Az acetilkolin egy kémiai hírvivő anyag, egy neurotranszmitter, amelyet idegsejtek szabadítanak fel a perifériás idegrendszer sok részén. Ez például az összes váz- vagy önkéntes izom összehúzódását szabályozza. Ez befolyásolja a simaizom és a szívizom összehúzódását is. Az acetilkolint az idegvégződésekben lévő szinaptikus vezikulumokban tartják addig, amíg egy elektromos jel nem engedi, hogy az felszabaduljon egy izomsejt-membrán egy speciális részére, amely olyan receptorokkal van felszerelve, amelyek felismerik a neurotranszmittert.
Közeli ember hajlító bicepszét.Kép jóváírás: XiXinXing / XiXinXing / Getty Images
Ahol az ideg és az izom találkoznak
A csontváz vagy az izomsejtek összehúzódnak az idegrendszer bemenete alapján. A motoros neuron az izomsejtekkel érintkezik egy motoros véglemeznek nevezett struktúrán. Az izomsejt membrán olyan nikotinreceptorokat tartalmaz, amelyek érzékenyek az acetilkolinra. Ezeket a fehérjeből álló receptor molekulákat az acetilkolin felszabadulásakor koncentrálják. A nikotin-receptor egy ligand-kapuval ellátott nátrium-csatorna. Ez azt jelenti, hogy amikor az acetilkolin, a ligandum kötődik egy receptorhoz, akkor a receptor megváltoztatja alakját oly módon, hogy a nátrium belépjen az izomsejtbe.
Az acetilkolin hatása az izommembránra
A nátrium beáramlása depolarizálja az izomsejtet a motor véglapja közelében. A depolarizáció azt jelenti, hogy az izom belső és külső töltése közötti különbség csökken. Egy másik típusú nátriumcsatorna, amelyet a depolarizáció hatására aktiválnak, több nátriumot enged be, és az gerjesztési hullám az izomsejtben terjed. Ez a kalcium-ionok felszabadulásához vezet az izomsejt belsejében lévő tárolóhelyekből. A kalciumionok olyan biokémiai események sorozatát indítják el, amelyek a troponint, a tropomyosint és a miozinot érintik, és az izom összehúzódását idézi elő..
Az acetilkolin hatása a simaizomra
Az acetilkolin a simaizomban jelen lévő más típusú receptorokat aktiválja: a muszkarin receptorokat. Amikor ez a receptor köti az acetilkolint, az egyik eredmény a kalciumionok felszabadulása a belső raktárakból. Az acetilkolin kölcsönhatása a muszkarinreceptorokkal, mint a nikotinreceptorokkal, a csatornák megnyitását okozza, ami ionáramot eredményez, amely depolarizálja az izomsejtet. A csontvázizomhoz hasonlóan a depolarizáció izom összehúzódáshoz vezet.
Az acetilkolin hatása a szívizomra
Mint a simaizom, a szívizom is muszkarin receptorokkal rendelkezik. Az acetilkolinnak a szívizomra gyakorolt hatása azonban nagyon különbözik a csontvázra vagy simaizomra gyakorolt hatásától. A szívben az muszkarinreceptorok acetilkolin aktiválása az izommembrán csatornáin keresztül engedi a káliumot. Ennek az a hatása, hogy lelassítja a szívizom összehúzódását, és kevésbé erőteljesen veri fel.