Ацетилхолин - нейромедиатор, влияющий на сердце и желудочно-кишечный тракт, но также связанный с процессами памяти. В связи с тем, что действие ацетилхолина в организме очень широкое, препараты, влияющие на этот нейромедиатор, используются во многих областях медицины - их назначают пациентам как неврологи, так и офтальмологи, и терапевты.
Ацетилхолин является одним из нейротрансмиттеров, то есть определенных молекул, необходимых в нервной системе - именно благодаря нервным клеткам отправляются нервные импульсы. Ацетилхолин важен прежде всего потому, что он присутствует как в структурах центральной, так и периферической нервной системы, но его также можно найти в соматической и вегетативной нервных системах.
Стоит добавить, что ацетилхолин был первым нейромедиатором, обнаруженным учеными. В 1914 году открытие было сделано английским физиологом Генри Дейлом, несколько лет спустя - в 1921 году - немецкого происхождения Отто Лоуи представил медицинскому миру функции ацетилхолина. Открытия обоих мужчин оказались настолько важными для науки, что в 1936 году им была присуждена Нобелевская премия.
Ацетилхолин: структура, синтез и распад
Ацетилхолин - это сложный эфир уксусной кислоты и холина. Он создается в рамках так называемого холинэргические нейроны (этот термин определяется как те популяции нервных клеток, которые секретируют ацетилхолин внутри своих окончаний), где нейромедиатор вырабатывается из холина и ацетилкофермента А при участии фермента холинацетилтрансферазы. Образующиеся молекулы ацетилхолина затем накапливаются в синаптических пузырьках, и когда нервная клетка деполяризуется, они прикрепляются к пресинаптическим окончаниям, и ацетилхолин высвобождается в синаптическое пространство. Когда нейротрансмиттер достигает постсинаптического терминала, он связывается со своим рецептором и выполняет свои обычные действия.
Ацетилхолин, выделяемый нервными окончаниями, не остается в течение длительного времени вне нервных клеток - он довольно быстро расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой. Именно в этой реакции, среди прочего, холин, часть которого транспортируется обратно внутрь нервных клеток - полученный таким образом холин позже используется для производства дополнительных молекул ацетилхолина.
Читайте также: Нам нравится адреналин. Как действует адреналин? Периферическая нервная система: структура и роль Способы сохранения хорошей ПАМЯТИ: упражнения, диета, упражнения, сонКак работает ацетилхолин и что он делает?
Функции ацетилхолина зависят как от места действия этого нейромедиатора, так и от типа рецептора, к которому он будет прикрепляться. Ацетилхолин имеет два типа рецепторов, к которым он присоединяется: первый - это никотиновые рецепторы (присутствующие в ганглиях вегетативной системы и в нервно-мышечном соединении), второй - мускариновые рецепторы (расположены во многих различных тканях, включая клетки. гладкие мышцы, в различных структурах мозга, а также в железах внутренней секреции и клетках сердечной мышцы).
В центральной нервной системе ацетилхолин влияет на процессы памяти и способность концентрировать внимание. Функция этого нейротрансмиттера также заключается в том, чтобы держать нас в сознании, а ацетилхолин также важен в различных процессах обучения. Эта связь обеспечивает связь между различными областями центральной нервной системы - в этом случае ацетилхолин секретируется так называемыми интернейронов и особенно важен в случае базальных ганглиев.
В периферической нервной системе ацетилхолин особенно важен для мышечных клеток - этот нейромедиатор секретируется нервно-мышечными пластинами. Ацетилхолин, высвобождаемый нервными клетками, когда он связывается с рецепторами миоцитов, вызывает сокращение данных групп мышц.
