ચેતાપ્રેષકો - બાયોજેનિક એમાઇન્સ: એસિટિલકોલાઇન. ફાર્મ એનિમલ્સના ફિઝિયોલોજી અને એથોલોજી પર શરતો અને વ્યાખ્યાઓનો શબ્દકોશ

Acetylcholine (ACh) એ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર છે. સેન્ટ્રલ કોલિનર્જિક ન્યુરોન્સ (સીએનએસ) ની પ્રવૃત્તિ, આગળના મગજની મૂળભૂત રચનાઓથી હિપ્પોકેમ્પસ સુધી નિર્દેશિત, શીખવાની અને યાદશક્તિની શક્યતા પૂરી પાડે છે. આ ચેતાકોષોને નુકસાન અલ્ઝાઈમર રોગ તરફ દોરી જાય છે.

પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમમાં, કોલિનર્જિક એ હાડપિંજરના સ્નાયુઓના તમામ મોટર ચેતાકોષો છે, સહાનુભૂતિશીલ અને પેરાસિમ્પેથેટિક ગેન્ગ્લિયાને ઉત્તેજિત કરતા પ્રીગેન્ગ્લિઓનિક ચેતાકોષો, તેમજ પોસ્ટ-ગેન્ગ્લિઓનિક ચેતા તંતુઓ છે જે હૃદયના સ્નાયુની પેરાસિમ્પેથેટિક ઇનર્વેશન કરે છે. આંખના સરળ સ્નાયુઓ તરીકે, આવાસ અને નજીકની દ્રષ્ટિની પ્રક્રિયાઓ માટે જવાબદાર છે.

એસિટિલકોલાઇન (એસીએચ) એ એસીટીલ જૂથના એસિટિલકોએનઝાઇમ એ (એસિટિલ-કોએ) થી કોલીનમાં કોલિન એસિટિલટ્રાન્સફેરેસ એન્ઝાઇમ દ્વારા ટ્રાન્સફર દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. કોલિન એસિટિલટ્રાન્સફેરેસ ફક્ત કોલિનર્જિક ચેતાકોષોમાં હાજર છે. કોલિન સક્રિય પરિવહન દ્વારા આંતરકોષીય જગ્યામાંથી ચેતાકોષમાં પ્રવેશ કરે છે. Acetyl-CoA ને મિટોકોન્ડ્રિયામાં સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જે કોલીન એસિટિલટ્રાન્સફેરેઝનું સંશ્લેષણ કરે છે અને ચેતા અંતમાં મોટી માત્રામાં સ્થિત છે.

એસિટિલકોલાઇન (ACh) સિનેપ્ટિક ફાટમાં મુક્ત થયા પછી, તે કોલિન અને એસિટિક એસિડ બનાવવા માટે એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝ (AChE) દ્વારા નાશ પામે છે, જે ફરીથી લેવામાં આવે છે અને નવા ચેતાપ્રેષક અણુઓના સંશ્લેષણ માટે ફરીથી ઉપયોગમાં લેવાય છે.

એસિટિલકોલાઇન (ACh) સંશ્લેષણ, ભંગાણ અને પુનઃઉપટેકના તબક્કા નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

મધ્યસ્થી આધારિત એસિટિલકોલાઇન (ACh) રીસેપ્ટર્સ અને જી-પ્રોટીન કમ્પલ્ડ રીસેપ્ટર્સ છે. આયોનોટ્રોપિક એસિટિલકોલાઇન (ACh) રીસેપ્ટર્સને નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેમના સક્રિયકરણનું કારણ બનેલું પ્રથમ પદાર્થ નિકોટિન હતું, જે તમાકુના છોડમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું. મેટાબોટ્રોપિક એસીએચ રીસેપ્ટર્સને મસ્કરીનિક કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તેમના સક્રિયકર્તા મસ્કરીન છે, જે ઝેરી ફ્લાય એગેરિક મશરૂમ્સથી અલગ પદાર્થ છે.

1. નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ. નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સ હાડપિંજરના સ્નાયુઓના ચેતાસ્નાયુ ચેતોપાગમમાં, તમામ ઓટોનોમિક ચેતા ગેંગલિયામાં તેમજ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં કેન્દ્રિત છે. જ્યારે AC ના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે આયન ચેનલ ખુલે છે અને Ca 2+ અને Na + આયનો ઝડપથી કોષમાં પ્રવેશ કરે છે, જે લક્ષ્ય ચેતાકોષના વિધ્રુવીકરણ તરફ દોરી જાય છે.
વેબસાઇટ પરના એક અલગ લેખમાં હાડપિંજરના સ્નાયુઓના વિકાસની પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરતી વખતે નિકોટિનિક રીસેપ્ટર્સની વધુ વિગતવાર ચર્ચા કરવામાં આવે છે.

2. મસ્કરીનિક રીસેપ્ટર્સ. જી-પ્રોટીન-આશ્રિત મસ્કરીનિક રીસેપ્ટર્સ મગજના ટેમ્પોરલ લોબમાં કેન્દ્રિત હોય છે, જ્યાં તેઓ મેમરી નિર્માણની પ્રક્રિયામાં સામેલ હોય છે; (b) ઓટોનોમિક ગેન્ગ્લિયામાં; (c) કાર્ડિયાક સ્નાયુ તંતુઓમાં, વાહક તંતુઓ સહિત; (d) આંતરડા અને મૂત્રાશયના સરળ સ્નાયુઓમાં; (e) પરસેવો ગ્રંથીઓના ગુપ્ત કોષોમાં.

