Om goed antwoord op deze vraag, is het goed om een kort overzicht van het zenuwstelsel (figuur 4) te hebben. Het zenuwstelsel kan worden onderverdeeld in twee brede categorieën, het centrale zenuwstelsel (CZS) en het perifere zenuwstelsel (PNS). Nicotine receptoren worden gevonden in zowel de CNS en PNS. De CZS omvat de hersenen en het ruggenmerg, die beide worden beschermd door het bot, de PNS omvat alle zenuwen die tak uit het CZS en eindigen op de organen van het lichaam. Bovendien kan de PNS verder worden onderverdeeld in de somatische (of vrijwillige zenuwstelsel) en autonome (of onvrijwillige zenuwstelsel). We bespreken eerst de PNS en de locatie van nicotine receptoren daar. Nu gaan we praten over de CNS, met name de hersenen, en welke rol nicotine-receptoren spelen daar.
Perifeer zenuwstelsel (PNS)
Somatische zenuwstelsel
Het somatische zenuwstelsel is dat deel van de PNS die een rol speelt in de willekeurige beweging van skeletspier (in tegenstelling tot de autonome of onwillekeurige zenuwstelsel, die later zal worden besproken). Elektrochemische signalen beginnen bij de motorische cortex van het CZS, zijn de wervelkolom verzonden beneden en uiteindelijk door het PZS, eindigen op hun spieren via de neuromusculaire junctie. De neuromusculaire junctie het punt waar de zenuwen uiteinde en hun elektrochemisch communicatie wordt omgezet in een afgifte van de neurotransmitter acetylcholine, die dan vraagt de spieren te bewegen. Dit gebeurt door acetylcholine binding aan de nicotinerge acetylcholinereceptoren.
Autonome zenuwstelsel
Het autonome zenuwstelsel wordt nog verder onderverdeeld in twee grote categorieën: (1) het sympathische zenuwstelsel, die verantwoordelijk is voor de "vecht of vlucht" reactie en (2) het parasympathische zenuwstelsel, die verantwoordelijk is voor de "rust en herstel" reactie. Figuur 5 illustreert het autonome zenuwstelsel.
Sympathische zenuwstelsel
De vecht-of vluchtreactie een plotselinge verandering in lichaamsfuncties veroorzaakt als gevolg van een waargenomen bedreiging in de omgeving. Het leidt bloed weg van de spijsverteringsorganen en huid naar de spieren, verhoogt de hartslag en bloeddruk, verwijdt de luchtwegen van de longen, en bevordert alertheid. Met andere woorden, het duiten het lichaam om te reageren op de acute dreiging, zodat het kan ofwel vechten of vluchten voor de dreiging.
Deze acties plaatsvinden met behulp van het hormoon epinefrine (ook bekend als adrenaline omdat het uit de bijnieren) en de neurotransmitter noradrenaline in het sympathische zenuwstelsel. (Slotte, de neurotransmitter dopamine wordt ook geselectederd maar in een beperkte mate.) Al deze stoffen gezamenlijk bekend als catecholamines. Noradrenaline en adrenaline binden aan adrenerge receptoren (ook bekend als adrenoreceptors na adrenaline). Er zijn twee grote subtypes van adrenoreceptors bekend als alfa-en bèta-adrenerge receptoren, en veel van de bloeddruk medicatie voorgeschreven vandaag act op deze sites door ze te blokkeren om de bloeddruk te verlagen.
Het sympathische zenuwstelsel wordt ook geselectederd door de neurotransmitter acetylcholine. Echter rol acetylcholine is ingewikkelder en indirect doordat stimuleert receptoren die zich tussen zenuwbanen zogenaamde ganglion (fig. 5). De ganglion liggen parallel tussen het ruggenmerg en de organen in de afbeelding, die verbindingen tussen de zenuwen die uit het CNS (ook bekend als preganglionic) het PNS met perifere zenuwen naar de respectieve organen (ook wel postganglionaire) zijn . Zoals eerder gezegd, eind orgaanplaatsen plaats van acetylcholine, adrenaline en noradrenaline fungeren als neurotransmitters. De enige uitzonderingen die de adrenale medulla, die kan worden beschouwd als een reusachtige ganglion en de zweetklieren, die ook reageren op acetylcholine. Ter herinnering, maar niet rechtstreeks deel van het sympathische zenuwstelsel, acetylcholine ook de neurotransmitter van het somatische zenuwstelsel zoals eerder vermeld. Acetylcholine controleert willekeurige spieren, waardoor ze reageren.
Parasympathicus
De rust en herstel reactie van het parasympathische zenuwstelsel heeft het tegenovergestelde effect van de vecht-of vluchtreactie van het sympathische zenuwstelsel. Deze reactie leidt bloed van de spieren naar de spijsverteringsorganen en huid, verlaagt de hartslag en bloeddruk, vernauwt de luchtwegen van de longen en bevordert de nachtrust. In tegenstelling tot het sympathische zenuwstelsel, al deze acties worden gemedieerd door slechts een neurotransmitter, acetylcholine, zowel op ganglion en op de terminal uiteinden van de orgaansystemen. Bewegende bloed van de spieren aan de andere organen de spijsvertering en bevordert rust, zodat het lichaam kan verjongen en zich voorbereiden op de volgende dreiging. De gangliën acetylcholinereceptoren afwijken van het uiteinde orgel acetylcholinereceptoren.
