Ацетилхолин и его функции

Где вырабатывается норадреналин

Норадреналин вырабатывается сразу в нескольких местах организма. Первый «участок производства» находится в головном мозге там, где вырабатывается норадреналин — в задней части гипоталамуса. Его главные «потребители» — норадренергические нейроны голубого пятна.

Голубое пятно

Это неожиданное название носит часть ретикулярной формации, ядро, которое находится в глубоких отделах головного мозга. Оно расположенное в стволе мозга на уровне моста (участок голубоватого цвета в верхнелатеральной части ромбовидной ямки ствола головного мозга).

Расположение голубого пятна в мозгу. Wikimedia Commons. CC BY-SA 3.0 (с изменениями)

«Цвет» в названиях может варьироваться от «голубоватого» до «синего». На латыни оно именуется locus coeruleus. Своему названию голубое пятно обязано наличию гранул меланина внутри нейронов, которые придают ему синий цвет. Этот нейромеланин в locus coeruleus образуется путём полимеризации норэпинфрина. Благодаря этому «пятно» также известно как Pontis, что означает «сильно пигментированное ядро моста».

В голубом пятне всего несколько миллионов нейронов, но у их аксонов очень развитая система проекций (по-простому, связи через отростки нейронов, ветвления). Эти аксоны расходятся в различные отделы головного мозга: верхние слои коры больших полушарий, гиппокамп, кора мозжечка, миндалина и полосатое тело. Другие отростки (нисходящие проекции) проходят в спинной мозг к симпатическим и моторным нейронам. Такая же организация проекций в мозге существует у серотониновой и дофаминовой систем. По «охвату» связей норадреналиновые пути очень напоминают серотониновую систему.

Само голубое пятно организовано достаточно сложно. Подавляющее число нейронов синего места (и такое название имеется) специализированы по функциям, по тем отделам головного мозга, куда идут аксоны норадренергических нейронов. Кроме этого нейроны в голубом пятне различаются по биохимическим показателям и по электрической активности в зависимости от того, в какие участки мозга проходят их аксоны.

Среди отделов мозга голубое пятно «специализируется» на физиологической реакции в ответ на напряжение и тревогу.

Синтез норадреналина

Предшественником норадреналина является дофамин, который в свою очередь создается из аминокислоты тирозин. Источник её – белки пищи и название её происходит от «сыр».

Другой вариант синтеза дофамина — из фенилаланина, который с помощью фермента дофамин-бета-гидроксилазы гидроксилируется (присоединяет OH-группу) до норадреналина в везикулах синаптических окончаний. В этом случае норадреналин блокирует фермент, который превращает тирозин в «прекурсор» дофамина. Этот механизм позволяет осуществлять саморегуляцию синтеза норадреналина.

Другие места в организме, где вырабатывается норадреналин

Кроме гипоталамуса норадреналин вырабатывается в мозговом веществе надпочечников и в скоплениях вненадпочечниковой хромаффинной ткани.

Следующее место, где вырабатывается норадреналин – нервные окончания симпатической нервной системы (концы нервных волокон).

Утилизация норадреналина

Норэпинефрин слабо разрушается в межклеточной среде. После своей «работы» (передача сигнала) НА в основном втягивается в пресинаптическое окончание (окончание аксона). Этот процесс, обратный нейрональный захват, производится особыми белками-насосами. Попав в окончание аксона, норэпинефрин может опять выделиться, передавая сигнал. Но может и разлагаться при помощи фермента моноаминоксидаза (МАО). Коме МАО деструкция норадреналина может производиться с помощью катехол-О-метилтрансферазы (КОМТ).

О методе МНРВ (MNRI)

Метод MNRI был первоначально разработан в России в 1989 году и получил дальнейшее развитие в Восточной Европе в последующие годы. Несколько научных исследований и клинических наблюдений показали, что этот нефармакологический метод лечения приводил к значительным положительным результатам, улучшению неврологического функционирования у лиц с сенсомоторным или рефлекторным дефицитом развития, нарушениями поведения, речевыми и языковыми патологиями и нарушениями обучения . 