મસ્કરીનિક રીસેપ્ટર્સના પાંચ પેટા પ્રકારો છે - M 1 -M 5 M 1, M 3 - અને M 5 - ઉત્તેજક રીસેપ્ટર્સ: એન્ઝાઇમ કેસ્કેડ્સ દ્વારા, ફોસ્ફોલિપેઝ સી સક્રિય થાય છે અને Ca 2+ નું અંતઃકોશિક સ્તર વધે છે. M 2 - અને M 4 - રીસેપ્ટર્સ એ અવરોધક ઓટોરીસેપ્ટર્સ છે જે સીએએમપીના અંતઃકોશિક સ્તરને ઘટાડે છે અને/અથવા હાયપરપોલરાઇઝેશન દરમિયાન કોષમાંથી K + ના પ્રકાશનમાં વધારો કરે છે.

હૃદય અને અન્ય આંતરિક અવયવોમાં કોલિનર્જિક પ્રક્રિયાઓ વેબસાઇટ પર એક અલગ લેખમાં વર્ણવવામાં આવી છે.

3. એસીટીલ્કોલાઇન રીઅપટેક. સિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટમાં એસિટિલકોલાઇન હાઇડ્રોલિસિસના ઉત્પાદનો - કોલિન અને એસિટિલ જૂથ - ચોક્કસ વાહકોના પરમાણુઓ દ્વારા પાછા કોષમાં કબજે કરવામાં આવે છે.

4. સ્ટ્રાઇકનાઇન ઝેર. સ્ટ્રાઇકનાઇન ગ્લાયસીન રીસેપ્ટર્સને અવરોધે છે. સ્ટ્રાઇકનાઇન ઝેર દરમિયાન પીડાદાયક આંચકી રેનશો કોશિકાઓની અવરોધક અસરોના ઉલ્લંઘનને કારણે α-મોટોન્યુરોન્સના ડિસહિબિશનને કારણે થાય છે. ક્લિનિકલ અભિવ્યક્તિઓ ટિટાનસ ટોક્સિન ઝેરની જેમ દેખાય છે, જે રેનશો કોષોમાંથી ગ્લાયસીન છોડવામાં દખલ કરવા માટે જાણીતું છે.
લેબલવાળા સ્ટ્રાઇકનાઇન પરમાણુઓનો ઉપયોગ કરીને અખંડ મગજના પોસ્ટમોર્ટમ અભ્યાસમાં, એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે ગ્લાયસીન રીસેપ્ટર્સ ટ્રાઇજેમિનલ ન્યુક્લિયસના સહયોગી ચેતાકોષો પર મોટી સંખ્યામાં હાજર હોય છે, જે મેસ્ટિકેટરી સ્નાયુઓ તેમજ ચહેરાના ચેતાના ન્યુક્લિયસને આંતરિક બનાવે છે. ચહેરાના સ્નાયુઓ. તે આ બે સ્નાયુ જૂથો છે જે ઝેર દરમિયાન ખેંચાણ માટે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે.

cholinesterase ના ઉલટાવી શકાય તેવું અવરોધ મૃત્યુનું કારણ બને છે. કોલિનેસ્ટેરેઝ અવરોધકો ઓર્ગેનોફોસ્ફરસ સંયોજનો છે (ક્લોરોફોસ, ડિક્લોરવોસ, ટેબુન, સરીન, સોમન, દ્વિસંગી ઝેર). આ પદાર્થો એન્ઝાઇમની સક્રિય સાઇટમાં સેરીન સાથે સહસંયોજક રીતે જોડાય છે. તેમાંના કેટલાકને જંતુનાશકો તરીકે સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, અને કેટલાક એનવીએ (નર્વ પોઈઝન) તરીકે. મૃત્યુ શ્વસન ધરપકડના પરિણામે થાય છે.

ઉલટાવી શકાય તેવા કોલિનેસ્ટેરેઝ અવરોધકોનો ઉપયોગ ઉપચારાત્મક દવાઓ તરીકે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લુકોમા અને આંતરડાના એટોની સારવારમાં.

કેટેકોલેમાઈન્સ: નોરેપીનેફ્રાઈન અને ડોપામાઈન.

એડ્રેનર્જિક સિનેપ્સ પોસ્ટગેન્ગ્લિઓનિક ફાઇબર્સમાં, સહાનુભૂતિશીલ નર્વસ સિસ્ટમના રેસામાં, મગજના વિવિધ ભાગોમાં જોવા મળે છે. નર્વસ પેશીમાં કેટેકોલામાઇન ટાયરોસિનમાંથી સામાન્ય પદ્ધતિ અનુસાર સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. સંશ્લેષણમાં મુખ્ય એન્ઝાઇમ ટાયરોસિન હાઇડ્રોક્સિલેઝ છે, જે અંતિમ ઉત્પાદનો દ્વારા અવરોધિત છે.

NORADRENALINE એ સહાનુભૂતિના પોસ્ટગેન્ગ્લિઓનિક તંતુઓમાં અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના વિવિધ ભાગોમાં ટ્રાન્સમીટર છે.

ડોપામાઇન એ માર્ગોનું મધ્યસ્થી છે, જેમાંથી ચેતાકોષોના શરીર મગજના તે ભાગમાં સ્થિત છે જે સ્વૈચ્છિક હલનચલનના નિયંત્રણ માટે જવાબદાર છે. તેથી, જ્યારે ડોપામિનેર્જિક ટ્રાન્સમિશન વિક્ષેપિત થાય છે, ત્યારે પાર્કિન્સનિઝમ રોગ થાય છે.

