Ацетилхолин — це нейромедіатор холинергического комплексу, який відповідає за передачу імпульсів моторним нейронам і структурам лімбічної системи, що обумовлює вплив на процеси мислення і пам’яті. Завдяки активності медіатора, людина рухається, навчається, запам’ятовує нову інформацію. Ацетилхолін стимулює діяльність мозкових структур в період неспання і знижує їх активність під час сну. Його називають медіатором здорового глузду.
Зміст
- 1 Характеристика
- 2 Функції
- 3 Холинергическая система
- 4 Призначення холінергічної системи
Характеристика
Ацетилхолин — це така речовина, яке регулює роботу організму, забезпечуючи ефект збудження в нервових структурах, що асоціюється з передачею збуджуючих нервових імпульсів в нейром’язових структурах і в межах нейрональної мережі ЦНС. Завдяки збудливій дії нейромедіатора людина робить довільні і рефлекторні рухи.
Ацетилхолин — один з основних нейротрансмітерів нервової системи, така речовина, яке виявлено в крові людини, переважно в лейкоцитах, що пояснює його участь в регуляції діяльності імунної системи. Синтез ацетилхоліну відбувається в синаптичних везикулах (мембранні пухирці), розташованих в дистальних сегментах нервових відгалужень нейронів.
Потім вивільнилися нейромедіатор взаємодіє з ацетилхолінових рецепторів, які знаходяться в межах клітинної мембрани — постсинаптичної або пресинаптичною. Ацетилхолін — нестійке органічна сполука, яка легко руйнується під дією ферменту холінестерази. Виділяють 2 види рецепторів холинергического комплексу, які відрізняються будовою і набором лігандів (малі молекули, складові компоненти).
Мускаринові рецептори — метаботропние (трансмембранні рецептори, активація яких призводить до зміни метаболічних процесів в клітині). Взаємодіючи з агоністом (ліганд, який зв’язується з рецептором, провокуючи біологічний відгук), мускаринові рецептори запускають каскад вторинних реакцій в клітині. Нікотинові рецептори — іонні канали, що активуються впливом лігандів.
Функції
Ацетилхолин контролює продукцію основних нейротрансмітерів мозку — збуджуючих і гальмуючих. Він підтримує складну рухову активність, бере участь в ініціації рухів та формуванні рухових стереотипів. Медіатор бере участь в регуляції діяльності системи ноцицепции (больової чутливості).
Вплив на ноцицептивную систему простежується в вираженому знеболюючий ефект, який виникає при активації центральних рецепторів холинергического комплексу. Гормон ацетилхолін, чия структурна формула зводиться до четвертинних амонієвих основи, в хромафинних клітинах надниркових залоз регулюють секрецію катехоламінів.
Вплив ацетилхоліну на роботу серця полягає в зменшенні числа серцевих скорочень на хвилину. Паралельно розширюється просвіт периферичних судин, зменшуються показники артеріального тиску. Препарати ацетилхоліну (Ацетилхолін-Хлорид) іноді застосовуються при спазмах, скорочення просвіту периферичних судин і артерій сітківки.
При призначенні препарату слід враховувати, що він звужує судини серця, що супроводжується брадикардією (скорочення кількості серцевих скорочень на хвилину) , аритмією і значним зниженням показників артеріального тиску. Надлишок нейромедіатора призводить до м’язових спазмів, розвитку судомного синдрому, паралічу дихальної системи і зупинки дихання.
За таким принципом діють нервнопаралітичну гази. Антагоністи ацетилхоліну, наприклад, Атропін, блокують активність холинорецепторов, зв’язуючись з ними. Застосування речовин, які блокують дію медіатора ацетилхоліну, може привести до збільшення кількості серцевих скорочень, зменшення секреції залоз — слинних, потових, шлункових.
Холинергическая система
Холинергическая система включає ацетилхолін і ферменти його метаболізму, ацетилхолінові рецептори, білки, які здійснюють транспорт, ферменти ацетилхолінестерази, ацетілхолінтрансферази. Холінергічний комплекс бере участь в регуляції роботи імунної системи. Нейромедіатор ацетилхолін модулює імунні процеси, чим викликає певні імунні реакції:
- Синтез цитокінів (білкові молекули, що визначають виживаність клітин, що стимулюють і пригнічують їх зростання), їх диференціювання і проліферація.
- Презентація антигену (процес пред’явлення T-лімфоцити фрагмента антигену, що призводить до запуску T-клітинної відповіді).
- Продукція антитіл (білкові молекули, які нейтралізують клітини вірусів, патогенів, інших чужорідних організму речовин).
В імунних клітинах виявлені всі елементи холинергического комплексу, в тому числі ацетилхолінові рецептори. Клітинні елементи імунної системи (T-лімфоцити) синтезують ацетилхолін, який згодом зв’язується з рецепторами клітин-мішеней. В результаті відбуваються функціональні зміни, наприклад, швидке підвищення концентрації кальцію в межах клітин.
Призначення холінергічної системи
Холинергическая система бере участь в регуляції функцій пам’яті, концентрації уваги, навчання, розумової діяльності. Нейрони холинергического комплексу поширені в структурах ЦНС. Великі скупчення нейронів спостерігаються в області гиппокампального звивини, в відділах середнього мозку, кіркових структур і гіпоталамуса. Основні функції:
- Формування емоційних реакцій на зовнішні стимули.
