Pagrindinis struktūrinis ir funkcinis smegenų vienetas yra sinapsės – kontaktai tarp nervinių ląstelių. O pagrindinis sinapsės veikėjas yra tarpininkas (tai molekulė, kuri išsiskiria iš aksono ir paveikia kitą ląstelę). Pirmasis atviras tarpininkas buvo medžiaga, vadinama acetilcholinu. Acetilcholiną XX amžiaus pradžioje atrado Henry Dale, dirbdamas su skalsėmis. Jau tuo metu jis pastebėjo šios molekulės veiklą, kuri rimtai paveikė įvairių vidaus organų darbą. O praėjusio amžiaus 20-ųjų pradžioje austras Otto Levi įrodė, kad acetilcholinas yra periferinės nervų sistemos tarpininkas.
Išradingas Otto Levi eksperimentas, už kurį jis gavo Nobelio premiją, atrodė taip. Jis turėjo dvi varles ir iš kiekvienos varlės ištraukė po širdį. Ir tada, atitinkamai, jis įdėjo pirmąją širdį į indą su fiziologiniu tirpalu ir per klajoklio nervą (o tai yra vienas iš pagrindinių nervų) sužadino šią varlės širdį, o klajoklis nervas priverčia širdį plakti rečiau. Tada Levis paimdavo šiek tiek skysčio aplink pirmąją širdį ir užtepdavo antrosios širdies, o antroji širdis taip pat imdavo plakti rečiau. Šis efektas buvo pirmasis cheminio signalo perdavimo nervų sistemoje įrodymas, nes aiškiai kažkas iš klajoklio nervo išsilaisvino ir toliau kontroliavo širdies darbą. Vos po kelerių metų Levy identifikavo šią medžiagą kaip acetilcholiną. Acetilcholinas galiausiai pasirodė esąs svarbiausias periferinės nervų sistemos tarpininkas. Be to, jis vis dar veikia smegenyse, ką, žinoma, pasakysiu.
Pati acetilcholino molekulė yra gana nepretenzinga. Centre yra cholinas, prie jo prisijungia acto rūgšties likučiai, todėl jis vadinamas acetilcholinu. Cholino molekulė gana paprasta, maža, jos centre yra azoto atomas, tačiau nepaisant to, cholinas yra nepakeičiama medžiaga, tai yra, mūsų organizmas pats negali susintetinti cholino, todėl jo turime gauti su maistu. Todėl cholinas priklauso vadinamųjų vitaminoidų kategorijai. Maiste dažnai trūksta tikrų vitaminų, o cholino visur gana daug, todėl, nors tai nepakeičiama medžiaga, cholino trūkumo mes, kaip taisyklė, nepatiriame. Nors klinikoje vis dar naudojamas acetilcholino perteklius: cholinas suleidžiamas, jei, pavyzdžiui, žmogus patyrė galvos smegenų traumą ar insultą.
Taigi, acetilcholinas yra svarbiausias mūsų periferinės nervų sistemos tarpininkas, o pirmoji sritis, kurioje jis itin svarbus, yra neuromuskulinės sinapsės. Tai sinapsės, sudarančios nervų ląsteles su mūsų griaučių raumenų ląstelėmis (jos taip pat vadinamos dryžuotomis raumenų ląstelėmis), o bet koks judesys, bet kurio mūsų raumenų susitraukimas – o jų turime 400 – yra acetilcholino išsiskyrimas. Tai yra, aš judinu pirštą, atitinkamai, čia, neuroraumeninėse sinapsėse, išsiskiria acetilcholinas, dėl kurio šis raumuo susitraukia. O pats neuronas, beje, yra nugaros smegenyse, gimdos kaklelio srityse. Įsivaizduokite: ląstelė yra nugaros smegenyse, jos aksonas yra daugiau nei metro ilgio. Tai savaime yra įspūdinga. Esame įpratę, kad ląstelės mažos, o neuronai – maži. Didžiausi neuronai yra mažesni nei dešimtoji milimetro dalis. Tačiau aksonai gali būti labai ilgi, jais eina elektrinis impulsas, sukelia acetilcholino išsiskyrimą, todėl acetilcholinas veikia raumenų ląsteles ir sukelia jų susitraukimą.
