La acetilcolina es un éster de colina y ácido acético que funciona como neurotransmisor. La acetilcolina es sintetizada en las terminaciones axónicas por la enzima colina acetiltransferasa y luego almacenada en las vesículas sinápticas de los botones axónicos. Cuando un impulso nervioso llega al teledendrón del axón, los canales de calcio ubicados en la membrana del axón se abren para permitir el paso de iones de calcio, lo que provoca que cientos de vesículas sinápticas se fusionen con la membrana celular y expulse la acetilcolina hacia el espacio sináptico.
La acetilcolina también se encuentra en las terminaciones de las placas motrices de los músculos estriados. Este neurotransmisor afecta varios sistemas del cuerpo como ser el sistema cardiovascular (desacelera los latidos del corazón y la fuerza de contracción del mismo, dilatando los vasos sanguíneos); el sistema gastrointestinal, incrementando la peristalsis; y el sistema urinario, aumentado la tensión de las paredes de la vejiga. La acetilcolina desempeña un papel importantísimo en el proceso de aprendizaje y percepción sensorial cuando estamos despiertos. Es deficiente en el cerebro de aquellas personas que sufren de mal de Alzheimer.
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