एसिटाइलकोलाइन: कार्य, संश्लेषण, क्रिया का तंत्र - तंत्रिका - 2025

Acetylcholine विशिष्ट प्रणालियों में न्यूरोट्रांसमीटर और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की दैहिक तंत्रिका तंत्र नाड़ीग्रन्थि अन्तर्ग्रथन है। यह एक रासायनिक पदार्थ है जो बड़ी संख्या में न्यूरॉन्स को कार्य करने की अनुमति देता है और, एक ही समय में, मस्तिष्क की विभिन्न गतिविधियों के प्रदर्शन की अनुमति देता है।

एसिटाइलकोलाइन पहला न्यूरोट्रांसमीटर पृथक, अवधारणा और विशेषता थी जो कई वैज्ञानिक कहते हैं कि मस्तिष्क में "सबसे पुराना" पदार्थ है। यह 1914 में हेनरी हैलेट डेल्ट द्वारा औषधीय रूप से वर्णित किया गया था और बाद में एक न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में ओटो लोवी द्वारा पुष्टि की गई थी।

एसिटाइलकोलाइन आणविक संरचना

एसिटाइलकोलाइन की मुख्य गतिविधि कोलीनर्जिक प्रणाली पर पड़ती है, जो एसिटाइलकोलाइन के उत्पादन और संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है। इसके सबसे महत्वपूर्ण प्रभावों के बारे में, यह मांसपेशियों के संकुचन, आंदोलन, पाचन और न्यूरोएंडोक्राइन प्रक्रियाओं और ध्यान और उत्तेजना जैसे संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं की सक्रियता को उजागर करता है।

एसिटाइलकोलाइन कैसे काम करता है?

स्तनधारी मस्तिष्क में, न्यूरॉन्स के बीच सूचना एक न्यूरोट्रांसमीटर नामक रसायन के माध्यम से प्रेषित होती है। यह पदार्थ एक विशिष्ट उत्तेजना के जवाब में सिनैप्स पर जारी किया जाता है और जब इसे जारी किया जाता है तो यह कुछ सूचनाओं को अगले न्यूरॉन तक पहुंचाता है।

न्यूरोट्रांसमीटर जो विशेष और अत्यधिक चयनात्मक रिसेप्टर साइटों पर स्रावित कार्य करता है, इस प्रकार, चूंकि विभिन्न प्रकार के न्यूरोट्रांसमीटर हैं, उनमें से प्रत्येक कुछ प्रणालियों में कार्य करता है।

एक कोलीनर्जिक न्यूरॉन एसिटाइलकोलाइन (लेकिन अन्य प्रकार के न्यूरोट्रांसमीटर नहीं) पैदा कर सकता है, इसी तरह, यह एसिटाइलकोलाइन के लिए विशिष्ट रिसेप्टर्स का उत्पादन कर सकता है लेकिन अन्य प्रकार के न्यूरोट्रांसमीटर के लिए नहीं।

एसिटिलकोलाइन द्वारा की गई सूचना का आदान-प्रदान विशिष्ट न्यूरॉन्स और प्रणालियों में किया जाता है जिसे कोलीनर्जिक कहा जाता है।

एसिटाइलकोलाइन के लिए कार्य करने के लिए, इस पदार्थ का उत्पादन करने के लिए एक ट्रांसमीटर न्यूरॉन की आवश्यकता होती है और एक रिसेप्टर न्यूरॉन एक कोलीनर्जिक रिसेप्टर का उत्पादन करने के लिए होता है जो एसिटाइलकोलाइन को परिवहन करने में सक्षम होता है जब यह पहले न्यूरॉन से जारी होता है। निम्नलिखित छवि में आप देख सकते हैं कि मांसपेशियों के न्यूरोट्रांसमीटर के लिए एसिटाइलकोलाइन कैसे जारी किया जाता है:

संश्लेषण

मेयनर्ट के नाभिक बेसलिस का माइक्रोग्राफ, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में एसिटाइलकोलाइन का उत्पादन करता है। स्रोत: नेफ्रॉन

एसिटाइलकोलाइन को कोलीन से संश्लेषित किया जाता है, जो शरीर द्वारा उत्पन्न एक आवश्यक पोषक तत्व है। एक्टाइल सीओए के साथ एक प्रतिक्रिया के माध्यम से और कोलीन एसिटाइलट्रांसफेरेज़ के एंजाइमैटिक प्रभाव के तहत कोलीन चोलिनर्जिक न्यूरॉन्स में जमा होता है।