Acetylcholine receptor subtypes
Er zijn twee globaal verschillende acetylcholinereceptoren: muscarine en nicotine acetylcholinereceptoren. Ze zijn vernoemd naar de belangrijkste chemische stof die elk van hen stimuleert: Acetylcholine stimuleert zowel receptoren terwijl muscarine stimuleert alleen muscarine acetylcholine receptoren, en nicotine stimuleert nicotine acetylcholine receptoren. Nicotine receptoren bevinden zich op meerdere plaatsen. Deze omvatten de gehele ganglion in het sympathische en parasympathische zenuwstelsel, de adrenale medulla en zweetklieren, die ook deel uitmaken van het sympathische zenuwstelsel, en tenslotte bij de neuromusculaire junctie van het somatische zenuwstelsel. Muscarine acetylcholine receptoren bevinden zich aan het einde orgaanplaatsen van het parasympathische zenuwstelsel, zoals de gladde spieren van het maag-darmkanaal, blaas, hart en bloedvaten.
Elk van deze twee acetylcholinereceptoren heeft verschillende subtypen, waarvan de functies variëren in reactie op stimulatie van acetylcholine. Elk receptorsubtype aan verschillende chemicaliën alsmede acetylcholine en hetzij nicotine en muscarine (vandaar de naam nicotinereceptor en muscarine receptor). Deze receptoren worden verder ingedeeld door subtypen in een zeer complexe manier die het mogelijk maakt voor verdere sub-specialisatie. Voor nicotine zijn er twee grote subtypen: neuronale-type en spier-type. Zij worden verder onderverdeeld door hun moleculaire samenstelling en hun genetische overeenkomsten. Sommige bevinden zich enkel in de hersenen, wat in de autonome ganglia, en anderen alleen de neuromusculaire verbinding, het punt waarop de somatische zenuwen eindigen bij skeletspier. In totaal nicotinereceptoren bevatten 4 subfamilies bestaat uit 17 subunits. Deze verdere subspecialisatie kan de nicotinereceptor subtypes te verschillen in hun reactie op verschillende chemische stoffen op spierweefsel en zenuwweefsel. Veel van de historische toxinen uit planten en dieren geven aan ofwel de muscarine receptor types, zoals atropine tegen de dodelijke nachtschade, of nicotine receptortypen, zoals curare (op de huid van kikkers en gebruikt vergiftpijltjes), en alfa -bungarotoxin (in slangengif), die werken op de neuromusculaire junctie leidt tot verlamming. Figuur 6 toont de nicotine receptor.
Centraal zenuwstelsel (CNS)
Rol Acetylcholine is ook meerdere in het CZS. Het fungeert voornamelijk als neuromodulator, wat betekent dat het van invloed op veel andere neurotransmitter systemen om hun activiteiten te coördineren als Illustratie door Giovanni Maki. © 2004 Tabitha M. Powledge. (. PLoS Biol 2004 november, 2 (11):. E404 online gepubliceerd 16 november 2004 doi: 10.1371/journal.pbio.0020404..)
ook. Het speelt een zeer belangrijke rol in de aandacht, leren en geheugen. Veel gebieden van de hersenen betrokken zijn bij leren en geheugen. Patiënten met de ziekte van Alzheimer verliezen acetylcholine zenuwen sneller dan normaal, Mede daardoor het verlies van leren en geheugen als een symptoom van de ziekte. Elke chemische stof die kan overgaan in de hersenen en het blokkeren acetylcholine receptoren (bekend als een anticholinergicum) kan daarom een negatieve invloed hebben leren en geheugen. Veel van de nieuwe medicijnen voor de ziekte van Alzheimer werken door het blokkeren van het enzym dat verantwoordelijk is voor de afbraak van acetylcholine, bekend als acetylcholinesterase. Deze acetylcholinesterase remmers veroorzaken een toename van de hoeveelheid acetylcholine en aldus leren en geheugen. Acetylcholine moduleert ook de ervaring van pijn en genot in de centra van de hersenen, bekend als de limbische gebieden. Het is duidelijk dat er een sterke link tussen deze centra, ons emotionele leven, en het geheugen centra, omdat de sterkste herinneringen meestal uitgelokt door sterke emoties verbonden met plezier en pijn. Omdat het limbische gebied is het gebied van plezier, is hoofdzakelijk deel van het "beloningssysteem" van de hersenen. Acetylcholine nicotinereceptoren optreden op dit gebied andere neurotransmitter dopamine-die lijkt een belangrijke rol spelen bij verslaving, naast zijn rol bij aandacht en alertheid moduleren.
Tenslotte acetylcholine speelt een rol in eetlustregelgeving, met name in gebieden van de hersenen zoals de hypothalamus, hetgeen een van de voornaamste centra optreden om eetlust te reguleren. Nicotineacetylcholine stimulatie onderdrukt de eetlust. Veel anticholinerge medicijnen hebben het tegenovergestelde effect en kan de eetlust stimuleren. (Vraag 91 heeft meer informatie over het verband tussen nicotine en eetlust.)
