Struttura chimica dell'acetilcolina. L’acetilcolina è un importante neurotrasmettitore cerebrale. Effetti collaterali e controindicazioni

Buon giorno a tutti! Cosa sappiamo del cervello e delle capacità intellettuali? Francamente non molto, ma quello che sappiamo è che esiste un neurotrasmettitore che aiuta a migliorare le capacità cognitive. Se la teoria di Darwin è corretta, verrà prodotta in quantità maggiori ad ogni generazione, se una persona non si degrada. La cosa interessante è che ora il suo livello può essere aumentato; inoltre, l'acetilcolina può essere “giocata” in modo che sviluppi prima l'una e poi l'altra proprietà del cervello. Non ti renderà più felice, più energico o più calmo, ma ti aiuterà a diventare una persona più intelligente di prima, accelererà il processo di apprendimento, a parità di altre condizioni.

L'acetilcolina è stata una delle prime ad essere scoperta; ciò avvenne nella prima metà del XX secolo.

Perché viene prodotta l'acetilcolina?

È responsabile delle capacità intellettuali, nonché della connessione neuromuscolare, non solo dei bicipiti, dei tricipiti, ma anche del sistema nervoso autonomo, cioè dei muscoli degli organi.

Grandi dosi di acetilcolina “rallentano” il corpo, dosi “piccole” lo accelerano.

Inizia a svilupparsi più attivamente nella situazione di ottenere nuovi dati o riprodurre quelli vecchi.

Dove e come viene prodotto

L'acetilcolina è sintetizzata negli assoni, terminali nervosi, questa è l'area in cui la terminazione di un neurone è adiacente ad un altro, da 2 sostanze:

Quindi l'acetilcolina nel neurone viene impacchettata in particolari palline, contenitori chiamati vescicole, in una quantità di circa 10.000 molecole. Ed è diretto all'estremità del neurone nella terminazione presinaptica. Lì, le vescicole si fondono con la membrana cellulare e il loro contenuto vola fuori dal neurone nella fessura sinaptica. Immaginate una rete di ferro, che spesso viene utilizzata al posto delle recinzioni nelle piccole città, e una piccola sacca d'acqua. Gettiamo questa borsa nella rete, si strappa, rimane nella rete e l'acqua vola ulteriormente. Il principio è simile: l'acetilcolina nelle vescicole, le palline vengono dirette all'estremità del neurone, lì la pallina “si rompe”, la pallina rimane all'interno e l'acetilcolina vola attraverso.

L'acetilcolina rimane nella fessura sinaptica o penetra in un altro neurone o ritorna al primo. Se ritorna viene nuovamente raccolto in sacchi e sul recinto)

Come arriva al secondo neurone?

Ogni neurotrasmettitore tende al suo recettore sulla superficie del 2° neurone. I recettori sono come le porte; ogni porta ha bisogno della propria chiave, del proprio neurotrasmettitore. L'acetilcolina ha 2 tipi di chiavi con le quali apre 2 tipi di porte ad un altro neurone: nicotinica e muscarinica.

Punto interessante : L'enzima acetilcolinesterasi è responsabile dell'equilibrio dell'acetilcolina nella fessura sinaptica. Quando mangi troppo con alcune compresse nootropiche, l'acetilcolina aumenta, se la sua quantità diventa pazzesca, questo enzima si attiva. Scompone l’acetilcolina “extra” in colina e acetato.

Nei pazienti con malattia di Alzheimer (scarsa memoria), questo enzima funziona a una velocità maggiore; i farmaci con inibizione temporanea dell'enzima acetilcolinesterasi mostrano buoni risultati nel loro trattamento. Inibire significa rallentare una reazione. cioè, i farmaci che inibiscono l'enzima che distrugge l'acetilcolina, in parole povere, ti rendono più intelligente. MA!!! C'è un enorme MA! L'inibizione irreversibile di questo enzima aumenta troppo la concentrazione di acetilcolina, non va bene.

Provoca convulsioni, paralisi e persino la morte. Gli inibitori irreversibili dell’acetilcolinesterasi costituiscono la maggior parte dei gas nervini. C'è così tanto neurotrasmettitore che tutti i muscoli si congelano letteralmente in una posizione contratta. Se, ad esempio, i bronchi si restringono, la persona soffocherà. Bene, ora sai come funzionano i gas paralizzanti.

Pro dell'acetilcolina:

— Migliora le capacità cognitive del cervello, ti rende più intelligente.

— Migliora la memoria, aiuta nella vecchiaia.

— Migliora la connessione neuromuscolare. Utile nello sport, grazie ad un più rapido adattamento dell'organismo allo stress. Ti costringerà indirettamente a sollevare più peso o a correre una distanza più velocemente, attraverso un rapido adattamento alle condizioni esistenti.

— L'acetilcolina non viene stimolata da nessun farmaco, bensì soppressa, non vi è motivo di abuso. L'acetilcolina viene soppressa soprattutto dagli allucinogeni. Questo è logico; perché si verifichi il delirio, è necessario un cervello ottuso.