Kaip ir bet kurioje sinapsėje, receptorių baltymai veikia neuroraumeninėse sinapsėse, tai yra specialiose molekulėse, kurios yra ant raumenų ląstelės membranos, o acetilcholinas sujungia juos kaip užraktą ir pradeda raumenų susitraukimą. Įdomu tai, kad, be acetilcholino, tuos pačius receptorius veikia gana gerai žinomas toksinas, vadinamas nikotinu, o nikotinas taip pat gali sukelti raumenų susitraukimą. Tiesa, jei imtume žmogaus, stuburinių gyvūnų organizmą, tam, kad įvyktų raumenų susitraukimas, reikia gana didelės nikotino koncentracijos. Apskritai nikotinas yra gerai žinomas toksinas, tabako toksinas, nakvišų augalas. Kodėl tabakas gamina nikotiną? Jam reikia tokios medžiagos, kad apsisaugotų nuo žolėdžių, pirmiausia nuo vabzdžių. O jei kolorado vabalas suėda tabako lapus, labai stipriai suaktyvėja jo neuroraumeninės sinapsės, įvyksta traukuliai, nukrenta nuo šakos ir daugiau niekada nevalgys tabako. Tai yra, evoliucija formuoja šiuos toksinus, kad apsisaugotų pirmiausia nuo vabzdžių, taip pat jie veikia ir žinduolius, nes mūsų nervų sistema ne taip skiriasi nuo Kolorado vabalo nervų sistemos.
Tačiau vabalai labai seniai valgė augalus, todėl augalų evoliucija jų toksinus priderino būtent nariuotakojams. O žinduoliai augalus valgo tik apie 70 milijonų metų, tad nikotinas mūsų nelabai veikia, bent jau traukulių nesukelia, bet veikia smegenis. Taigi neuromuskulinėse sinapsėse veikiantys receptoriai vadinami nikotino receptoriais, tai yra, juos veikia nikotinas ir, žinoma, pats acetilcholinas. Be medžiagų, kurios aktyvina receptorių darbą, yra medžiagų, kurios blokuoja receptorių darbą. Pavyzdžiui, nikotinas, aktyvinantis receptorius, vadinamas šių receptorių agonistu, o medžiagos, blokuojančios receptorių darbą – receptorių antagonistais.
Nikotino receptorių, veikiančių nervų ir raumenų sinapsėse, antagonistas yra, pavyzdžiui, kurarinas, kitas augalų toksinas, kurį gamina tropiniai vynmedžiai, kad apsisaugotų nuo vabzdžių. Tačiau atitinkamai kurarinas, skirtingai nei nikotinas, sukels ne traukulius, o, priešingai, paralyžių, kvėpavimo sustojimą, todėl Amazonės vietiniai gyventojai tokius toksinus naudoja medžioklei: ištepa strėles, o tokia strėlė, pataikydama, pavyzdžiui, į paukštį ar mažą beždžionę, sukelia beveik momentinį paralyžių. O klinikoje tokios medžiagos naudojamos raumenų skaiduloms atpalaiduoti ir raumenų susitraukimams mikrodozėmis. To kartais prireikia chirurginių operacijų metu arba esant labai stipriam spazmui. Taigi bet kokį toksiną, jei jį tinkamai praskiessime, galime paversti vaistu, o tuo remiasi tradicinė farmakologija, kuri tikrai labai efektyviai ir labai plačiai naudoja augalų nuodus.
Be neuromuskulinių sinapsių, acetilcholinas taip pat labai rimtai veikia vidaus organų veiklą. Tai svarbiausias vadinamosios autonominės nervų sistemos tarpininkas. Mūsų nervų sistemos dalis, kuri veikia raumenis, yra somatinė nervų sistema, motorinė nervų sistema. Ir svarbi šios nervų sistemos dalies savybė yra ta, kad čia galima savanoriška kontrolė. Tai yra, noriu pajudinti pirštą – jokių problemų. Be to, yra autonominė nervų sistema, kuri veikia vidaus organų veiklą, ir čia nėra savavališkos kontrolės. Galiu pajudinti pirštą, bet negaliu pasakyti, pavyzdžiui, šios srities odai: „Išplėskite kraujagysles“ arba prakaito liaukoms: „Gaukite prakaitą“. Šiose zonose, šiose funkcijose, įėjimas į mūsų sąmonę yra uždarytas, tai yra vadinamasis nevalingas reguliavimas. Tačiau nepaisant to, jis vis dar valdomas iš mūsų centrinės nervų sistemos, iš smegenų, o dauguma mūsų vidaus organų yra dvigubai kontroliuojami.