કેટેકોલામાઇન, એસીટીલ્કોલાઇનની જેમ, સિનેપ્ટિક વેસિકલ્સમાં એકઠા થાય છે અને ચેતા આવેગની પ્રાપ્તિ પર તેને સિનેપ્ટિક ફાટમાં પણ છોડવામાં આવે છે. પરંતુ એડ્રેનર્જિક રીસેપ્ટરમાં નિયમન અલગ રીતે થાય છે. પ્રેસિનેપ્ટિક પટલમાં એક ખાસ નિયમનકારી પ્રોટીન હોય છે - આલ્ફા-એક્રોમોગ્રેનિન (Mm = 77 kDa), જે, સિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટમાં ટ્રાન્સમીટરની સાંદ્રતામાં વધારો થવાના પ્રતિભાવમાં, પહેલાથી પ્રકાશિત ટ્રાન્સમીટરને જોડે છે અને તેના વધુ એક્સોસાયટોસિસને અટકાવે છે. ત્યાં કોઈ એન્ઝાઇમ નથી જે એડ્રેનર્જિક સિનેપ્સમાં ટ્રાન્સમીટરનો નાશ કરે છે. આવેગને પ્રસારિત કર્યા પછી, ટ્રાન્સમીટર પરમાણુ એટીપીની સહભાગિતા સાથે સક્રિય પરિવહન દ્વારા વિશેષ પરિવહન પ્રણાલી દ્વારા પ્રીસિનેપ્ટિક પટલ દ્વારા પમ્પ કરવામાં આવે છે અને વેસિકલ્સમાં ફરીથી સમાવિષ્ટ થાય છે. પ્રેસિનેપ્ટિક ચેતા અંતમાં, વધારાનું ટ્રાન્સમીટર એમએઓ દ્વારા નિષ્ક્રિય કરી શકાય છે, તેમજ હાઇડ્રોક્સી જૂથમાં મેથિલેશન દ્વારા કેટેકોલામાઇન-ઓ-મેથાઈલટ્રાન્સફેરેસ. કોકેઈન કેટેકોલામાઈન્સના સક્રિય પરિવહનને અટકાવે છે.

એડ્રેનર્જિક સિનેપ્સમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન એડિનાલેટ સાયકલેસ સિસ્ટમની ભાગીદારી સાથે "હોર્મોન્સની બાયોકેમિસ્ટ્રી" વિષય પરના પ્રવચનોમાંથી તમને જાણીતી પદ્ધતિ અનુસાર આગળ વધે છે. પોસ્ટસિનેપ્ટિક રીસેપ્ટર સાથે ટ્રાન્સમીટરનું બંધન લગભગ તરત જ સી-એએમપીની સાંદ્રતામાં વધારો કરે છે, જે પોસ્ટસિનેપ્ટિક પટલના પ્રોટીનના ઝડપી ફોસ્ફોરાયલેશન તરફ દોરી જાય છે. પરિણામે, પોસ્ટસિનેપ્ટિક મેમ્બ્રેન દ્વારા ચેતા આવેગનું નિર્માણ બદલાય છે (અવરોધ કરે છે). કેટલાક કિસ્સાઓમાં, આનું તાત્કાલિક કારણ પોટેશિયમ માટે પોસ્ટસિનેપ્ટિક પટલની અભેદ્યતામાં વધારો અથવા સોડિયમ માટે વાહકતામાં ઘટાડો છે (આ ઘટનાઓ હાયપરપોલરાઇઝેશન તરફ દોરી જાય છે).

હાલના વિચારો અનુસાર, એફઓએસની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ એન્ઝાઇમ એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝ અથવા ફક્ત કોલિનેસ્ટેરેઝના તેમના પસંદગીયુક્ત અવરોધ પર આધારિત છે, જે નર્વસ ઉત્તેજનાના રાસાયણિક ટ્રાન્સમીટર (મધ્યસ્થી) એસીટીલ્કોલાઇનના હાઇડ્રોલિસિસને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. કોલિનેસ્ટેરેઝના 2 પ્રકારો છે: સાચું, "મુખ્યત્વે નર્વસ સિસ્ટમના પેશીઓમાં, હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં, તેમજ લાલ રક્ત કોશિકાઓમાં, અને ખોટા, મુખ્યત્વે લોહીના પ્લાઝ્મા, યકૃત અને કેટલાક અન્ય અવયવોમાં સમાયેલ છે સાચું, અથવા વિશિષ્ટ, કોલિનેસ્ટેરેઝ છે, કારણ કે તે માત્ર નામના મધ્યસ્થીને હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે અને તે જ આપણે "કોલિનેસ્ટેરેઝ" શબ્દ દ્વારા સૂચવીશું કારણ કે એન્ઝાઇમ અને મધ્યસ્થી ચેતા આવેગના પ્રસારણ માટે જરૂરી રાસાયણિક ઘટકો છે - બે ચેતાકોષો અથવા ચેતાકોષના અંત અને રીસેપ્ટર સેલ વચ્ચેના સંપર્કો, આપણે તેમની બાયોકેમિકલ ભૂમિકા પર વધુ વિગતમાં જવું જોઈએ.