- Nel complesso, un neurotrasmettitore utile per la vita tranquilla di tutti i giorni. Ti aiuta a pianificare, ridurre le decisioni impulsive e gli errori. Corrisponde al proverbio “Misura due volte, taglia una volta”.

Contro dell'acetilcolina:

— Dannoso in situazioni stressanti in cui è necessario agire.

- Rallenta il corpo quando ce n'è molto. Guarda gli scienziati, il 90% sono calmi e sereni come i boa constrictor. Un drago volerà vicino e non si muoveranno. Ma gli scienziati sono intelligenti e su questo non si può discutere.

Emendamento: le persone sono diverse e i “set” di neurotrasmettitori sono diversi, se una persona ha molta acetilcolina e molto glutammato, allora sarà più veloce e più decisa di qualcuno che ha la norma. Ma il potenziale intellettuale cambierà leggermente.

Integratori che riducono l'acetilcolina

Risultato:

Buona fortuna!

L'acetilcolina cloruro è un farmaco del gruppo dei m- e n-colinomimetici; ha un effetto stimolante sui recettori m- e n-colinergici.

Qual è l'effetto dell'acetilcolina cloruro?

L'effetto M-colinomimetico si manifesterà come bradicardia, il tono aumenterà, così come l'attività contrattile dei muscoli dei bronchi, della vescica, del tratto gastrointestinale e del muscolo ciliare dell'occhio. Inoltre, aumenterà la secrezione delle ghiandole salivari, lacrimali, dei bronchi, dello stomaco e dell'intestino. Gli sfinteri della vescica e del tratto gastrointestinale si rilasseranno sotto l'influenza di questo farmaco.

L'effetto N-colinomimetico del farmaco Acetilcolina cloruro è associato alla partecipazione della sostanza acetilcolina nella trasmissione degli impulsi nervosi ai nodi autonomi postgangliari e ai muscoli striati. A piccole dosi, questo farmaco è considerato un trasmettitore di eccitazione nervosa, e in grandi dosi porta ad una depolarizzazione persistente nell'area delle sinapsi, che porta al blocco della trasmissione dell'eccitazione.

Il farmaco Acetilcolina cloruro partecipa direttamente alla trasmissione degli impulsi nervosi in molte parti del cervello, mentre ad alte concentrazioni inibisce la trasmissione sinaptica e a piccole concentrazioni la facilita.

Quali sono le indicazioni per l'uso dell'acetilcolina cloruro?

Elencherò alcune condizioni in cui è indicato l'uso del farmaco Acetilcolina cloruro:

Il paziente ha endoarterite;
Per la claudicatio intermittente, viene utilizzato anche questo farmaco;
Il suo utilizzo è indicato anche nei disturbi trofici dei monconi;
Il rimedio è efficace anche in presenza di spasmi delle arterie retiniche;
Viene utilizzato per l'atonia intestinale e per la diminuzione del tono della vescica.

Inoltre, il farmaco Acetilcolina cloruro viene utilizzato per facilitare l'esame radiografico in presenza di un processo patologico come l'acalasia dell'esofago.

Quali sono le controindicazioni all'uso del farmaco Acetilcolina cloruro?

Tra le controindicazioni dell'acetilcolina cloruro, le istruzioni per l'uso elencano le seguenti condizioni:

Questo rimedio non deve essere utilizzato per l'asma bronchiale;
In presenza di angina è controindicata anche l'acetilcolina cloruro;
Non è utilizzato per gravi processi aterosclerotici nel corpo umano;
Il farmaco non è prescritto per l'epilessia;
Durante l'allattamento;
Con sanguinamento dal tratto digestivo;
Con ipercinesia;
Il suo utilizzo è controindicato in tutti i trimestri di gravidanza.

Se il paziente presenta processi infiammatori localizzati nella cavità addominale prima dell'intervento chirurgico, anche in questo caso l'Acetilcolina è controindicata.

Qual è l'uso e il dosaggio dell'acetilcolina cloruro?

Questo farmaco viene utilizzato per via parenterale, vale a dire viene somministrato per via sottocutanea o intramuscolare e il dosaggio può essere di 50-100 mg, la frequenza di utilizzo non deve superare le tre volte durante il giorno. Le dosi massime di acetilcolina cloruro sono le seguenti: dose singola - 100 mg e quantità giornaliera - non più di 300 mg.

Se utilizzato contemporaneamente ai farmaci anticolinesterasici, l'effetto colinomimetico dell'acetilcolina cloruro risulta notevolmente potenziato.

Se usati insieme, gli anticolinergici m, gli antipsicotici (clozapina, fenotiazina, clorprotixene) e gli antidepressivi triciclici riducono l'effetto dell'acetilcolina cloruro. Va notato che questo farmaco non viene utilizzato durante l'allattamento al seno, né durante la gravidanza.

Quali sono gli effetti collaterali del farmaco Acetilcolina Cloruro?