Autonominė nervų sistema yra padalinta į du konkuruojančius blokus: simpatinę ir parasimpatinę. O acetilcholinas yra svarbiausias parasimpatinės nervų sistemos tarpininkas, ta autonominės nervų sistemos dalis, kuri ramina vidaus organų, bent jau daugumos vidaus organų, darbą. Širdis plaka silpniau ir rečiau, tarkime, susitraukia vyzdžiai, susitraukia bronchai. Bet, pavyzdžiui, virškinimo traktas, veikiamas parasimpatinės sistemos, pradeda veikti aktyviau. O acetilcholinas, pasirodo, aktyvina virškinamojo trakto darbą, lėtina širdies darbą, sutraukia vyzdžius. Ir acetilcholino agonistas veikia panašiai. Įdomu tai, kad vidaus organuose esantys receptoriai nėra tokie patys kaip raumenų. Nikotinas jiems neturi jokio poveikio. Juos veikia kitas gerai žinomas toksinas, vadinamas muskarinu. Tai musmirės toksinas. Tai yra tų acetilcholino receptorių, kurie veikia parasimpatinėje sistemoje, agonistas, todėl šie receptoriai vadinami muskarininiais.
Tai yra, apskritai neurofarmakologai teigia, kad yra du pagrindiniai acetilcholino receptorių tipai: nikotino ir muskarino. Atitinkamai, muskarinas taip pat sulėtins širdies darbą, suaktyvins virškinamąjį traktą ir vėlgi reikalingas apsisaugoti nuo vabzdžių. Pats pavadinimas „musmirė“ rodo, kad vargu ar muskarinas bus naudingas visiems nariuotakojams. Visiems šiems receptoriams taip pat yra antagonistas, vadinamas atropinu. Taip pat gana gerai žinomas toksinas, kuris būdingas, tarkime, henbane, belladonna. Ir jis veiks priešinga kryptimi nei acetilcholinas. Pavyzdžiui, veikiant atropinui, plečiasi bronchai, plečiasi vyzdžiai (tai, beje, naudojama klinikoje), aktyviau dirba širdis, todėl atropinas yra dalis kai kurių vaistinių mišinių, turinčių kardiostimuliuojančią poveikį.
Tai periferinis acetilcholino poveikis, jis nepaprastai svarbus. Tačiau, be periferijos, acetilcholinas taip pat veikia smegenyse. Tuo pačiu metu tai nėra svarbiausias tarpininkas smegenyse, yra svarbesnių tarpininkų. Nepaisant to, acetilcholino neuronų yra įvairiose centrinės nervų sistemos dalyse: pailgosiose smegenyse, vidurinėse smegenyse, pagumburyje, smegenų pusrutuliuose. Paprastai jie turi gana trumpus aksonus ir veikia tik netoliese esančius neuronus. O pagrindinis acetilcholino poveikis yra susijęs su miego ir budrumo balansu, su bendru smegenų aktyvacijos lygiu, o dažniausiai už vadinamojo normalizuojančio poveikio randame acetilcholiną. Tai yra, paaiškėja, kad jei, pavyzdžiui, patiriame stresą, acetilcholinas sumažina susijaudinimo lygį ir daro smegenis ramesnes. Jei, priešingai, smegenys yra per vangios, acetilcholinas gali jas suaktyvinti. Tai vadinama normalizavimo veiksmu, ir tai, be abejo, labai naudingas ir nuostabus veiksmas.
Nikotinas tiesiog veikia centrinėje nervų sistemoje taip normalizuodamas, todėl jei rūkalius, pavyzdžiui, patiria stresą, rūko norėdamas nusiraminti, o jei negali ryte tinkamai pabusti ir įsitraukti į darbo procesą, tai atitinkamai rūko norėdamas suaktyvinti savo neuroninius tinklus. Viskas būtų gerai, bet iš tikrųjų tokios medžiagos, kurios yra įvairių mediatorių agonistai ar antagonistai, turi daug nemalonaus poveikio. Svarbiausias iš jų vadinamas pripratimu ir priklausomybe. Tiek priklausomybė, tiek priklausomybė yra pačios sinapsės logikos pasekmė. Kiekviena mūsų centrinės nervų sistemos sinapsė iš prigimties žino, kaip kokia veikla perduoti signalus. Ir tada įsivaizduokite, kad išgeriate, tarkime, tą patį nikotiną ir priverčiate sinapsę veikti aktyviau. Po kurio laiko sinapsė pradeda į tai reaguoti ir sumažinti savo efektyvumą. Mažiau receptorių, mažiau susintetinama mediatoriaus. Kodėl turėčiau vartoti acetilcholiną, jei vis tiek gaučiau nikotino?
