuojant parasimpatinį poveikį. Tai apima, pavyzdžiui, lygiųjų raumenų susitraukimą, kraujagyslių išsiplėtimą, padidėjusią liaukų sekreciją ir širdies susitraukimų dažnio sumažėjimą. CNS cholinerginės skaidulos, apimančios interneuronus ir muskarinines sinapses, daugiausia susitelkusios smegenų žievėje, hipokampe, smegenų kamieno branduoliuose ir juostoje. Kitose vietovėse jų aptinkama mažiau. Centriniai m-cholinerginiai receptoriai veikia miego, atminties, mokymosi, dėmesio reguliavimą.

Acetilcholinas (lot. Acetylcholinum) yra neuromediatorius, kuris perduoda neuromuskulinį perdavimą, taip pat pagrindinis parasimpatinės nervų sistemos neuromediatorius.

Padidėjusio acetilcholino simptomų sąrašas:

  • Prislėgta nuotaika
  • Anhedonija
  • Problemos su koncentracija
  • Problemos su mąstymu
  • psichinis nuovargis
  • Atminties problemos
  • Žema motyvacija
  • Negalėjimas miegoti
  • Sunku suprasti ir atlikti sudėtingas užduotis
  • Pesimizmas
  • Beviltiškumo ir bejėgiškumo jausmas
  • Irzlumas
  • Ašarojimas
  • regėjimo problemos
  • Galvos skausmas
  • Sausa burna
  • Pilvo skausmas
  • Pilvo pūtimas
  • Viduriavimas ar vidurių užkietėjimas
  • Pykinimas
  • raumenų skausmas
  • raumenų silpnumas
  • Dantų ar žandikaulio skausmas
  • Rankų ar pėdų dilgčiojimas ar tirpimas
  • Dažnas šlapinimasis arba šlapimo pūslės kontrolės problemos
  • Į gripą ar peršalimą panašūs simptomai
  • Silpnas imunitetas
  • Šaltos rankos ir kojos
  • Miego problemos
  • Nerimas
  • Ryškūs sapnai, dažniausiai košmarai
  • Sumažėjęs serotonino, dopamino ir norepinefrino kiekis smegenyse

Tarp serotonino ir acetilcholino yra atvirkštinis antagonistinis ryšys. Kai vieno iš šių neurotransmiterių lygis pakyla, kitų lygis mažėja. Tam tikras acetilcholino kiekis yra būtinas normaliai smegenų veiklai. Atmintis, motyvacija, seksualinis potraukis ir miegas priklauso nuo acetilcholino. Mažais kiekiais acetilcholinas veikia kaip dopamino ir norepinefrino išsiskyrimo stimuliatorius. Per didelis acetilcholino kiekis turi priešingą poveikį, sukelia centrinės nervų sistemos slopinimą. Apibendrinant galima pasakyti, kad kai smegenyse padidėja acetilcholino kiekis, sumažėja kitų neurotransmiterių, tokių kaip serotoninas, dopaminas ir norepinefrinas, kiekis.

Kalbant apie nuotaiką, padidėjęs acetilcholino ir norepinefrino derinys kartu su mažu serotonino kiekiu sukelia nerimą, emocinį labilumą, dirglumą, pesimizmą, nekantrumą, impulsyvumą ir kt. Kai mažai norepinefrino, dopamino ir serotonino, o daug acetilcholino, atsiranda depresija. Antidepresantai, tokie kaip SSRI, didindami serotonino kiekį, gali sumažinti acetilcholino kiekį, taip sumažindami arba pašalindami simptomus, susijusius su padidėjusiu acetilcholino kiekiu. Tačiau pagrindinis šio metodo trūkumas yra tas, kad didindami serotonino kiekį sumažiname dopamino ir norepinefrino kiekį smegenyse. Todėl ilgalaikis SSRI vartojimas ilgainiui padidins serotonino kiekį, o tai yra dar viena depresijos rūšis. Būtent dėl ​​šios priežasties SSRI netinka visiems žmonėms, o kai kuriems pablogina depresiją ir sukelia nemalonų šalutinį poveikį. Taigi, nepaisant populiarumo ir vartojimo paplitimo, SSRI antidepresantai nėra geriausias pasirinkimas šioje situacijoje.

Acetilcholino kiekis smegenyse yra tiesiogiai susijęs su cholino kiekiu maiste. Tačiau yra ir kitų priežasčių, kurios nepriklauso nuo suvartojamo maisto. Maistas, kuriame gausu cholino:

  • Vištienos kiaušiniai
  • sojos produktai
  • Viskas, kas turi lecitino

Kai kurie žmonės yra jautresni cholinui, todėl net nedideli cholino kiekiai gali sukelti jiems simptomus. Cholino jautrumas taip pat didėja su amžiumi.


Pagal medžiagas: SKIRTINGAI

Jei šiame puslapyje radote klaidą, pažymėkite ją ir paspauskite Ctrl+Enter.