ચેતા કોશિકાઓના માઇટોકોન્ડ્રિયામાં એન્ઝાઇમ કોલિન એસિટિલેસના પ્રભાવ હેઠળ કોલિન આલ્કોહોલ અને એસિટિલ સહઉત્સેચક A * માંથી એસિટિલકોલાઇનનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે અને લગભગ 50 એનએમના વ્યાસ સાથે વેસિકલ્સના સ્વરૂપમાં તેમની પ્રક્રિયાના છેડે એકઠા થાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આવી દરેક શીશીમાં એસિટિલકોલાઇનના હજારો અણુઓ હોય છે. તે જ સમયે, હાલમાં એસીટીલ્કોલાઇન, સ્ત્રાવ માટે તૈયાર અને સક્રિય ઝોનની નજીકમાં સ્થિત, અને સક્રિય ઝોનની બહાર એસીટીલ્કોલાઇન વચ્ચે તફાવત કરવાનો રિવાજ છે, જે અગાઉની સાથે સંતુલિત સ્થિતિમાં છે અને મુક્ત થવા માટે તૈયાર નથી. સિયાપ્ટિક ફાટમાં. આ ઉપરાંત, એસિટિલકોલાઇન (15% સુધી) નું કહેવાતું સ્થિર ભંડોળ પણ છે, જે તેના સંશ્લેષણના નાકાબંધીની સ્થિતિમાં પણ બહાર પાડવામાં આવતું નથી. ** નર્વસ ઉત્તેજના અને Ca 2+ આયનોના પ્રભાવ હેઠળ, એસિટિલકોલિન પરમાણુઓ સિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટમાં જાય છે - 20-50 એનએમ પહોળી જગ્યા કે જે ચેતા તંતુ (પ્રેસિનેપ્ટિક મેમ્બ્રેન) ના અંતને ઇનર્વેટેડ કોષથી અલગ કરે છે. બાદની સપાટી પર કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ સાથે પોસ્ટસિનેપ્ટિક પટલ છે - વિશિષ્ટ પ્રોટીન રચનાઓ જે એસિટિલકોલાઇન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર પર મધ્યસ્થીની અસર વિધ્રુવીકરણ (ચાર્જમાં ઘટાડો) તરફ દોરી જાય છે, હકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ Na + આયનો માટે પોસ્ટસિનેપ્ટિક પટલની અભેદ્યતામાં અસ્થાયી ફેરફાર અને કોષમાં તેમના પ્રવેશ, જે બદલામાં તેના પર વોલ્ટેજ સંભવિતને સમાન બનાવે છે. સપાટી (શેલ). *** આ આગલા તબક્કાના ચેતાકોષમાં નવા આવેગને જન્મ આપે છે અથવા ચોક્કસ અંગના કોષોની પ્રવૃત્તિનું કારણ બને છે: સ્નાયુઓ, ગ્રંથીઓ, વગેરે. (ફિગ. 5). ફાર્માકોલોજિકલ અભ્યાસોએ વિવિધ ચેતોપાગમમાં કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સના ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર તફાવતો જાહેર કર્યા છે. એક જૂથના રીસેપ્ટર્સ કે જે મસ્કરીન (ફ્લાય એગેરિક મશરૂમનું ઝેર) માટે પસંદગીયુક્ત સંવેદનશીલતા દર્શાવે છે તેને મસ્કરીન-સંવેદનશીલ અથવા એમ-કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ કહેવામાં આવે છે; તેઓ મુખ્યત્વે આંખોના સરળ સ્નાયુઓ, શ્વાસનળી, જઠરાંત્રિય માર્ગ, પરસેવો અને પાચન ગ્રંથીઓના કોષોમાં અને હૃદયના સ્નાયુઓમાં રજૂ થાય છે. બીજા જૂથના કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ નિકોટિનના નાના ડોઝથી ઉત્સાહિત થાય છે અને તેથી તેમને નિકોટિન-સંવેદનશીલ, અથવા એન-કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ કહેવામાં આવે છે. આમાં ઓટોનોમિક ગેન્ગ્લિયાના રીસેપ્ટર્સ, હાડપિંજરના સ્નાયુઓ, મૂત્રપિંડ પાસેના ગ્રંથીઓનું મેડુલા અને કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રનો સમાવેશ થાય છે.

* (એસીટીલ સહઉત્સેચક એ એસીટીક એસિડનું સંયોજન છે જેમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ ઘણા એમિનો એસિડ અને સક્રિય એસએચ જૂથ ધરાવે છે. એસિટેટને વિભાજીત કરીને, જેનો ઉપયોગ એકોટીલ્કોલાઇન પરમાણુ બનાવવા માટે થાય છે, તે સહઉત્સેચક A માં ફેરવાય છે.)

** (ગ્લેબોવ આર.એન., પ્રિમાકોવ્સ્કી જી.એન. સિનેપ્સિસની કાર્યાત્મક બાયોકેમિસ્ટ્રી. એમ.: મેડિસિન, 1978)

*** (સ્થાપિત દૃષ્ટિકોણ અનુસાર, કોષની સપાટીની બાહ્ય અને આંતરિક બાજુઓ વચ્ચે સંભવિત તફાવતની ઘટના કોષ પટલની બંને બાજુએ Na + અને K + આયનોના અસમાન વિતરણને કારણે છે. આ કિસ્સામાં, K + આયનોનો વળતર પ્રવાહ, જ્યારે મધ્યસ્થ પોસ્ટસિનેન્ટિક પટલ પર કાર્ય કરે છે ત્યારે વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત થાય છે, તે કંઈક અંશે વિલંબિત થાય છે, જે હકારાત્મક આયનોમાં કોષની બાહ્ય સપાટીના ટૂંકા ગાળાના અવક્ષય તરફ દોરી જાય છે.)

