Welche Auswirkungen hat Acetylcholin auf die Schrittmacherzellen im Sinusknoten des Säugetierherzens?

Acetylcholin, das vom Parasympathikus freigesetzt wird, hat mehrere Auswirkungen auf die Schrittmacherzellen im Sinusknoten des Säugetierherzens:

1. **Verlangsamung der Herzfrequenz (negative Chronotropie)**: Acetylcholin bindet an muskarinische Acetylcholinrezeptoren (M2-Rezeptoren) auf den Schrittmacherzellen. Dies führt zu einer Aktivierung von G-Proteinen, die wiederum die Öffnung von Kaliumkanälen (IK,ACh) fördern. Der resultierende Kaliumausstrom hyperpolarisiert die Zellmembran, was die Schwelle für die Auslösung eines Aktionspotentials erhöht und somit die Herzfrequenz senkt.

2. **Verlängerung der diastolischen Depolarisation**: Durch die Hyperpolarisation wird die diastolische Depolarisation (die Phase, in der die Zelle langsam wieder depolarisiert, um ein neues Aktionspotential auszulösen) verlängert. Dies trägt ebenfalls zur Verlangsamung der Herzfrequenz bei.

3. **Reduktion der cAMP-Konzentration**: Acetylcholin hemmt die Adenylylcyclase, was zu einer Verringerung der cAMP-Konzentration führt. Da cAMP eine wichtige Rolle bei der Aktivierung von HCN-Kanälen (die für den "funny current" verantwortlich sind) spielt, wird die Reduktion von cAMP die Aktivität dieser Kanäle verringern und somit die diastolische Depolarisation weiter verlangsamen.

Diese Effekte zusammen führen zu einer insgesamt langsameren Herzfrequenz, was eine typische Reaktion des Parasympathikus ist, um den Körper in einen Zustand der Ruhe und Erholung zu versetzen.