MNRI появился в США в 1996 году. MNRI — это метод нейромодуляции, так как он способствует развитию нервной системы у людей с различными неврологическими нарушениями и позволяет им улучшить свои функции рефлекторной цепи — интеграцию их сенсорных и моторных аспектов, постурального контроля, координации движений и физиологических маркеров .  Нейропластичность и развитие навыков позволяют улучшить функционирование, развитие и обучение . 

Программа терапии MNRI основана на теории, что нарушенные рефлекторные цепи могут быть реконструированы и реинтегрированы, что включает пробуждение сенсомоторной генетической памяти у людей даже с серьезным диагнозом (таким как ДЦП и повреждение головного мозга) . 

МNRI является терапевтической программой, основанной на фактических данных и научных исследованиях, которая использует нейропластичность с помощью методов рефлекторной интеграции для нейросенсомоторно-когнитивного развития детей и взрослых с дефицитом нейронов и проблемами в обучении . 

За последние 30 лет было проведено множество исследований, и многие статьи, демонстрирующие эффективность метода, были опубликованы доктором С. Масгутовой и ее научными коллегами из различных международных организаций.

Программа MNRI основана на методике, называемой «повторное задание», которая по существу означает переобучение, перекодирование, изменение маршрута и прокладку рефлекторных нервных путей, специфичных для динамических и постуральных рефлекторных схем . Стимуляция рефлекторных путей направлена ​​на усиление и стабилизацию следов генетической сенсорно-моторной памяти и на активацию врожденных защитных механизмов через нейроэндокринную гормональную «сигнальную» систему организма (ось HPA — гипоталамус-гипофиз-надпочечники) во время стресса или опасности . 

Интеграция рефлексивных моделей происходит в рамках трех аспектов деятельности «рефлекторной дуги» (И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Л.С. Выготский и др.):

• Сенсорная: сенсорная стимуляция и распознавание стимула нашей сенсорно- рецептивной системой
• Декодирование: обработка информации в мозге, распознавание мозгом стимулов для определения направления реакции, служащей для защиты нормального функционирования нервной системы.
• Ответная реакция мозга (двигательная, проприоцептивная, вестибулярная, зрительная, слуховая) на сенсорный стимул.

Упражнения MNRI стимулируют врожденные нейрорегуляторные механизмы и улучшают иммунную функцию стрессоустойчивости . 

Репатернизация активирует экстрапирамидную нервную систему (периферические нервы, спинной мозг, ствол головного мозга и промежуточный мозг), который отвечает за нацеливание нижних моторных нейронов в спинном мозге, которые участвуют в рефлексах, локомоции, сложных движениях и постуральном контроле . Репатернизация также расширяет аксональную связь между нейронами, облегчает рост нейронных сетей, увеличивает миелинизацию и облегчает новые пути нервного маршрута, как описано Сеченовым , Павловым , Анохиным , Хейнесом , Вирелла .

Метод MNRI направлен на нейро-сенсомоторный аспект ранних сенсорно-моторных паттернов и рефлексов для поддержки сенсорно-моторной интеграции и нейро-развития у детей и взрослых с нейро-дефицитами и проблемами в обучении: ДЦП , РАС Синдром Дауна и другие неврологические расстройства . 

Метод MNRI отвечает постоянно растущим потребностям нейрореабилитации лиц с нарушениями сенсомоторных функций вследствие повреждения или дисфункции центральной нервной системы. Предыдущие исследования метода MNRI и его различных подпрограмм продемонстрировали положительное влияние на иммунные маркеры , нейрофизиологические функции и различные аспекты развития, включая регуляцию поведения и эмоций, речь и контакт .

Авторы: Tatiana V. Tatarinova, Trina Deiss, Lorri Franckle, Susan Beaven, Jeffrey Davis

Что такое ацетилхолин?

Ацетилхолин используется организмами во всех сферах жизни для различных целей. Считается, что холин, предшественник ацетилхолина, использовался одноклеточными организмами миллиарды лет назад для создания клеточных слоев .

Ацетилхолин является нейротрансмиттером, который используется для многих целей: от стимуляции мышц до памяти и сна .

Ацетилхолин синтезируется из ацетил-КоА (который происходит из глюкозы) и холина с помощью фермента холинацетилтрансферазы .