Quando si utilizza l'acetilcolina cloruro, è possibile che si verifichino effetti collaterali, ad esempio nausea, vomito dal sistema digestivo, il paziente lamenta dolore all'addome, inoltre si verificano feci molli e segni di salivazione. notato.

Possono verificarsi effetti collaterali anche sul sistema cardiovascolare, in particolare bradicardia, e il paziente può lamentare un abbassamento della pressione sanguigna.

Si possono osservare altri effetti collaterali, che si manifesteranno come aumento della sudorazione, rinorrea, broncospasmo, inoltre, la persona potrebbe avvertire un aumento della minzione.

Da parte del sistema nervoso si nota mal di testa, inoltre, l'accomodazione è disturbata e si verifica la lacrimazione. Se gli effetti collaterali sono evidenti, si consiglia di consultare il medico.

istruzioni speciali

Attualmente l'uso dell'Acetilcolina Cloruro è limitato in termini di uso sistemico, ma è inclusa nei farmaci combinati per uso topico in chirurgia oftalmica, con l'obiettivo di creare una rapida costrizione della pupilla, la cosiddetta miosi.

Preparati contenenti acetilcolina cloruro (analoghi)

L'acetilcolina cloruro è contenuta nel farmaco con lo stesso nome, è prodotta in una forma di dosaggio, rappresentata da una polvere fine, da essa è necessario preparare una soluzione medicinale, destinata alla somministrazione intramuscolare, nonché per iniezioni sottocutanee. Deve essere utilizzato entro la data di scadenza indicata sulla confezione.

Questo farmaco viene spesso utilizzato in oftalmologia, ad esempio durante gli interventi chirurgici sulla camera anteriore dell'occhio, in particolare per rimuovere la cataratta esistente, per l'iridectomia e anche per la cheratoplastica. Come risultato dell'uso dell'acetilcolina cloruro, la costrizione della pupilla è garantita per un certo periodo.

Conclusione

Prima di usare il farmaco, è necessario consultare il proprio medico.

L'acetilcolina è un neurotrasmettitore considerato un fattore naturale che modula la veglia e il sonno. Il suo precursore è la colina, che penetra dallo spazio intercellulare nello spazio interno delle cellule nervose.

L'acetilcolina è il principale messaggero del sistema colinergico, noto anche come sistema parasimpatico, che è un sottosistema del sistema nervoso autonomo responsabile del resto del corpo e del miglioramento della digestione. L'acetilcolina non è utilizzata in medicina.

L'acetilcolina è un cosiddetto neuroormone. Questo è il primo neurotrasmettitore scoperto. Questa svolta avvenne nel 1914. Lo scopritore dell'acetilcolina fu il fisiologo inglese Henry Dale. Il farmacologo austriaco Otto Lowy ha dato un contributo significativo allo studio di questo neurotrasmettitore e alla sua divulgazione. Le scoperte di entrambi i ricercatori furono insignite del Premio Nobel nel 1936.

L'acetilcolina (ACh) è un neurotrasmettitore (cioè una sostanza chimica le cui molecole sono responsabili del processo di trasmissione del segnale tra i neuroni attraverso le sinapsi e le cellule neuronali). Si trova in un neurone, in una piccola vescicola circondata da una membrana. L'acetilcolina è un composto lipofobico e non penetra bene la barriera ematoencefalica. Lo stato di eccitazione provocato dall'acetilcolina è il risultato di un'azione sui recettori periferici.

L'acetilcolina agisce contemporaneamente su due tipi di recettori autonomici:

• M (muscarinico) - localizzato in vari tessuti, come muscoli lisci, strutture cerebrali, ghiandole endocrine, miocardio;
• N (nicotina) - situato nei gangli del sistema nervoso autonomo e nelle giunzioni neuromuscolari.

Una volta entrato nel flusso sanguigno, stimola l'intero sistema con una stimolazione predominante dei sintomi sistemici generali. Gli effetti dell'acetilcolina sono di breve durata, non specifici ed eccessivamente tossici. Pertanto, attualmente non è medicinale.

Come si forma l'acetilcolina?

L'acetilcolina (C7H16NO2) è un estere dell'acido acetico (CH3COOH) e della colina (C5H14NO+), formato dalla colina acetiltransferasi. La colina viene consegnata al sistema nervoso centrale insieme al sangue, da dove viene trasferita alle cellule nervose attraverso il trasporto attivo.

L'acetilcolina può essere immagazzinata nelle vescicole sinaptiche. Questo neurotrasmettitore, a causa della depolarizzazione della membrana cellulare (l'elettronegatività riduce il potenziale elettrico della membrana cellulare), viene rilasciato nello spazio sinaptico.

