Характер действия ацетилхолина в нервной системе. Ацетилхолин – важный медиатор мозга

Ацетилхолин – это медиатор нервного возбуждения. Ацетилхолин: особенности, препараты, свойства

Ацетилхолин – это передатчик нервного возбуждения в ЦНС, окончаниях парасимпатических нервов и вегетативных ганглиях. Он выполняет важнейшие задачи в процессах жизнедеятельности. Аналогичными функциями обладают аминокислоты, гистамин, дофамин, серотонин, адреналин. Ацетилхолин считается одним из важнейших передатчиков импульсов в мозг. Рассмотрим это вещество подробнее.

Общие сведения

Окончания волокон, от которых медиатор ацетилхолин осуществляет передачу, именуются холинергическими. Кроме этого, существуют специальные элементы, с которыми он взаимодействует. Они называются холинорецепторами. Эти элементы представляют собой сложные молекулы белка – нуклеопротеиды. Рецепторы ацетилхолина отличаются тетрамерной структурой. Они локализуются на внешней поверхности плазматической (постсинаптической) мембраны. По своей природе эти молекулы неоднородны.

В экспериментальных исследованиях и в медицинских целях используется препарат “Ацетилхолин-хлорид”, представленный в растворе для инъекций. Другие лекарственные средства на основе этого вещества не выпускаются. Существуют синонимы препарата: “Миохол”, “Ацеколин”, “Цитохолин”.

Классификация холиновых белков

Некоторые молекулы находятся в районе холинергических постганглионарных нервов. Это область гладкой мускулатуры, сердца, желез. Они называются м-холинорецепторами – мускариночувствительными. Другие белки расположены в районе ганглионарных синапсов и в нервно-мышечных соматических структурах. Они именуются н-холинорецепторами – никотиночувствительными.

Пояснения

Приведенная выше классификация обуславливается спецификой реакций, которые возникают, когда взаимодействуют эти биохимические системы и ацетилхолин. Это , в свою очередь, объясняет причины некоторых процессов. Например, снижение давления, усиленную секрецию желудочных, слюнных и прочих желез, брадикардию, сужение зрачков и пр. при влиянии на мускариночувствительные белки и сокращение скелетных мышц и пр. при воздействии на никотиночувствительные молекулы. При этом в последнее время ученые начали разделять м-холинорецепторы на подгруппы. Наиболее изучена сегодня роль и локализация м1- и м2-молекул.

Специфика влияния

Ацетилхолин – это не избирательный элемент системы. В той или иной степени он воздействует и на м-, и на н-молекулы. Интерес представляет мускариноподобное влияние, которое оказывает ацетилхолин. Это воздействие проявляется в замедлении сердечного ритма, расширении кровеносных сосудов (периферических), активизации перистальтики кишечника и желудка, сокращении мышц матки, бронхов, мочевого, желчного пузыря, интенсификации секреции бронхиальных, потовых, пищеварительных желез, миозе.

Сужение зрачка

Круговая мышца радужной оболочки, иннервируемая постганглионарными волокнами в глазодвигательном нерве, начинает усиленно сокращаться одновременно с ресничной. При этом имеет место расслабление цинновой связки. В результате возникает спазм аккомодации. Сужение зрачка, связанное с влиянием ацетилхолина, как правило, сопровождается понижением внутриглазного давления. Данный эффект частично обуславливается расширением оболочки в шлеммовом канале и фонтановых пространств на фоне миоза и уплощения радужной оболочки. Это способствует улучшению оттока жидкости из внутренних глазных сред.

Благодаря возможности понижать внутриглазное давление, как ацетилхолин, препараты на основе других подобных ему веществ используются при лечении глаукомы. К ним, в частности, относят антихолинэстеразные средства, холиномиметики.

Никотиночувствительные белки

Никотиноподобное действие ацетилхолина обуславливается его участием в процессе передачи сигналов с преганглионарных нервных волокон на постганглионарные, находящиеся в вегетативных узлах, и с двигательных окончаний на поперечнополосатые мышцы. В малых дозах вещество выступает в качестве физиологического передатчика возбуждения. Если ацетилхолин повышен , то может развиться стойкая деполяризация в районе синапсов. Также существует вероятность блокирования передачи возбуждения.

Ацетилхолин в организме играет роль передатчика сигналов в различных мозговых отделах. В малой концентрации он может облегчать, а в большой – замедлять синаптическую трансляцию импульсов. Изменения обмена вещества могут способствовать развитию мозговых нарушений. Антагонисты, которым противопоставляется ацетилхолин, – препараты психотропной группы. При их передозировке может возникнуть нарушение высших нервных функций (галлюциногенный эффект и пр.).