Ir galų gale, jei pataikote į sinapsę agonistu, jis palaipsniui mažina savo efektyvumą ir jūs turite suleisti vis daugiau agonisto, kad pasiektumėte norimą aktyvavimo lygį. Tai priklausomybė. Ir atitinkamai, jei bandote atšaukti vaistą, neskiriate agonisto, staiga paaiškėja, kad acetilcholino normalizuojančio poveikio nėra. Ir tada vietoj normalizavimo, priešingai, atsiras emocijos, tam tikra disforija, budrumo lygis nebus pasiektas optimalios vertės. Kiekvienas žmogus, metęs rūkyti po rimto nikotino vartojimo periodo, žino šį poveikį, o rūkymas yra tikrai svarbi ir sunki problema. Čia problema ne tik nikotine, bet ir deguto įkvėpime, plaučių vėžiu, bet tai jau kita istorija.
Taigi, acetilcholinas yra svarbiausias periferinės nervų sistemos, neuroraumeninių sinapsių, parasimpatinės sistemos tarpininkas ir svarbus mūsų smegenų tarpininkas. Daugelis neuronų jį naudoja, o kai kurie vaistai yra specialiai skirti acetilcholinui. Kovojant su tokiomis sunkiomis ligomis kaip, tarkime, Alzheimerio liga, naudojami vaistai, kurie veikia raumenų veiklą, vidaus organų veiklą ir net centrinės nervų sistemos veiklą iki neurodegeneracijos, tai yra dalis šiuolaikinių vaistų, orientuotų į acetilcholiną.
Organizme susidaręs (endogeninis) acetilcholinas vaidina svarbų vaidmenį gyvybės procesuose: skatina nervinio sužadinimo perdavimą centrinėje nervų sistemoje, autonominiuose ganglijose, parasimpatinių (motorinių) nervų galūnėse. Acetilcholinas yra cheminis nervinio sužadinimo perdavėjas (tarpininkas); nervinių skaidulų, kurioms jis tarnauja kaip tarpininkas, galūnės vadinamos cholinerginėmis, o su juo sąveikaujantys receptoriai – cholinerginiais. Cholinerginiai receptoriai yra sudėtingos tetramerinės struktūros baltymų molekulės (nukleoproteinai), lokalizuotos išorinėje postsinapsinės (plazmos) membranos pusėje. Iš prigimties jie yra nevienalyčiai. Cholinerginiai receptoriai, esantys postganglioninių cholinerginių nervų (širdies, lygiųjų raumenų, liaukų) srityje, yra vadinami m-cholinerginiais receptoriais (jautrūs muskarinui), o esantys ganglioninių sinapsių srityje, o somatinėse neuroraumeninėse sinapsėse - n-cholinerginiais receptoriais (nikotinas). Šis skirstymas siejamas su acetilcholino sąveikos su šiomis biocheminėmis sistemomis metu vykstančių reakcijų ypatumais, pirmuoju atveju - į muskariną panašiomis (kraujospūdžio sumažėjimas, bradikardija, padidėjusi seilių, ašarų, skrandžio ir kitų egzogeninių liaukų sekrecija, vyzdžių susiaurėjimas ir kt.), o antruoju atveju - raumenų susitraukimas, nikotinas. M- ir n-cholinerginiai receptoriai yra lokalizuoti įvairiuose kūno organuose ir sistemose, įskaitant centrinę nervų sistemą. Muskarino receptoriai pastaraisiais metais buvo skirstomi į keletą pogrupių (m1, m2, m3, m4, m5). Šiuo metu labiausiai ištirta m1 ir m2 receptorių lokalizacija ir vaidmuo. Acetilcholinas neturi griežtai selektyvaus poveikio įvairiems cholinerginiams receptoriams. Vienu ar kitu laipsniu jis veikia m- ir n-cholinerginius receptorius ir m-cholinerginių receptorių pogrupius. Į periferinį muskariną panašus acetilcholino veikimas pasireiškia širdies susitraukimų dažnio lėtėjimu, periferinių kraujagyslių išsiplėtimu ir kraujospūdžio sumažėjimu, skrandžio ir žarnyno peristaltikos suaktyvėjimu, bronchų, gimdos, tulžies pūslės ir šlapimo pūslės raumenų susitraukimu, virškinamojo trakto sekrecijos didėjimu (lėtėja, bronchų, vyzdžių, prakaito ir laktozė). Pastarasis poveikis siejamas su padidėjusiu rainelės