एसिटाइलकोलाइन एक न्यूरोट्रांसमीटर है, जो हमारे शरीर द्वारा केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र के कई बिंदुओं पर तंत्रिका आवेगों को स्थानांतरित करने के लिए उत्पादित पदार्थ है। एसिटाइलकोलाइन को स्रावित करने वाले न्यूरॉन्स को कोलीनर्जिक के रूप में परिभाषित किया जाता है; इसके रिसेप्टर्स के लिए समान रूप से, जो निकोटिनिक रिसेप्टर्स में विभाजित होते हैं। विभिन्न एकाग्रता और इन रिसेप्टर्स की रासायनिक संरचना, और ऊतकों में सापेक्ष आइसोफॉर्म का मतलब है कि विभिन्न दवाएं जो एसिटाइलकोलाइन की कार्रवाई में हस्तक्षेप करती हैं, मुख्य रूप से एक क्षेत्र के बजाय दूसरे क्षेत्र तक सीमित प्रभाव पैदा कर सकती हैं। इस संरचनात्मक विविधता के बावजूद, एसिटाइलकोलाइन को बांधने में सक्षम है दोनों रिसेप्टर्स, क्योंकि अणु का हिस्सा जो मस्कैरेनिक रिसेप्टर्स के साथ इंटरैक्ट करता है, निकोटिनिक से अलग है। यह एक कारण है कि एसिटाइलकोलाइन का उपयोग सीधे चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए नहीं किया जाता है: चूंकि यह जीव के सभी कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स (दोनों मस्कैरेनिक और निकोटिनिक) पर कार्य करता है, इसकी क्रिया बहुत व्यापक है और बहुत विशिष्ट नहीं है।
एसिटाइलकोलाइन खोजा जाने वाला पहला न्यूरोट्रांसमीटर था, 1924 में ओटो लोवी के अध्ययन के लिए धन्यवाद। रासायनिक दृष्टिकोण से, एसिटाइलकोलाइन एसिटाइल-कोएंजाइम ए (एसिटाइल-सीओए) में से एक के साथ कोलीन के एक अणु के संघ द्वारा बनता है। पहला फॉस्फोलिपिड झिल्ली में केंद्रित एक छोटा अणु है, जबकि एसिटाइल-सीओए ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब्स चक्र के बीच चयापचय मध्यवर्ती का प्रतिनिधित्व करता है। इन दो पदार्थों से शुरू होने वाले एसिटाइलकोलाइन का संश्लेषण अक्षीय टर्मिनल के साथ होता है; संश्लेषित होने के बाद, यह है फिर पुटिकाओं में संग्रहीत किया जाता है, जो एक तंत्रिका आवेग के आगमन पर प्रीसानेप्टिक झिल्ली से जुड़ जाता है, एक्सोसाइटोसिस द्वारा अपनी सामग्री को विलय और मुक्त करता है। इस बिंदु पर, सिनैप्टिक फांक में जारी एसिटाइलकोलाइन पोस्टसिनेप्टिक रिसेप्टर्स तक पहुंचने और उनके साथ बातचीत करने के लिए स्वतंत्र है। , कोशिका का विध्रुवण करना और तंत्रिका तंतु या मांसपेशी फाइबर में एक क्रिया क्षमता के गठन को ट्रिगर करना लारे जिसने उत्तेजित किया है; इस बातचीत के तुरंत बाद, एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ (ACHE) द्वारा एसिटाइलकोलाइन का अधिकांश भाग तुरंत अवक्रमित हो जाता है। यह कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स के पास स्थित एक एंजाइम है, जहां यह एसीटेट और कोलीन के बीच के बंधन को तोड़कर काम करता है; यह अंतिम पदार्थ प्रीसानेप्टिक टर्मिनल द्वारा आसानी से पुन: अवशोषित हो जाता है और नए एसिटाइलकोलाइन के संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है (कोलाइन-एसिटाइलट्रांसफेरेज़ एंजाइम के लिए धन्यवाद)। इस एंजाइम की क्रिया बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह तंत्रिका आवेग के संचरण को बाधित होने देती है।