Acetilcholino veikimo mechanizmas

Cholinerginiai receptoriai (acetilcholino receptoriai) yra transmembraniniai receptoriai, kurių ligandas yra acetilcholinas.

Acetilcholinas veikia kaip neuromediatorius tiek priešganglioninėse, tiek poganglioninėse parasimpatinės sistemos sinapsėse ir preganglioninėse simpatinėse sinapsėse, daugelyje postganglioninių simpatinių sinapsių, neuromuskulinėse sinapsėse (somatinėje nervų sistemoje), taip pat kai kuriose CNS dalyse. Nervinės skaidulos, kurios iš savo galūnių išskiria acetilcholiną, vadinamos cholinerginėmis.

Acetilcholino sintezė vyksta nervų galūnių citoplazmoje; jo atsargos kaupiamos pūslelių pavidalu presinapsiniuose galuose. Atsiradus presinapsiniam veikimo potencialui, kelių šimtų pūslelių turinys išsiskiria į sinapsinį plyšį. Iš šių pūslelių išsiskiriantis acetilcholinas jungiasi prie specifinių postsinapsinės membranos receptorių, todėl padidėja jo pralaidumas natrio, kalio ir kalcio jonams ir atsiranda sužadinimo postsinapsinis potencialas. Acetilcholino veikimą riboja fermento acetilcholinesterazės hidrolizė.

Specifiniai cholinerginiai receptoriai farmakologiniu požiūriu skirstomi į nikotininius (H receptorius) ir muskarininius (M receptorius).

Acetilcholino nikotino receptorius taip pat yra jonų kanalas; reiškia kanaloformerių receptorius, o acetilcholino muskarino receptoriai priklauso serpentino receptorių, perduodančių signalą per heterotrimerinius G baltymus, klasei.

Autonominių ganglijų ir vidaus organų cholinerginiai receptoriai skiriasi.

N-cholinerginiai receptoriai (jautrūs nikotinui) yra ant postganglioninių neuronų ir antinksčių šerdies ląstelių, o M-cholinerginiai receptoriai (jautrūs alkaloidui muskarinui) yra ant vidaus organų. Pirmuosius blokuoja ganglionų blokatoriai, antruosius – atropinas.

M-cholinerginiai receptoriai skirstomi į keletą potipių:

M1-cholinerginiai receptoriai yra centrinėje nervų sistemoje ir, galbūt, parasimpatinių ganglijų neuronuose;

M2-cholinerginiai receptoriai - ant lygiųjų ir širdies raumenų bei liaukų epitelio ląstelių.

M3-cholinerginiai receptoriai yra ant lygiųjų raumenų ir liaukų.

Betanecholis yra selektyvus M2-cholinerginių receptorių stimuliatorius. Selektyvaus M1-cholinerginių receptorių blokatoriaus pavyzdys yra pirenzepinas. Šis vaistas smarkiai slopina HCl gamybą skrandyje.

Stimuliuojant M2-cholinerginius receptorius per Gi-baltymą, slopinama adenilato ciklazė, o stimuliuojant M2-cholinerginius receptorius per Gq-baltymą, suaktyvinama fosfolipazė C ir susidaro IP3 bei DAG (70.5 pav.).

M3-cholinerginių receptorių stimuliavimas taip pat sukelia fosfolipazės C aktyvavimą. Atropinas veikia kaip šių receptorių blokatorius.

Molekulinės biologijos metodais buvo nustatyti ir kiti M-cholinerginių receptorių potipiai, tačiau jie dar nėra pakankamai ištirti.

Acetilcholinas (acetilcholinas, Ach) [lat. acetum – actas, graikiškas. chole - tulžis ir lat. -in(e) - priesaga, reiškianti "panašų"] - cholino acto esteris (žr. Cholinas), neurotransmiteris, perduodantis nervinį sužadinimą per parasimpatinės nervų sistemos sinapsinį plyšį; sintetinamas audiniuose dalyvaujant cholino acetilazei, hidrolizuojamas fermento acetilcholinesterazės. A. taip pat yra kai kuriuose augalų nuoduose. Pirmą kartą nuo skalsių išskyrė G. Deilas 1914 m. Už A. vaidmens nustatymą perduodant nervinį impulsą jis kartu su O. Levy gavo Nobelio premiją už 1936 m.