ये तीन तत्व मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों में पाए जाते हैं जहां एसिटाइलकोलाइन का उत्पादन किया जाएगा, यही वजह है कि एसिटाइलकोलाइन एक विशिष्ट प्रणाली, कोलीनर्जिक प्रणाली से संबंधित न्यूरोट्रांसमीटर बनाता है।

जब हम इन तीन पदार्थों को एक न्यूरॉन में पाते हैं, जिस पर हमने अभी चर्चा की है, तो हम जानते हैं कि इसमें एक चोलिनर्जिक न्यूरॉन होता है और यह न्यूरॉन चेटोलिन और इसी एंजाइमी तत्वों के परस्पर क्रिया के माध्यम से एसिटाइलकोलाइन का उत्पादन करेगा।

एसिटाइलकोलाइन का संश्लेषण न्यूरॉन के भीतर होता है, विशेष रूप से कोशिका के नाभिक में। एक बार संश्लेषित होने के बाद, एसिटाइलकोलाइन न्यूरॉन के नाभिक को छोड़ देता है और अक्षतंतु और डेंड्राइट्स के माध्यम से यात्रा करता है, अर्थात, न्यूरॉन के हिस्से जो संचार के लिए जिम्मेदार होते हैं और अन्य न्यूरॉन्स के साथ जुड़ते हैं।

रिहाई

एसिटाइलकोलाइन अणु। स्रोत: डेटा सेट और मुफ्त प्रोग्राम रासमोल के साथ बनाया गया।

हम पहले से ही जानते हैं कि इस पदार्थ का कार्य विशिष्ट न्यूरॉन्स (कोलीनर्जिक) को अन्य विशिष्ट न्यूरॉन्स (कोलीनर्जिक) के साथ जोड़ने और संचार करने में होता है। इस प्रक्रिया को करने के लिए, न्यूरॉन के भीतर पाए जाने वाले एसिटाइलकोलाइन को प्राप्तकर्ता न्यूरॉन की यात्रा के लिए जारी किया जाना चाहिए।

एसिटाइलकोलाइन जारी करने के लिए, इसमें एक उत्तेजना की उपस्थिति की आवश्यकता होती है जो न्यूरॉन से इसके निकास को प्रेरित करती है। यदि किसी अन्य न्यूरॉन द्वारा की जाने वाली क्रिया क्षमता मौजूद नहीं है, तो एसिटाइलकोलाइन को छोड़ने में सक्षम नहीं होगा।

एसिटाइलकोलाइन को छोड़ने के लिए, एक कार्रवाई क्षमता को तंत्रिका टर्मिनल तक पहुंचना चाहिए जहां न्यूरोट्रांसमीटर स्थित है। जब ऐसा होता है, तो वही क्रिया क्षमता एक झिल्ली क्षमता उत्पन्न करती है, एक तथ्य जो कैल्शियम चैनलों की सक्रियता को प्रेरित करता है।

इलेक्ट्रोकेमिकल ढाल के कारण, कैल्शियम आयनों की एक आमद उत्पन्न होती है, जो झिल्ली अवरोधों को खोलने की अनुमति देता है और एसिटाइलकोलाइन को जारी किया जा सकता है।

जैसा कि हम देख सकते हैं, एसिटाइलकोलाइन की रिहाई मस्तिष्क में रासायनिक तंत्रों पर प्रतिक्रिया करती है जिसमें कई पदार्थ और विभिन्न आणविक क्रियाएं भाग लेती हैं।

रिसीवर

निकोटिनिक रिसेप्टर की संरचना। स्रोत: Opossum58

एक बार जारी होने के बाद, एसिटाइलकोलाइन बिना किसी आदमी की भूमि में रहता है, अर्थात यह न्यूरॉन्स के बाहर है और चौराहे की जगह में है। सिंटैप्स का एहसास होने के लिए और एसिटिलकोलाइन के लिए लगातार न्यूरॉन के साथ संचार करने के अपने मिशन को पूरा करने के लिए, रिसेप्टर्स के रूप में ज्ञात पदार्थों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

रिसेप्टर्स रासायनिक पदार्थ हैं जिनका मुख्य कार्य न्यूरोट्रांसमीटर द्वारा उत्सर्जित संकेतों को स्थानांतरित करना है। यह प्रक्रिया चुनिंदा तरीके से की जाती है, इसलिए सभी रिसेप्टर्स एसिटिलकोलाइन का जवाब नहीं देते हैं।