L'acetilcolina viene degradata nel sistema nervoso centrale da enzimi con proprietà idrolitiche, le cosiddette colinesterasi. Catabolismo (reazione generale che porta alla degradazione di composti chimici complessi in molecole più semplici) dell'acetilcolina, è associato all'acetilcolinesterasi (AChE, un enzima che scompone l'acetilcolina in colina e residuo di acido acetico) e alla butirrilcolinesterasi (BuChE, un enzima che catalizza la reazione acetilcolina + H2O → colina + anione acido carbossilico), responsabili della reazione di idrolisi (una reazione di doppio scambio che avviene tra l'acqua e una sostanza in essa disciolta) nelle giunzioni neuromuscolari. Questo è il risultato dell'azione dell'acetilcolinesterasi e della butirrilcolinesterasi, riassorbite nelle cellule nervose come risultato del funzionamento attivo del trasportatore della colina.

L'effetto dell'acetilcolina sul corpo umano

L'acetilcolina mostra, tra gli altri, effetti sul corpo come:

• abbassare i livelli di pressione sanguigna,
• dilatazione dei vasi sanguigni,
• riducendo la forza di contrazione del miocardio,
• stimolazione della secrezione ghiandolare,
• comprimere le vie aeree,
• rilasciando la frequenza cardiaca,
• miosi,
• contrazione della muscolatura liscia dell'intestino, dei bronchi, della vescica,
• provocando la contrazione dei muscoli striati,
• influenzando i processi di memoria, la capacità di concentrazione, il processo di apprendimento,
• mantenere uno stato di veglia,
• fornire comunicazione tra diverse aree del sistema nervoso centrale,
• stimolazione della peristalsi nel tratto gastrointestinale.

La carenza di acetilcolina porta all'inibizione della trasmissione dell'impulso nervoso, con conseguente paralisi muscolare. Livelli bassi indicano problemi con la memoria e l'elaborazione delle informazioni. Sono disponibili preparati di acetilcolina, il cui uso ha un effetto positivo sulla cognizione, sull'umore e sul comportamento e ritarda l'insorgenza di cambiamenti neuropsichiatrici. Inoltre, prevengono la formazione di placche senili. L'aumento della concentrazione di acetilcolina nel proencefalo porta ad un miglioramento della funzione cognitiva e ad un rallentamento dei cambiamenti neurodegenerativi. Ciò previene la malattia di Alzheimer o la miastenia grave. Una rara condizione di eccesso di acetilcolina nel corpo.

È anche possibile essere allergici all'acetilcolina, responsabile dell'orticaria colinergica. La malattia colpisce soprattutto i giovani. Lo sviluppo dei sintomi avviene a causa dell'irritazione delle fibre colinergiche affettive. Ciò si verifica durante uno sforzo eccessivo o il consumo di cibi caldi. I cambiamenti della pelle sotto forma di piccole vesciche circondate da un bordo rosso sono accompagnati da prurito. L'ortica colinergica scompare dopo l'uso di antistaminici, sedativi e farmaci contro la sudorazione eccessiva.

Acetilcolina- uno dei neurotrasmettitori più importanti, svolge la trasmissione neuromuscolare ed è il principale nel sistema nervoso parasimpatico. Distrutto dall'enzima - acetilcolinesterasi.

È usato come sostanza medicinale e negli studi farmacologici.

Medicinale

Azione periferica di tipo muscarinico (la muscarina è quella presente nell'agarico muscario):

– battito cardiaco lento

– spasmo dell’accomodazione

Retrocessione pressione sanguigna

– dilatazione dei vasi sanguigni periferici

– contrazione dei muscoli dei bronchi, della bile e della vescica, dell’utero

– aumento della peristalsi dello stomaco, dell’intestino,

– aumento della secrezione delle ghiandole digestive, sudoripare, bronchiali, lacrimali, miosi.

La costrizione della pupilla è associata ad una diminuzione della pressione intraoculare.

Acetilcolina svolge un ruolo importante come mediatore del sistema nervoso centrale (la trasmissione degli impulsi in alcune parti del cervello, piccole concentrazioni facilitano e grandi concentrazioni inibiscono la trasmissione sinaptica).

I cambiamenti nel metabolismo dell’acetilcolina possono portare a una compromissione della funzione cerebrale. La carenza determina in gran parte il quadro della malattia: il morbo di Alzheimer.

Alcuni antagonisti ad azione centrale sono farmaci psicotropi. Un sovradosaggio di antagonisti può avere un effetto allucinogeno.

Perché è necessario?

Formato nel corpo, prende parte alla trasmissione dell'eccitazione nervosa al sistema nervoso centrale, ai nodi autonomi e alle terminazioni dei nervi parasimpatici e motori.

Acetilcolina associati alle funzioni della memoria. Il declino della malattia di Alzheimer porta alla perdita di memoria.

Acetilcolina svolge un ruolo importante nel risveglio e nell'addormentarsi. Il risveglio avviene quando aumenta l'attività dei neuroni colinergici.

Proprietà fisiologiche

A piccole dosi è un trasmettitore fisiologico dell'eccitazione nervosa, mentre a dosi elevate può bloccare la trasmissione dell'eccitazione.