Синтез ацетилхолина

Он происходит в цитоплазме в нервных окончаниях. Запасы вещества располагаются в пресинаптических терминалях в виде пузырьков. Возникновение потенциала действия приводит к высвобождению ацетилхолина из нескольких сотен “капсул” в синаптическую щель. Вещество, выделяющееся из пузырьков, связывается на постсинаптической мембране со специфическими молекулами. Это повышает ее проницаемость для натриевых, кальциевых и калиевых ионов. В результате возникает возбуждающий постсинаптический потенциал. Влияние ацетилхолина ограничивается посредством его гидролиза с участием фермента ацетилхолиэстеразы.

Физиология никотиновых молекул

Первому описанию способствовал внутриклеточный отвод электрических потенциалов. Никотиновый рецептор стал одним из первых, на который удалось записать токи, пропускаемые через единичный канал. В открытом состоянии сквозь него могут проходить ионы К+ и Na+, в меньшей степени двухвалентные катионы. При этом проводимость канала выражена в постоянной величине. Продолжительность открытого состояния, тем не менее, выступает характеристикой, зависящей от напряжения потенциала, приложенного к рецептору. При этом последний стабилизируется при переходе от деполяризации мембраны к гиперполяризации. Кроме этого, отмечается явление десенсетизации. Оно возникает при продолжительной аппликации ацетилхолина и прочих антагонистов, снижающей чувствительность рецептора и увеличивающей длительность открытого состояния канала.

Электрическое раздражение

Дигидро-β-эритроидин блокирует никотиновые рецепторы головного мозга и нервных ганглий при проявлении ими холинергического ответа. Для них также характерно высокоафинное сродство с тритий-меченным никотином. Чувствительные нейронные рецепторы αBGT в гиппокампе отличаются низкой восприимчивостью ацетилхолина, в отличие от нечувствительных αBGT-элементов. Оборотным и селективным конкурентным антагонистом первых выступает метилликаконитин.

Отдельные производные анабезиина провоцируют селективное активационное воздействие на группу αBGT-рецепторов. Проводимость их ионного канала достаточно высока. Эти рецепторы отличаются уникальными вольт-зависимыми характеристиками. Общеклеточный ток при участии деполяризационных величин эл. потенциала указывает на уменьшение пропуска ионов через каналы.

Данное явление при этом регулируется содержанием в растворе элементов Mg2+. Этим данная группа отличается от рецепторов мышечных клеток. Последние не претерпевают каких-либо изменений тока ионов при корректировке величин мембранного потенциала. При этом а N-метил-D-аспартатный рецептор, обладающий относительной проницаемостью для элементов Са2+, показывает обратную картину. При увеличении потенциала до гиперполяризующих значений и повышении содержания ионов Mg2+ ионный ток блокируется.

Особенности мускариновых молекул

М-холинорецепторы относятся к классу серпентивных. Они передают импульсы через гетеротримерные G-протеины. Группа мускариновых рецепторов была выявлена благодаря их свойству связывать алкалоид мускарин. Опосредованно эти молекулы были описаны в начале 20-го столетия при изучении эффектов кураре. Непосредственное исследование этой группы началось в 20-30 гг. того же века после идентификации соединения ацетилхолина как нейромедиатора, поставляющего импульс в нервно-мышечные синапсы. М-белки активизируются под влиянием мускарина и блокируются атропином, н-молекулы активируются под воздействием никотина и блокируются кураре.

Спустя время в обеих группах рецепторов было выявлено большое количество подтипов. В нервно-мышечных синапсах присутствуют только никотиновые молекулы. Мускариновые рецепторы обнаруживаются в клетках желез и мускулатуры, а также – вместе с н-холинорецепторами – в нейронах ЦНС и нервных ганглиях.

Функции

Мускариновые рецепторы обладают целым комплексом различных свойств. В первую очередь они располагаются в автономных ганглиях и отходящих от них постганглиозных волокнах, направленных к органам-мишеням. Это указывает на участие рецепторов в трансляции и модуляции парасимпатических эффектов. К ним, например, относят сокращение гладких мышц, расширение сосудов, усиление секреции желез, снижение частоты сокращений сердца. Холинергические волокна ЦНС, в составе которых присутствуют интернейроны и мускариновые синапсы, сконцентрированы преимущественно в коре мозга, гиппокампе, ядрах ствола, стриатуме. В других участках они обнаруживаются в меньшем количестве. Центральные м-холинорецепторы влияют на регуляцию сна, памяти, обучения, внимания.

Ацетилхолин

Ацетилхолин (Acetylcholinum), сокращенно АЦХ (ACh) – быстродействующий нейротрансмиттер в нервно-мышечном соединении и в вегетативных ганглиях, обеспечивающий передачу сигналов между нейронами. Нейромедиатор изменяет состояние нейронных сетей по всему мозгу, выполняя классическую функцию нейромодулятора. Рассматривается в качестве основного возбуждающего нейротрансмиттера на периферии.Ацетилхолин – первый обнаруженный учеными нейротрансмиттер, а также самый распространенный нейромедиатор в организме.