Acetilcholinas veikia per cholinergines nervų galūnes, mioneulines galines plokšteles ir kitus cholinerginius receptorius. Būdamas baltymų-lipoidų komplekse (pirmtakyje), acetilcholinas išsiskiria elektrinio ir nervinio sužadinimo metu. Palay tyrimai 1956 m., naudojant elektroninę mikroskopiją, parodė, kad sinapsės porose kaupiasi skysčio lašai, kurių dalis sprogo praeinant nerviniam impulsui. Manoma, kad išskiriamas skystis yra acetilcholinas (pinocitozės teorija). Acetilcholinas, išsiskiriantis širdies cholinerginėse medžiagose, veikia gretimas ląstelių membranas. Remiantis šiuolaikinėmis pažiūromis, membrana ramybės būsenoje neša tam tikrą elektros krūvį, dėl K jono persiskirstymo.Kalio koncentracija ramybės būsenoje yra daug didesnė ląstelės viduje nei išorėje. Natrio, priešingai, koncentracija ląstelės išorėje yra didelė, o viduje - maža. Natrio jonų koncentracija ląstelės viduje išlieka pastovi dėl aktyvaus jo pašalinimo iš ląstelės proceso, vadinamo „natrio siurbliu“, metu. Kalis, atvirkščiai, prasiskverbia į ląstelės paviršių, jo viduje palikdamas masyvesnį anijoną, todėl išorinis ląstelės paviršius gauna teigiamų krūvių perteklių, o vidinis – neigiamus. Kuo daugiau kalio katijonų palieka ląstelę, tuo didesnis jos membranos krūvis, ir atvirkščiai – sulėtėjus kalio išsiskyrimui, mažėja membranos potencialas. Tiesioginiai ramybės potencialo matavimai parodė, kad skilvelių ir prieširdžių miokarde jis yra apie 90 mV, o sinusiniame mazge – 70 mV. Jei dėl kokių nors priežasčių membranos potencialas nukrenta iki 50 mV, membranos savybės smarkiai pasikeičia ir ji į ląstelę perduoda nemažą kiekį natrio jonų. Tada ląstelės viduje vyrauja teigiami jonai ir membranos potencialas keičia savo ženklą. Membranos įkrovimas (depoliarizacija) sukelia elektrinį veikimo potencialą. Po susitraukimo atkuriamos ramybės būsenai (repoliarizacijai) būdingos kalio ir natrio koncentracijos.

Nustatyta, kad cholinerginės (parasimatomimetinės, parasimpatotropinės, trofotropinės) reakcijos atsiranda, kai acetilcholinas (ar kiti cholino junginiai) veikia cholinerginius receptorius, tarpląstelinius darinius, ląsteles, audinius, organus ar visą organizmą. Be pagrindinio (cholinerginio) poveikio, acetilcholinas sukelia baltymų surišto kalio išsiskyrimą, didina arba mažina biologinių membranų pralaidumą, dalyvauja reguliuojant selektyvią eritrocitų pralaidumą, keičia atskirų kvėpavimo fermentų aktyvumą, veikia. katepsinų aktyvumas, fosfatų grupės atsinaujinimas fosfolipiduose, makroerginių fosforo junginių apykaita, didėja atskirų audinių ir viso organizmo atsparumas hipoksijai. Koshtoyants pasiūlė, kad, atlikdamas tarpininko veikimą, acetilcholinas patenka į audinių biocheminių transformacijų ratą.

Įprastas automatizmo mechanizmas širdyje yra pagrįstas spontanišku sinusinio mazgo potencialo sumažėjimu iki -50 mV (generatoriaus potencialo). Tai įvyksta sinusiniame mazge per specifinį medžiagų apykaitos procesą, pagrįstą membranos pralaidumo kaliui sumažėjimu. Acetilcholinas, priešingai, specifiškai padidina sinusinio mazgo K membranos pralaidumą, taip padidindamas K išeigą ir neleisdamas vystytis generatoriaus potencialui. Todėl širdies susitraukimų dažnis sumažėja. Jei acetilcholino koncentracija dar padidinama, generatoriaus potencialas vystosi taip lėtai, kad sinusinio mazgo membranos praranda gebėjimą vystyti veikimo potencialą (membranos akomodaciją). Yra širdies sustojimas. Kalio pralaidumo padidėjimas, veikiant acetilcholinui, sukelia greitesnį membranos ramybės potencialo atstatymo (repoliarizavimo) procesą. Sušvirkštas acetilcholinas ne visada tolygiai pasiskirsto kraujyje. Todėl prieširdžiuose šis pagreitintos repoliarizacijos procesas gali vykti ir netolygiai, o tai, likusį sinusinio mazgo sužadinimą, pasireiškia plazdėjimu ir prieširdžių virpėjimu. Širdies skilveliai, neturintys cholinerginių galūnių, lieka nejautrūs acetilcholinui. Antrosios eilės automatizmo centrų (Jo pluošto) aktyvavimas yra susijęs su Purkinje skaidulų savybe vystyti spontanišką depoliarizaciją taip pat, kaip ir sinusiniame mazge.

Acetilcholino netarpininkas visame organizme yra vienas mažiausiai ištirtų ir daugiausiai ginčų sukėlusių humoralinio-hormoninio funkcijų reguliavimo skyrių. Nustatyta, kad cholinerginės (parasimatomimetinės, parasimpatotropinės, trofotropinės) reakcijos atsiranda, kai acetilcholinas (ar kiti cholino junginiai) veikia cholinerginius receptorius, tarpląstelinius darinius, ląsteles, audinius, organus ar visą organizmą. Be pagrindinio (cholinerginio) poveikio, acetilcholinas sukelia baltymų surišto kalio išsiskyrimą, didina arba mažina biologinių membranų pralaidumą, dalyvauja reguliuojant selektyvią eritrocitų pralaidumą, keičia atskirų kvėpavimo fermentų aktyvumą, veikia. katepsinų aktyvumas, fosfatų grupės atsinaujinimas fosfolipiduose, didelės energijos fosforo junginių apykaita, didėja atskirų audinių ir viso organizmo atsparumas hipoksijai. Koshtoyants teigė, kad, vykdydamas tarpininko veikimą, acetilcholinas patenka į audinių biocheminių transformacijų ratą. O acetilcholino veikimo slopinimas tam tikru mastu funkciniu požiūriu prilygsta dopamino koncentracijos padidėjimui.