એસિટિલકોલાઇન પરમાણુઓ કે જેમણે તેમના મધ્યસ્થી કાર્યને પૂર્ણ કર્યું છે તે તરત જ નિષ્ક્રિય થવું જોઈએ, અન્યથા ચેતા આવેગના વહનમાં વિવેકિતતા વિક્ષેપિત થશે અને કોલિનર્જિક રીસેપ્ટરનું વધુ પડતું કાર્ય દેખાશે. આ બરાબર એ જ છે જે કોલિનેસ્ટેરેઝ કરે છે, તરત જ એસિટિલકોલાઇનનું હાઇડ્રોલાઇઝિંગ કરે છે. cholinesterase ની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ લગભગ તમામ જાણીતા ઉત્સેચકો કરતાં વધી જાય છે: વિવિધ સ્ત્રોતો અનુસાર, એસીટીલ્કોલાઇનના એક પરમાણુના વિભાજનનો સમય લગભગ એક મિલિસેકન્ડનો છે, જે ચેતા આવેગના પ્રસારણની ઝડપ સાથે તુલનાત્મક છે. આવી શક્તિશાળી ઉત્પ્રેરક અસરના અમલીકરણને ચોક્કસ સાઇટ્સ (સક્રિય કેન્દ્રો) ના કોલિનેસ્ટેરેઝ પરમાણુમાં હાજરી દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે જે એસિટિલકોલાઇન પ્રત્યે અત્યંત ઉચ્ચારણ પ્રતિક્રિયા ધરાવે છે. * એક સરળ પ્રોટીન (પ્રોટીન) હોવાને કારણે, જેમાં માત્ર એમિનો એસિડનો સમાવેશ થાય છે, તેના પરમાણુ વજનના આધારે હવે કોલિનેસ્ટેરેઝ પરમાણુ મળી આવે છે, જેમાં આવા 30 થી 50 સક્રિય કેન્દ્રો હોય છે.

* (રોસેનગાર્ટ વી. આઈ. કોલિનેસ્ટેરેસિસ. કાર્યાત્મક ભૂમિકા અને ક્લિનિકલ મહત્વ. - પુસ્તકમાં: ઔષધીય રસાયણશાસ્ત્રની સમસ્યાઓ. એમ.: મેડિસિન, 1973, પૃષ્ઠ. 66-104)

ફિગમાંથી જોઈ શકાય છે. 6, દરેક મધ્યસ્થી પરમાણુ સાથે સીધા સંપર્કમાં કોલિનેસ્ટેરેઝ સપાટીના ક્ષેત્રમાં 0.4-0.5 મીમીના અંતરે સ્થિત 2 કેન્દ્રો શામેલ છે: એક એનિઓનિક કેન્દ્ર, જે નકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે, અને એસ્ટેરેઝ કેન્દ્ર. આ દરેક કેન્દ્રો એમિનો એસિડ અણુઓના ચોક્કસ જૂથો દ્વારા રચાય છે જે એન્ઝાઇમ (હાઈડ્રોક્સિલ, કાર્બોક્સિલ, વગેરે) ની રચના બનાવે છે. એસિટિલકોલાઇન, તેના સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ નાઇટ્રોજન અણુ (કહેવાતા કેશનિક હેડ)ને આભારી છે, તે કોલિનેસ્ટેરેઝની સપાટી પર ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક બળોને કારણે લક્ષી છે. આ કિસ્સામાં, નાઇટ્રોજન અણુ અને મધ્યસ્થીના એસિડિક જૂથ વચ્ચેનું અંતર એન્ઝાઇમના સક્રિય કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરને અનુરૂપ છે. એનિઓનિક કેન્દ્ર એસીટીલ્કોલાઇનના કેશનીક હેડને આકર્ષે છે અને તેના કારણે તેના એસ્ટર જૂથને એન્ઝાઇમના એસ્ટેરેઝ કેન્દ્રની નજીક લાવવામાં મદદ કરે છે. પછી એસ્ટર બોન્ડ તૂટી જાય છે, એસિટિલકોલાઇનને 2 ભાગોમાં વહેંચવામાં આવે છે: કોલિન અને એસિટિક એસિડ, એસિટિક એસિડ અવશેષો એન્ઝાઇમના એસ્ટેરેઝ કેન્દ્રમાં ઉમેરવામાં આવે છે અને કહેવાતા એસિટિલ કોલિનેસ્ટેરેઝ રચાય છે. આ અત્યંત નાજુક સંકુલ તરત જ સ્વયંસ્ફુરિત હાઇડ્રોલિસિસમાંથી પસાર થાય છે, જે એન્ઝાઇમને મધ્યસ્થીના અવશેષોમાંથી મુક્ત કરે છે અને એસિટિક એસિડની રચના તરફ દોરી જાય છે. આ બિંદુથી, કોલીસ્ટેરેઝ ફરીથી ઉત્પ્રેરક કાર્ય કરવા માટે સક્ષમ છે, અને કોલિન અને એસિટિક એસિડ નવા એસિટિલકોલાઇન પરમાણુઓના સંશ્લેષણના પ્રારંભિક ઉત્પાદનો બની જાય છે.