žiedinio raumens susitraukimu, kurį inervuoja okulomotorinio nervo postganglioninės cholinerginės skaidulos (n. oculomotorius). Tuo pačiu metu dėl ciliarinio raumens susitraukimo ir ciliarinio diržo raiščio atsipalaidavimo atsiranda akomodacijos spazmas. Vyzdžių susiaurėjimas dėl acetilcholino veikimo dažniausiai lydimas akispūdžio sumažėjimo. Šis poveikis iš dalies paaiškinamas vyzdžių išsiplėtimu ir Schlemmo kanalo rainelės (skleralinio veninio sinuso) ir fontano erdvių (irioraginės kampo erdvės) išsiplėtimu, taip pagerinant skysčių nutekėjimą iš vidinės akies terpės. Tačiau gali būti, kad akispūdžio mažinime dalyvauja ir kiti mechanizmai. Dėl gebėjimo sumažinti akispūdį, medžiagos, veikiančios kaip acetilcholinas (cholinomimetikai, anticholinesterazės vaistai), plačiai naudojamos glaukomai gydyti1. Periferinis į nikotiną panašus acetilcholino poveikis yra susijęs su jo dalyvavimu perduodant nervinius impulsus iš preganglioninių skaidulų į postganglionines skaidulas autonominiuose mazguose, taip pat iš motorinių nervų į dryžuotus raumenis. Mažomis dozėmis jis yra fiziologinis nervinio sužadinimo perdavėjas, didelėmis dozėmis gali sukelti nuolatinę depoliarizaciją sinapsės srityje ir blokuoti sužadinimo perdavimą. Acetilcholinas taip pat vaidina svarbų vaidmenį kaip tarpininkas centrinėje nervų sistemoje. Jis dalyvauja perduodant impulsus įvairiose smegenų dalyse, o mažomis koncentracijomis palengvina, o didelėmis slopina sinapsinį perdavimą. Acetilcholino metabolizmo pokyčiai gali sukelti smegenų funkcijos sutrikimą. Kai kurie centrinio veikimo antagonistai yra psichotropiniai vaistai. Perdozavus acetilcholino antagonistų, gali sutrikti aukštesnė nervinė veikla (haliucinogeninis poveikis ir kt.). Acetilcholino chloridas (Acetylcholini chloridum) gaminamas naudoti medicinos praktikoje ir eksperimentiniuose tyrimuose.
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.
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 sausos 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 specifiškumas)
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 acetilcholinesterazė – specialus fermentas.
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. 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 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 galvos 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.
N,N,N-trimetil-2-aminoetanolio acetatas
Cheminės savybės
Acetilcholinas yra pagrindinis neurotransmiteris atsakingas už neuromuskulinį perdavimą parasimpatinėje nervų sistemoje. Tai ketvirtinis monoamonio junginys. Pati medžiaga nėra stabili, ji greitai sunaikinama organizme acetilcholinesterazė , todėl susidaro formavimas acto rūgštis Ir cholino .
Agentas sintetinamas baltų kristalų arba kristalinės masės pavidalu, kuri linkusi plisti kontaktuojant su oru. Medžiaga gerai tirpsta alkoholyje ir vandenyje. Negalima virti ir ilgai laikyti, acetilcholinas suyra.
Jis naudojamas kaip neuromuskulinį perdavimą gerinantis vaistas ir farmakologiniams tyrimams. Jis dažnai sintetinamas kaip druska arba chloridas .
Šis neuromediatorius vaidina svarbų vaidmenį organizme, gerina smegenų veiklą ir atmintį. Todėl svarbu, kad į dienos racioną įtrauktuose maisto produktuose būtų pakankamai acetilcholino.
Vaistas gaminamas 5 ml ampulėse, kuriose yra 100-200 mg sauso preparato. Prieš vartojimą jis ištirpinamas injekciniame vandenyje.
farmakologinis poveikis
Cholinolitinis, kraujagysles plečiantis, hipotenzinis.