Questo neurotrasmettitore è influenzato dal fumo e dal consumo di agarichi volanti.

Meccanismo d'azione dell'acetilcolina

I recettori colinergici (recettori dell'acetilcolina) sono recettori transmembrana il cui ligando è l'acetilcolina.

L'acetilcolina funge da neurotrasmettitore nelle sinapsi pre e postgangliari del sistema parasimpatico e nelle sinapsi simpatiche pregangliari, in numerose sinapsi simpatiche postgangliari, nelle sinapsi neuromuscolari (sistema nervoso somatico), nonché in alcune aree del sistema nervoso centrale. Le fibre nervose che rilasciano acetilcolina dalle loro terminazioni sono chiamate colinergiche.

La sintesi dell'acetilcolina avviene nel citoplasma delle terminazioni nervose; le sue riserve sono immagazzinate sotto forma di vescicole nei terminali presinaptici. La comparsa di un potenziale d'azione presinaptico porta al rilascio del contenuto di diverse centinaia di vescicole nella fessura sinaptica. L'acetilcolina rilasciata da queste vescicole si lega a recettori specifici sulla membrana postsinaptica, il che aumenta la sua permeabilità agli ioni sodio, potassio e calcio e porta alla comparsa di un potenziale postsinaptico eccitatorio. L'azione dell'acetilcolina è limitata dalla sua idrolisi da parte dell'enzima acetilcolinesterasi.

I recettori colinergici specifici dal punto di vista farmacologico si dividono in nicotinici (recettori H) e muscarinici (recettori M).

Anche il recettore nicotinico dell’acetilcolina è un canale ionico, cioè appartiene ai recettori che formano canali, mentre il recettore muscarinico dell'acetilcolina appartiene alla classe dei recettori serpentini che trasmettono segnali attraverso proteine ​​G eterotrimeriche.

I recettori colinergici dei gangli autonomici e degli organi interni differiscono.

I recettori N-colinergici (sensibili alla nicotina) si trovano sui neuroni postgangliari e sulle cellule della midollare surrenale, mentre i recettori M-colinergici (sensibili all'alcaloide muscarina) si trovano sugli organi interni. I primi vengono bloccati dai bloccanti gangliari, i secondi dall'atropina.

I recettori M-colinergici sono suddivisi in diversi sottotipi:

I recettori colinergici M1 si trovano nel sistema nervoso centrale e, possibilmente, sui neuroni dei gangli parasimpatici;

Recettori colinergici M2 - sui muscoli lisci e cardiaci e sulle cellule epiteliali ghiandolari.

I recettori colinergici M3 si trovano sulla muscolatura liscia e sulle ghiandole.

Il betanecolo è uno stimolatore selettivo dei recettori colinergici M2. Un esempio di bloccante selettivo del recettore colinergico M1 è la pirenzepina. Questo farmaco sopprime drasticamente la produzione di HCl nello stomaco.

La stimolazione dei recettori colinergici M2 attraverso la proteina Gi porta all'inibizione dell'adenilato ciclasi, mentre la stimolazione dei recettori colinergici M2 attraverso la proteina Gq porta all'attivazione della fosfolipasi C e alla formazione di IP3 e DAG (Fig. 70.5).

La stimolazione dei recettori colinergici M3 porta anche all'attivazione della fosfolipasi C. L'atropina funge da bloccante di questi recettori.

Altri sottotipi di recettori M-colinergici sono stati identificati utilizzando metodi di biologia molecolare, ma non sono stati ancora sufficientemente studiati.

Acetilcolina (acetilcolina, Ach) [lat. acetum - aceto, greco. cole - bile e lat. -in(e) -- suffisso che significa "simile"] -- estere acetico della colina (vedi Colina), un neurotrasmettitore che trasmette l'eccitazione nervosa attraverso la fessura sinaptica nel sistema nervoso parasimpatico; sintetizzato nei tessuti con la partecipazione della colina acetilasi, idrolizzata dall'enzima acetilcolinesterasi. A. è stato ritrovato anche in alcuni veleni vegetali. Fu isolato per la prima volta dall'ergot nel 1914 da G. Dale. Per aver stabilito il ruolo di A. nella trasmissione degli impulsi nervosi, insieme a O. Levy, ricevette il Premio Nobel per il 1936.