Ацетилхолин контролирует движения, вызывая сокращения мышц . Ацетилхолин и гистамин взаимодействуют друг с другом, сокращая мышцы легких .

В мозге он участвует в памяти и внимании и способствует фазе сна, связанной со сном (REM sleep) .

Основные функции

Ацетилхолин является нейротрансмиттером, который может быть возбуждающим или ингибирующим в зависимости от рецепторов и места, в котором он высвобождается. Он может действовать в разных местах и ​​выполнять разные функции для организма, являясь одними из основных из следующих.

1. Управление двигателем

Добровольное движение мышц для этого требуется действие ацетилхолина, которое вызывает мышечные сокращения, необходимые для движения. В этом аспекте функционирование ацетилхолина имеет возбуждающий тип, действуя через ионотропные рецепторы.

2. Активность вегетативной нервной системы

Ацетилхолин является одним из основных компонентов, с помощью которых наш организм может быть подготовлен к действию против различных раздражителей или дезактивирован после прекращения угрозы. Этот нейротрансмиттер действует на преганглионарном уровне, то есть в передача нервных импульсов между продолговатым мозгом и ганглием как в симпатической системе, так и в парасимпатической системе.

В парасимпатической системе это действие также происходит на постганглионарном уровне между органом-мишенью и ганглием. В случае парасимпатической системы мы можем наблюдать, как действие ацетилхолина оказывает ингибирующий эффект. Среди других действий позволяет уменьшить частоту сердечных сокращений , а также усиление действия кишечника и висцерального функционирования.

3. Парадоксальный сон

Парадоксальный сон или быстрый сон зависит от действия ацетилхолина, который участвует в структуре сна и придает ему различные отличительные характеристики.

Статья по теме: «5 фаз сна: от медленных волн до быстрого сна»

4. Производство и управление гормонами

Ацетилхолин также имеет нейроэндокринная функция в гипофизе , поскольку его действие вызывает увеличение синтеза вазопрессина или уменьшение пролактина.

Может быть, вам интересно: «Гипофиз (гипофиз): связь между нейронами и гормонами»

5

Осведомленность, внимание и обучение. Способность человека к обучению через восприятие в значительной степени опосредована действием ацетилхолина, а также фактом поддержания внимания и даже уровня сознания

Причины ацетилхолина что кора головного мозга остается активной и позволяет учиться

Способность человека к обучению через восприятие в значительной степени опосредована действием ацетилхолина, а также фактом поддержания внимания и даже уровня сознания. Причины ацетилхолина что кора головного мозга остается активной и позволяет учиться .

6. Формирование памяти

Ацетилхолин также является очень важным веществом, когда дело доходит до формировать воспоминания и настраивать нашу память , участвуя в управлении гиппокампа из этой области.

Библиографические ссылки:

Гомес, М. (2012). Психобиология. CEDE Подготовка руководства PIR.12. СЕДЕ: Мадрид.

Холл, J.E. & Guyton, A.C. (2006). Учебник медицинской физиологии. 11-е издание. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier.

Кандел Е.Р .; Шварц, J.H. И Джесселл, Т.М. (2001). Принципы нейробиологии. Четвертое издание. McGraw-Hill Interamericana. Мадрид.

Кацунг Б. (2007). Базовая и клиническая фармакология, 10-е издание. Mc Graw Hill Medical.

Мартин, А. М. и Гонсалес, Ф. Я. А. (1988). Сборник психонейрофармакологии. Ediciones Díaz de Santos.

Воздействие на холинорецепторы

Основные эффекты известных фармакологических веществ, влияющих на м-холинорецепторы, связаны с их взаимодействием с постсинаптическими м₂— и м₃-холинорецепторами.

Н-холинорецепторы находятся в постсинаптической мембране ганглионарных нейронов у окончаний всех преганглионарных волокон (в симпатических и парасимпатических ганглиях), мозговом слое надпочечников, синокаротидной зоне, концевых пластинках скелетных мышц и ЦНС (в нейрогипофизе, клетках Реншоу и др.). Чувствительность к веществам разных н-холинорецепторов неодинакова. Так, н-холинорецепторы вегетативных ганглиев (н-холинорецепторы нейронального типа) существенно отличаются от н-холинорецепторов скелетных мышц (н-холинорецепторы мышечного типа). Этим объясняется возможность избирательного блока ганглиев (ганглиоблокирующими препаратами) или нервно-мышечной передачи (курареподобными препаратами).

