Acetilcholinas: funkcija ir veikimo mechanizmas
Acetilcholinas yra specifinis neuromediatorius somatinės nervų sistemos ir autonominės nervų sistemos ganglioninių sinapšų sistemose.
Tai cheminė medžiaga, leidžianti veikti daugeliui neuronų ir tuo pačiu metu leidžia atlikti įvairias smegenų veiklą.
Tai buvo pirmasis izoliuotas, konceptualizuotas ir apibūdintas neurotransmiteris, nes, kaip teigia daugelis mokslininkų, yra „seniausia“ smegenų medžiaga.
Acetilcholiną farmakologiškai apibūdino Henry Hallet Delt 1914 m. Ir vėliau patvirtino Otto Loewi kaip neurotransmiteris.
Pagrindinė acetilcholino veikla yra cholinerginė sistema, kuri yra atsakinga už acetilcholino gamybą ir sintezę.
Kalbant apie svarbiausius padarinius, jis pabrėžia raumenų susitraukimą, judėjimą, virškinimo ir neuroendokrininius procesus ir kognityvinių procesų, tokių kaip dėmesys ir susijaudinimas, aktyvavimą.
Kaip veikia acetilcholinas?
Kaip matėme, žinduolių smegenyse informacija tarp neuronų perduodama per cheminę medžiagą, vadinamą neurotransmiteriu.
Ši medžiaga išleidžiama sinapse, reaguojant į konkretų stimulą, ir, išleidžiant, perduoda nustatytą informaciją kitam neuronui.
Tokiu būdu neurotransmiteris, kuris išskiria veiklą specializuotose ir labai selektyviose receptorių vietose, kadangi yra įvairių tipų neurotransmiterių, kiekvienas iš jų veikia tam tikrose sistemose.
Taigi cholinerginis neuronas gali gaminti acetilcholiną (bet ne kitų tipų neurotransmiterius), taip pat cholinerginis neuronas gali gaminti specifinius acetilcholino receptorius, bet ne kitiems neurotransmiteriams.
Taigi, keitimasis informacija, kurią atlieka acetilcholinas, atliekamas neuronuose ir tam tikrose sistemose ir yra pavadintas cholinerginiu.
Kad veiktų acetilcholinas, reikia perduoti neuroną, kuris gamina šią medžiagą, ir receptorių neuroną, kuris gamina cholinerginį receptorių, galintį transportuoti acetilcholiną, kai jis išsiskiria iš pirmojo neurono.
Kaip sintezuojamas acetilcholinas?
Acetilcholinas yra sintezuojamas iš cholino, kuris yra pagrindinė organizmo sukuriama maistinė medžiaga.
Cholinas kaupiasi cholinerginiuose neuronuose, reaguodamas su aktiliniu CoA ir veikdamas cholino acetilransferazės fermentinę įtaką.
Šie trys elementai randami specifiniuose smegenų regionuose, kuriuose bus gaminamas acetilcholinas, todėl acetilcholinas sudaro neurotransmiterį, priklausantį konkrečiai sistemai, cholinerginei sistemai.
Kai neurone randame šias tris medžiagas, kurias ką tik komentavome, žinome, kad jis susideda iš cholinerginio neurono ir kad jis gamins acetilcholiną per cholino ir jam priklausančių fermentinių elementų sąveiką.
Acetilcholino sintezė vyksta neurone, konkrečiai ląstelės branduolyje.
Sintetintas acetilcholinas palieka neurono branduolį ir keliauja per aksoną ir dendritus, ty neurono dalis, kurios yra atsakingos už ryšį ir ryšį su kitais neuronais.
Acetilcholino išsiskyrimas
Iki šiol matėme, kas tai yra, kaip ji veikia ir kaip gaminamas acetilcholinas žmogaus smegenyse.
Taigi jau žinome, kad šios medžiagos funkcija yra susieti ir perduoti specifinius neuronus (cholinerginius) su kitais specifiniais neuronais (cholinerginiais).
Norint atlikti šį procesą, neuroną esantis acetilcholinas turi būti išleistas, kad galėtų keliauti į priimantį neuroną.
Kad acetilcholinas būtų išleistas, reikalingas stimulas, skatinantis jo išėjimą iš neurono.