L'acetilcolina agisce attraverso le terminazioni nervose colinergiche, le placche mioneurali e altri recettori colinergici. Essendo nel complesso proteina-lipide (precursore), l'acetilcolina viene rilasciata dopo stimolazione elettrica e nervosa. Gli studi di Palay nel 1956 utilizzando la microscopia elettronica hanno mostrato l'accumulo di goccioline liquide nei pori della sinapsi, alcune delle quali scoppiano durante il passaggio di un impulso nervoso. Si ritiene che il fluido secreto sia l'acetilcolina (teoria della pinocitosi). Liberata nelle sostanze colinergiche del cuore, l'acetilcolina agisce sulle membrane cellulari adiacenti. Secondo le concezioni moderne, la membrana trasporta una certa carica elettrica a riposo, dovuta alla ridistribuzione dello ione K. La concentrazione di potassio a riposo è molto più elevata all'interno della cellula che all'esterno. Per il sodio, al contrario, la concentrazione all'esterno della cellula è elevata, ma all'interno è bassa. La concentrazione di ioni sodio all'interno della cellula rimane costante grazie alla rimozione attiva del sodio dalla cellula durante un processo chiamato "pompa del sodio". Il potassio penetra nella superficie della cellula, lasciando al suo interno un anione più massiccio, quindi la superficie esterna della cellula riceve un eccesso di cariche positive, mentre la superficie interna riceve cariche negative. Più cationi di potassio lasciano la cellula, maggiore risulta essere la carica della sua membrana e viceversa: quando il rilascio di potassio rallenta, il potenziale di membrana diminuisce. Misurazioni dirette del potenziale di riposo hanno mostrato che è di circa 90 mV nel miocardio dei ventricoli e degli atri e di 70 mV nel nodo del seno. Se per qualsiasi motivo il potenziale di membrana scende a 50 mV, le proprietà della membrana cambiano drasticamente e consentono il passaggio di una quantità significativa di ioni sodio nella cellula. Quindi all'interno della cellula prevalgono gli ioni positivi e il potenziale di membrana cambia segno. La ricarica (depolarizzazione) della membrana provoca un potenziale d'azione elettrico. Dopo la contrazione vengono ripristinate le concentrazioni di potassio e sodio caratteristiche dello stato di riposo (ripolarizzazione).

È stato stabilito che le reazioni colinergiche (parasimpaticomimetiche, parasimpaticotropiche, trofotropiche) derivano dall'azione dell'acetilcolina (o di altri composti della colina) sui recettori colinergici, formazioni subcellulari, cellule, tessuti, organi o l'organismo nel suo complesso. Oltre al suo effetto principale (colinergico), l'acetilcolina provoca il rilascio di potassio legato alle proteine, aumenta o diminuisce la permeabilità delle membrane biologiche, partecipa alla regolazione della permeabilità selettiva degli eritrociti, modifica l'attività dei singoli enzimi respiratori, influenza la l'attività delle catepsine, il rinnovamento del gruppo fosfato nei fosfolipidi, il metabolismo dei composti macroergici del fosforo, aumenta la resistenza dei singoli tessuti e dell'organismo nel suo insieme all'ipossia. Koshtoyants ha suggerito che, svolgendo un effetto mediatore, l'acetilcolina entra nel circolo delle trasformazioni biochimiche dei tessuti.

Il normale meccanismo di automatismo nel cuore si basa su una diminuzione spontanea del potenziale del nodo senoatriale a -50 mV (potenziale del generatore). Ciò avviene nel nodo del seno attraverso uno speciale processo metabolico basato sulla diminuzione della permeabilità della membrana al potassio. L'acetilcolina, al contrario, aumenta specificamente la permeabilità della membrana del nodo del seno al K, aumentando così la produzione di K e impedendo lo sviluppo del potenziale generatore. Pertanto, la frequenza cardiaca diminuisce. Se la concentrazione di acetilcolina aumenta ancora di più, il potenziale generatore si sviluppa così lentamente che le membrane del nodo senoatriale perdono la capacità di sviluppare un potenziale d'azione (accomodamento della membrana). Si verifica un arresto cardiaco. L'aumento della permeabilità al potassio sotto l'influenza dell'acetilcolina provoca un processo più rapido di ripristino del potenziale di membrana a riposo (ripolarizzazione). L'acetilcolina iniettata non è sempre distribuita uniformemente nel sangue. Pertanto, nell'atrio, questo processo di ripolarizzazione accelerata può anche procedere in modo non uniforme, il che, con l'eccitazione preservata del nodo senoatriale, si manifesta come flutter atriale e fibrillazione. I ventricoli del cuore, privi di terminazioni colinergiche, rimangono insensibili all'acetilcolina. All'attivazione dei centri di automatismo del secondo ordine (fascio di His) è associata la proprietà delle fibre del Purkinje di sviluppare una depolarizzazione spontanea allo stesso modo di quanto avviene nel nodo del seno.

L'effetto non mediatore dell'acetilcolina nell'intero organismo è uno degli aspetti meno studiati e più controversi della regolazione delle funzioni umorale-ormonali. È stato stabilito che le reazioni colinergiche (parasimpaticomimetiche, parasimpaticotropiche, trofotropiche) derivano dall'azione dell'acetilcolina (o di altri composti della colina) sui recettori colinergici, formazioni subcellulari, cellule, tessuti, organi o l'organismo nel suo insieme. Oltre al suo effetto principale (colinergico), l'acetilcolina provoca il rilascio di potassio legato alle proteine, aumenta o diminuisce la permeabilità delle membrane biologiche, partecipa alla regolazione della permeabilità selettiva degli eritrociti, modifica l'attività dei singoli enzimi respiratori, influenza la l'attività delle catepsine, il rinnovamento del gruppo fosfato nei fosfolipidi, il metabolismo dei composti del fosforo ad alta energia, aumenta la resistenza dei singoli tessuti e dell'organismo nel suo complesso all'ipossia. Koshtoyants ha suggerito che, svolgendo un effetto mediatore, l'acetilcolina entra nel circolo delle trasformazioni biochimiche dei tessuti. E l'inibizione dell'azione dell'acetilcolina è in una certa misura funzionalmente equivalente ad un aumento della concentrazione di dopamina.