Функции ацетилхолина

Разнообразные эффекты ацетилхолина зависят от места его высвобождения, подтипов рецепторов и целевых функций нейронов. Однако обобщенное действие нейротрансмиттера состоит в том, что он стимулирует поведение, адаптивное к актуальным стимулам окружающей среды, и снижает реакцию на текущие раздражители, не требующие немедленных действий. Предполагается, что АЦХ является критически важным для реакции на неопределенность, улучшая соотношение сигнал/шум в процессе обучения.

В центральной нервной системе ацетилхолин выполняет стабилизирующие функции: как возбуждающую, так и угнетающую (ингибирующую). Он приводит мозг в состояние бодрствования, когда требуются энергичные действия, и, наоборот, замедляет передачу импульсов, когда нужно действовать сосредоточенно. Действие ацетилхолина обеспечивают два вида рецепторов: никотиновые – ускорение, а мускариновые – торможение.

В ЦНС основная роль ацетилхолина – возбуждающая. Он активирует сенсорные системы при пробуждении, помогает поддерживать быструю фаза сна – REM-сон. Ацетилхолин играет важную роль в процессе обучения и запоминания информации. Этот нейромедиатор принимает участие в процессах логического мышления, отвечает за концентрацию внимания. Также ацетилхолин обеспечивает синаптогенез – продукцию новых синапсов (связей) между нейронами.

Активная когнитивная деятельность, например, при внимательном изучении важного материала, приводит к повышенному синтезу ацетилхолина. Продолжительное интеллектуальное бездействие мозга стимулирует разрушение нейромедиатора специальным ферментом – ацетилхолинэстеразой.

Дефицит ацетилхолина

Холинергическая система – часть головного мозга, в которой производится ацетилхолин. По одной из версий, повреждение этой зоны связано с развитием сенильной деменции альцгеймеровского типа. Холинергические эффекты обуславливают старт нейродегенеративных процессов, проявляющихся расстройством кратковременной и долговременной памяти, нарушениями речевой и когнитивных функций, утратой способности ориентироваться в обстановке, невозможностью самообслуживания.

Нехватка ацетилхолина также играет роль в развитии идиопатического синдрома паркинсонизма. Ацетилхолин взаимодействует с нейромедиатором дофамином, обеспечивая плавность движений. Когда существует дисбаланс между ацетилхолином и дофамином, движения человека становятся неточными, возникает:

• ограничение темпа и объема движений;
• непроизвольные быстрые ритмичные колебательные движения в разных частях тела;
• постуральная неустойчивость – невозможность сохранять положение тела;
• отсутствие мышечных реакций на стимулы.

В периферической нервной системе нейромедиатор обеспечивает сокращение сердечной и скелетных мышц. Деструкция ацетилхолиновых рецепторов факторами гуморального и клеточного иммунитета провоцирует развитие миастении – аутоиммунного заболевания, проявляющегося эпизодами мышечной слабости и быстрой утомляемости. Болезнь возникает вследствие аутоиммунной атаки на постсинаптические ацетилхолиновые рецепторы, результатом чего является нарушение нервно-мышечной передачи сигналов. В лечении миастении используют лекарственные вещества, ингибирующие (тормозящие) активность холинэстеразы (фермента, расщепляющего ацетилхолин). Применение этих средств усиливает эффекты ацетилхолина на железы внутренней секреции, сердце, нервные узлы, гладкую и скелетные мышцы.

Доказана роль ацетилхолина в формировании табачной зависимости. Когда никотин достигает структур головного мозга, то активизируются рецепторы ацетилхолина. Со временем мозг привыкает, что никотина, похожего на ацетилхолин, теперь в избытке. Соответственно, раз этого вещества много, то необходимо приспособить процесс синтеза медиаторов к новой реальности. Чтобы это откорректировать, нейроны головного мозга сокращают производство ацетилхолина. Когда собственных запасов ацетилхолина перестает хватать, курильщик будет тянуться к сигарете,чтобы взбодриться, сосредоточиться, успокоиться. То есть у курящего человека функциональные обязанности ацетилхолина переданы никотину.

Как увеличить уровень ацетилхолина в организме

Предшественником ацетилхолина, то есть строительным блоком, на основе которого синтезируется эта биологическая субстанция, является органическое соединение – витаминоподобное вещество холин. В организме производство ацетилхолина происходит при воздействии фермента холин-ацетилтрансферазы. Соответственно, чтобы вырабатывался и поддерживался достаточный уровень ацетилхолина, в рационе должно присутствовать достаточное количество продуктов, содержащих холин.

Умеренное потребление холина улучшает когнитивные функции, предотвращает возрастное ухудшение памяти. Однако, как показывают исследования, современники испытывают дефицит этого витаминоподобного вещества, ранее именуемого витамин В4. Рекомендуемое суточное количество холина составляет 425 мг для лиц женского пола, 550 мг для особ мужского пола.

Перечень продуктов, содержащих холин:

• яичный желток;
• субпродукты (печень и почки);
• свинина, говядина;
• рыба;
• бобовые культуры;
• крестоцветные овощи (брокколи, цветная, брюссельская капуста, редька, кольраби);
• цельные зерна;
• творог, твердые сыры;
• орехи.

