Нікотинові ацетилхолінові рецептори відносяться до однієї з різновидів ацетилхолінових рецепторів, що забезпечують передачу нервових імпульсів в центральній і периферичної нервової системи, м'язових тканинах і частково, в клітинах епітелію.
Для активізації цього рецептора необхідний ацетилхолін, але через спорідненості цієї речовини з нікотином, при палінні нікотин заміщає ацетилхолін в рецепторі і таким чином вбудовується в систему передачі нервових імпульсів від головного мозку на периферію.
Ці види рецепторів вперше були вивчені на початку 20 століття, але тільки через кілька десятиліть, учені довели роль ацетилхоліну в передачі нервових імпульсів і м'язових скорочень, а також спорідненість ацетилхоліну з нікотином.
Що таке ацетилхолінові рецептори
Нікотинові ацетилхолінові рецептори - це один з підвидів общіхацетілхолінових рецепторів (крім нікотинових також є мускаринові рецептори, які отримали свою назву через здатність взаємодії з мускарином - токсичною речовиною, що містяться в деяких грибах, зокрема - в мухоморах). Крім фізіологічного спорідненості до ацетилхоліну - речовини, що виробляються в організмі людини в нормі, ці рецептори здатні взаємодіяти з нікотином, що входять до складу тютюну, через що у курців розвивається фізична і психічна залежність.
Ацетилхолінові рецептори розташовані в головному мозку, периферичних нервових гангліях, гладкої і поперечно мускулатури і в ряді інших тканин і органів. Їх основне призначення - передача сигналів від нерва до м'язів або від одного нейрона до іншого.
Ці рецептори належать до неспецифічним іонним каналам, які проводять натрій і калій.
Будова і механізм передачі ацетилхолінових рецепторів
Ацетилхолінові рецептори - це гетероолігомерний комплекс білків, що складається з декількох субодиниць, що позначаються буквами грецького алфавіту: α, β, γ, δ, ε (відповідно до їх молекулярної масою). Залежно від місця розташування і виконуваних функцій, структура і кількість білків в різних рецепторах може змінюватися, незмінним залишається тільки присутність α білка, який відповідає за взаємодію з агоністом - ацетилхоліном або нікотином.
Ацетилхолінові рецептори відносяться до сімейства мембранних білків, куди також входятрецептори серотоніну, гліцину і ГАМК. Вони вбудовуються в мембрани клітин, утворюючи іонний канал, який здатний пропускати позитивно заряджені частинки.
Механізм дії
Механізм дії нікотинових ацетилхолінових рецепторів пов'язаний з їх здатністю відкривати іонні канали, викликаючи деполяризацію мембрани клітини. При взаімодействіірецептора з ацетилхоліном або нікотином відкривається іонний канал, по якому позитивно заряджені іони - натрію, калію або кальцію, проходять всередину клітини, змінюючи її енергетичний потенціал.
За рахунок цього передається нервовий імпульс або виникає скорочення м'язового волокна.
Значення ацетилхолінових нікотинових рецепторів для життєдіяльності людини
Ацетилхолінові рецептори вважаються одними з найважливіших в людському організмі. Їх основне завдання - активізація процесів передачі імпульсу від нейронів до міоцитах - м'язових клітин. Існує кілька видів таких рецепторів, розташованих в різних частинах тіла. Ацетилхолінові рецептори, розташовані в головному мозку, генерують імпульс, що передається до периферичних нервових закінченнях, а від них - до м'язових волокон, які завдяки зміні потенціалу мембрани, скорочуються, забезпечуючи руху людського тіла.
Але ацетилхолін задіяний далеко не тільки в нейром'язової передачі.
Він є медіатором для:
- рецепторів, розташованих в різних відділах головного мозку;
- пресинаптических закінчень мотонейронів на клітинах Реншоу (розташовані в передніх рогах спинного мозку і забезпечують стабілізацію роботи м'язових клітин при постійному м'язовій напрузі, наприклад для підтримання сталості пози при сидінні);
- симпатичного відділу вегетативної нервової системи;
- синапсів мозкової речовини надниркових залоз;
- постгангліонарних синапсів потових залоз;
Основний механізм передачі нервового імпульсу з допомогою ацетилхоліну
Нервовий імпульс із центральної нервової системи передається в нервово - м'язове з'єднання на периферії і цей процес активізує вивільнення близько 125 везикул ацетилхоліну. Вони спрямовуються до численних ацетилхолінових рецепторів, розташованим в мембранах м'язового волокна і представляють собою керовані кальцієві рецептори. Такий рецептор являє собою комплекс з 5 білкових субодиниць, які утворюють канал в товщі мембрани клітини м'язового волокна, пронизуючи його наскрізь. При взаємодії з ацетилхолінового молекулами канал розширюється і його діаметр досягає 0,6 нм, відстань, достатню для просування по ньому позитивно заряджених молекул натрію, калію і кальцію. Завдяки більшій негативному заряду, що утворюється в гирлі каналу, ацетилхолінові рецепторипрітягівают до себе більше кількість позитивно заряджених іонів, в порівнянні з іншими каналами, що забезпечує швидшу деполяризацию мембрани клітини. За рахунок цього з внутрішньої сторони мембрани утворюється місцевий позитивний потенціал, який називають потенціалом кінцевої пластинки. Він необхідний для ініціації потенціалу дії, який поширюється вздовж м'язового волокна і забезпечує його синхронне скорочення.
Нікотинові ацетилхолінові рецептори в великій мірі розташовані в поперечно мускулатури, тоді як мускаринові рецептори забезпечують скорочення гладкої мускулатури внутрішніх органів.
Таким чином, нікотинові ацетилхолінові рецептори - це необхідний елемент передачі нервового імпульсу від кори головного мозку до скелетних м'язів і багато в чому саме завдяки ацетилхоліну, людина здатна здійснювати цілеспрямовані руху і керувати власним тілом.
Причини розвитку нікотинової залежності
Нікотин - рослинний алкалоїд, у великій кількості міститься в тютюнових листах і при попаданні в організм людини, здатний викликати фізичну і психічну залежність від куріння.
Механізм виникнення такої залежності був детально вивчений вченими з США, які встановили, що в головному мозку людини знаходиться як мінімум 5 видів нікотіновихацетілхолінових рецепторів і на кожен з них нікотин впливає різного ступеня вираженості. Найвища чутливість до нікотину виявлена у дофаміновихрецепторов, які забезпечують «почуття задоволення» в мозку людини і саме вони «винні» в розвитку нікотинової залежності. Н-холінорецептори активізують і інші реакції, в результаті чого нікотин стимулює викид дофаміну, глутаміну (головного збудливого речовини в головному мозку), серотоніну (гормону «радості»), катехоламінів (адреналіну і норадреналіну - гормонів «стресу»). Це призводить до тимчасового підвищення настрою, поліпшення когнітивних функцій у людини, яка палить, викликає уявний прилив сил і енергії.
Але через деякий час настає «перенасичення» рецепторів, вони блокуються і перестають реагувати на нікотин і інші подразники, в тому числі і на ацетилхолін. Це пояснює наступаючу у кожного курця апатію, слабкість, зниження фізичної активності, що вимагає нову порцію нікотину для «підзарядки».
Таким чином, курець потрапляє в замкнуте коло - нікотин викликає у нього зниження мозкової активності, а щоб її підвищити потрібно «взяти» нову дозу тютюнового диму, яка, в свою чергу, через деякий час стане причиною гноблення всіх нервових функцій.
Вчені сподіваються, що знання про природу розвитку нікотинової залежності допоможе курцям впоратися з її наслідками і легше відмовитися від своєї згубної звички.