Effetto biochimico l'acetilcolina è che il suo attaccamento al recettore apre un canale per il passaggio degli ioni Na e K attraverso la membrana cellulare, che porta alla depolarizzazione della membrana. Bloccare l’azione dell’acetilcolina può causare seri problemi, inclusa la morte. Questo è precisamente l’effetto biochimico delle neurotossine. Di seguito sono mostrate le strutture delle due neurotossine più potenti, l'istrionicotossina e il cloruro di D-tubocurarina. Come l'acetilcolina, la molecola D-tubocurarina contiene porzioni di ammonio. Blocca il sito in cui l'acetilcolina si attacca al recettore, elimina la trasmissione del segnale nervoso e impedisce il trasferimento degli ioni attraverso la membrana. Si crea una situazione chiamata paralisi del sistema vivente.

L'effetto dell'acetilcolina sul cuore.

Meccanismi colinergici. La membrana esterna dei cardiomiociti contiene principalmente recettori colinergici muscarina-sensibili (M-). È stata dimostrata anche la presenza di recettori colinergici sensibili alla nicotina (N-) nel miocardio, ma il loro significato negli effetti parasimpatici sul cuore è meno chiaro. La densità dei recettori muscarinici nel miocardio dipende dalla concentrazione degli agonisti muscarinici nel fluido tissutale. L'eccitazione dei recettori muscarinici inibisce l'attività delle cellule pacemaker del nodo senoatriale e allo stesso tempo aumenta l'eccitabilità dei cardiomiociti atriali. Questi due processi possono portare alla comparsa di extrasistoli atriali se il tono del nervo vago aumenta, ad esempio di notte durante il sonno. Pertanto, la stimolazione dei recettori M-colinergici provoca una diminuzione della frequenza e della forza delle contrazioni atriali, ma aumenta la loro eccitabilità.

L'acetilcolina inibisce la conduzione nel nodo atrioventricolare. Ciò è dovuto al fatto che sotto l'influenza dell'acetilcolina, l'iperpolarizzazione delle cellule del nodo atrioventricolare avviene a causa di un aumento della corrente di potassio in uscita. Pertanto, la stimolazione dei recettori colinergici muscarinici ha sul cuore l’effetto opposto rispetto all’attivazione dei recettori B-adrenergici. Allo stesso tempo, la frequenza cardiaca diminuisce, la conduttività e la contrattilità miocardica vengono inibite, così come il consumo di ossigeno da parte del miocardio. L'eccitabilità atriale in risposta all'uso dell'acetilcolina aumenta, mentre l'eccitabilità ventricolare, al contrario, diminuisce.

L'acetilcolina è uno dei neurotrasmettitori più importanti nel cervello. Il ruolo più importante dell'acetilcolina è realizzato nella trasmissione neuromuscolare, dove è un trasmettitore eccitatorio. È noto che l'acetilcolina può avere effetti sia eccitatori che inibitori. Ciò dipende dalla natura del canale ionico che regola quando interagisce con il recettore corrispondente.

Il neurotrasmettitore acetilcolina viene rilasciato dalle vescicole nei terminali nervosi presinaptici e si lega sia ai recettori nicotinici che ai recettori muscarinici sulla superficie cellulare. Questi due tipi di recettori dell'aceticolina differiscono significativamente sia nella struttura che nella funzione.

L'acetilcolina - estere dell'acido acetico della colina, è un mediatore nelle giunzioni neuromuscolari, nelle terminazioni presinaptiche dei motoneuroni sulle cellule di Renshaw, nel dipartimento simpatico del sistema nervoso autonomo - in tutte le sinapsi gangliari, nelle sinapsi della midollare surrenale e in le sinapsi postgangliari delle ghiandole sudoripare; nel dipartimento parasimpatico del sistema nervoso autonomo - anche nelle sinapsi di tutti i gangli e nelle sinapsi postgangliari degli organi effettori. Nel sistema nervoso centrale, l'acetilcolina è stata trovata in frazioni di molte parti del cervello, talvolta in quantità significative, ma non è stato possibile rilevare le sinapsi colinergiche centrali.