В регуляции высвобождения ацетилхолина в нейроэффекторных синапсах принимают участие пресинаптические холино- и адренорецепторы. Их возбуждение угнетает высвобождение ацетилхолина.

Взаимодействуя с н-холинорецепторами и изменяя их конформацию, ацетилхолин повышает проницаемость постсинаптической мембраны. При возбуждающем эффекте ацетилхолина ионы натрия проникают внутрь клетки, что ведет к деполяризации постсинаптической мембраны. Первоначально это проявляется локальным синаптическим потенциалом, который, достигнув определенной величины, генерирует потенциал действия. Затем местное возбуждение, ограниченное синаптической областью, распространяется по всей мембране клетки. При стимуляции м-холинорецепторов в передаче сигнала важную роль играют G-белки и вторичные мессенджеры (циклический аденозинмонофосфат – цАМФ; 1,2-диацилглицерол; инозитол(1,4,5)трифосфат).

Действие ацетилхолина очень кратковременно, так как он быстро гидролизуется ферментом ацетилхолинэстеразой (например, в нервно-мышечных синапсах или, как в вегетативных ганглиях, диффундирует из синаптической щели). Холин, образующийся при гидролизе ацетилхолина, в значительном количестве (50%) захватывается пресинаптическими окончаниями, транспортируется в цитоплазму, где вновь используется для биосинтеза ацетилхолина.

Для чего вырабатывается ацетилхолин?

Он ответственен за интеллектуальные способности, а так же за нервно-мышечную связь, не только бицепсы, трицепсы, но и вегетативную нервную систему, тоесть за мышцы органов.

Большие дозировки ацетилхолина «замедляют» организм, «малые» ускоряют.

Начинает более активно вырабатываться в ситуации получения новых данных или воспроизводства старых.

Ацетилхолин синтезируется в аксонах, нервных терминалях, это участок, где окончание одного нейрона примыкает к другому, из 2-х веществ:

1. Из ацетил кофермента А или КоА, который в свою очередь появляется из обычной глюкозы (сладких продуктов).
2. Из холина или витамина B4, которого много в орехах и яйцах, в реакции холинацетилтрансферазы.

Представьте железную сетку, которую часто натягивают вместо заборов в небольших городках и  маленький пакет с водой. Мы кидаем этот пакет в сетку, он рвется, остается на сетке, а вода летит дальше. Принцип похож: ацетилхолин в везикулах, шариках направляется к окончанию нейрона, там «рвется» шарик остался внутри, а ацетилхолин пролетел.

Ацетилхолин или задерживается в синаптической щели, или проникает в другой нейрон, или возвращается обратно в первый. Если возвращается, то снова собирается в пакеты и об забор)

Как он попадает во второй нейрон?

Каждый нейромедиатор стремится к своему рецептору на поверхности 2-го нейрона. Рецепторы – это как двери, к каждой двери нужен свой ключ, свой нейромедиатор. У ацетилхолина есть 2 типа ключей, с помощью которых он открывает 2 типа дверей в другой нейрон: никотиновый и мускариновый.

Интересный момент: За баланс ацетилхолина в синаптической щели отвечает фермент Ацетилхолинэстераза. Когда вы объедаетесь некоторыми таблетками-ноотропами, ацетилхолин повышается, если его количество становится сумасшедшим, то включается этот фермент. Он разрушает «лишний» ацетилхолин на холин и ацетат.

У больных Альцгеймером (плохая память) этот фермент работает на повышенных оборотах, неплохие результаты в их лечении показывают препараты с временным ингибированием фермента ацетилхолинэстеразы. Ингибирование значит торможение реакции, тоесть лекарства, которые тормозят работу фермента, который разрушает ацетилхолин, грубо говоря, делают умнее. НО!!! Есть огромное НО! Необратимое ингибирование этого фермента слишком сильно увеличивает концентрацию ацетилхолина, это не есть гуд.