एसिटाइलकोलाइन उन सभी नसों का ट्रांसमीटर है जो स्वैच्छिक मांसलता को नियंत्रित करती हैं (देखें न्यूरोमस्कुलर प्लेट); हालाँकि, इस स्तर पर यह एक उत्तेजक प्रभाव पैदा करता है, पैरासिम्पेथेटिक सिस्टम के भीतर यह मुख्य रूप से निरोधात्मक क्रियाएं करता है (अधिकांश सहानुभूति न्यूरॉन्स एपिनेफ्रीन का स्राव करते हैं, जबकि अधिकांश पैरासिम्पेथेटिक न्यूरॉन्स एसिटाइलकोलाइन का स्राव करते हैं)। वास्तव में, यह अणु हृदय गति को धीमा कर देता है, जबकि ब्रोन्कियल, लार, गैस्ट्रिक और अग्नाशयी ग्रंथियों के स्राव को उत्तेजित करता है, आंतों के क्रमाकुंचन और सामान्य रूप से सभी पाचन कार्यों को बढ़ाता है। कंकाल की मांसपेशियों की मोटर प्लेटों और पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिका तंत्र के पोस्ट-गैंग्लिओनिक समाप्ति के अलावा, एसिटाइलकोलाइन सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिका तंत्र के प्री-गैंग्लिओनिक फाइबर और पोस्ट-गैंग्लिओनिक न्यूरॉन्स के बीच सिनेप्स के स्तर पर पाया जा सकता है। , और अधिवृक्क मज्जा, साथ ही साथ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कुछ सिनेप्स में।
मस्कैरेनिक क्रियाएं दो महत्वपूर्ण अपवादों के साथ, पोस्टगैंग्लिओनिक पैरासिम्पेथेटिक तंत्रिका अंत द्वारा जारी एसिटाइलकोलाइन द्वारा प्रेरित लोगों के अनुरूप हैं:
एसिटाइलकोलाइन सामान्यीकृत वासोडिलेशन का कारण बनता है, हालांकि अधिकांश जहाजों को पैरासिम्पेथेटिक सिस्टम द्वारा संक्रमित नहीं किया जाता है।
एसिटाइलकोलाइन पसीने की ग्रंथियों द्वारा स्राव का कारण बनता है, जो सहानुभूति तंत्रिका तंत्र के कोलीनर्जिक फाइबर द्वारा संक्रमित होते हैं।
NS निकोटिनिक क्रियाएं वे सहानुभूति और पैरासिम्पेथेटिक सिस्टम के गैंग्लियोनिक सिनैप्स के स्तर पर जारी एसिटाइलकोलाइन के अनुरूप हैं, स्वैच्छिक मांसपेशियों की न्यूरोमस्कुलर प्लेट और अधिवृक्क मज्जा की स्रावी कोशिकाओं को घेरने वाली स्प्लेनचेनिक नसों के तंत्रिका अंत के।
जैसा कि अपेक्षित था, एसिटाइलकोलाइन के समान प्रभाव कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स (पैरासिम्पेथोमिमेटिक्स) को उत्तेजित करने या एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ (एंटीकोलिनेस्टरेज़) की क्रिया को अवरुद्ध करने में सक्षम पदार्थों द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। उसी समय, एसिटाइलकोलाइन के प्रभाव को कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स के लिए बाध्य करने में सक्षम पदार्थों द्वारा अवरुद्ध किया जा सकता है, जिससे वे एसिटाइलकोलाइन (एंटीकोलिनर्जिक्स) द्वारा प्रेषित सिग्नल को लेने के लिए अनुपलब्ध हो जाते हैं। आइए कुछ उदाहरण देखें।