Taigi, jei jokio kito neurono veikimo potencialas nėra realizuotas, acetilcholinas negalės išeiti.
Ir ar tai, kad acetilcholinas turi būti išleistas, turi pasiekti potencialą, kad būtų pasiektas nervų terminalas, kuriame yra neurotransmiteris.
Tokiu atveju tas pats veiksmo potencialas sukuria membranos potencialą, kuris skatina kalcio kanalų aktyvavimą.
Dėl elektrocheminio gradiento susidaro kalcio jonų antplūdis, kuris leidžia atverti membranines kliūtis ir išleisti acetilcholiną.
Kaip matome, acetilcholino išsiskyrimas reaguoja į cheminius smegenų mechanizmus, kuriuose dalyvauja įvairios medžiagos ir įvairūs molekuliniai veiksmai.
Acetilcholino receptoriai
Išleidus acetilcholiną pasilieka ne žmogaus žemėje, tai yra ne neuronuose ir yra intersynaptinėje erdvėje.
Taigi, norint, kad sinapso būtų galima atlikti, ir acetilcholinas, kad galėtų įvykdyti savo misiją bendrauti su nuosekliu neuronu, reikalingos medžiagos, žinomos kaip receptoriai.
Receptoriai yra cheminės medžiagos, kurių pagrindinė funkcija yra perduoti neurotransmiterio skleidžiamus signalus.
Kaip matėme anksčiau, šis procesas atliekamas selektyviai, todėl ne visi gavėjai reaguoja į acetilcholiną.
Pavyzdžiui, kito neurotransmiterio, pvz., Serotonino, receptoriai neužfiksuos acetilcholino signalų, kad galėtų dirbti su tam tikrais specifiniais receptoriais.
Apskritai receptoriai, reaguojantys į acetilcholiną, vadinami cholinerginiais receptoriais.
Galime rasti 4 pagrindinius cholinerginių receptorių tipus: muskarino agonistų receptorius, nikotino agonistų receptorius, muskarino receptorių antagonistus ir nikotino receptorių antagonistus.
Acetilcholino funkcijos
Acetilcholinas turi daug funkcijų tiek fiziškai, tiek psichologiškai arba smegenų.
Tokiu būdu šis neurotransmiteris yra atsakingas už pagrindinių veiklų, tokių kaip judėjimas ar virškinimas, atlikimą ir tuo pačiu metu dalyvauja sudėtingesniuose smegenų procesuose, tokiuose kaip pažinimas ar atmintis.
Toliau apžvelgiame pagrindines šios svarbios neurotransmiterio funkcijas.
1 - variklio funkcijos
Tai tikriausiai svarbiausias acetilcholino aktyvumas.
Šis neurotransmiteris yra atsakingas už raumenų susitraukimą, kontroliuodamas žarnyno raumenų poilsio potencialą, didindamas smaigalių gamybą ir moduliuodamas kraujo spaudimą.
Jis veikia kaip lengvas vazodilatatorius kraujagyslėse ir yra tam tikras atpalaiduojantis veiksnys.
2 - Neuroendokrininės funkcijos
Kita svarbi acetilcholino funkcija yra padidinti vazopresino sekreciją skatinant hipofizės užpakalinį skiltelį.
Vasopresinas yra peptidinis hormonas, kontroliuojantis vandens molekulių reabsorbciją, todėl jo gamyba yra gyvybiškai svarbi neuroendokrininiam veikimui ir vystymuisi.
Be to, acetilcholinas mažina prolaktino sekreciją užpakalinėje hipofizėje.
3. Parazimpatinės funkcijos
Acetilcholinas vaidina svarbų vaidmenį nurijus maisto ir virškinimo sistemos veikimą.
Šis neurotransmiteris yra atsakingas už virškinimo trakto kraujotakos padidėjimą, padidina virškinimo trakto raumenų tonusą, didina virškinimo trakto endokrininę sekreciją ir mažina širdies susitraukimų dažnį.
4. Jutimo funkcijos
Cholinerginiai neuronai yra didelio augimo sistemos dalis, todėl jie taip pat dalyvauja jutimo procesuose.
Ši sistema prasideda smegenų kamiene ir įkvepia didelius smegenų žievės plotus, kur randamas acetilcholinas.