L'acetilcolina viene sintetizzata nelle terminazioni nervose dalla colina, che vi penetra attraverso un meccanismo di trasporto ancora sconosciuto. La metà dell'apporto di colina deriva dall'idrolisi dell'acetilcolina precedentemente rilasciata, mentre il resto sembra provenire dal plasma sanguigno. L'enzima colina acetiltransferasi si forma nel soma del neurone e viene trasportato lungo l'assone fino alle terminazioni nervose presinaptiche in circa 10 giorni. Il meccanismo attraverso il quale l’acetilcolina sintetizzata entra nelle vescicole sinaptiche è ancora sconosciuto.

Sembra che solo una piccola parte (15-20%) della riserva di acetilcolina immagazzinata nelle vescicole costituisca la frazione di neurotrasmettitore immediatamente disponibile pronto per il rilascio, spontaneamente o sotto l'influenza di un potenziale d'azione.

La fazione depositata può mobilitarsi solo dopo un certo ritardo. Ciò è confermato, in primo luogo, dal fatto che l'acetilcolina appena sintetizzata viene rilasciata circa due volte più velocemente di quella precedentemente presente e, in secondo luogo, a frequenze di stimolazione non fisiologicamente elevate, la quantità di acetilcolina rilasciata in risposta a un impulso scende a un livello pari a quale la quantità di acetilcolina rilasciata durante ogni minuto rimane costante. Dopo aver bloccato l'assorbimento della colina da parte dell'emicolinio, non tutta l'acetilcolina viene rilasciata dalle terminazioni nervose. Pertanto deve esistere una terza frazione stazionaria, che non può essere contenuta nelle vescicole sinaptiche. A quanto pare potrebbe esserci uno scambio tra queste tre fazioni. I correlati istologici di queste frazioni non sono stati ancora chiariti, ma suggeriscono che le vescicole situate in prossimità della fessura sinaptica costituiscano la frazione trasmittente immediatamente disponibile, mentre le restanti vescicole corrispondono alla frazione depositata o parte di essa.

Sulla membrana postsinaptica, l'acetilcolina si lega a specifiche macromolecole chiamate recettori. Questi recettori sono probabilmente una lipoproteina con un peso molecolare di circa 300 000. I recettori dell'acetilcolina si trovano solo sulla superficie esterna della membrana postsinaptica e sono assenti nelle aree postsinaptiche adiacenti. La loro densità è di circa 10.000 per 1 mq. µm.

L'acetilcolina funge da trasmettitore per tutti i neuroni pregangliari, i neuroni parasimpatici postgangliari, i neuroni simpatici postgangliari che innervano le ghiandole sudoripare merocrine e i nervi somatici. Si forma nelle terminazioni nervose da acetil-CoA e colina sotto l'azione della colina acetiltransferasi. A sua volta, la colina viene assorbita attivamente dai terminali presinaptici del fluido extracellulare. Alle terminazioni nervose, l'acetilcolina viene immagazzinata nelle vescicole sinaptiche e rilasciata in risposta all'arrivo di un potenziale d'azione e all'ingresso di ioni calcio bivalenti. L'acetilcolina è uno dei neurotrasmettitori più importanti nel cervello.

Se la placca terminale viene esposta all'acetilcolina per alcune centinaia di millisecondi, la membrana, inizialmente depolarizzata, si ripolarizza gradualmente nonostante la continua presenza di acetilcolina, cioè i recettori postsinaptici vengono inattivati. Le ragioni e il meccanismo di questo processo non sono stati ancora studiati.

Tipicamente, l'azione dell'acetilcolina sulla membrana postsinaptica dura solo 1-2 ms, perché parte dell'acetilcolina diffonde dalla regione della placca terminale e parte viene idrolizzata dall'enzima acetilcolinesterasi (cioè viene scomposta nei componenti inefficaci colina e acido acetico). L'acetilcolinesterasi è presente in grandi quantità nella placca terminale (la cosiddetta colinesterasi specifica o vera), ma le colinesterasi sono presenti anche negli eritrociti (anch'esse specifiche) e nel plasma sanguigno (non specifiche, cioè scompongono anche altri esteri della colina). Pertanto, anche l'acetilcolina, che si diffonde dalla regione della placca terminale nello spazio intercellulare circostante ed entra nel flusso sanguigno, viene scomposta in colina e acido acetico. La maggior parte della colina del sangue ritorna alle terminazioni presinaptiche.

L'effetto dell'acetilcolina sulla membrana postsinaptica dei neuroni postgangliari può essere riprodotto dalla nicotina e sugli organi effettori dalla muscarina (tossina dell'agarico muscario). A questo proposito, è emersa un'ipotesi sulla presenza di due tipi di recettori macromolecolari dell'acetilcolina e il suo effetto su questi recettori è chiamato nicotinico o muscarinico. L'effetto nicotonico è bloccato dalle basi, mentre l'effetto muscarinico è bloccato dall'atropina.

Le sostanze che agiscono sulle cellule degli organi effettori allo stesso modo dei neuroni parasimpatici postgangliari colinergici sono chiamate parasimpaticomimetici e le sostanze che indeboliscono l'effetto dell'acetilcolina sono chiamate parasimpaticolitiche.

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Neurone recettore colinergico dell’acetilcolina

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