Это вызывает судороги, паралич, даже смерть. Необратимые ингибиторы ацетилхолинэстеразы – это большинство нервно-паралитических газов. Нейромедиатора становится так много, что все мышцы буквально замирают, в сокращённом положении. Если сильно сузятся, например, бронхи – человек задохнется. Ну вот, теперь вы знаете, как работают парализующие газы.

Ацетилхолин и уровень серотонина

Обратите внимание, что повышенное содержание ацетилхолина способно привести к обратному эффекту. Существует целый ряд симптомов данной ситуации:

• трудности с концентрацией внимания;
• хроническая усталость;
• раздражительность;
• проблемы со сном и бодрствованием;
• спазм мышц, судороги и резкая остановка дыхания;
• головные боли и недомогание;
• тревожность.

Это обусловлено антагонистичной связью между ацетилхолином и серотонином. При повышении одного показателя уровень другого резко подает, что приводит к дополнительным проблемам со здоровьем. Низкий серотонин в комбинации с повышенным ацетилхолином являются причиной тревоги, импульсивности и раздражительности. Длительное состояние может стать основанием для депрессии. Для лечения могут применяться антидепрессанты, которые способствуют снижению ацетилхолина. Но при этом уменьшается уровня норадреналина и дофамина. При длительном приеме наблюдается завышенный уровень серотонина, что является еще одним видом депрессивных состояний.

Ацетилхолин – это важное соединение для нормальной жизнедеятельности организма. Главным правилом являются нормальные показатели

В противном случае возникают дополнительные проблемы, которые могут привести к депрессивным состояниям.

Условия хранения

Хранят препарат в плотно запаянных ампулах.

Источники

• http://fitnologia.com/lekarstva/acetilholin.php
• http://NeuroDoc.ru/anatomy/acetilxolin.html
• https://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_403.htm
• https://tutknow.ru/vitamins/792-vitamin-b4-holin.html
• https://medside.ru/atsetilholin
• https://www.webapteka.ru/drugbase/name739.html
• https://psy-helga.ru/atsetilholin-vazhnyiy-mediator-mozga/
• https://estet-portal.com/statyi/nejromediator-atsetilkholin-na-strazhe-zdravogo-uma-i-tverdoj-pamyati
• http://medictionary.ru/acetilkholin/

Вещество Р

Субстанция Р вырабатывается в структурах центральной или периферической нервной системы. Вещество Р наделено огромным спектром биологических функций. Оно оказывает расширяющее действие на кровеносные сосуды и влияет на уровень артериального давления. Стимулирует дегрануляцию тучных клеток и выступает в качестве хемоаттрактанта для лейкоцитов.

Ключевая роль субстанции Р – передача болевых импульсов от места воздействия в структуры мозга. Увеличение количества данного вещества обеспечивает повышение чувствительности ноцицепторов при повреждении тканей. Является центральным звеном в патогенезе хронической боли.

Функции вещества Р изучаются в аспекте воспалительных реакций, которые играют критическую роль в возникновении и развитии множества инфекционных и иных нейровоспалительных заболеваний, таких как менингит, энцефалит, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз. Поэтому своевременное регулирование уровня этой субстанции имеет решающее значение для сохранения нормальных функций ЦНС.

Выпуск ацетилхолина

До сих пор мы видели, что это такое, как это работает и как ацетилхолин вырабатывается в мозге человека..

Таким образом, мы уже знаем, что функция этого вещества состоит в том, чтобы связывать и связывать определенные нейроны (холинергические) с другими специфическими нейронами (холинергическими).

Чтобы выполнить этот процесс, ацетилхолин, который находится внутри нейрона, должен быть освобожден, чтобы попасть в принимающий нейрон..

Для высвобождения ацетилхолина необходимо наличие стимула, который мотивирует его выход из нейрона.

Таким образом, если другой нейрон не реализует потенциал действия, ацетилхолин не сможет выйти.

И то, что для высвобождения ацетилхолина потенциал действия должен достигать нервного окончания, в котором расположен нейротрансмиттер.

Когда это происходит, тот же потенциал действия генерирует мембранный потенциал, факт, который мотивирует активацию кальциевых каналов.

Из-за электрохимического градиента генерируется приток ионов кальция, которые позволяют открывать мембранные барьеры и высвобождать ацетилхолин.