શરીરમાં રચાયેલ (અંતજાત) એસિટિલકોલાઇન મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે: તે સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ, ઓટોનોમિક ગેંગલિયા અને પેરાસિમ્પેથેટિક (મોટર) ચેતાના અંત સુધી નર્વસ ઉત્તેજનાના પ્રસારણને પ્રોત્સાહન આપે છે. એસિટિલકોલાઇન એ નર્વસ ઉત્તેજનાનું રાસાયણિક ટ્રાન્સમીટર (મધ્યસ્થી) છે; ચેતા તંતુઓના અંત કે જેના માટે તે મધ્યસ્થી તરીકે કામ કરે છે તેને કોલિનર્જિક કહેવામાં આવે છે, અને તેની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા રીસેપ્ટર્સને કોલીનર્જિક રીસેપ્ટર્સ કહેવામાં આવે છે. કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ એ ટેટ્રામેરિક માળખાના જટિલ પ્રોટીન અણુઓ (ન્યુક્લિયોપ્રોટીન) છે, જે પોસ્ટસિનેપ્ટિક (પ્લાઝ્મા) પટલની બહારની બાજુએ સ્થાનીકૃત છે. સ્વભાવે તેઓ વિજાતીય છે. પોસ્ટગેન્ગ્લિઓનિક કોલિનર્જિક ચેતા (હૃદય, સરળ સ્નાયુઓ, ગ્રંથીઓ) ના વિસ્તારમાં સ્થિત કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સને એમ-કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ (મસ્કરીનર્જિક) તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે, અને જેઓ ગેંગલિઓનિક સિનેપ્સના વિસ્તારમાં અને સોમેટિક ચેતાસ્નાયુ ચેતોપાગમમાં સ્થિત હોય છે તેમને નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. n-કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ (નિકોટિન-સંવેદનશીલ) (એસ. વી. એનિચકોવ). આ વિભાજન આ બાયોકેમિકલ પ્રણાલીઓ સાથે એસિટિલકોલાઇનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન થતી પ્રતિક્રિયાઓની લાક્ષણિકતાઓ સાથે સંકળાયેલું છે, મસ્કરીનિક જેવી (બ્લડ પ્રેશરમાં ઘટાડો, બ્રેડીકાર્ડિયા, લાળના સ્ત્રાવમાં વધારો, લૅક્રિમલ, ગેસ્ટિક અને અન્ય બાહ્ય ગ્રંથીઓ, વિદ્યાર્થીઓનું સંકોચન. , વગેરે.) પ્રથમ કિસ્સામાં અને નિકોટિન જેવું (હાડપિંજરના સ્નાયુઓનું સંકોચન, વગેરે). એમ- અને એન-કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ સહિત શરીરના વિવિધ અવયવો અને સિસ્ટમોમાં સ્થાનીકૃત છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, મસ્કરીનિક રીસેપ્ટર્સને સંખ્યાબંધ પેટાજૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યા છે (m1, m2, m3, m4, m5). એમ 1 અને એમ 2 રીસેપ્ટર્સનું સ્થાનિકીકરણ અને ભૂમિકા હાલમાં સૌથી વધુ અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. એસિટિલકોલાઇનની વિવિધ કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ પર સખત પસંદગીયુક્ત અસર નથી. એક અથવા બીજી ડિગ્રી સુધી, તે એમ- અને એન-કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સ અને એમ-કોલિનર્જિક રીસેપ્ટર્સના પેટાજૂથોને અસર કરે છે. એસિટિલકોલાઇનની પેરિફેરલ મસ્કરીનિક જેવી અસર હૃદયના સંકોચનમાં મંદી, પેરિફેરલ રક્ત વાહિનીઓના વિસ્તરણ અને બ્લડ પ્રેશરમાં ઘટાડો, પેટ અને આંતરડાના પેરીસ્ટાલિસિસના સક્રિયકરણ, શ્વાસનળી, ગર્ભાશય, પિત્તાશયના સ્નાયુઓના સંકોચનમાં પ્રગટ થાય છે. મૂત્રાશય, પાચન, શ્વાસનળી, પરસેવો અને લૅક્રિમલ ગ્રંથીઓના સ્ત્રાવમાં વધારો, વિદ્યાર્થીઓનું સંકોચન ( મિઓસિસ). બાદની અસર મેઘધનુષના ગોળાકાર સ્નાયુના વધેલા સંકોચન સાથે સંકળાયેલી છે, જે ઓક્યુલોમોટોરીયસ ચેતાના પોસ્ટગેન્ગ્લિઓનિક કોલિનર્જિક તંતુઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. તે જ સમયે, સિલિરી સ્નાયુના સંકોચનના પરિણામે અને સિલિરી કમરપટના તજના અસ્થિબંધનની છૂટછાટના પરિણામે, આવાસની ખેંચાણ થાય છે. એસીટીલ્કોલાઇનની ક્રિયાને કારણે વિદ્યાર્થીનું સંકોચન સામાન્ય રીતે ઇન્ટ્રાઓક્યુલર દબાણમાં ઘટાડો સાથે થાય છે. આ અસર આંશિક રીતે વિદ્યાર્થીના સંકોચનના વિસ્તરણ અને સ્ક્લેમના નહેરના મેઘધનુષ (સ્ક્લેરાના વેનિસ સાઇનસ) અને ફુવારાની જગ્યાઓ (ઇરિડોકોર્નિયલ કોણની જગ્યાઓ) ના સપાટ થવા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જેનાથી આંતરિકમાંથી પ્રવાહીના પ્રવાહમાં સુધારો થાય છે. આંખનું માધ્યમ. જો કે, તે શક્ય છે કે ઇન્ટ્રાઓક્યુલર દબાણ ઘટાડવામાં અન્ય પદ્ધતિઓ પણ સામેલ છે. ઇન્ટ્રાઓક્યુલર પ્રેશર ઘટાડવાની તેમની ક્ષમતાને લીધે, ગ્લુકોમા 1 ની સારવાર માટે એસિટિલકોલાઇન (કોલિનોમિમેટિક્સ, એન્ટિકોલિનેસ્ટેરેઝ દવાઓ) જેવા કામ કરતા પદાર્થોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. એસિટિલકોલાઇનની પેરિફેરલ નિકોટિન જેવી અસર ઓટોનોમિક ગેન્ગ્લિયામાં પ્રીગેન્ગ્લિઓનિક ફાઇબરથી પોસ્ટગેન્ગ્લિઓનિક ફાઇબરમાં ચેતા આવેગના ટ્રાન્સમિશનમાં તેમજ મોટર ચેતાથી સ્ટ્રાઇટેડ સ્નાયુઓમાં તેની ભાગીદારી સાથે સંકળાયેલી છે. નાના ડોઝમાં, તે નર્વસ ઉત્તેજનાનું શારીરિક ટ્રાન્સમીટર છે; સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં મધ્યસ્થી તરીકે એસીટીલ્કોલાઇન પણ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. તે મગજના વિવિધ ભાગોમાં આવેગના પ્રસારણમાં સામેલ છે, જ્યારે નાની સાંદ્રતામાં તે સુવિધા આપે છે, અને મોટી સાંદ્રતામાં તે સિનેપ્ટિક ટ્રાન્સમિશનને અટકાવે છે. એસિટિલકોલાઇન ચયાપચયમાં ફેરફાર મગજના કાર્યમાં ક્ષતિ તરફ દોરી શકે છે. તેના કેટલાક કેન્દ્રીય અભિનય વિરોધી સાયકોટ્રોપિક દવાઓ છે. એસીટીલ્કોલાઇન વિરોધીનો વધુ પડતો ડોઝ ઉચ્ચ નર્વસ પ્રવૃત્તિ (હેલ્યુસિનોજેનિક અસર, વગેરે) ની વિકૃતિઓનું કારણ બની શકે છે. Acetylcholine ક્લોરાઇડ (Acetylcholini chloridum) તબીબી પ્રેક્ટિસ અને પ્રાયોગિક સંશોધનમાં ઉપયોગ માટે બનાવવામાં આવે છે.