Farmakodinamika ir farmakokinetika
Cholinomimetinis acetilcholino poveikis organizmui atsiranda dėl jo stimuliavimo n- Ir m-cholinerginiai receptoriai . Medžiaga lėtina širdies susitraukimus, plečia periferines kraujagysles, mažina, stiprina žarnyno ir skrandžio motoriką.
Priemonė veikia bronchų ir virškinimo liaukų sekreciją, prakaito ir ašarų išsiskyrimą. Taip pat medžiaga sukelia miozinį poveikį, sustiprina (vyzdžio susiaurėjimą), mažina.
Mažos acetilcholino dozės skatina nervinių impulsų perdavimą įvairiose smegenų dalyse, o didelės – priešingai, slopina šį procesą. Šis neuromediatorius paprastai pagerina smegenų veiklą ir atmintį. Todėl svarbu, kad į dienos racioną įtrauktuose maisto produktuose būtų pakankamai acetilcholino. Dėl jo trūkumo išsivysto smegenų sutrikimai ().
Naudojimo indikacijos
Anksčiau jis buvo paskirtas kaip cholinomimetikai . Vaistas taip pat gali būti naudojamas gydymui trumpą laiką, nes ilgai vartojant jis gali išsivystyti.
Kontraindikacijos
Šalutiniai poveikiai
Gydymo acetilcholinu metu gali pasireikšti:
- bradikardija , nuleidimas kraujo spaudimas , ;
- pykinimas, regos sutrikimai, padidėjęs ašarojimas;
- rinorėja , bronchų spazmas ;
- Dažnas šlapinimasis.
Naudojimo instrukcijos (metodas ir dozavimas)
Acetilcholinas skiriamas po oda ir į raumenis. Vidutinė dozė suaugusiems yra 50-100 mg. Jei reikia, injekcijas galima atlikti kelis kartus iš eilės, iki trijų kartų.
Neleiskite vaisto leisti į veną, nes tai gali smarkiai sumažėti kraujo spaudimas iki širdies sustojimo.
Perdozavimas
Perdozavus, gali smarkiai sumažėti PRAGARAS , bradikardija širdies sustojimas, aritmijos, miozė , viduriavimas ir taip toliau. Norint pašalinti nepageidaujamus simptomus, rekomenduojama kuo greičiau po oda arba į veną suleisti 1 ml 0,1% tirpalo ar kito. anticholinerginis (Pavyzdžiui, ). Jei reikia, kartokite injekcijas.
Sąveika
Anticholinesterazės vaistai sustiprina šios medžiagos cholinomimetinį poveikį.
M-anticholinerginiai vaistai , antipsichoziniai vaistai , tricikliai antidepresantai , dariniai fenotiazinas , sumažina agento veiksmingumą.
Pardavimo sąlygos
Šiuo metu vaistas vaistinėse neparduodamas.
Laikymo sąlygos
Laikykite vaistą sandariai uždarytose ampulėse.
Specialios instrukcijos
Šiuo metu ši medžiaga medicinos praktikoje praktiškai nenaudojama.
Įrankis kartais įtraukiamas į kai kuriuos derinius. preparatai, skirti vietiniam naudojimui akių chirurgijoje, kad būtų sukurtas patvarus ir ilgalaikis miozė .
Preparatai, kurių sudėtyje yra (analogų)
Šiuo metu acetilcholino preparatai negaminami.
ACETILCHOLINAS- neurotransmiteris. Jis sintetinamas organizme iš aminoalkoholio cholino ir acto rūgšties. Biologiškai labai aktyvi medžiaga.
