В организме холин используется для синтеза определенных химических веществ мозга, для мобилизации жира (особенно при удалении его из печени) и для нормального прохождения нервных импульсов, но организм может синтезировать его из других пищевых компонентов при отсутствии холина в рационе. Такое отсутствие может случиться только в экстремальном случае, поскольку холин присутствует в большом количестве продуктов. Его можно найти во многих растительных продуктах в виде свободного холина, в животных источниках и в сое в виде составной части молекулы лецитина.
Чтобы понять роль холина в организме, нужно представить себе работу нервов. Упрощенно это происходит так: чтобы нервный импульс мог перескочить с одного отрезка нерва на другой, необходимо посредничество ряда субстанций, наиважнейшей составной частью которых являются ацетилхолин и его часть — холин. Как только импульс собрался совершить «скачок», ацетилхолин подбрасывает холин со «склада», находящегося вблизи нервного окончания, и «уполномочивает» импульс к переходу с одной клетки в другую. Это действие совершается многократно и без всякого участия нашего сознания. Но если ацетилхолин не действует, появляется очень опасная болезнь — дискенезия, при которой заболевший теряет способность координировать свои движения. При тяжелых формах болезни на лице непроизвольно появляются гримасы. Лечение бывает очень трудным. Но известны случаи, когда хорошие результаты давали инъекции холина, которые помогают и пациентам, страдающим депрессией, бессонницей, слабостью, потерей массы тела, беспокойством.
Самочувствие таких больных значительно улучшается, у некоторых полностью исчезают болезненные симптомы. У всех проходит депрессия.
Холин является незаменимым витаминоподобным соединением, получаемым с пищей в достаточном количестве, и последствия его дефицита наблюдаются только в искусственных условиях. Синтез ацетилхолина осуществляется в основном в пресинаптических окончаниях с помощью фермента холинацетилтрансферазы. Затем медиатор переносится в пустые везикулы и хранится в них до момента выброса.
Ацетилхолин в качестве медиатора работает в трех функциональных блоках нервной системы: в нервно-мышечных синапсах, периферической части вегетативной нервной системы и некоторых областях
ЦНС.
Ацетилхолин является медиатором мотонейронов нервной системы, которые расположены в передних рогах серого вещества спинного мозга и двигательных ядрах черепных нервов. Их аксоны направляются к скелетным мышцам и, разветвляясь, образуют нервно-мышечные синапсы.
В
ЦНС ацетилхолин вырабатывается частью нейронов ретикулярных ядер моста и интернейронами полосатого тела базальных ганглиев и некоторых других локальных зон. Рассматривается роль этого медиатора в регуляции уровня бодрствования, а также в системах памяти, двигательных системах. Доказана эффективность применения антагонистов ацетилхолина при ряде двигательных нарушений.
Выделяясь из пресинаптического окончания, ацетилхолин действует на постсинаптические рецепторы. Эти рецепторы неоднородны и различаются локализацией и рядом свойств. Выделено два типа рецепторов первый, помимо ацетилхолина, возбуждается под действием алкалоида табака никотина (никотиновые рецепторы), второй тип активируется ацетилхолином и токсином мухомора мускарином (мускариновые рецепторы).
Никотиновые рецептры расположены на постсинаптической мембране поперечно-полосатых волокон скелетных мышц (нервно-мышечные синапсы); в синапсах вегетативных ганглиев и в меньшем количестве, чем мускариновые рецепторы, в
ЦНС. Областью, наиболее чувствительной к никотину, являются вегетативные ганглии, поэтому первые попытки курения приводят к значительным нарушениям в деятельности органов: скачкам артериального давления, тошноте, головокружению. По мере привыкания сохраняется в основном симпатический компонент действия: никотин начинает работать преимущественно как стимулятор многих систем организма. Присутствует также и центральное активирующее влияние (на головной мозг) ацетилхолина. Сверхдозы никотина вызывают резкое учащение сердцебиения, судороги и остановку дыхания.
Во время курения никотин действует как слабый наркотический препарат-стимулятор, вызывая развитие не только привыкания, но и зависимости. Наркотическая зависимость — это ситуация, когда организм включает поступающий извне препарат в свой метаболизм, т. е. начинает «рассчитывать» на его постоянный приток. При отказе от препарата происходит сбой в использующих его системах мозга: наблюдается резкое ухудшение самочувствия, депрессия (абстинентный синдром или синдром отмены). Человеку, попавшему в зависимость, наркотик необходим уже не столько для того, чтобы почувствовать бодрость и эйфорию, сколько для возврата хотя бы к относительно нормальному уровню жизнедеятельности.
Мускариновые рецепторы являются метаботропными; они связаны с G-белками, и присоединение к ним ацетилхолина приводит к синтезу вторичных посредников. Выделяют две основные локализации мускариновых рецепторов: синапсы, образуемые постганглионарными (в основном парасимпатическими) вегетативными волокнами и
ЦНС.
Синапсы, содержащие мускариновые рецепторы, могут располагаться как на тормозных, так и на возбуждающих нейронах коры и базальных ганглиев. В связи с этим последствия блокады либо активации мускариновых рецепторов на поведенческом уровне оказываются очень индивидуальны; их выраженность и направленность зависит от конкретной химической структуры того или иного препарата.
Эффекты мускарина носят преимущественно парасимпатический характер: при отравлении мухоморами наблюдается тошнота, повышенное пото- и слюноотделение, слезотечение, боли в животе, снижение артериального давления и сердечной активности.
Инактивация ацетилхолина происходит непосредственно в синаптической щели. Ее осуществляет фермент ацетилхолинэстераза, разлагающий медиатор до холина и остатка уксусной кислоты, затем холин всасывается в пресинаптическое окончание и может вновь использоваться для синтеза ацетилхолина.