При необходимости холин может приниматься в качестве пищевой добавки, зарегистрированной под маркером E1001. Однако высокие дозы могут вызвать побочные эффекты, такие как тошнота, рвота, аллергические реакции.

В некоторых ситуациях, например, при дегенеративном психоорганическом синдроме, деменциях, после черепно-мозговых травм требуется внутримышечное или внутривенное введение холина в форме холина альфосцерата (Cholini alfosceras). Препарат положительно влияет на познавательные и поведенческие реакции, усиливает концентрацию внимания, улучшает процесс запоминания и воспроизведения информации. Средство улучшает настроение, устраняет эмоциональную лабильность, раздражительность и апатию.

Избыток ацетилхолина

Накопление ацетилхолина в организме может инициировать головную боль, мышечную дисфункцию, серьезные психоэмоциональные нарушения.

При стимуляции мотонейронов и вегетативных нейронов происходит выброс ацетилхолина в узкое пространство – синаптическую щель. Благодаря этому передается импульс к мышце или внутреннему органу. В нормальной ситуации после передачи импульса биологический передатчик расщепляется ферментом ацетилхолинэстеразой. Соответственно процесс передачи сигнала завершается. Однако, если каким-то образом подавляется активность ацетилхолинэстеразы, то возникает избыток ацетилхолина. Такое наблюдается при воздействии на организм человека нервнопаралитическими газами или пестицидами.

Приведем пример. Зарин – отравляющее вещество нервнопаралитического действия – ингибирует ацетилхолинэстеразу, в результате чего увеличивается содержание ацетилхолина в синаптической щели. Соответственно, активирующие сигналы передаются непрерывно. Постоянно поступающие импульсы поддерживают гиперактивность органов, иннервируемых вегетативными и двигательными нейронами. Это приводит к их полному истощению.

Фосфорорганические соединения также входят в состав инсектицидов. Воздействие на организм человека химическими веществами, используемыми в сельском хозяйстве, приводит к накоплению ацетилхолина в нервной системе.

Избыток нейромедиатора вызывает опасные для жизни состояния. Симптомы (по нарастающей):

• выделения из носа;
• сужение зрачков;
• затруднение дыхания, бронхоспазм;
• тошнота и рвота;
• усиленное слюноотделение;
• непроизвольное мочеиспускание и дефекация;
• подергивание мышц и конвульсии;
• коматозное состояние (паралич, остановка дыхания и сердца).

Организм подвергается воздействию этих химических веществ через кожный покров, при вдыхании или при проглатывании. Отравление чаще всего возникает при контакте с пестицидами при обработке сельскохозяйственных культур, или при потреблении продуктов, на которые попали капли химических реагентов, используемых в борьбе с тараканами.

Заключение

Ацетилхолин – важный медиатор нервной системы. Дефицит нейротрансмиттера провоцирует тяжелые неврологические дефекты в рамках деменции альцгеймеровского типа и болезни Паркинсона. Чрезмерное возбуждение холинергических рецепторов чревато дисфункцией вегетативной нервной системы, вплоть до коматозного состояния. Здоровое сбалансированное питание, соблюдение мер безопасности при работе с химическими соединениями – залог поддержания адекватного уровня ацетилхолина в организме.

Ацетилхолин

Физиолог Вячеслав Дубынин об агонистах и антагонистах рецепторов, никотине и нормализующем действии ацетилхолина

Поделиться статьей

Гениальный эксперимент Отто Леви, за который он получил Нобелевскую премию, выглядел так. У него было две лягушки, и он из каждой лягушки извлек по сердцу. И дальше, соответственно, поместил первое сердце в сосуд с физиологическим раствором и подавал через блуждающий нерв (а это один из главных нервов) возбуждение на это лягушачье сердце, и блуждающий нерв заставляет сердце биться реже. Дальше Леви брал немного жидкости, окружающей это первое сердце, и наносил на второе сердце, и второе сердце тоже начинало биться реже. Данный эффект явился первым доказательством химической передачи сигнала в нервной системе, потому что явно что-то из блуждающего нерва выделялось и дальше управляло работой сердца. Всего через несколько лет Леви идентифицировал данное вещество как ацетилхолин. Ацетилхолин в итоге оказался важнейшим медиатором периферической нервной системы. Кроме того, он еще работает в головном мозге, о чем я, конечно, скажу.

Сама по себе молекула ацетилхолина довольно незатейлива. В центре находится холин, а к нему присоединены остатки уксусной кислоты, поэтому называется ацетилхолин. Молекула холина довольно простая, маленькая, в центре находится атом азота, но, несмотря на это, холин — это незаменимое вещество, то есть наш организм не умеет сам синтезировать холин, поэтому мы должны его получать с пищей. Поэтому холин относится к разряду так называемых витаминоидов. Настоящих витаминов часто не хватает в пище, а холина везде довольно много, поэтому, хоть это и незаменимое вещество, дефицита холина мы, как правило, не испытываем. Хотя в клинике избыток ацетилхолина все-таки используется: холин вводится в виде инъекций, если, например, у человека была травма мозга или инсульт.

