Відгуки

У біології та медицині використовуються механізми зворотного зв'язку для підтримки різних станів рівноваги в системі. Це також називається гомеостазом. Такі Відгуки можна виявити в організмі, наприклад, для підтримки температури тіла та в ендокринній системі. Відгуки також відомі як Відгуки.

Який відгук?

Що стосується зворотного зв'язку, то розрізняють процеси негативного та позитивного зворотного зв'язку. Негативні відгуки - це переважно негативні відгуки. Тут вихідна змінна в системі має гальмуючий вплив на вхідну змінну. З іншого боку, позитивний зворотний зв'язок належить до процесів позитивного зворотного зв'язку.

Механізм зворотного зв'язку прямо протилежний механізму негативного зворотного зв'язку. Вихідна змінна тут посилює вхідну змінну. Прикладом позитивних відгуків є так зване порочне коло.

Функція та завдання

Механізми зворотного зв'язку мають важливе значення для підтримки рівноваги в різних системах тіла. Гомеостаз (рівновага), з іншого боку, важливий, щоб усі процеси в організмі проходили фізіологічним шляхом. Наприклад, навіть невеликі коливання значення рН крові можуть мати небезпечні для життя наслідки для людського організму.

Негативний зворотний зв'язок, форма негативного зворотного зв'язку, є важливим елементом петлі гомеостатичного контролю. Метою негативного зворотного зв’язку є стабілізація певної змінної в циклі управління. Негативний зворотний зв'язок завжди виникає, коли кінцевий продукт у контурі управління має інгібітор, тобто інгібуючий, вплив на продукт, який знаходиться на початку реакційного ланцюга.

Тож негативний зворотний зв'язок - це механізм самозменшення. Це одна з основних реакцій метаболічної регуляції і тому є частиною багатьох процесів в організмі. Прикладом механізму негативного зворотного зв’язку є гормональна петля контролю гормонів щитовидної залози, також відома як петля контролю щитовидної залози. Щитовидна залоза виробляє і зберігає гормони трийодтиронін (Т3) і тетрайодтиронін (Т4). Коли і в якій концентрації гормони вводяться в кров, визначається схема гормонального контролю.

Гіпоталамус і гіпофіз відіграють важливу роль у цій системі управління. Гіпофіз вимірює рівень гормону щитовидної залози в крові і вивільняє тиреотропний гормон (ТТГ), коли не вистачає Т3 і Т4. ТТГ, також відомий як тиреотропін, надає стимулюючий ріст вплив на щитовидну залозу, а також стимулює вироблення гормонів. І навпаки, занадто багато гормонів щитовидної залози в крові гальмує вивільнення ТТГ, завдяки чому щитовидна залоза згодом зменшує вироблення тиреоїдних гормонів.

На додаток до цієї основної петлі управління, в петлі контролю щитовидної залози є інші петлі зворотного зв’язку, такі як петля управління Броккен-Вірсінга-Прюммель через зворотний зв'язок із гіпоталамусом та гормоном, що вивільняє тиреотропін (TRH).

Завжди є позитивні відгуки, коли вихідна змінна має посилюючий вплив на себе в системі. Це частина позитивних відгуків. В організмі дуже мало фізіологічних механізмів позитивного зворотного зв'язку. Прикладом позитивних відгуків є вироблення молока у жінок, які нещодавно народили. Відсмоктування дитини на грудях матері стимулює вироблення гормону окситоцину. Це в свою чергу стимулює вироблення молока в грудях. В результаті дитина п'є більше, отже, виділяється більше окситоцину і вироблення молока знову збільшується. Якщо дитину більше не кладуть на груди, щоб пити, рівень окситоцину падає, а вироблення молока зменшується.

В організмі частіше зустрічаються патологічні процеси позитивного зворотного зв’язку у формі порочного кола.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та недуги

Прикладом механізму позитивного зворотного зв’язку під час захворювання є серцева недостатність. Серцева недостатність - це коли серце вже не в змозі забезпечити необхідний організму об'єм крові. Як результат, знижується фізична стійкість. Поширеними причинами серцевої недостатності є інфаркти, високий кров’яний тиск або фібриляція передсердь. Дефекти серцевого клапана можуть також призвести до серцевої недостатності.

Організм намагається компенсувати цю серцеву недостатність, знижуючи опір кровоносних судин, щоб серцю доводилося надавати меншу силу при відкачуванні. Крім того, накачана здатність серця збільшується за хвилину, а це означає, що серце б’ється швидше. Однак розширення судин означає, що в периферичні судини, наприклад в нирки, надходить занадто мало крові. У судинах нирок спеціалізовані клітини реєструють артеріальний тиск і, якщо артеріальний тиск занадто низький, використовуйте схему гормонального контролю, систему ренін-ангіотензин-альдостерон для підвищення артеріального тиску. Для цього з сечею відводиться більше води, так що збільшується об'єм крові і, отже, тиск всередині кровоносних судин. Для того, щоб перекачувати збільшений об'єм крові по організму, пошкоджене серце тепер має докладати ще більше сил, ніж раніше. Погіршується стан серця, збільшується серцева недостатність.

Однак хвороби в організмі також можуть виникати внаслідок порушення циклів негативного зворотного зв’язку. У петлі контролю щитовидної залози порушення зворотного зв’язку призводять або до надмірно активної щитовидної залози, або до недостатньої активності щитовидної залози. При автономності щитовидної залози щитовидна залоза працює повністю незалежно від контрольної петлі.

Порушення в контрольній петлі також може бути спровоковано аутоімунним захворюванням. Наприклад, при хворобі Грейвса організм виробляє так звані автоантитела до рецепторів ТТГ. Вони мають такий же вплив на щитовидну залозу, як і ТТГ у гіпофізі, так що ці аутоантитіла до рецепторів ТТГ призводять до збільшення вироблення тиреоїдних гормонів. Потім гіпофіз більше не має впливу на діяльність щитовидної залози, весь механізм негативного зворотного зв’язку залишається абсолютно неефективним. Результат - гіпертиреоз з такими симптомами, як випадання волосся, діарея, непереносимість тепла, втрата ваги та остеопороз.