Biocheminis poveikis acetilcholinas yra tai, kad jo prijungimas prie receptoriaus atveria kanalą Na ir K jonams praeiti per ląstelės membraną, o tai lemia membranos depoliarizaciją. Acetilcholino veikimo blokavimas yra kupinas rimtų problemų, net mirties. Tai biocheminis neurotoksinų veikimas. Dviejų stipriausių neurotoksinų, histrionikotoksino ir D-tubokurarino chlorido, struktūros parodytos žemiau. Kaip ir acetilcholinas, D-tubokurarino molekulėje yra amonio fragmentų. Jis blokuoja acetilcholino prisijungimo prie receptoriaus vietą, neleidžia perduoti nervinio signalo ir neleidžia jonams pernešti per membraną. Susidaro situacija, vadinama gyvosios sistemos paralyžiumi.

Acetilcholino poveikis širdžiai.

cholinerginiai mechanizmai. Išorinėje kardiomiocitų membranoje daugiausia yra muskarinui jautrių (M-) cholinerginių receptorių. Taip pat įrodytas nikotinui jautrių (N-) cholinerginių receptorių buvimas miokarde, tačiau jų reikšmė parasimpatiniam poveikiui širdžiai nėra tokia aiški. Muskarino receptorių tankis miokarde priklauso nuo muskarino agonistų koncentracijos audinių skystyje. Muskarino receptorių sužadinimas slopina sinusinio mazgo širdies stimuliatoriaus ląstelių aktyvumą ir tuo pačiu padidina prieširdžių kardiomiocitų jaudrumą. Šie du procesai gali sukelti prieširdžių ekstrasistolių atsiradimą, jei padidėja klajoklio nervo tonusas, pavyzdžiui, naktį miego metu. Taigi, M-cholinerginių receptorių sužadinimas sumažina prieširdžių susitraukimų dažnį ir stiprumą, tačiau padidina jų jaudrumą.

Acetilcholinas slopina laidumą atrioventrikuliniame mazge. Taip yra dėl to, kad, veikiant acetilcholinui, dėl padidėjusios išeinančios kalio srovės atsiranda atrioventrikulinio mazgo ląstelių hiperpoliarizacija. Taigi, muskarininių cholinerginių receptorių sužadinimas turi priešingą poveikį širdžiai, palyginti su B-adrenerginių receptorių aktyvavimu. Kartu mažėja širdies susitraukimų dažnis, slopinamas miokardo laidumas ir susitraukiamumas, taip pat miokardo suvartojamas deguonis. Prieširdžių jaudrumas, reaguojant į acetilcholino vartojimą, padidėja, o skilvelių jaudrumas, priešingai, mažėja.

Acetilcholinas yra vienas iš svarbiausių neurotransmiterių smegenyse. Ryškiausias acetilcholino vaidmuo yra neuromuskuliniame perdavimui, kur jis yra sužadinimo siųstuvas. Yra žinoma, kad acetilcholinas gali turėti ir sužadinantį, ir slopinamąjį poveikį. Tai priklauso nuo jonų kanalo pobūdžio, kurį jis reguliuoja sąveikaudamas su atitinkamu receptoriumi.

Neuromediatorius acetilcholinas išsiskiria iš pūslelių presinapsiniuose nervų galuose ir jungiasi prie nikotino ir muskarino receptorių ląstelės paviršiuje. Šie du aceticholino receptorių tipai labai skiriasi tiek struktūra, tiek funkcija.

Acetilcholinas - cholino acetato esteris, yra tarpininkas neuroraumeninių jungčių, Renshaw ląstelių motorinių neuronų presinapsinėse galūnėse, simpatiniame autonominės nervų sistemos padalinyje - visose ganglioninėse sinapsėse, antinksčių šerdies sinapsėse ir postganglioninėse sinapsėse. prakaito liaukų; parasimpatiniame autonominės nervų sistemos padalinyje – taip pat visų ganglijų sinapsėse bei efektorinių organų postganglioninėse sinapsėse. CNS acetilcholino rasta daugelio smegenų dalių frakcijose, kartais dideliais kiekiais, tačiau centrinių cholinerginių sinapsių nepavyko rasti.