Как мы видим, высвобождение ацетилхолина реагирует на химические механизмы мозга, в которых участвуют многие вещества и различные молекулярные действия.

Свойства

Применяется в качестве лекарственного вещества и для фармакологических исследований. Это соединение получают синтетическим путём в виде хлорида или другой соли.

Химические

Ацетилхолин является ацетильным производным четвертичного аммониевого соединения — холина. Образуется в нервных клетках человека и животных из холина в результате ферментативной реакции, под действием холин-ацетилтрансферазы происходит перенос ацетильной группы (СН₃СО-) от ацетил-КоА на молекулу субстрата холина, с образованием кофермента А и АЦХ по уравнению реакции:

ацетил-КоА + холин ⇌{\displaystyle \rightleftharpoons } ацетилхолин + КoA-SH.

Наличие данного фермента в нервных клетках классифицирует такую клетку, как «холинергический» нейрон.

Это химически нестойкое вещество, которое в организме при участии специфического фермента холинэстеразы (ацетилхолинэстеразы) легко разрушается с образованием холина и уксусной кислоты.

Физические

Бесцветные кристаллы или белая кристаллическая масса. Расплывается на воздухе. Легко растворим в воде и спирте. При кипячении и длительном хранении растворы разлагаются.

Медицинские

Физиологическое холиномиметическое действие ацетилхолина обусловлено стимуляцией им терминальных мембран M- и N-холинорецепторов.

Периферическое мускариноподобное действие ацетилхолина проявляется в замедлении сердечных сокращений, расширении периферических кровеносных сосудов и понижении артериального давления, усилении перистальтики желудка и кишечника, сокращении мускулатуры бронхов, матки, желчного и мочевого пузыря, усилении секреции пищеварительных, бронхиальных, потовых и слёзных желез, миоз. Миотический эффект связан с усилением сокращения круговой мышцы радужной оболочки, которая иннервируется постганглионарными холинергическими волокнами глазодвигательного нерва. Одновременно в результате сокращения ресничной мышцы и расслабления цинновой связки ресничного пояска наступает спазм аккомодации.

Сужение зрачка, обусловленное действием ацетилхолина, сопровождается обычно понижением внутриглазного давления. Этот эффект частично объясняется тем, что при сужении зрачка и уплощении радужной оболочки расширяется шлеммов канал (венозный синус склеры) и фонтановы пространства (пространства радужно-роговичного угла), что обеспечивает лучший отток жидкости из внутренних сред глаза. Не исключено, что в понижении внутриглазного давления принимают участие и другие механизмы. В связи со способностью снижать внутриглазное давление вещества, действующие подобно ацетилхолину (холиномиметики, антихолинэстеразные препараты), имеют широкое применение для лечения глаукомы. Следует учитывать, что при введении этих препаратов в конъюнктивальный мешок они всасываются в кровь и, оказывая резорбтивное действие, могут вызвать характерные для этих препаратов побочные явления. Следует также иметь в виду, что длительное (в течение ряда лет) применение миотических веществ может иногда привести к развитию стойкого (необратимого) миоза, образованию задних петехий и другим осложнениям, а длительное применение в качестве миотиков антихолинэстеразных препаратов может способствовать развитию катаракты.

Ацетилхолину принадлежит также важная роль как медиатору ЦНС. Он участвует в передаче импульсов в разных отделах мозга, при этом малые концентрации облегчают, а большие — тормозят синаптическую передачу. Изменения в обмене ацетилхолина приводят к грубому нарушению функций мозга. Недостаток его во многом определяет клиническую картину такого опасного нейродегенеративного заболевания, как болезнь Альцгеймера. Некоторые центральнодействующие антагонисты ацетилхолина (см. Амизил) являются психотропными препаратами (см. также Атропин). Передозировка антагонистов ацетилхолина может вызвать нарушения высшей нервной деятельности (оказывать галлюциногенный эффект и др.). Антихолинэстеразное действие ряда ядов основано именно на способности вызывать накопление ацетилхолина в синаптических щелях, перевозбуждение холинэргических систем и более или менее быструю смерть (хлорофос, карбофос, зарин, зоман) (Бурназян, «Токсикология для студентов медвузов», Харкевич Д. И., «Фармакология для студентов лечебного факультета»).