Итак, ацетилхолин — это важнейший медиатор нашей периферической нервной системы, и первая зона, где он крайне важен, — это нервно-мышечные синапсы. Это синапсы, которые образуют нервные клетки с клетками наших скелетных мышц (они еще называются поперечно-полосатые мышечные клетки), и любое движение, любое сокращение любой нашей мышцы — а у нас их штук 400 — это выделение ацетилхолина. То есть я шевелю пальцем, соответственно, здесь, в нервно-мышечных синапсах, выделяется ацетилхолин и вызывает сокращение этой мышцы. А сам нейрон, между прочим, находится в спинном мозге, в шейных отделах. Представьте себе: клетка находится в спинном мозге, ее аксон имеет длину больше метра. Это само по себе впечатляет. Мы привыкли, что клетки маленькие и нейроны маленькие. Размер самых больших нейронов — это менее одной десятой доли миллиметра. Но аксоны могут быть очень длинными, по ним бежит электрический импульс, вызывает выделение ацетилхолина, и, соответственно, ацетилхолин воздействует на мышечные клетки и запускает их сокращение.

Как во всяком синапсе, в нервно-мышечных синапсах работают белки-рецепторы, то есть специальные молекулы, которые находятся на мембране мышечной клетки, и ацетилхолин присоединяется к ним, как ключ к замку, и запускает сокращение мышцы. Интересно, что, помимо ацетилхолина, на эти же рецепторы действует довольно известный токсин, который называется никотин, и никотин тоже способен запускать сокращение мышц. Правда, если мы берем организм человека, организм позвоночных, нужна довольно высокая концентрация никотина, чтобы пошло мышечное сокращение. Вообще никотин — это известный токсин, токсин табака, пасленового растения. Зачем табак вырабатывает никотин? Ему подобного рода вещество нужно для того, чтобы защищаться от травоядных, прежде всего от насекомых. И если колорадский жучок поест листьев табака, его нервно-мышечные синапсы очень мощно активизируются, случится судорога, он упадет с веточки и уже больше никогда не будет есть табак. То есть эволюция формирует эти токсины, чтобы защищаться в первую очередь от насекомых, и на млекопитающих они тоже действуют, потому что наша нервная система не так уж сильно отличается от нервной системы колорадского жука.

Но жуки едят растения уже очень давно, поэтому эволюция растений свои токсины настраивала именно на членистоногих. А млекопитающие едят растения только около 70 миллионов лет, поэтому на нас никотин действует не очень сильно, по крайней мере судороги не вызывает, а вот на головной мозг влияет. Итак, рецепторы, которые работают в нервно-мышечных синапсах, называются никотиновые рецепторы, то есть на них влияет никотин, а еще, конечно, сам ацетилхолин. Помимо веществ, которые активируют работу рецепторов, есть вещества, блокирующие работу рецепторов. Скажем, никотин, активирующий рецепторы, называется агонистом этих рецепторов, а вещества, блокирующие работу рецепторов, называются антагонистами рецепторов.

Антагонистом никотиновых рецепторов, которые работают в нервно-мышечных синапсах, является, например, курарин — еще один растительный токсин, который производят тропические лианы, для того чтобы защищаться от насекомых. Но, соответственно, курарин, в отличие от никотина, будет вызывать не судороги, а, наоборот, паралич, остановку дыхания, поэтому аборигены Амазонии используют подобного рода токсины для охоты: мажут стрелы, и такая стрела, попав, например, в птицу или маленькую обезьянку, вызывает почти мгновенный паралич. И в клинике подобные вещества используются, для того чтобы в микродозах расслаблять мышечные волокна, мышечные сокращения. Такое порой нужно во время хирургических операций или при каких-то очень сильных спазмах. Так что любой токсин мы, если как следует его разбавим, можем превратить в лекарственный препарат, и на этом базируется традиционная фармакология, которая действительно использует растительные яды очень эффективно и очень широко.

Помимо нервно-мышечных синапсов, ацетилхолин еще очень серьезно влияет на работу внутренних органов. Он является важнейшим медиатором так называемой вегетативной нервной системы. Та часть нашей нервной системы, которая влияет на мышцы, — это соматическая нервная система, двигательная нервная система. И важным признаком этой части нервной системы является то, что здесь возможен произвольный контроль. То есть я хочу подвигать пальцем — никаких проблем. А кроме этого, есть вегетативная нервная система, которая влияет на работу внутренних органов, и здесь произвольного контроля нет. Я пальцем подвигать могу, но не могу сказать, например, коже в этой зоне: «Расширяй сосуды» или потовым железам: «Выделяйте пот». В эти зоны, в эти функции вход нашему сознанию закрыт, это так называемая непроизвольная регуляция. Но тем не менее она все равно управляется из нашей центральной нервной системы, из головного мозга, и большинство наших внутренних органов находится под двойным управлением.

