Acetylcholin er en kemisk messenger, en neurotransmitter, der frigives af nerveceller i mange dele af det perifere nervesystem. Det styrer fx sammentrækningen af alle skelet- eller frivillige muskler. Det påvirker også sammentrækningen af glat og hjertemuskulatur. Acetylcholin holdes i synaptiske vesikler i nerveterminaler, indtil et elektrisk signal forårsager dets frigivelse på en specialiseret del af en muskelcellemembran udstyret med receptorer, der genkender neurotransmitteren.
Hvor nerve og muskler mødes
Skeletale eller striatede muskelceller sammentrækkes som reaktion på input fra nervesystemet. En motorisk neuron kommer i kontakt med en muskelcelle ved en struktur kaldet en motorisk endeplade. Muskelcellemembranen indeholder nikotinreceptorer, der er følsomme over for acetylcholin. Disse receptormolekyler, der er fremstillet af protein, koncentreres, hvor acetylcholin frigøres. Den nicotiniske receptor er en ligand-gated natriumkanal. Dette betyder, at når acetylcholin, liganden, binder til en receptor, ændrer receptoren sin form på en måde, der lader natrium komme ind i muskelcellen.
Acetylcholins effekt på muskelmembranen
Tilstrømningen af natrium depolariserer muskelcellen i nærheden af den motoriske endeplade. Depolarisering betyder, at forskellen i ladning mellem musklerne indvendigt og udvendigt reduceres. En anden type natriumkanal, der aktiveres som reaktion på depolarisering, lader mere natrium ind og bølgen af excitation spreder sig gennem muskelcellen. Dette fører til frigivelse af calciumioner fra opbevaringssteder inde i muskelcellen. Calciumionerne initierer en række biokemiske begivenheder, der involverer troponin, tropomyosin og myosin, der får muskler til at trække sig sammen.
Acetylcholins effekt på glat muskler
Acetylcholin aktiverer en anden type receptor, der er til stede i glat muskulatur: den muskarine receptor. Når denne receptor binder acetylcholin, er et resultat frigivelsen af calciumioner fra interne butikker. Acetylcholins interaktion med muscariniske receptorer, som med nikotinreceptorer, får kanaler til at åbne, hvilket resulterer i ionstrøm, der depolariserer muskelcellen. Som i knoglemuskler fører depolarisationen til muskelsammentrækning.
Acetylcholins effekt på hjertemuskler
Ligesom glat muskel har hjertemuskler muskarine receptorer. Virkningen af acetylcholin på hjertemuskler er imidlertid meget forskellig fra dens virkning på skelet eller glat muskel. I hjertet får acetylcholinaktivering af muscarinreceptorer kanaler i muskelmembranen til at lade kalium passere. Dette har effekten af at bremse sammentrækningen af hjertemuskelen og få den til at slå med mindre kraft.