Acetilcholinas yra sintetinamas nervų galūnėse iš cholino, kuris ten patenka dar nežinomo transportavimo mechanizmo pagalba. Pusė gaunamo cholino susidaro dėl anksčiau išleisto acetilcholino hidrolizės, o likusi dalis, matyt, gaunama iš kraujo plazmos. Fermentas cholino acetiltransferazė susidaro neurono somoje ir per maždaug 10 dienų per aksoną pernešama į presinapsines nervų galūnes. Mechanizmas, kuriuo susintetintas acetilcholinas patenka į sinapsines pūsleles, vis dar nežinomas.

Matyt, tik nedidelė dalis (15-20 %) acetilcholino atsargų, kaupiamų pūslelėse, yra iš karto pasiekiamo mediatoriaus frakcija, paruošta išsiskirti – spontaniškai arba veikiant veikimo potencialui.

Nusodintą frakciją galima mobilizuoti tik šiek tiek uždelsus. Tai patvirtina, pirma, faktas, kad naujai susintetintas acetilcholinas išsiskiria maždaug dvigubai greičiau nei buvo anksčiau, antra, esant nefiziologiškai dideliems stimuliavimo dažniams, acetilcholino kiekis, išsiskiriantis reaguojant į vieną impulsą, sumažėja iki tokio lygio kurio per kiekvieną minutę išsiskiriančio acetilcholino kiekis išlieka pastovus. Po to, kai hemicholinas blokuoja cholino pasisavinimą, ne visas acetilcholinas išsiskiria iš nervų galūnėlių. Todėl turi būti trečioji, stacionari frakcija, kuri negali būti uždaryta sinapsinėse pūslelėse. Matyt, tarp šių trijų frakcijų gali vykti mainai. Šių frakcijų histologinės koreliacijos dar nėra išaiškintos, tačiau daroma prielaida, kad pūslelės, esančios šalia sinapsinio plyšio, sudaro iš karto pasiekiamo mediatoriaus frakciją, o likusios pūslelės atitinka nusėdusią frakciją ar jos dalį.

Ant postsinapsinės membranos acetilcholinas jungiasi prie specifinių makromolekulių, vadinamų receptoriais. Šie receptoriai tikriausiai yra lipoproteinai, kurių molekulinė masė yra apie 300 000. Acetilcholino receptoriai yra tik išoriniame postsinapsinės membranos paviršiuje, o gretimose postsinapsinėse srityse jų nėra. Jų tankis yra apie 10 000 1 kv. µm.

Acetilcholinas yra tarpininkas visiems preganglioniniams neuronams, postganglioniniams parasimpatiniams neuronams, postganglioniniams simpatiniams neuronams, inervuojantiems merokrinines prakaito liaukas, ir somatiniams nervams. Jis susidaro nervų galūnėse iš acetil-CoA ir cholino, veikiant cholino acetiltransferazei. Savo ruožtu choliną aktyviai fiksuoja tarpląstelinio skysčio presinapsinės galūnės. Nervų galūnėse acetilcholinas yra saugomas sinapsinėse pūslelėse ir išsiskiria reaguojant į veikimo potencialą ir dvivalenčių kalcio jonų patekimą. Acetilcholinas yra vienas iš svarbiausių neurotransmiterių smegenyse.

Jei galinė plokštelė kelis šimtus milisekundžių yra veikiama acetilcholino, iš pradžių depoliarizuota membrana palaipsniui repoliarizuojasi, nepaisant nuolatinio acetilcholino buvimo, ty postsinapsiniai receptoriai yra inaktyvuojami. Šio proceso priežastys ir mechanizmas dar neištirti.

Paprastai acetilcholino poveikis postsinapsinei membranai trunka tik 1-2 ms, nes dalis acetilcholino difunduoja iš galinės plokštelės srities, o dalį hidrolizuoja fermentas acetilcholinesterazė (t.y. suskaidomas į neefektyvius komponentus choliną ir acto rūgštį). Acetilcholinesterazė dideliais kiekiais yra galinėje plokštelėje (vadinamoji specifinė arba tikroji cholinesterazė), tačiau cholinesterazės taip pat randamos eritrocituose (taip pat specifinėje) ir kraujo plazmoje (nespecifinėje, tai yra, jos skaido kitą choliną). esteriai). Todėl acetilcholinas, kuris pasklinda iš galinės plokštelės srities į aplinkinę tarpląstelinę erdvę ir patenka į kraują, taip pat suskaidomas į choliną ir acto rūgštį. Didžioji dalis cholino iš kraujo grįžta į presinapsines galūnes.

Acetilcholino poveikį postganglioninių neuronų postsinapsinei membranai gali atkurti nikotinas, o efektorinius organus – muskarinas (musmirės agaro toksinas). Šiuo atžvilgiu kilo hipotezė apie dviejų tipų stambiamolekulinių acetilcholino receptorių buvimą, o jo poveikis šiems receptoriams vadinamas panašiu į nikotiną arba į muskariną. Į nikotiną panašų veikimą blokuoja bazės, o į muskariną panašų veikimą blokuoja atropinas.

Medžiagos, veikiančios efektorinių organų ląsteles taip pat, kaip cholinerginiai postganglioniniai parasimpatiniai neuronai, vadinamos parasimpatomimetinėmis, o medžiagos, kurios silpnina acetilcholino veikimą – parasimpatolitinėmis.