उदाहरण के लिए, एक अन्य न्यूरोट्रांसमीटर जैसे सेरोटोनिन के रिसेप्टर्स एसिटिलकोलाइन के संकेतों को नहीं उठाएंगे, इसलिए इसे काम करने के लिए इसे विशिष्ट रिसेप्टर्स की एक श्रृंखला के लिए युग्मित किया जाना चाहिए।

सामान्य तौर पर, एसिटाइलकोलाइन का जवाब देने वाले रिसेप्टर्स को कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स कहा जाता है। हम चोलिनर्जिक रिसेप्टर्स के 4 मुख्य प्रकार पा सकते हैं: मस्कैरेनिक एगोनिस्ट रिसेप्टर्स, निकोटिनिक एगोनिस्ट रिसेप्टर्स, मस्करीनिक एन्टीगॉनिस्ट रिसेप्टर्स और निकोटिनिक एंटागोनिस्ट रिसेप्टर्स।

एसिटाइलकोलाइन कार्य करता है

एक सिंक पर एसिटाइलकोलाइन प्रसंस्करण। स्रोत: Smedlib, पंचर द्वारा मूल कार्य पर आधारित

एसिटाइलकोलाइन के कई कार्य हैं दोनों एक शारीरिक स्तर पर और एक मनोवैज्ञानिक या मस्तिष्क स्तर पर। यह न्यूरोट्रांसमीटर आंदोलन या पाचन जैसी बुनियादी गतिविधियों को अंजाम देने के लिए जिम्मेदार है और साथ ही, यह अधिक जटिल मस्तिष्क प्रक्रियाओं जैसे अनुभूति या स्मृति में भाग लेता है।

नीचे हम इस महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर के मुख्य कार्यों की समीक्षा करते हैं।

मोटर कार्य करता है

यह शायद एसिटाइलकोलाइन की सबसे महत्वपूर्ण गतिविधि है। यह न्यूरोट्रांसमीटर मांसपेशियों के संकुचन के लिए जिम्मेदार है, आंतों की मांसपेशियों की आराम क्षमता को नियंत्रित करता है, स्पाइक्स का उत्पादन बढ़ाता है और रक्तचाप को नियंत्रित करता है।

यह रक्त वाहिकाओं में वैसोडिलेटर के रूप में हल्के तरीके से कार्य करता है और इसमें एक निश्चित आराम कारक होता है।

न्यूरोएंडोक्राइन कार्य

एसिटाइलकोलाइन की एक अन्य महत्वपूर्ण भूमिका पिट्यूटरी के पीछे के लोब को उत्तेजित करके वैसोप्रेसिन स्राव को बढ़ाना है।

वासोप्रेसिन एक पेप्टाइड हार्मोन है जो पानी के अणुओं के पुन: अवशोषण को नियंत्रित करता है, इसलिए इसका उत्पादन न्यूरोएंडोक्राइन विकास और कार्य के लिए महत्वपूर्ण है।

इसी तरह, एसिटाइलकोलाइन पोस्टीरियर पिट्यूटरी में प्रोलैक्टिन स्राव को कम करता है।

Parasympathetic फ़ंक्शन

एसिटाइलकोलाइन भोजन के सेवन और पाचन तंत्र के कामकाज में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

यह न्यूरोट्रांसमीटर जठरांत्र संबंधी मार्ग में रक्त के प्रवाह को बढ़ाने के लिए जिम्मेदार है, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल मांसपेशी टोन को बढ़ाता है, जठरांत्र अंतःस्रावी स्राव को बढ़ाता है, और हृदय गति कम हो जाती है।

संवेदी कार्य

चोलिनर्जिक न्यूरॉन्स महान आरोही प्रणाली का हिस्सा हैं, इसलिए वे संवेदी प्रक्रियाओं में भी भाग लेते हैं। यह प्रणाली मस्तिष्क के तने में शुरू होती है और मस्तिष्क प्रांतस्था के बड़े क्षेत्रों को संक्रमित करती है जहां एसिटाइलकोलाइन पाया जाता है।

मुख्य संवेदी कार्य जो इस न्यूरोट्रांसमीटर के साथ जुड़े हुए हैं वे चेतना के रखरखाव, दृश्य जानकारी के संचरण और दर्द की धारणा में निहित हैं।