Curare मांसपेशियों के पक्षाघात से मृत्यु का कारण बनता है, मांसपेशियों की झिल्लियों पर एसिटाइलकोलाइन की क्रिया को अवरुद्ध करता है (जहां निकोटिनिक रिसेप्टर्स पाए जाते हैं); दूसरी ओर, फिजियोस्टिग्माइन, कोलीनेस्टरेज़ को अवरुद्ध करके एसिटाइलकोलाइन की क्रिया को लम्बा खींचता है, जबकि काली विधवा का जहर अतिरिक्त रिहाई को उत्तेजित करता है। तंत्रिका गैसें भी इस एंजाइम को अवरुद्ध करती हैं, जिससे एसिटाइलकोलाइन अपने रिसेप्टर्स के लिए लंगर डालती है; इन गैसों का घातक प्रभाव एसिटाइलकोलाइन और इसके मस्कैरेनिक रिसेप्टर्स के बीच बातचीत के प्रभावों की जांच के लिए उपयोगी है: खांसी, सीने में जकड़न, फुफ्फुसीय एडिमा तक ब्रोन्कियल हाइपरसेरेटेशन, मतली, उल्टी, दस्त, बढ़ी हुई लार, मिओसिस और दृष्टि में कठिनाई, रुकने तक हृदय गति में कमी और मूत्र असंयम। निकोटिनिक रिसेप्टर्स में एसिटाइलकोलाइन के संचय के कारण, जैसे लक्षण: त्वचा का पीलापन, टैचीकार्डिया, धमनी उच्च रक्तचाप, हाइपरग्लाइसेमिया और परिवर्तन मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम में, विशेष रूप से अस्टेनिया और आसान मांसपेशियों की थकावट, कंपकंपी और ऐंठन। एसिटाइलकोलाइन के संचय के कारण, कंकाल की मांसपेशियों को लकवा मार सकता है और संकुचन में मांसपेशियों के पक्षाघात से मृत्यु हो सकती है। अंत में, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर प्रभाव में श्वसन केंद्रों के अवसाद तक, मिर्गी के आकार के टॉनिक-क्लोनिक संकुचन शामिल हैं। और मृत्यु। यह आम तौर पर डायाफ्राम और इंटरकोस्टल मांसपेशियों के पक्षाघात के कारण श्वासावरोध के कारण होता है। यहां तक कि बोटुलिनम, सौंदर्य चिकित्सा में असीम सांद्रता में उपयोग किया जाने वाला एक बहुत ही जहरीला विष, एसिटाइलकोलाइन से संबंधित है; अपनी कार्रवाई के साथ, वास्तव में, यह पुटिकाओं से उनकी रिहाई को रोकता है। इस तरह, बोटॉक्स मांसपेशियों के फ्लेसीड पक्षाघात का कारण बनता है, जब यह श्वसन वाले को भारी रूप से शामिल करता है तो घातक हो जाता है; इस अर्थ में, यह टेटनस की कार्रवाई के विपरीत है, जो स्पास्टिक पक्षाघात द्वारा विशेषता है जो कि एसिटाइलकोलाइन से स्वतंत्र है। पिलोकार्पिन, मुख्य रूप से नेत्र विज्ञान में पुतली को संकीर्ण करने और आंख के फटने को प्रोत्साहित करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली दवा (ग्लूकोमा के उपचार में उपयोगी) एक मस्कैरेनिक एगोनिस्ट है; वास्तव में यह एसिटाइलकोलाइन के मस्कैरेनिक रिसेप्टर्स को बांधता है।इस अर्थ में, पाइलोकार्पिन एट्रोपिन की क्रिया का प्रतिकार करता है, जो इसके बजाय एक मस्कैरेनिक प्रतिपक्षी है और जैसे कि पैरासिम्पेथेटिक (पैरासिम्पेथोलिटिक) की गतिविधि को रोकता है। ड्रग एट्रोपिन मस्कैरेनिक रिसेप्टर्स को ब्लॉक करता है, जबकि करेयर निकोटिनिक रिसेप्टर्स को ब्लॉक करता है।