Bibliografija

cholinerginio receptoriaus acetilcholino neuronas

1. Charkevičius D.A. Farmakologija. M.: GEOTAR-MED, 2004 m

2. Zeimalis E.V., Šelkovnikovas S.A. - Muskarininiai cholinerginiai receptoriai

3. Sergeev P.V., Galenko-Yaroshevsky P.A., Shimanovsky N.L., Esė apie biocheminę farmakologiją, M., 1996 m.

4. Hugo F. Neurochemija, M, Mir, 1990 m

5. Sergejevas P.V., Shimanovskis N.L., V.I. Petrovas, Receptoriai, Maskva – Volgogradas, 1999 m

Acetilcholicinas yra neuromediatorius, atliekantis surišimo funkcijas žmogaus organizme. Šis ryšys atneša impulsus raumenims ir daugeliui organų. Jis naudojamas moksliniams tyrimams, tačiau jo vaistinė vertė šiuo metu yra maža dėl didelio šalutinio poveikio vartojant dideles dozes ir veiksmingesnių analogų prieinamumo.

Bendra informacija

Acetilcholinas turi formulę CH3-CO2-CH2-CH2-N(CH3)3.

Acetilcholinas yra organinis junginys, kuris veikia organizme kaip, įskaitant parasimpatinę nervų sistemą ir neuromuskulinę sinapsę. Kaip neurotransmiteris, šis junginys turi šias savybes:

  • jo sintezė vyksta presinapsiniame neurone;
  • pūslelėse kaupiasi acetilcholinas;
  • šis junginys išsiskiria tiesiogiai proporcingai stimulo, sukeliančio tokį išsiskyrimą, stiprumui (pulso dažniui);
  • šios medžiagos postsinoptinį poveikį tiesiogiai iliustruoja mikroinoforezė;
  • šį tarpininką galima išjungti naudojant veiksmingus mechanizmus.

Nustatyta, kad tarpininkais gali būti laikomi tik tie junginiai, kuriuose pastebima kiekviena iš šių savybių.

Cheminiu požiūriu acetilcholinas yra esteris, susidarantis iš cholino ir acto rūgšties.

Organizme ši medžiaga sintetinama per cholinesterazę – specialų fermentą. Jį sunaikinus, susidaro acto rūgštis ir oksidas. Junginys yra nestabilus ir veikiamas acetilcholinesterazės taip pat labai greitai suyra.

Taip pat galima dirbtinai gauti vienos iš druskų, pavyzdžiui, chlorido, pavidalu. Tokiu būdu gautas vaistas (acetilcholino chloridas) naudojamas tyrimams farmakologijos srityje ir retais atvejais kaip vaistas. Junginys gaminamas 5 mililitrų tūrio ampulės pavidalu, kurioje yra 0,1 arba 0,2 gramo sausosios medžiagos. Injekcijai jis ištirpinamas steriliame 2–5 mililitrų tūrio vandenyje.

Acetilcholinas yra balta kristalinė masė arba bespalviai kristalai.

Cholino baltymų klasifikacija (kas jie yra ir jų specifika)

Cholino baltymai skirstomi į veikiančius n-cholinerginius receptorius ir m-cholinerginius receptorius. Cholinereceptoriai yra sudėtingos struktūros baltymų makromolekulės, esančios išorinėje postsinapsinės membranos pusėje.

Pirmieji iš jų yra jautrūs nichotinui, todėl jų pavadinime yra raidė „n“. Jie randami nervų ir raumenų struktūrose ir ganglionų sinapsėse.

Antrojo tipo baltymai įgavo raidę „m“, nes yra jautrūs muskarinui. Jie yra cholinerginių postganglioninių nervų srityje. Kitaip tariant, širdyje, lygiuosiuose raumenyse ir liaukose.

Nervų sistemoje acetilcholinas sintetinamas dalyvaujant gliukozei. Jam skylant susidaro acetilo grupės, išsiskiria energija. Šios energijos dėka susidaro adenozino trifosfatas, o jau per šį junginį vyksta sintezei reikalingų tarpinių junginių fosforilinimas. Priešpaskutinė stadija – susidaro acetilkofermentas A, iš kurio po reakcijos su cholinu susidaro pats acetilcholinas.

Šiuo metu nežinomas mechanizmas, kuriuo cholinai patenka į acetilcholino susidarymo vietą reakcijai su acetilkofermentu A. Manoma, kad pusė jo į šią vietą patenka iš kraujo plazmos, o kita pusė lieka po hidrolizės.

Šios medžiagos sintezė vyksta nervų galūnėse, esančiose aksonų citoplazmoje. Po to junginys kaupiamas sinapsinėse pūslelėse (pūslelėse).Atskirame panašiame organoide yra nuo 1000 iki 10 000 šio junginio molekulių. Apskaičiuota, kad maždaug 15–20 % šios medžiagos tūrio buteliukuose sudaro acetilcholino kiekis, kurį galima naudoti nedelsiant. Kitas rezervas, saugomas pūslelėse, gali būti aktyvuotas naudoti tik praėjus tam tikram laikui po atitinkamo signalo.