એસીટીલ્કોલાઇન એ એક ચેતાપ્રેષક છે જેને કુદરતી પરિબળ માનવામાં આવે છે જે જાગરણ અને ઊંઘને ​​મોડ્યુલેટ કરે છે. તેનો પુરોગામી કોલિન છે, જે આંતરકોષીય જગ્યામાંથી ચેતા કોષોની આંતરિક જગ્યામાં પ્રવેશ કરે છે.

એસિટિલકોલાઇન એ કોલિનર્જિક સિસ્ટમનો મુખ્ય સંદેશવાહક છે, જેને પેરાસિમ્પેથેટિક સિસ્ટમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જે શરીરના બાકીના ભાગ અને પાચનમાં સુધારો કરવા માટે જવાબદાર ઓટોનોમિક નર્વસ સિસ્ટમની સબસિસ્ટમ છે. એસિટિલકોલાઇનનો ઉપયોગ દવામાં થતો નથી.

એસિટિલકોલાઇન એ કહેવાતા ન્યુરોહોર્મોન છે. આ શોધાયેલું પ્રથમ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર છે. આ પ્રગતિ 1914 માં થઈ હતી. એસિટિલકોલાઇનની શોધ કરનાર અંગ્રેજ ફિઝિયોલોજિસ્ટ હેનરી ડેલ હતા. ઑસ્ટ્રિયન ફાર્માકોલોજિસ્ટ ઓટ્ટો લોવીએ આ ન્યુરોટ્રાન્સમીટરના અભ્યાસ અને તેના લોકપ્રિયતામાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું હતું. બંને સંશોધકોની શોધને 1936માં નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો.

Acetylcholine (ACh) એ ચેતાપ્રેષક છે (એટલે ​​​​કે, એક રાસાયણિક પદાર્થ જેના પરમાણુઓ ચેતાકોષો અને ચેતાકોષો દ્વારા ચેતાકોષો વચ્ચે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર છે). તે ન્યુરોનમાં સ્થિત છે, એક પટલથી ઘેરાયેલા નાના વેસિકલમાં. એસિટિલકોલાઇન એ લિપોફોબિક સંયોજન છે અને તે લોહી-મગજના અવરોધને સારી રીતે ભેદતું નથી. એસિટિલકોલાઇનને કારણે ઉત્તેજનાની સ્થિતિ એ પેરિફેરલ રીસેપ્ટર્સ પરની ક્રિયાનું પરિણામ છે.

એસિટિલકોલાઇન બે પ્રકારના ઓટોનોમિક રીસેપ્ટર્સ પર એક સાથે કાર્ય કરે છે:

• એમ (મસ્કરીનિક) - વિવિધ પેશીઓમાં સ્થિત છે, જેમ કે સરળ સ્નાયુઓ, મગજની રચનાઓ, અંતઃસ્ત્રાવી ગ્રંથીઓ, મ્યોકાર્ડિયમ;
• એન (નિકોટિન) - ઓટોનોમિક નર્વસ સિસ્ટમ અને ચેતાસ્નાયુ જંકશનના ગેંગલિયામાં સ્થિત છે.

એકવાર તે લોહીના પ્રવાહમાં પ્રવેશ કરે છે, તે સામાન્ય સિસ્ટમ લક્ષણોની મુખ્ય ઉત્તેજના સાથે સમગ્ર સિસ્ટમને ઉત્તેજિત કરે છે. એસિટિલકોલાઇનની અસરો અલ્પજીવી, બિન-વિશિષ્ટ અને અતિશય ઝેરી હોય છે. તેથી, તે હાલમાં ઔષધીય નથી.

એસિટિલકોલાઇન કેવી રીતે રચાય છે?

Acetylcholine (C7H16NO2) એ એસિટિક એસિડ (CH3COOH) અને કોલિન (C5H14NO+) નું એસ્ટર છે, જે કોલીન એસિટિલટ્રાન્સફેરેઝ દ્વારા રચાય છે. કોલિનને લોહીની સાથે સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં પહોંચાડવામાં આવે છે, જ્યાંથી તે સક્રિય પરિવહન દ્વારા ચેતા કોષોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

એસિટિલકોલાઇનને સિનેપ્ટિક વેસિકલ્સમાં સંગ્રહિત કરી શકાય છે. આ ચેતાપ્રેષક, કોષ પટલના વિધ્રુવીકરણને કારણે (ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી કોષ પટલની વિદ્યુત સંભવિતતા ઘટાડે છે), સિનેપ્ટિક જગ્યામાં મુક્ત થાય છે.