Вегетативная нервная система делится на два конкурирующих блока: симпатическую и парасимпатическую. И ацетилхолин — это важнейший медиатор парасимпатической нервной системы, той части вегетативной нервной системы, которая успокаивает работу внутренних органов, по крайней мере большинства внутренних органов. Сердце бьется слабее и реже, скажем, зрачки сужаются, бронхи сужаются. А вот, например, желудочно-кишечный тракт под действием парасимпатической системы начинает работать активнее. И ацетилхолин, получается, активизирует работу желудочно-кишечного тракта, тормозит работу сердца, сужает зрачки. И агонист ацетилхолина действует примерно так же. Интересно, что рецепторы на внутренних органах не такие, как на мышцах. Никотин на них не действует. На них действует другой известный токсин, который называется мускарин. Это токсин мухомора. Он является агонистом тех рецепторов ацетилхолина, которые работают в парасимпатической системе, и поэтому эти рецепторы называют мускариновыми.

То есть вообще нейрофармакологи говорят, что к ацетилхолину два основных типа рецепторов: никотиновые и мускариновые. Соответственно, мускарин точно так же будет замедлять работу сердца, активировать желудочно-кишечный тракт, и опять-таки он нужен, чтобы защищаться от насекомых. Само название «мухомор» говорит о том, что вряд ли мускарин полезен для всяких членистоногих. Для всех этих рецепторов есть и антагонист, он называется атропин. Тоже довольно известный токсин, который характерен, скажем, для белены, белладонны. И он будет действовать в направлении, противоположном ацетилхолину. Скажем, под влиянием атропина расширяются бронхи, расширяются зрачки (это, кстати, используется в клинике), сердце работает активнее, поэтому атропин входит в состав некоторых лекарственных смесей, которые оказывают кардиостимулирующее действие.

Это периферические эффекты ацетилхолина, они чрезвычайно важны. Но кроме периферии ацетилхолин работает еще и в головном мозге. При этом в головном мозге он не является самым важным медиатором, есть медиаторы поважнее. Тем не менее ацетилхолиновые нейроны встречаются в самых разных отделах центральной нервной системы: в продолговатом мозге, в среднем мозге, в гипоталамусе, в больших полушариях. Как правило, у них довольно короткие аксоны, и они воздействуют только на близлежащие нейроны. И основные эффекты ацетилхолина связаны с балансом сна и бодрствования, с общим уровнем активации мозга, и чаще всего мы застаем ацетилхолин за так называемым нормализующим эффектом. То есть получается, что если, например, у нас стресс, то ацетилхолин понижает уровень возбуждения и делает мозг более спокойным. Если, наоборот, мозг слишком вялый, то ацетилхолин способен его активировать. Это и называется нормализующее действие, и это очень полезное и замечательное действие, конечно.

Никотин как раз и работает в центральной нервной системе таким нормализующим образом, поэтому, если у курильщика, например, стресс, он курит для того, чтобы успокоиться, а если он с утра не может как следует проснуться и включиться в рабочий процесс, то, соответственно, он курит для того, чтобы активизировать свои нейронные сети. Все бы хорошо, но на самом деле у подобных веществ, которые являются агонистами или антагонистами разных медиаторов, есть масса неприятных эффектов. Самый главный из них называется привыкание и зависимость. И привыкание, и зависимость — это следствие самой логики работы синапса. Каждый синапс в нашей центральной нервной системе врожденно знает, с какой активностью передавать сигналы. И дальше представьте себе, что вы берете, скажем, тот же самый никотин и заставляете синапс работать активнее. Синапс через некоторое время начинает на это реагировать и снижать свою собственную эффективность. Становится меньше рецепторов, меньше синтезируется медиатора. Зачем я буду делать ацетилхолин, если я все равно получу никотин?

Топ-10 добавок ацетилхолина, улучшающих работу мозга

Ацетилхолин – первый из обнаруженных и наиболее распространенный в нервной системе человека нейромедиатор.

Он известен как “молекула памяти”, помогающая нам учиться, сосредотачиваться и оставаться умственно активными, но на самом деле у него много и других ролей. Ацетилхолин также стимулирует позитивное настроение посредством модулирования негативных эмоции, таких как страх и гнев. Он повышает пластичность мозга – неврологическую особенность, позволяющую нам оставаться психически гибкими в течение всей жизни.

Ацетилхолин и его действие на организм.