Pagrindinės sensorinės funkcijos, susijusios su šiuo neurotransmiteriu, yra sąmonės palaikymas, vizualinės informacijos perdavimas ir skausmo suvokimas.
5- Kognityvinės funkcijos
Parodyta, kaip acetilcholinas vaidina svarbų vaidmenį formuojant prisiminimus, gebėjimą susikoncentruoti, dėmesio ir loginio motyvavimo raidą.
Šis neurotransmiteris suteikia apsaugą ir gali sumažinti pažinimo sutrikimų atsiradimą.
Iš tiesų, įrodyta, kad acetilcholinas yra pagrindinė Alzheimerio liga paveikta medžiaga.
Susijusios ligos
Kaip matėme, acetilcholinas dalyvauja įvairiose smegenų funkcijose, todėl šių medžiagų deficitas gali atsispindėti kai kurių anksčiau aptartų veiklų pablogėjime.
Kliniškai acetilcholinas buvo susijęs su dviem pagrindinėmis ligomis, Alzheimerio liga ir Parkinsono liga.
Alzheimerio liga
Kalbant apie Alzheimerio ligą, 1976 m. Buvo nustatyta, kad skirtinguose šios ligos sergančių pacientų smegenų regionuose cholino acetil-transferazės kiekis buvo iki 90% mažesnis nei įprastai.
Kaip matėme, šis fermentas yra gyvybiškai svarbus acetilcholino gamybai, todėl buvo teigiama, kad Alzheimerio liga gali atsirasti dėl šios smegenų medžiagos trūkumo.
Šiuo metu šis veiksnys yra pagrindinė priežastis, rodanti Alzheimerio ligos priežastį ir apima didelę mokslinio dėmesio ir mokslinių tyrimų, atliekamų tiek dėl ligos, tiek apie galimą gydymą, dalį.
Parkinsonas
Dėl Parkinsono ligos ryšys tarp ligos priežasties ir acetilcholino yra mažiau aiškus.
Parkinsono liga yra liga, kuri daugiausia veikia judėjimą, todėl acetilcholinas gali vaidinti svarbų vaidmenį jo genezėje.
Tačiau ligos priežastis šiandien nežinoma ir, be to, atrodo, kad kitas neurotransmiteris, pvz., Dopaminas, atlieka svarbesnį vaidmenį, ir dauguma narkotikų, skirtų šiai būklei, daugiausia dėmesio skiria šio neurotransmiterio funkcijai.
Tačiau glaudus ryšys tarp dopamino ir acetilcholino rodo, kad pastaroji taip pat yra svarbus ligos neurotransmiteris.
Kas yra neurotransmiteris?
Neurotransmiteriai yra biomolekulės, kurios perduoda informaciją iš vieno neurono į kitą nuoseklų neuroną.
Smegenys yra pilnos neuronų, kurie leidžia smegenų veiklai, tačiau jie turi sugebėti bendrauti tarpusavyje, kad atliktų savo funkcijas.
Tokiu būdu neurotransmiteriai yra pagrindinės smegenų medžiagos, leidžiančios jų veikimui ir funkcionalumui.
Informacijos perdavimas tarp vieno neurono ir kito vyksta per sinapse, tai yra, perduodant informaciją tarp perduodančio neurono ir gaunančio neurono (arba ląstelės).
Todėl sinapsę atlieka neurotransmiteriai, nes būtent šios medžiagos leidžia keistis informacija.
Kaip veikia neurotransmiteris?
Kai atsiranda sinapsė, neurotransmiterį atpalaiduoja presidaptinio neurono pabaigoje (tai, kas perduoda informaciją).
Tokiu būdu neurotransmiteriai yra neurono viduje ir kai jie nori bendrauti su kitu, jie išleidžiami.
Atleidus neurotransmiterį, jis perkelia sinaptinę erdvę ir veikia pakeisdamas veiksmo potencialą kitame neurone, ty jis pakeičia neurono, su kuriuo jis nori bendrauti, elektros smūgio bangas.
Todėl, naudojant bangą, išlaisvinančią neurotransmiterį, kai jis yra už neurono, galima sužadinti arba slopinti (priklausomai nuo neurotransmiterio tipo) tokį neuroną.