હાઇડ્રોલિટીક ગુણધર્મો ધરાવતા ઉત્સેચકો દ્વારા સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમમાં એસિટિલકોલાઇનનું વિઘટન થાય છે, જેને કોલિનેસ્ટેરેસીસ કહેવાય છે. એસિટીલ્કોલાઇનનું અપચય (એક સામાન્ય પ્રતિક્રિયા જે જટિલ રાસાયણિક સંયોજનોના સરળ અણુઓમાં અધોગતિ તરફ દોરી જાય છે), આ એસિટિલકોલિનસ્ટેરેઝ (AChE, એક એન્ઝાઇમ કે જે એસિટિલકોલાઇનને કોલીન અને એસિટિક એસિડ અવશેષોમાં તોડી નાખે છે) અને બ્યુટીરીલકોલિનેસ્ટેરેઝ (BuChE, એક એન્ઝાઇમ સાથે સંકળાયેલું છે). એસીટીલ્કોલાઇન + H2O → કોલિન + કાર્બોક્સિલિક એસિડ એનિઓનની પ્રતિક્રિયા), જે ચેતાસ્નાયુ જંક્શનમાં હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયા (પાણી અને તેમાં ઓગળેલા પદાર્થ વચ્ચે બેવડી વિનિમય પ્રતિક્રિયા થાય છે) માટે જવાબદાર છે. આ એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝ અને બ્યુટીરીલકોલિનેસ્ટેરેઝની ક્રિયાનું પરિણામ છે - કોલિન ટ્રાન્સપોર્ટરની સક્રિય કામગીરીના પરિણામે ચેતા કોષોમાં ફરીથી શોષાય છે.

માનવ શરીર પર એસિટિલકોલાઇનની અસર

એસીટીલ્કોલાઇન, અન્યો વચ્ચે, શરીર પર અસરો દર્શાવે છે જેમ કે:

• બ્લડ પ્રેશરનું સ્તર ઘટાડવું,
• રક્ત વાહિનીઓનું વિસ્તરણ,
• મ્યોકાર્ડિયલ સંકોચનનું બળ ઘટાડવું,
• ગ્રંથિ સ્ત્રાવની ઉત્તેજના,
• વાયુમાર્ગને સંકુચિત કરવું,
• હૃદયના ધબકારા મુક્ત કરે છે,
• મિઓસિસ,
• આંતરડા, શ્વાસનળી, મૂત્રાશયના સરળ સ્નાયુઓનું સંકોચન,
• સ્ટ્રાઇટેડ સ્નાયુઓના સંકોચનનું કારણ બને છે,
• મેમરી પ્રક્રિયાઓને અસર કરે છે, ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની ક્ષમતા, શીખવાની પ્રક્રિયા,
• જાગૃતિની સ્થિતિ જાળવી રાખવી,
• સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમના વિવિધ ક્ષેત્રો વચ્ચે સંચાર પ્રદાન કરે છે,
• જઠરાંત્રિય માર્ગમાં પેરીસ્ટાલિસિસની ઉત્તેજના.

એસીટીલ્કોલાઇનની ઉણપ ચેતા આવેગ ટ્રાન્સમિશનના અવરોધ તરફ દોરી જાય છે, પરિણામે સ્નાયુ લકવો થાય છે. નીચા સ્તરો મેમરી અને માહિતી પ્રક્રિયા સાથે સમસ્યાઓ સૂચવે છે. એસિટિલકોલાઇન તૈયારીઓ ઉપલબ્ધ છે, જેનો ઉપયોગ સમજશક્તિ, મૂડ અને વર્તન પર હકારાત્મક અસર કરે છે અને ન્યુરોસાયકિયાટ્રિક ફેરફારોની શરૂઆતને વિલંબિત કરે છે. વધુમાં, તેઓ સેનાઇલ પ્લેક્સની રચનાને અટકાવે છે. આગળના મગજમાં એસિટિલકોલાઇનની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી જ્ઞાનાત્મક કાર્યમાં સુધારો થાય છે અને ધીમા ન્યુરોડિજનરેટિવ ફેરફારો થાય છે. આ અલ્ઝાઈમર રોગ અથવા માયસ્થેનિયા ગ્રેવિસને અટકાવે છે. શરીરમાં અતિશય એસિટિલકોલાઇનની દુર્લભ સ્થિતિ.

એસીટીલ્કોલાઇનથી એલર્જી હોવી પણ શક્ય છે, જે કોલિનર્જિક અિટકૅરીયા માટે જવાબદાર છે. આ રોગ મુખ્યત્વે યુવાન લોકોને અસર કરે છે. લાગણીશીલ કોલિનર્જિક તંતુઓની બળતરાના પરિણામે લક્ષણોનો વિકાસ થાય છે. આ અતિશય પરિશ્રમ અથવા ગરમ ખોરાકના વપરાશ દરમિયાન થાય છે. લાલ સરહદથી ઘેરાયેલા નાના ફોલ્લાઓના સ્વરૂપમાં ત્વચાના ફેરફારો ખંજવાળ સાથે છે. અતિશય પરસેવો સામે એન્ટિહિસ્ટેમાઈન્સ, શામક દવાઓ અને દવાઓના ઉપયોગ પછી કોલિનર્જિક ખીજવવું અદૃશ્ય થઈ જાય છે.