Acetilcholinas turi įvairiapusį poveikį organizmui. Pagrindinė funkcija yra nervinių impulsų tarpininkavimas. Nervinės skaidulos ir jas atitinkantys neuronai, perduodantys nervinius impulsus per acetilcholiną, vadinami cholinerginiais. Tai apima motorinius neuronus, kurie inervuoja skeleto raumenis; parasimpatinių ir simpatinių nervų preganglioniniai neuronai; visų parasimpatinių ir kai kurių simpatinių nervų (gimdos, prakaito liaukų) postganglioniniai neuronai ir kai kurie centrinės nervų sistemos neuronai. Visose cholinerginėse skaidulose yra cholino acetiltransferazės – specifinio fermento, kurio dėka sintetinamas acetilcholinas. Acetilcholinas yra pūslelių nervų galūnėse, iš kurių nervinio impulso atvykimo metu jis patenka į sinapsinį plyšį. Acetilcholino išsiskyrimas per nervų galūnes yra kvantinis. Matyt, pūslelės turinys yra mažiausia acetilcholino (kvantinė) dalis, kurią galima išskirti. Normaliomis sąlygomis kiekvienas nervinis impulsas išskiria kelis šimtus acetilcholino. Sąveikaujant su specifine makromolekule ant postsinapsinės membranos - cholinerginiu receptoriumi, acetilcholinas padidina membranos pralaidumą jonams: atsiranda postsinapsinis potencialas, kuris keičia efektorinės ląstelės jaudrumą, o neuromuskulinės sinapsės atveju yra tiesioginė veikimo potencialo susidarymo priežastis. Acetilcholino poveikis nutrūksta veikiant fermentui acetilcholinesterazė (žr. Cholinesterazė), kuris acetilcholiną hidrolizuoja į neaktyvų choliną ir acto rūgštį, taip pat dėl paprastos acetilcholino difuzijos iš sinapsinio plyšio. Acetilcholino molekulėje yra dvi aktyvios grupės, kurios sąveikauja su cholinerginiu receptoriumi: įkrauta trimetilamonio grupė (katijoninė „galva“), kuri reaguoja su cholinerginio receptoriaus anijonine grupe, ir labai poliarizuota esterio grupė, kuri reaguoja su vadinamąja cholinerginio receptoriaus esterofiline vieta.
Yra du acetilcholino veikimo tipai: panašus į muskariną ir į nikotiną. Muskariną primenantis veiksmas pasireiškia poveikiu, panašiu į tuos, kurie atsiranda dirginant lygiųjų raumenų, širdies, liaukų parasimpatinius nervus ir pašalinamas atropinu; panašus į nikotiną Jis išreiškiamas autonominių ganglijų ir antinksčių šerdies, taip pat skeleto raumenų sužadinimu ir pašalinamas didelėmis nikotino, heksonio, tubokurarino dozėmis. Pagal tai įvairių organų cholinoreaktyvios sistemos yra įvardijamos kaip m-cholinoreaktyvios (jautrios muskarinui) ir n-cholinoreaktyvios (jautrios nikotinui).
Normaliomis sąlygomis vyrauja į muskariną panašus acetilcholino veikimas. Į akį įlašinus acetilcholino, atsiranda vyzdžių susiaurėjimas, akomodacijos spazmai, sumažėja akispūdis. Jam patekus į bendrą kraujotaką, sumažėja kraujospūdis dėl kraujagyslių išsiplėtimo (acetilcholinas susiaurina žmogaus vainikines kraujagysles) ir, kiek mažesniu mastu, sulėtėja širdies veikla, sustiprėja virškinimo trakto motorinis aktyvumas, susitraukia bronchų, tulžies ir šlapimo pūslės, gimdos raumenys, padidėja liaukų sekrecija, ypač su krauju ir prakaitu.
Į nikotiną panašus acetilcholino poveikis autonominiams ganglijoms ir antinksčiams pasireiškia po atropinizacijos ir vartojant didesnes dozes. Jis išreiškiamas spaudimo efektu. Acetilcholinas taip pat stimuliuoja miego arterijos glomerulų nikotino jutimo sistemas ir refleksiškai sužadina kvėpavimą.
Visas acetilcholino poveikis gali būti sustiprintas iš anksto suleidus anticholinesterazės medžiagų (eserino, prozerino ir kt.). Vartojant įprastiniais būdais, acetilcholinas neprasiskverbia pro kraujo ir smegenų barjerą ir neveikia centrinės nervų sistemos. Įvairūs acetilcholino poveikiai, tarp kurių gali būti nepageidaujami, silpninantys vienas kitą, taip pat trumpa veikimo trukmė labai riboja jo naudojimą medicinos praktikoje. Acetilcholinas plačiai naudojamas eksperimentiniam cholinerginių struktūrų funkcijų tyrimui labai tirpios druskos – acetilcholino chlorido (Acetylcholini chloridum, Acetylcholinum chloratum; B sąrašas) pavidalu. Išleidimo forma: 5 ml ampulės, kuriose yra 0,2 g vaisto.
