Acetylkolin

Acetylkolin ( lat.  Acetylcholinum ), förkortning. ACH är en organisk förening , en kvartär ammoniumbas, ett derivat av kolin , den första upptäckta neurotransmittorn som utför neuromuskulär överföring , såväl som den huvudsakliga neurotransmittorn i det parasympatiska nervsystemet . I kroppen förstörs det mycket snabbt av ett specialiserat enzym - acetylkolinesteras . Det spelar en viktig roll i processer som minne och inlärning.

Upptäckt

1921, när han studerade vagusnervens inverkan på hjärtaktivitetens intensitet, gjorde Otto Loewy följande experiment: hjärtat av en groda med en vagusnerv separerades och placerades i ett kärl med en näringslösning som inte påverkade hjärtat kurs (i det kan det slå under lång tid). Genom att stimulera nerven uppnådde Loewy hjärtstillestånd, varefter lösningen från detta kärl sattes till ett annat kärl, där hjärtat på samma groda, men utan nerven, drog sig samman. Hjärtaktiviteten försvagades också och upphörde helt. Således kom Levi till slutsatsen att när nerven är exciterad frigörs ett visst ämne , som behåller sin effekt även i lösning. Detta ämne visade sig vara acetylkolin [1] . Loewy fick 1936 Nobelpriset i fysiologi med formuleringen: "för upptäckter relaterade till kemisk överföring av nervimpulser" [2] .

Egenskaper

Det används som en medicinsk substans och för farmakologisk forskning. Denna förening erhålls syntetiskt som en klorid eller annat salt.

Kemisk

Acetylkolin är ett acetylderivat av den kvartära ammoniumföreningen kolin. Den bildas i mänskliga och djurs nervceller från kolin som ett resultat av en enzymatisk reaktion [3] , under inverkan av kolinacetyltransferas överförs acetylgruppen (CH 3 CO-) från acetyl-CoA till kolinsubstratmolekylen , med bildning av koenzym A och ACH enligt reaktionsekvationen:

Närvaron av detta enzym i nervceller klassificerar en sådan cell som en " kolinerg " neuron.

Det är ett kemiskt instabilt ämne , som i kroppen med deltagande av ett specifikt enzym kolinesteras ( acetylkolinesteras ) lätt förstörs med bildning av kolin och ättiksyra .

Fysisk

Färglösa kristaller eller vit kristallin massa. Sprider sig i luften. Lättlöslig i vatten och alkohol. När de kokas och lagras under lång tid sönderdelas lösningarna.

Medicinsk

Den fysiologiska kolinomimetiska effekten av acetylkolin beror på dess stimulering av de terminala membranen av m- och n-kolinerga receptorer.

Perifer muskarinliknande verkan av acetylkolin manifesteras i att sänka hjärtfrekvensen , expandera perifera blodkärl och sänka blodtrycket , ökad peristaltik i mage och tarmar , sammandragning av musklerna i bronkierna, livmodern, gallblåsan och urinblåsan, ökad sekretion av matsmältnings-, bronkial-, svett- och tårkörtlar , mios . Den miotiska effekten är associerad med ökad kontraktion av den cirkulära muskeln i iris , som innerveras av postganglioniska kolinerga fibrer i den oculomotoriska nerven . Samtidigt, som ett resultat av sammandragning av ciliarmuskeln och avslappning av zinnligamentet i ciliargördeln, uppstår en ackommodationsspasm .

Förträngningen av pupillen, på grund av verkan av acetylkolin, åtföljs vanligtvis av en minskning av intraokulärt tryck. Denna effekt förklaras delvis av det faktum att när pupillen är sammandragen och regnbågshinnan plattas ut expanderar kanalen i Schlemm ( den venösa sinus i skleran ) och fontänutrymmen (utrymmena i iriocorneal vinkeln), vilket ger ett bättre utflöde. vätska från ögats inre media. Det är möjligt att andra mekanismer är involverade i att sänka det intraokulära trycket. I samband med förmågan att minska intraokulärt tryck används ämnen som verkar som acetylkolin ( kolinomimetika , antikolinesterasläkemedel ) i stor utsträckning för behandling av glaukom . Man bör komma ihåg att när dessa läkemedel införs i konjunktivalsäcken , absorberas de i blodet och, med en resorptiv effekt , kan de orsaka biverkningar som är karakteristiska för dessa läkemedel . Man bör också komma ihåg att långvarig (över ett antal år) användning av miotiska substanser ibland kan leda till utvecklingen av ihållande (irreversibel) mios , bildandet av posterior synechia och andra komplikationer, och långvarig användning av antikolinesterasläkemedel som miotika kan bidra till utvecklingen av grå starr .

Acetylkolin spelar också en viktig roll som CNS- mediator . Det är involverat i överföringen av impulser i olika delar av hjärnan, medan små koncentrationer underlättar och stora hämmar synaptisk överföring . Förändringar i metabolismen av acetylkolin leder till en grov kränkning av hjärnans funktioner. Dess brist avgör till stor del den kliniska bilden av en så farlig neurodegenerativ sjukdom som Alzheimers sjukdom . Vissa centralt verkande acetylkolinantagonister (se Amizil ) är psykofarmaka (se även Atropin ). En överdos av acetylkolinantagonister kan orsaka störningar i högre nervös aktivitet (har en hallucinogen effekt , etc.). Antikolinesterasverkan av ett antal gifter är baserad just på förmågan att orsaka ackumulering av acetylkolin i synaptiska klyftor, överexcitation av kolinerga system och mer eller mindre snabb död (klorofos, karbofos, sarin, soman) [4] .

Applikation

Allmän tillämpning

Acetylkolinklorid ( lat. Acetylcholini chloridum ) framställs för användning i medicinsk praxis och för experimentella studier . Som läkemedel används inte acetylkolinklorid i stor utsträckning.

Behandling

När det tas oralt hydrolyserar acetylkolin mycket snabbt och absorberas inte från slemhinnorna i mag-tarmkanalen. När det administreras parenteralt har det en snabb, skarp och kortlivad effekt (som adrenalin). Liksom andra kvartära föreningar penetrerar acetylkolin inte bra från kärlbädden genom blod-hjärnbarriären och har ingen signifikant effekt på det centrala nervsystemet när det administreras intravenöst. Ibland i experimentet används acetylkolin som en vasodilator för spasmer i perifera kärl ( endarterit , claudicatio intermittens , trofiska störningar i stubbarna, etc.), med spasmer i retinala artärerna . I sällsynta fall administrerades acetylkolin för atoni i tarmarna och urinblåsan. Acetylkolin har också ibland använts för att underlätta radiologisk diagnos av esofageal achalasia .