Есть несколько веских причин, заставляющих людей принимать добавки ацетилхолина. Возможно, они хотят улучшить память или сохранить ее высокое качество в будущем. Или пытаются преодолеть типичные признаки дефицита, такие как постоянная потеря предметов, невозможность уследить за разговором, СДВГ. Дефицит ацетилхолина связан с серьезными неврологическими расстройствами, такими как заболевание Альцгеймера, слабоумие, болезнь Паркинсона, миастения и рассеянный склероз. Мозг пациентов с болезнью Альцгеймера содержит лишь малую часть того, что считается нормальным уровнем этого вещества. Таким образом, лекарства от этого заболевания работают путем блокирования распада ацетилхолина.Добавки ацетилхолина особенно показаны тем, кто обычно не потребляет продукты, обеспечивающие поступление в организм основных строительных блоков этого нейромедиатора, – людям, придерживающимся диеты с низким содержанием жиров или полностью исключившим из рациона яйца и мясо. Пищевые жиры и холин, найденные в продуктах животного происхождения, необходимы для синтеза ацетилхолина. При их нехватке мозг начинает буквально уничтожать сам себя, пытаясь таким образом получить материал для формирования дефицитного вещества.

Прием добавок особенно важен, если вы принимаете какие-либо антихолинергические препараты. – вещества, блокирующие действие ацетилхолина. Правило заключается в том, что любое лекарство, начинающееся с “анти”, скорее всего снижает уровень ацетилхолина. Сюда относятся антидепрессанты, нейролептики, антибиотики, спазмолитики, гипотензивные средства и даже безрецептурные антигистаминные препараты.

Добавки, повышающие уровень ацетилхолина и холина

Вы не можете получать ацетилхолин напрямую, но можете принимать добавки, увеличивающие его выработку организмом, замедляющие его распад, провоцирующие обратный захват, стимулирующие его рецепторы или предоставляющие ресурсы для его создания. Вещества, лекарства или добавки, увеличивающие синтез ацетилхолина, называют холинергическими.
Лучшие холинергические добавки делятся на три основные категории — на основе холина, травяные средства и питательные вещества. Некоторые из них настолько сильны, что их иногда назначают в качестве лекарств.
Холин битартрат является одним из витаминов B-комплекса и предшественником ацетилхолина. Примерно 90% из нас не получают достаточное его количество из рациона. Содержится он главным образом в яичном желтке, говядине и морепродуктах. Добавки холина являются отличным средством, предотвращающим дефицит, по крайней мере в теории. Однако не все из них увеличивают количество холина в головном мозге или повышают уровень ацетилхолина.

Вот те препараты, которые действительно это делают.

• Alpha GPC – Это высокобиодоступная форма холина, легко проникающая в мозг. Она считается одной из лучших добавок, повышающих уровень ацетилхолина. Alpha GPC – естественное соединение, идеально подходящее для человеческого мозга и являющееся компонентом грудного молока. Оно улучшает память, и замедляет темпы снижения когнитивных функций в пожилом возрасте. Это делает его потенциально полезным для излечения болезни Альцгеймера, и в Европе его уже назначают для увеличения уровня ацетилхолина у таких пациентов. В Соединенных Штатах Alpha GPC продается как добавка для памяти.
• Цитиколин Это природное соединение, содержащееся в каждой клетке нашего тела, а в особенно высоких концентрациях присутствующее в клетках головного мозга. Цитиколин является предшественником холина, повышающим уровень ацетилхолина. Изначально он был разработан для лечения стенокардии, но потом его стали выписывать как средство от возрастных когнитивных нарушений, деменции и болезни Альцгеймера. Сегодня он позиционируется в качестве добавки, предлагающей впечатляющие преимущества для мозга. Она ускоряет приток крови к мозгу, стимулирует рост новых нейронов, значительно улучшает память и внимание. Цитиколин имеет и несколько других названий, из которых наиболее часто используется CDP-choline.
• ДМАЭ (диметиламиноэтанол) является еще одним предшественником холина и содержится в некоторых добавках для мозга. Это популярный активный ингредиент продуктов по уходу за кожей. Хотя он и увеличивает уровень ацетилхолина, исследования показывают, что он не улучшает познавательные функции. А поскольку его прием связан с дефектами нервной трубки, он не рекомендуется для использования женщинами детородного возраста.

Травяные средства

Существует огромное количество растительных добавок, действующих, в частности, за счет увеличения уровня ацетилхолина. Большинство из них имеют долгую историю использования в качестве ускорителей работы мозга. Некоторые настолько безопасны, что люди употребляют их в пищу. Однако эффект от них больше похож на лекарственный, поэтому принимать их следует с особой осторожностью.