Acetilcholinas kaip alerginių reakcijų tarpininkas
Šunų apsinuodijimo acetilcholinu vaizdo panašumas su anafilaksinio šoko išsivystymo jiems paveikslu (žr.) leido manyti, kad cholinerginiai procesai, vykstantys kai kurių organų veikloje, tiesiogiai dalyvauja šių organų alerginių reakcijų mechanizme. Toks organas yra, pavyzdžiui, šuns liežuvis, turintis parasimpatinę inervaciją. Buvo daroma prielaida, kad parasimpatinių nervų galūnės yra antigeno taikymo taškas įjautrintame organe. Tai buvo patvirtinta eksperimentiškai. Antigeno patekimas į įjautrinto šuns liežuvio kraujagysles sukelia aiškų kraujagysles plečiantį poveikį. Paprastai šie reiškiniai nepastebimi. Kai parasimpatinė pusės liežuvio inervacija išjungiama preliminariai (likus mėnesiui iki eksperimento) požandikaulio ir poliežuvinių seilių liaukų eksfoliacija ir kartu su jomis parasimpatinės parasimpatinės periferinių mazgų požandikaulio ir poliežuvinių mazgų inervacijos aparatas yra aukščiau aprašytas šuns liežuvio kraujagyslės inervacijos aparatas, ši liežuvio pusės reakcija į liežuvio pusę. visiškai pašalintas. Tuo pačiu metu, kai perpjaunamas liežuvio nervas, kraujagyslių reakcijos į antigeną pobūdis nesikeičia, o tai rodo, kad nėra reakcijos į jautrių somatinių nervų galūnių antigeną. Acetilcholino dalyvavimas plintant apsinuodijimui organizme mažai tikėtinas. Akivaizdu, kad anafilaksinių nuodų vaidmenį šia prasme atlieka patvaresni audinių irimo produktai, tarp kurių yra aktyvūs kininai, serotoninas, histaminas ir kt. Taigi acetilcholino hipotezė apie alergijos patogenezę jokiu būdu neprieštarauja idėjai apie histamino, kaip vienos iš svarbių alerginių audinių pokyčių mechanizmo grandžių, dalyvavimą. Acetilcholino ir cholinerginių procesų dalyvavimas „organų“ alergijos mechanizme, ty jo veikimo loko nascendi sąlygomis atitinkamose cholinerginėse sinapsėse yra būtinas, o daugelyje struktūrų – pagrindinė grandis nustatant funkcines alergijos išraiškas. Tokios struktūros apima sinapsines jungtis autonominėje ir centrinėje nervų sistemose, parasimpatinę vazomotorinę inervaciją, širdies inervaciją ir kt. Tikėtina, kad jose kinta cholinesterazės aktyvumas, padidėja acetilcholino išsiskyrimo greitis, kai sužadinamas specifinis antigenas, ir, svarbiausia, atsiranda jaudrumas tam tikram antigenui arba beveik visiškai normalioje būsenoje.
Bibliografija: Anichkov S. V. ir Grebenkina M. A. Centrinės nervų sistemos cholinerginių receptorių farmakologinės charakteristikos, Bull. eksperimentinis Biol, ir medicinos, t.22, Nr.3, p. 28, 1946; Kibyakovas A. V. Cheminis nervinio sužadinimo perdavimas, M. - L., 1964, bibliogr.; Mikhelsonas M. Ya. ir Zeimal E. V. Acetilcholinas, apie molekulinį veikimo mechanizmą, L., 1970, bibliogr.; Farmakologijos vadovas, red. N. V. Lazareva, t. 1, p. 137, L., 1961; Turpaev T. M. Acetilcholino tarpininko funkcija ir cholinerginio receptoriaus prigimtis, M., 1962; E iki l su D. Sinapsių fiziologija, vert. iš anglų k., M., 1966, bibliografija; Centrinis cholinerginis perdavimas ir jo elgesio aspektai, Fed. Proc., v. 28, p. 89, 1969, bibliogr.; Dale'as H.H. Tam tikrų cholino esterių ir eterių veikimas ir jų ryšys su muskarinu, J. Pharmacol., v. 6, p. 147, 1914; Goodmanas L. S. a. G i 1 m a n A. Farmakologinis terapijos pagrindas, N. Y., 1970; Katz B. Neuroninių siųstuvų medžiagų išsiskyrimas, Springfield, 1969, bibliogr.; Michelsonas M. J. a. Danilovas A. F. Cholinerginės transmisijos, knygoje: Fundamentas. biochem. Pharmacol., red. Z. M. Bacq, p. 221, Oksfordas a. o., 1971 m.
H. Ya. Lukomskaya, M. Ya. Mikhelson; A. D. Ado (visi.).