Acetilcholino skilimas žmogaus organizme vyksta labai greitai. Šį procesą pradeda specialus fermentas acetilcholinesterazė.

Funkcijos

Acetilcholino funkcija yra tarnauti kaip tarpininkas CNS (centrinėje nervų sistemoje). Ši medžiaga veikia impulsų perdavimą iš vienos smegenų dalies į kitą. Tuo pačiu metu nedidelis šios medžiagos kiekis prisideda prie impulsų perdavimo, o didelis jo kiekis jį slopina.

Acetilcholinas taip pat padeda pernešti į kūno raumenis. Trūkstant šios medžiagos, sumažėja raumenų susitraukimo jėga. Šio konkretaus junginio trūkumas lemia tai, kad žmogus pradeda sirgti Alzheimerio liga.

Acetilcholino veikimas išreiškiamas lėtesniu širdies ritmu, mažinančiu kraujospūdį, didinant periferinių kraujagyslių skersmenį. Šis junginys gerina virškinamojo trakto (žarnyno ir skrandžio) peristaltiką. Be to, jo buvimas padidina daugelio organų, įskaitant šlapimo ir tulžies pūslę, gimdą ir bronchus, raumenų susitraukimą. Acetilcholinas padidina geležies sekreciją, ypač ašarų, prakaito, bronchų ir virškinimo liaukose.

Be to, jis sukelia vyzdžio susiaurėjimą (miozę), šis poveikis atsiranda dėl intensyvesnio apskrito raumens, kontroliuojančio rainelę, susitraukimo, kurį veikia okulomotoriniame nerve esančios postganglioninės cholinerginės skaidulos. .Toks vyzdžio susiaurėjimas dažniausiai eina kartu su akispūdžio sumažėjimu. Taip yra dėl to, kad su tokiu susiaurėjimu plečiasi Schlemmo kanalas, taip pat erdvė rainelės ir ragenos suformuotame kampe. Dėl to skystis turi didesnę galimybę nutekėti iš akies vidinės aplinkos.

Acetilcholinas taip pat padeda pagerinti koncentraciją, generuodamas neuronus.

Kita ryšio funkcija – paveikti užmigimą ir pabudimą. Miegantysis pabunda po to, kai padidėja cholinerginių neuronų, esančių smegenų kamiene, taip pat priekinėje smegenyse baziniuose ganglijose, veiklos intensyvumas.

Dirbtinai gaminamas acetilcholicinas gydymui naudojamas tik kai kuriais atvejais. Taip yra dėl to, kad vartojant per burną, šis junginys greitai hidrolizuojamas, todėl jo absorbcija iš virškinimo trakto gleivinės neįvyksta. Kai į organizmą patenka kitu būdu, įskaitant injekciją, jis taip pat neturi reikšmingo poveikio centrinei nervų sistemai. Štai kodėl dabar daugeliu atvejų jo atsisakoma.

Taip pat reikia nepamiršti, kad acetilcholinas sutraukia širdies venas. Jei pacientui skiriama per didelė šios medžiagos dozė, gali pasireikšti bradikardija, kraujospūdžio sumažėjimas, aritmija, prakaitavimas ir kiti nepageidaujami reiškiniai.


Acetilcholinas perduoda nervinius impulsus cholinerginėse sinapsėse. Acetilcholino tarpininko vaidmens atradimas priklauso austrų farmakologui O. Levi (Loewi). Cholinerginės sinapsės yra tiek somatinėje, tiek autonominėje nervų sistemose. Somatinės nervų sistemos motorinės skaidulos inervuoja griaučių raumenis, o iš jų galūnių išsiskiria acetilcholinas. Eferentiniai autonominės nervų sistemos takai susideda iš dviejų neuronų: pirmasis yra centrinėje nervų sistemoje (smegenų kamiene ir nugaros smegenyse), antrasis yra autonominiame ganglione, kuris priklauso periferinei nervų sistemai (5 pav.). ). Atitinkamai, pirmųjų neuronų procesai sudaro preganglionines skaidulas, antrosios - postganglionines. Tiek simpatinės, tiek parasimpatinės autonominės nervų sistemos padalinių preganglioniniuose neuronuose acetilcholinas yra pagrindinis tarpininkas. Simpatinis ir parasimpatinis skirstymas skiriasi pagal poganglioninės skaidulos sinapsėse išsiskiriantį mediatorių: simpatinėje nervų sistemoje tai norepinefrinas, parasimpatinėje – acetilcholinas.
Taigi acetilcholinas yra impulsų perdavėjas iš visų parasimpatinių postganglioninių skaidulų galūnių, iš postganglioninių simpatinių skaidulų, inervuojančių prakaito liaukas, galų, iš visų (tiek simpatinių, tiek parasimpatinių) preganglioninių skaidulų galūnių, iš motorinių skaidulų galūnių. dryžuotų raumenų nervai, taip pat daugelyje centrinių sinapsių.