• Бакопа. Бакопа на протяжение тысяч лет использовалась как мозговой тоник в китайской и индийской медицинской традиции. Это адаптоген – трава, которая не успокаивает и не стимулирует организм, а приводит его в состояние равновесия, известное как гомеостаз. Бакопа делает это путем сбалансирования уровней нейромедиаторов, включая ацетилхолин, дофамин и серотонин. Она компенсирует потерю памяти, вызванную антихолинергическими препаратами. Это растение улучшает память, а также точность и скорость обработки информации даже лучше, чем препарат модафинил. Бакопа – это отличный выбор, если вы находитесь в состоянии тяжелого стресса или страдаете от бессонницы и беспокойства. Она совершенно безопасна, и ее даже можно давать детям. Для максимального усвоения рекомендуется принимать ее с пищей.
• Американский женьшень. Он не столь популярен, как его азиатский родственник, но это может измениться. Американский женьшень высоко ценится за превосходные свойства и доказанную эффективность в качестве когнитивного усилителя, повышающего уровень ацетилхолина. Он быстро улучшает память, обеспечивает умственную ясность и четкость в течение нескольких часов по окончании приема. Вы также можете принимать американский женьшень в виде чая или добавлять его сушеные ломтики в приготовленную пищу.
• Готу кола (gotu kola) Готу кола (азиатская центелла) является родственницей петрушки и моркови. В Азии ее уже в течение тысяч лет используют для приготовления пищи и заваривания чая. Ею традиционно лечат расстройства психики, в том числе потерю памяти, умственную усталость, беспокойство и депрессию. С китайского ее название переводится как “фонтан молодости”, поскольку считается, что она способствует долголетию. Это также ценная добавка для мозга. В ходе исследований на людях готу кала повышала внимательность на 100%, и снижала тревожность и депрессию на 50%. Такой эффект достигается благодаря присутствию в растении уникальных веществ, называемых тритерпенами. Эти прекурсоры стероидов работают так же, как и препараты, блокирующие распад ацетилхолина. Они предотвращают образование амилоидных бляшек, накапливающихся в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Из-за присутствия в названии слова “кола” многие европейцы полагают, что готу кола содержит кофеин. Но на самом деле это не так – растение является релаксантом, а не стимулятором.
• Гиперзин. Это изолированный экстракт китайского плауна (баранец пильчатый), традиционное китайское лекарство для улучшения памяти. Это также одна из самых мощных добавок для увеличения уровня ацетилхолина. Гиперзин блокирует действие фермента ацетилхолинэстеразы, разрушающего ацетилхолин. Он продается в качестве самостоятельной добавки, а также входит в состав многих ноотропных комплексов. Гиперзин настолько мощный, что в Китае его используют в качестве одобренного препарата для излечения болезни Альцгеймера. В отличие от трав, упомянутых ранее и являющихся полностью безопасными, гиперзин может вызвать побочные эффекты – расстройство пищеварения, беспокойство, мышечные судороги и подергивания, изменение артериального давления и частоты сердечных сокращений. Его не следует принимать совместно с антихолинергическими препаратами – антигистаминами, антидепрессантами и лекарствами от болезни Альцгеймера.
• Галантамин. Это еще одна травяная добавка, которую следует принимать с осторожностью. В США она одобрена для излечения болезни Альцгеймера и доступна как по рецепту, так и без него. Галантамин используется для улучшения памяти, снижения спутанности ума и замедления прогрессирования заболевания Альцгеймера. Список его побочных эффектов очень схож с таковыми у гиперзина. К тому же он плохо реагирует буквально с сотнями лекарств. Прежде чем начать прием галантамина, настоятельно рекомендуется обсудить это с врачом. Другие травяные добавки, повышающие уровень ацетилхолина Хотя вышеперечисленные добавки являются самыми мощными холинергиками, есть и много других растительных средств, демонстрирующих способность увеличивать количество ацетилхолина. Это ашваганда, базилик, имбирь, корица, арктический корень, куркума, шафран и гинкго билоба. Питательные вещества
• Витамин B5 (кислота пантотеновая). Это один из витаминов B-комплекса. “Пантотеновая” означает “присутствующая повсюду”, поскольку она содержится во многих пищевых источниках. Хотя все витамины группы B необходимы для здорового функционирования мозга, витамин B5 является важным кофактором, участвующим в превращении холина в ацетилхолин. Именно поэтому вы иногда можете увидеть B5 в составе таких добавок для мозга, как Alpha GPC, цитиколин и др.
• Ацетил-L-карнитин Эта аминокислота доказала свою способность улучшать концентрацию внимания, ясность ума и настроение. Данная кислота является предшественником ацетилхолина и имеет подобную ему структуру, поэтому связывается и активирует его рецепторы в головном мозге. Ацетил-L-карнитин обладает быстродействующими антидепрессантными свойствами, что делает его эффективным при потере памяти и депрессии. Эта добавка, как правило, безопасна, но ее не следует принимать с лекарствами, разжижающими кровь.

Побочные эффекты добавок ацетилхолина

Как и в случае со всеми нейромедиаторами, его переизбыток так же вреден, как и нехватка. Общим симптомом передозировки является чувство депрессии. Некоторые люди жалуются на головные боли. Пациенты также могут столкнуться с напряжением в мышцах и судорогами, тошнотой и интенсивной усталостью. Если вы страдаете от этих симптомов, просто сделайте перерыв и дайте организму время приспособиться. Будьте особенно осторожны с такими мощными добавками, как гиперзин и галантамин, но имейте в виду, что любое средство, применяемое в качестве лекарства, является достаточно сильным, чтобы вызывать побочные эффекты или негативно взаимодействовать с другими веществами.