Обратна връзка

В биологията и медицината механизмите за обратна връзка се използват за поддържане на различни състояния на равновесие в системата. Това също се нарича хомеостаза. такъв Обратна връзка може да се намери в тялото, например, за поддържане на телесната температура и в ендокринната система. Обратната връзка също е известна като Обратна връзка.

Каква е обратната връзка?

Пример за положителна обратна връзка е производството на мляко при жени, които наскоро са родили. Сученето на бебето на гърдата на майката стимулира производството на хормона окситоцин.

Когато става дума за обратна връзка, се прави разлика между процесите на отрицателна и положителна обратна връзка. Отрицателната обратна връзка е предимно отрицателна обратна връзка. Тук изходната променлива в системата има инхибиращ ефект върху входната променлива. Положителната обратна връзка, от друга страна, принадлежи към процесите на положителна обратна връзка.

Механизмът за обратна връзка е точно противоположен на механизма за отрицателна обратна връзка. Изходната променлива тук усилва входната променлива. Пример за положителна обратна връзка е така нареченият порочен кръг.

Функция и задача

Механизмите за обратна връзка са от съществено значение за поддържане на баланса в различните системи на тялото. Хомеостазата (балансът), от друга страна, е важна, за да могат всички процеси в тялото да протичат по физиологичен начин. Например, дори малки колебания в стойността на pH на кръвта могат да имат опасни за живота последици за човешкото тяло.

Отрицателната обратна връзка, форма на отрицателна обратна връзка, е важен елемент от хомеостатичния контролен цикъл. Целта на отрицателната обратна връзка е да се стабилизира определена променлива в контролния цикъл. Отрицателната обратна връзка винаги възниква, когато крайният продукт в контролния контур има инхибиторен, т.е. инхибиращ, ефект върху продукта, който е в началото на реакционната верига.

Така че отрицателната обратна връзка е механизъм за саморедуциране. Това е една от основните реакции в метаболитната регулация и следователно е част от много процеси в организма. Пример за механизъм за отрицателна обратна връзка е хормоналният контролен контур на щитовидната жлеза, известен още като контролен контур на щитовидната жлеза. Щитовидната жлеза произвежда и съхранява хормоните трийодтиронин (Т3) и тетрайодотиронин (Т4). Кога и в каква концентрация хормоните се въвеждат в кръвта се определя от хормоналната контролна верига.

Хипоталамусът и хипофизата играят важна роля в тази система за контрол. Хипофизната жлеза измерва нивото на хормоните на щитовидната жлеза в кръвта и освобождава тиреостимулиращия хормон (TSH), когато има липса на Т3 и Т4. TSH, известен още като тиротропин, има стимулиращ растежа ефект върху щитовидната жлеза и също така стимулира производството на хормони. Обратно, твърде много хормони на щитовидната жлеза в кръвта инхибират отделянето на TSH, така че впоследствие щитовидната жлеза намалява производството на тиреоидни хормони.

В допълнение към този основен контролен контур, има и други контури за обратна връзка в контролния контур на щитовидната жлеза, като контролния контур Brokken-Wiersinga-Prummel чрез обратна връзка с хипоталамуса и с тиротропиновия освобождаващ хормон (TRH), произведен там.

Винаги има положителна обратна връзка, когато изходната променлива има засилващ ефект върху себе си в системата. Тя е част от положителната обратна връзка. В организма има много малко физиологични механизми за положителна обратна връзка. Пример за положителна обратна връзка е производството на мляко при жени, които наскоро са родили. Сученето на бебето на гърдата на майката стимулира производството на хормона окситоцин. Това от своя страна стимулира производството на мляко в гърдата. В резултат детето пие повече, следователно се отделя повече окситоцин и производството на мляко отново се увеличава. Ако детето вече не е поставено на гърдата да пие, нивото на окситоцин спада и производството на мляко намалява.

Патологичните процеси с положителна обратна връзка под формата на порочен кръг са по-често срещани в организма.

Можете да намерите лекарствата си тук

➔ Лекарства за студени крака и ръце

Болести и неразположения

Пример за механизъм за положителна обратна връзка в хода на заболяване е сърдечна недостатъчност. Сърдечната недостатъчност е, когато сърцето вече не е в състояние да осигури необходимия за тялото обем на кръвта. В резултат на това има намалена физическа издръжливост. Чести причини за сърдечна недостатъчност са инфаркти, високо кръвно налягане или предсърдно мъждене. Дефектите на сърдечния клапан също могат да доведат до сърдечна недостатъчност.

Тялото се опитва да компенсира тази сърдечна недостатъчност, като понижава съпротивлението на кръвоносните съдове, така че сърцето трябва да упражнява по-малко сила при изпомпване. В допълнение, помпеният капацитет на сърцето се увеличава в минута, което означава, че сърцето бие по-бързо. Поради разширяването на съдовете обаче, твърде малко кръв постъпва в периферните кръвоносни съдове, например в бъбрека. В бъбречните съдове специализираните клетки регистрират кръвното налягане и ако кръвното налягане е твърде ниско, използвайте хормонална контролна верига, ренин-ангиотензин-алдостероновата система, за да повишите кръвното налягане. За целта се отделя повече вода от урината, така че обемът на кръвта и по този начин налягането в кръвоносните съдове се увеличава. За да изпомпва увеличения кръвен обем през тялото, увреденото сърце сега трябва да упражнява още по-голяма сила от преди. Състоянието на сърцето се влошава и сърдечната недостатъчност се увеличава.

Въпреки това, болестите в тялото могат да възникнат и от нарушения в отрицателните връзки за обратна връзка. В контролния контур на щитовидната жлеза нарушенията в обратната връзка водят или до свръхактивна щитовидна жлеза, или до неактивна щитовидна жлеза. С автономността на щитовидната жлеза щитовидната жлеза работи напълно независимо от контролния контур.

Нарушение в контролния контур може да бъде предизвикано и от автоимунно заболяване. При болестта на Грейвс, например, тялото произвежда така наречените TSH рецепторни автоантитела. Те имат същия ефект върху щитовидната жлеза като TSH в хипофизната жлеза, така че тези автоантитела на TSH рецептор водят до повишено производство на хормони на щитовидната жлеза. След това хипофизата вече няма никакво влияние върху дейността на щитовидната жлеза, целият механизъм за отрицателна обратна връзка остава напълно неефективен. Резултатът е хипертиреоидизъм със симптоми като косопад, диария, непоносимост към топлина, загуба на тегло и остеопороза.