Медиаторът ацетилхолин и неговите механизми на действие

Двигателните влакна на соматичната нервна система инервират скелетните мускули и ацетилхолинът се освобождава от техните окончания. Еферентните пътища на автономната нервна система се състоят от два неврона: първият се намира в централната нервна система (в мозъчния ствол и гръбначния мозък), а вторият в автономния ганглий, който принадлежи към периферната нервна система (фиг. 5). Съответно процесите на първите неврони образуват преганглионарни влакна, а на втория - постганглионни. В преганглионарните неврони както на симпатиковата, така и на парасимпатиковата част на автономната нервна система, ацетилхолинът е основният медиатор. Симпатиковият и парасимпатиковият отдел се различават по медиатора, освободен в синапсите на постганглионарното влакно: в симпатиковата нервна система това е норепинефрин, в парасимпатиковата нервна система - ацетилхолин.
По този начин ацетилхолинът служи като предавател на импулси от окончанията на всички парасимпатикови постганглионарни влакна, от окончанията на постганглионарните симпатикови влакна, инервиращи потните жлези, от окончанията на всички (и симпатикови и парасимпатикови) предганглионарни влакна, от окончанията на двигателни нерви на набраздените мускули, както и в много централни синапси.

Химически ацетилхолинът е естер на холин и оцетна киселина. Синтезът му се осъществява в окончанията на нервните влакна от холинов алкохол и ацетил-КоА под въздействието на ензима холин ацетилтрансфераза. Скоростта на реакцията на синтез е ограничена от концентрацията на холин в синаптичните терминали. Синтезираният медиатор се отлага във везикулите в резултат на активен транспорт с участието на ензима - Mg ^ -зависима АТФаза. Основният механизъм за освобождаване на ацетилхолин в синаптичната цепнатина, в резултат на което се образува постсинаптичен потенциал, е Са2 + -зависимата екзоцитоза. Деполяризацията на нервния завършек, която увеличава пропускливостта на пресинаптичната мембрана за Ca2 +, е необходимо условие за освобождаването на ацетилхолин.
Ацетилхолинът е химически нестабилен; в алкална среда той бързо се разлага на холин и оцетна киселина. Разрушаването му в холинергичния синапс се катализира от ензима ацетилхолинестераза, открит от О. Леви. Ацетилхолинестеразата се намира на постсинаптичната мембрана до холинергичния рецептор и е един от най-бързо действащите ензими. Бързото унищожаване на медиатора осигурява лабилност на предаването на холинергичен нерв. Образуваният холин се улавя от транспортни протеини на пресинаптичната мембрана и допълнително служи за намаляване на ацетилхолина в терминала (Фиг.

/> Фиг. 6. Схема на структурата на холинергичния синапс (цитирано по: Маркова И.Н., Неженцева М.Н., 1997):
AX - ацетилхолин; XP - холинергичен рецептор; М - мускаринов холинергичен рецептор; Н - никотинов холинергичен рецептор; AChE - ацетилхолинестераза; TM - транспортен механизъм; СА - холин ацетилтрансфераза; (+) - активиране; (-) - спиране

Действието на ацетилхолина върху мембраната се състои в реакцията му с холинорецептори, включени в структурата на клетъчната мембрана (фиг. 7). По този начин, реакцията на ацетилхолин с Н-холинергичния рецептор причинява промяна в пространственото разположение на атомите на рецепторната протеинова молекула. В резултат размерът на междумолекулните пори на мембраната се увеличава, образувайки свободно преминаване за Na + и след това K + йони, и настъпва деполяризация на клетъчната мембрана, последвана от реполяризация. Индуцираните от ацетилхолин промени в рецепторната молекула са лесно обратими. След предаването на импулса, след около 1 ms, деполяризацията завършва и нормалната мембранна пропускливост се възстановява. По това време холинергичният рецептор вече е свободен от връзката с ацетилхолин.
Смята се, че деформацията на рецепторната молекула, причинена от ацетилхолин, води не само до увеличаване на междумолекулните пори на мембраната, но също така допринася за отхвърлянето на ацетилхолин от рецептора. Това отхвърляне е необходимо за взаимодействието на освобождаващия ацетилхолин с ацетилхолинестеразата и последващото му разрушаване (вж. Фиг. 7).
Веществата, влияещи на холинергичните рецептори, могат да предизвикат стимулиращ (холиномиметичен) или потискащ (холинолитичен) ефект.

относно.
C-0-CH2CH2-N (CH3) 3

/ C-0-CH2CH2-N (CH3) 3
ch3
Фигура: 7. Схема на взаимодействие на ацетилхолин с холинергичен рецептор
и ацетилхолинестераза (цитирано в: В. В. Закусов, 1973):
XP - холинергичен рецептор; AChE - ацетилхолинестераза; A - аноден център на XP и AChE; Е - естеразен център на AChE и естерофилен център на XP
Фармакологичните вещества могат да повлияят на следните етапи на синаптично предаване на холинергични синапси: синтез на ацетилхолин; 2) процесът на освобождаване на медиатора; 3) взаимодействие на ацетилхолин с холинергични рецептори; 4) разрушаването на ацетилхолин; 5) улавяне от пресинаптичния терминал на холин, образуван по време на разрушаването на ацетилхолин. Например ботулиновият токсин действа на нивото на пресинаптичните окончания, което предотвратява освобождаването на предавателя. Транспортът на холин през пресинаптичната мембрана (поглъщане на неврони) се инхибира от хемихолин. Холиномиметиците (пилокарпин, цитизин) и антихолинергиците (М-антихолинергици, ганглийни блокери и периферни мускулни релаксанти) имат пряк ефект върху холинергичните рецептори. Антихолинестеразни средства (прозерин) могат да се използват за инхибиране на ацетилхолинестеразния ензим.