- Управління циркадних ритмів (режим сон-неспання).
- Координація когнітивних процесів.
- Ініціація фази швидкого сну.
Активність холинергического комплексу збільшується в період неспання і зменшується до мінімуму під час сну. Ацетилхолін — основний нейромедіатор холинергического комплексу, виробляється в пресинаптичних терміналах (кінцеві ділянки аксонів, де відбувається взаємодія, синаптический контакт з нервовими відгалуженнями інших клітин).
Освіта медіатора ацетилхоліну здійснюється з попередників — холіну і ацетил-коензиму А. каталізатором реакції виступає фермент ацетілхолінтрансфераза. Поступаючи в синаптичну щілину, нейромедіатор взаємодіє з рецепторами, розташованими на постсинаптичні мембрані. Розщеплення нейромедіатора відбувається під впливом ферменту ацетилхолінестерази.
В результаті розпаду медіатора утворюються речовини — холін (амонієве підставу) і оцтова кислота. Холін абсорбується (всмоктується) назад в пресинаптическую терміналь для подальшого ресинтезу нейромедіатора. Мускаринові рецептори, які взаємодіють з ацетилхоліном, представлені 5-ма видами, одні з них знаходяться в коркових відділах і в області гиппокампального звивини, регулюють когнітивні функції.
Інші переважно локалізуються в мозочку і стовбурі. Активація рецепторів призводить до тимчасового придушення подальшої продукції нейромедіатора. Нікотинові рецептори розташовуються в синапсах нервово-м’язової тканини, а також в різних структурах ЦНС. В даний час ідентифіковано 13 видів нікотинових рецепторів. Важливу роль відіграють ті з них, які регулюють синтез дофаміну, ніж впливають на психічний статус.
Нікотинові рецептори беруть участь в управлінні когнітивними функціями. Щоб зрозуміти, що робить ацетилхолін, потрібно представити його взаємодія з рецепторной системою для подальшого управління процесами пам’яті і мислення. Дослідження показують, у пацієнтів з хворобою Альцгеймера кількість активних нікотинових рецепторів зменшується, що обумовлено їх взаємодією з патологічним білком-амілоїд.
Зменшення кількості активних рецепторів (скорочення холінергічної іннервації) спостерігається переважно в кірковому шарі лобової і скроневої часток. Дія ацетилхоліну на організм проявляється в координації процесів запам’ятовування інформації. Дефіцит нейротрансмітера призводить до порушення переміщення нової інформації з короткочасної в довготривалу форму пам’яті.
В нормі сприйнятий значимий стимул обробляється в лімбічної системі, відповідальної за кодування пам’яті. Клітини гиппокампального звивини в період обробки нової інформації залишаються нечутливими до сторонніх стимулів. Коли процес обробки даних завершується, спостерігається тета-ритм, який синхронізується з діяльністю нейронів неокортексу (нова кора).
Погіршення холінергічної іннервації асоціюється з підвищенням реактивності (виникнення реакцій у відповідь на стимули) нейронів гіпоталамуса, які стають чутливими до найменших зовнішніх сигналів. В результаті спостерігається нестабільність тета-ритму в області гиппокампального звивини, відбувається порушення консолідації (закріплення, фіксація в пам’яті) нових відомостей.
Ацетилхолин впливає на процеси пам’яті, забезпечуючи стійку, стабільну роботу функціональних елементів гіпокампу. Нейромедіатор відіграє провідну роль в процесі концентрації уваги. Активуючи діяльність коркових відділів, медіатор забезпечує стійкість уваги. Порушення в роботі холинергического комплексу призводить до відволікання, погіршення концентрації уваги, що супроводжується швидкою втратою сприйнятої інформації.
Холинергическая недостатність виявляється при міастенії (аутоімунне захворювання, що супроводжується патологічної стомлюваністю, слабкістю м’язів), вегетативної дисфункції, хворобах Альцгеймера і Паркінсона, деменції з появою тілець Леві та інших видах слабоумства. Ацетилхолін є основним нейротрансмиттером, дефіцит якого виявляється при порушенні когнітивних функцій і ослабленні м’язів.
Холинергическая недостатність бере участь в патогенезі багатьох нейродегенеративних захворювань, в тому числі розсіяного склерозу. Холінергічний дефіцит у пацієнтів з деменцією — підстава для застосування інгібіторів ацетилхолінестерази. Ці сполуки пригнічують активність ферменту, який бере участь у розщепленні ацетилхоліну. Розпад нейромедіатора сповільнюється, що призводить до підвищення концентрації ацетилхоліну і поліпшенню холінергічної передачі.
Назва інгібіторів ацетилхолінестерази в фармакології — Ривастигмін, Галантамін, Донепезил. Тривалість взаємодії ацетилхоліну та рецептора залежить від ступеня активності ферменту холінестерази. Як зазначено в інструкції, деякі препарати мають додатковим фармакологічною дією — вони збільшують біологічний відгук нікотинових рецепторів, стимулюючи активність холінергічної системи.
Ацетилхолин — біогенний амін, один з найважливіших нейротрансмітерів ЦНС. Дефіцит речовини призводить до зниження сили м’язових скорочень і погіршення когнітивних здібностей.