В биологията и медицината механизмите за обратна връзка служат за поддържане на различни състояния на равновесие в системата. Това се нарича още хомеостаза. Такива обратни връзки се намират в тялото, например при поддържане на телесната температура и в хормоналната система. Обратната връзка се нарича и обратна връзка.
Какво е обратна връзка?
Пример за положителна обратна връзка е мляко производство при жени, които са родили наскоро. Смукането на бебето върху гърдата на майката стимулира производството на хормон окситоцин. В обратната връзка се прави разлика между процесите на обратна и съвместна обратна връзка. В случай на отрицателна обратна връзка, това обикновено е отрицателна обратна връзка. Тук изходната променлива в системата има инхибиращ ефект върху входната променлива. Положителните отзиви, от друга страна, принадлежат към процесите на положителна обратна връзка. Механизмът за обратна връзка е точно противоположен на механизма за отрицателна обратна връзка. Тук изходната променлива усилва входната променлива. Пример за положителна обратна връзка е така нареченият Circulus vitiosus.
Функция и задача
Механизмите за обратна връзка са от съществено значение за поддържане на равновесие в различните телесни системи. Хомеостаза (баланс) от своя страна е важно всички физически процеси да протичат по физиологичен начин. Например, дори незначителни колебания в кръв pH има животозастрашаващи последици за човешкото тяло. Отрицателната обратна връзка, форма на отрицателна обратна връзка, е важен елемент от хомеостатичния контур за управление. Целта на отрицателната обратна връзка е да стабилизира определена променлива в контролния контур. Отрицателна обратна връзка винаги възниква, когато крайният продукт в контролната верига има инхибиращ ефект върху продукта в началото на реакционната верига. Следователно отрицателната обратна връзка е саморедуциращ се механизъм. Това принадлежи към основните реакции в метаболитната регулация и по този начин е част от много процеси в тялото. Пример за механизъм за отрицателна обратна връзка е хормоналната контролна верига на щитовидната жлеза, наричан още тиреотропен контролен контур. The щитовидната жлеза произвежда и съхранява хормони трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (Т4). Кога и в какво концентрация - хормони се пускат в кръв се определя от хормоналната контролна верига. The хипоталамус и хипофизната жлеза играят важна роля в този контур за управление. The хипофизната жлеза мерки нива на щитовидната жлеза в кръв и освобождава хормона, стимулиращ щитовидната жлеза (TSH) когато Т3 и Т4 са дефицитни. TSH, известен също като тиротропин, има стимулиращ растежа ефект върху щитовидната жлеза а също така стимулира производството на хормони. И обратно, твърде много щитовидна жлеза хормони в кръвта инхибират освобождаването на TSH, така че щитовидната жлеза следователно намалява нейното производство на тиреоидни хормони. В допълнение към този основен контур за управление, в контура за управление на щитовидната жлеза има и други контури за обратна връзка, като контур за управление Brokken-Wiersinga-Prummel или регулиране чрез обратна връзка с хипоталамус и с произвеждания там тиреотропин освобождаващ хормон (TRH). Положителната обратна връзка винаги присъства, когато изходната променлива в системата има подсилващ ефект върху себе си. Това е част от положителната обратна връзка. В организма има много малко физиологични механизми за положителна обратна връзка. Пример за положителна обратна връзка е мляко производство при раждащи жени. Смукането на бебето върху гърдата на майката стимулира производството на хормон окситоцин. Това от своя страна стимулира мляко продукция в гърдите. В резултат на това бебето пие повече, повече окситоцин следователно се освобождава 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 на положителна обратна връзка под формата на порочен кръг са по-чести в организма.
Болести и неразположения
Пример за механизъм за положителна обратна връзка в хода на заболяването е сърце недостатъчност. NXNUMX Сърце се казва, че се получава неуспех, когато сърцето вече не е в състояние да осигури сила на звука кръв, необходима на тялото. В резултат на това има намален физически капацитет. Чести причини за сърце провал са сърдечен удар, високо кръвно налягане or предсърдно мъждене. Дефектите на сърдечната клапа също могат да доведат до сърдечна недостатъчностСега тялото се опитва да компенсира това сърдечна недостатъчност чрез намаляване на съпротивлението на кръвта съдове така че сърцето трябва да упражнява по-малко сила при изпомпване. Освен това се увеличава изпомпващата способност на сърцето за минута, което означава, че сърцето бие по-бързо. В резултат на разширяването на съдове, твърде малко кръв постъпва в периферните кръвоносни съдове, например в бъбреците. В бъбрек съдове, специализирани клетки регистрират кръвно налягане и, ако кръвното налягане е твърде ниско, го накарайте да се повиши чрез хормонална верига за контрол, ренин-ангиотензин-алдостерон система. За да постигнете това, повече вода се възстановява от урината, така че кръвта сила на звука се увеличава и заедно с това налягането в кръвоносните съдове. За изпомпване на повишената кръв сила на звука през тялото, увреденото сърце сега трябва да упражнява още по-голяма сила от преди. The състояние на сърцето се влошава и сърдечна недостатъчност се увеличава. Болестите в организма обаче могат да се дължат и на смущения в циклите с отрицателна обратна връзка. В схемата за управление на щитовидната жлеза, смущения в обратната връзка олово към някоя от двете хипертиреоидизъм or хипотиреоидизъм. При автономия на щитовидната жлеза щитовидната жлеза работи напълно независимо от контролния контур. Нарушение в контролната верига също може да бъде предизвикано от автоимунно заболяване. В Болест на Грейвснапример тялото произвежда така наречения TSH рецептор автоантитела. Те имат същия ефект върху щитовидната жлеза като TSH на хипофизната жлеза, така че тези TSH рецептори автоантитела олово до увеличено производство на тиреоидни хормони. Тогава хипофизната жлеза вече няма влияние върху дейността на щитовидната жлеза и целият механизъм за отрицателна обратна връзка остава напълно неефективен. Резултатът е хипертиреоидизъм със симптоми като загуба на коса, диария, непоносимост към топлина, загуба на тегло и остеопороза.