Ацетилхолин также чрезвычайно важен для вегетативной нервной системы. Это нейротрансмиттер, секретируемый всеми преганглионарными волокнами в этой части нервной системы. Кроме того, он выделяется постганглионарными волокнами, принадлежащими парасимпатической системе. Ацетилхолин, секретируемый парасимпатической нервной системой, выполняет множество различных функций, в том числе:
- падение артериального давления;
- стимуляция перистальтики пищеварительного тракта;
- медленное сердцебиение;
- сокращение просвета дыхательных путей;
- сужение зрачков;
- стимуляция секреции различными железами (в том числе слюнными).
Ацетилхолин: сопутствующие заболевания
Из-за того, что ацетилхолин является чрезвычайно важным нейромедиатором, связанные с ним патологии могут привести к множеству различных заболеваний. Примером этого является миастения, при которой у пациентов вырабатываются антитела против рецепторов ацетилхолина. В конечном итоге в результате этого явления количество этих свободных структур в мышечных клетках уменьшается, и пациенты испытывают различные симптомы миастении, особенно мышечную слабость. В нормальных условиях связывание ацетилхолина с рецептором приводит к сокращению мышц - когда рецепторы блокируются антителами, нейротрансмиттеру практически не к чему прикрепляться - тогда мышечные клетки просто теряют способность работать.
Другой проблемой, в которой может играть роль патогенез ацетилхолиновых нарушений, является болезнь Альцгеймера. Согласно некоторым гипотезам, этот дефицит нейротрансмиттера связан с этим агрегатом - именно по этой причине пациентам, страдающим болезнью Альцгеймера, назначают препараты, блокирующие активность фермента, расщепляющего ацетилхолин, то есть ингибиторы ацетилхолинэстеразы (благодаря этому количество этого нейротрансмиттера в нервной системе увеличивается). Некоторые исследователи из-за ограниченной эффективности этих препаратов отрицают тот факт, что при болезни Альцгеймера действительно существует дефицит ацетилхолина у пациентов.
Применение ацетилхолина в медицине
В медицине в медицине используются как вещества, оказывающие действие, подобное ацетилхолину, так и средства, оказывающие совершенно противоположное действие. В первом из этих случаев речь идет о парасимпатомиметических препаратах. К ним относятся такие вещества, как, например, пилокарпин (вызывающий сужение зрачка и используемый при глаукоме) или вышеупомянутые ингибиторы ацетилхолинэстеразы (фактически относящиеся к промежуточным парасимпатомиметикам).
С другой стороны, препараты с другим действием - это парасимпатолитические (холинолитические) препараты. Они обладают противоположными эффектами по сравнению с ацетилхолином и включают, среди прочего, ипратропия бромид (используется для расширения дыхательных путей) или атропин (используется при брадикардии, то есть замедлении сердечного ритма).
Действие ботулотоксина (более известного как ботокс) также связано с ацетилхолином. Это вещество блокирует высвобождение ацетилхолина из нервного конца. Хотя ботулинический токсин больше всего ассоциируется с лечением в области эстетической медицины, он имеет гораздо больше применений в медицине - среди прочего, используется его влияние на ацетилхолин. при лечении блефароспазма, кривошеи или повышенной потливости.
Некоторых пациентов интересуют так называемые ноотропные (прокогнитивные) препараты. Некоторые из этих веществ влияют на количество ацетилхолина в структурах нервной системы, и, таким образом, эти препараты могут улучшить когнитивные функции людей, которые их используют - как правило, люди, которые хотят улучшить память или повысить уровень концентрации, заинтересованы в ноотропных препаратах. Однако эффективность таких мер, как представляется, весьма спорным, и поэтому желательно, чтобы подходить к ним с осторожностью и осторожностью.
Источники:
1. Ацетилхолин. Neuroscience 2nd Edition, он-лайн доступ: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11143/
2. Материалы Британской энциклопедии, он-лайн доступ: https://www.britannica.com/science/acetylcholine
3. Материалы Техасского университета, онлайн-доступ: http://neuroscience.uth.tmc.edu/s1/chapter11.html
Рекомендуемая статья:
ГИСТАМИН - роль в организме, аллергия, наличие в пище Об авторе