संज्ञानात्मक कार्य

एसिटाइलकोलाइन को स्मृति गठन, ध्यान केंद्रित करने की क्षमता और ध्यान और तार्किक तर्क के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया है।

यह न्यूरोट्रांसमीटर सुरक्षात्मक लाभ प्रदान करता है और संज्ञानात्मक गिरावट की घटना को सीमित कर सकता है। वास्तव में, एसिटाइलकोलाइन को अल्जाइमर रोग में मुख्य प्रभावित पदार्थ के रूप में दिखाया गया है।

संबंधित रोग

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में एसिटाइलकोलाइन मार्ग। स्रोत: ब्रूसब्लॉस

एसिटाइलकोलाइन विभिन्न मस्तिष्क कार्यों में भाग लेता है, इसलिए इन पदार्थों की कमी ऊपर वर्णित कुछ गतिविधियों के बिगड़ने से परिलक्षित हो सकती है।

नैदानिक ​​रूप से, एसिटाइलकोलाइन को दो मुख्य रोगों, अल्जाइमर रोग और पार्किंसंस रोग के साथ जोड़ा गया है।

भूलने की बीमारी

अल्जाइमर के संबंध में, 1976 में यह पाया गया कि इस बीमारी के रोगियों के मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों में, एंजाइम कोलीन एसिटाइलट्रांसफेरेज़ का स्तर सामान्य से 90% कम था।

यह एंजाइम एसिटाइलकोलाइन के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है, यही कारण है कि यह पोस्ट किया गया था कि अल्जाइमर रोग इस मस्तिष्क पदार्थ की कमी के कारण हो सकता है।

वर्तमान में, यह कारक अल्जाइमर के कारण का मुख्य सुराग है और इस बीमारी के संभावित उपचार के विकास पर वैज्ञानिक ध्यान और अनुसंधान दोनों को शामिल किया गया है।

पार्किंसंस

पार्किंसंस के संबंध में, रोग और एसिटाइलकोलाइन के बीच संबंध कम स्पष्ट है। पार्किंसंस एक बीमारी है जो मुख्य रूप से आंदोलन को प्रभावित करती है, यही कारण है कि एसिटाइलकोलाइन इसके उत्पत्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

रोग का कारण आज अज्ञात है और इसके अलावा, एक अन्य न्यूरोट्रांसमीटर जैसे डोपामाइन एक अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और इस विकृति के लिए अधिकांश दवाएं इस न्यूरोट्रांसमीटर के कार्य पर ध्यान केंद्रित करती हैं।

हालांकि, डोपामाइन और एसिटिलकोलाइन के बीच घनिष्ठ संबंध बताते हैं कि बाद वाला भी बीमारी में एक महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर है।

संदर्भ

1. पेरी ई, वॉकर एम, ग्रेस जे, पेरी आर। एसिटाइलकोलाइन को ध्यान में रखते हुए: चेतना का एक न्यूरोट्रांसमीटर सहसंबंधी? टीआईएनएस 1999; 22-6, 273-80।
2. मैकमैहन यूजे। एग्रीन की संरचना और विनियमन। में: कोएले जीबी। कोलोनर्जिक सिनैप्स पर संगोष्ठी। लाइफ साइंस, खंड 50। न्यूयॉर्क: पैरागॉन प्रेस; 1992, पी। 93-4।
3. चेंजक्स जेपी, डेविलर्स-थिएरी ए चेमौली पी। एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर: एक "एलोस्टेरिक" प्रोटीन जो इंट्रासेल्युलर संचार में लगा हुआ है। विज्ञान 1984; 225: 1335-45।
4. ड्यूक्लेर्ट ए, चेंजक्स जेपी। विकासशील न्यूरोमस्कुलर जंक्शन पर एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर जीन अभिव्यक्ति। फिजियोल रेव 1995; 75: 339-68।
5. बोसबोम जेएल, स्टॉफ़र्स डी, वोलेटर्स ईसीएच। पार्किंसंस रोग में मनोभ्रंश और मनोविकार में एसिटाइलकोलाइन और डोपामाइन की भूमिका। जे न्यूरल ट्रांसमिशन 2003; 65 (सप्ल): 185-95।
6. मोंटगोमरी, एसए और कॉर्न, टीएच (एडीएस) साइकोफार्माकोलॉजी ऑफ डिप्रेशन ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस, ब्रिटिश एसोसिएशन फॉर साइकोफार्माकोलॉजी, मोनोग्राफ नंबर 13, 1994।