Chemiškai acetilcholinas yra cholino ir acto rūgšties esteris. Jo sintezė vyksta nervinių skaidulų galūnėse iš cholino alkoholio ir acetil-CoA, veikiant fermentui cholino acetiltransferazei. Sintezės reakcijos greitį riboja cholino koncentracija sinapsinėse galūnėse. Susintetintas mediatorius nusėda pūslelėse dėl aktyvaus transportavimo, dalyvaujant fermentui - nuo Mg ^ priklausomam ATPazei. Pagrindinis acetilcholino išsiskyrimo į sinapsinį plyšį mechanizmas, dėl kurio susidaro postsinapsinis potencialas, yra nuo Ca2+ priklausoma egzocitozė. Nervų galūnės depoliarizacija, padidinanti presinapsinės membranos pralaidumą Ca2+, yra būtina acetilcholino išsiskyrimo sąlyga.
Acetilcholinas yra chemiškai nestabilus, šarminėje aplinkoje greitai skyla į choliną ir acto rūgštį. Jo sunaikinimą cholinerginėje sinapsėje katalizuoja fermentas acetilcholinesterazė, atrastas O. Levy. Acetilcholinesterazė yra ant postsinapsinės membranos šalia cholinerginio receptoriaus ir yra vienas iš greičiausiai veikiančių fermentų. Greitas tarpininko sunaikinimas užtikrina cholinerginio nervo perdavimo labilumą. Gautą choliną sugauna presinapsinės membranos transporteriniai baltymai ir toliau mažina acetilcholiną galinėje dalyje (6 pav.).

/>Pav. 6. Cholinerginės sinapsės sandaros schema (cituojama iš: Markova I.N., Nezhentseva M.N., 1997):
AH – acetilcholinas; XP - cholinerginis receptorius; M - muskarino cholinerginis receptorius; H - nikotino cholinerginis receptorius; AChE – acetilcholinesterazė; TM - transportavimo mechanizmas; CA – cholino acetiltransferazė; (+) - aktyvinimas; ( - ) - stabdymas

Acetilcholino poveikis membranai yra jo reakcija su cholinerginiais receptoriais, kurie yra ląstelės membranos struktūros dalis (7 pav.). Taigi, acetilcholino reakcija su H-cholinerginiu receptoriumi keičia receptorių baltymo molekulės atomų erdvinį išsidėstymą. Dėl to padidėja membranos tarpmolekulinių porų dydis, susidaro laisvas praėjimas Na+ jonams, o po to K+, ir ląstelės membrana depoliarizuojasi, o po to vyksta repoliarizacija. Acetilcholino sukelti receptorių molekulės pokyčiai yra lengvai grįžtami. Po impulso perdavimo, maždaug po 1 ms, baigiasi depoliarizacija ir atsistato normalus membranos pralaidumas. Šiuo metu cholinerginis receptorius jau nėra susietas su acetilcholinu.
Manoma, kad acetilcholino sukelta receptoriaus molekulės deformacija ne tik padidina membranos tarpmolekulines poras, bet ir prisideda prie acetilcholino atmetimo iš receptoriaus. Šis atmetimas būtinas atpalaiduojančio acetilcholino sąveikai su acetilcholinesteraze ir vėlesniam jos sunaikinimui (žr. 7 pav.).
Medžiagos, veikiančios cholinerginius receptorius, gali sukelti stimuliuojantį (cholinomimetinį) arba slopinantį (cholinerginį) poveikį.

apie.
C-0-CH2CH2-N(CH3)3


/ C-0-CH2CH2-N(CH3)3
ch3
Ryžiai. 7. Acetilcholino sąveikos su cholinerginiu receptoriumi schema
ir acetilcholinesterazė (cituota iš: Zakusov V.V., 1973):
XP - cholinerginis receptorius; AChE – acetilcholinesterazė; A - XP ir AChE anodo centras; E - AChE esterazės centras ir ChR esterofilinis centras
Farmakologinės medžiagos gali paveikti šiuos cholinerginių sinapsių sinapsinio perdavimo etapus: acetilcholino sintezę; 2) tarpininko atleidimo procesas; 3) acetilcholino sąveika su cholinerginiais receptoriais; 4) acetilcholino sunaikinimas; 5) cholino, susidarančio sunaikinant acetilcholiną, gaudymas presinapsiniu galu. Pavyzdžiui, presinapsinių galūnių lygyje veikia botulino toksinas, kuris neleidžia išsiskirti neurotransmiteriui. Hemicholinas slopina cholino transportavimą per presinapsinę membraną (neuronų įsisavinimą). Cholinomimetikai (pilokarpinas, citizinas) ir anticholinerginiai vaistai (M-cholinerginiai blokatoriai, ganglioblokatoriai ir periferiniai raumenų relaksantai) turi tiesioginį poveikį cholinerginiams receptoriams. Fermento acetilcholinesterazės slopinimui gali būti naudojami anticholinesterazės preparatai (prozerinas).