Povratne informacije

U biologiji i medicini mehanizmi povratnih informacija koriste se za održavanje različitih stanja ravnoteže u sustavu. To se također naziva homeostazom. takav Povratne informacije mogu se naći u tijelu, na primjer, u održavanju tjelesne temperature i u endokrinom sustavu. Povratne informacije su također poznate kao Povratne informacije.

Kakve su povratne informacije?

Primjer pozitivnih povratnih informacija je proizvodnja mlijeka kod žena koje su nedavno rodile. Dojenje djeteta na majčinim dojkama potiče proizvodnju hormona oksitocina.

Kada je u pitanju povratna informacija, pravi se razlika između negativnih i pozitivnih postupaka povratnih informacija. Negativne povratne informacije uglavnom su negativne povratne informacije. Ovdje izlazna varijabla u sustavu ima inhibicijski učinak na ulaznu varijablu. S druge strane, pozitivne povratne informacije pripadaju procesima pozitivnih povratnih informacija.

Mehanizam povratnih informacija upravo je suprotan mehanizmu negativnih povratnih informacija. Izlazna varijabla ovdje pojačava ulaznu varijablu. Primjer pozitivnih povratnih informacija je takozvani začarani krug.

Funkcija i zadatak

Mehanizmi povratne veze neophodni su za održavanje ravnoteže u različitim tjelesnim sustavima. S druge strane, homeostaza (ravnoteža) je važna kako bi se svi tjelesni procesi mogli odvijati na fiziološki način. Na primjer, čak i male fluktuacije vrijednosti pH krvi mogu imati po život opasne posljedice za ljudsko tijelo.

Negativne povratne informacije, oblik negativne povratne informacije, važan su element homeostatske upravljačke petlje. Cilj negativnih povratnih informacija je stabiliziranje određene varijable unutar upravljačke petlje. Negativna povratna veza uvijek nastaje kada krajnji proizvod u kontrolnoj petlji ima inhibicijski, tj. Inhibirajući, učinak na proizvod koji se nalazi na početku reakcijskog lanca.

Dakle, negativna povratna sprega je mehanizam koji se smanjuje. Ovo je jedna od osnovnih reakcija u regulaciji metabolizma i zbog toga je dio mnogih procesa u tijelu. Primjer mehanizma negativne povratne sprege je hormonalna kontrolna petlja štitnjače, poznata i kao kontrolna petlja štitnjače. Štitnjača proizvodi i skladišti hormone triiodotironin (T3) i tetraiodotironin (T4). Kada i u kojoj koncentraciji hormoni unose u krv određuje se hormonalni kontrolni krug.

Hipotalamus i hipofiza igraju važnu ulogu u ovom kontrolnom sustavu. Hipofiza mjeri razinu hormona štitnjače u krvi i oslobađa hormon štitnjače (TSH) kada nedostaje T3 i T4. TSH, poznat i kao tireotropin, ima učinak na rast štitnjače, a također potiče proizvodnju hormona. Suprotno tome, previše hormona štitnjače u krvi inhibira oslobađanje TSH-a, tako da štitnjača nakon toga smanjuje proizvodnju hormona štitnjače.

Pored ove glavne kontrolne petlje, u kontrolnoj petlji štitnjače postoje i druge povratne petlje, poput kontrolne petlje Brokken-Wiersinga-Prummel ili povratne sprege s hipotalamusom i hormonom oslobađanja tirotropina (TRH) koji se proizvodi tamo.

Uvijek postoje pozitivne povratne informacije kada izlazna varijabla pojačava učinak na sebe u sustavu. To je dio pozitivne povratne informacije. U tijelu postoji vrlo malo fizioloških mehanizama pozitivne povratne sprege. Primjer pozitivnih povratnih informacija je proizvodnja mlijeka kod žena koje su nedavno rodile. Dojenje djeteta na majčinim dojkama potiče proizvodnju hormona oksitocina. To zauzvrat potiče proizvodnju mlijeka u dojci. Kao rezultat toga, dijete pije više, na taj način se oslobađa više oksitocina i proizvodnja mlijeka se opet povećava. Ako dijete više ne stavlja na dojku da pije, razina oksitocina opada i proizvodnja mlijeka opada.

U tijelu su češći procesi patoloških pozitivnih povratnih informacija u obliku začaranog kruga.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

➔ Lijekovi za hladna stopala i ruke

Bolesti i bolesti

Primjer mehanizma pozitivne povratne sprege tijekom bolesti je zatajenje srca. Zatajenje srca je ono kad srce više nije u stanju osigurati volumen krvi potreban tijelu. Kao rezultat toga, smanjuje se fizička otpornost. Česti uzroci zatajenja srca su srčani udar, visok krvni tlak ili atrijska fibrilacija. Kvarovi srčanog zalistaka mogu rezultirati i zatajenjem srca.

Tijelo pokušava nadoknaditi ovo zatajenje srca snižavanjem otpora krvnih žila, tako da srce mora nalagati manje sile prilikom ispumpavanja. Pored toga, kapacitet crpljenja srca raste u minuti, što znači da srce kuca brže. Međutim, zbog širenja žila, premalo krvi stiže u periferne krvne žile, na primjer u bubreg. U bubrežnim žilama, specijalizirane stanice registriraju krvni tlak i, ako je krvni tlak prenizak, koristite hormonski kontrolni krug, sustav renin-angiotenzin-aldosteron, za podizanje krvnog tlaka. Da bi se to postiglo, više se vode izvlači iz urina, tako da se povećava volumen krvi, a time i tlak unutar krvnih žila. Da bi pumpao povećan volumen krvi kroz tijelo, oštećeno srce sada mora uložiti još veću silu nego prije. Pogoršava se stanje srca i povećava se zatajenje srca.

Međutim, bolesti u tijelu mogu nastati i iz poremećaja negativnih povratnih petlji. U kontrolnoj petlji štitnjače poremećaji u povratnoj informaciji dovode do prekomjerne štitnjače ili do neaktivne štitnjače. Uz autonomiju štitnjače, štitnjača djeluje potpuno neovisno o kontrolnoj petlji.

Poremećaj u kontrolnoj petlji može biti potaknut i autoimunom bolešću. Na primjer, kod Gravesove bolesti, tijelo proizvodi takozvana autoantitijela TSH receptora. One imaju isti učinak na štitnjaču kao i TSH u hipofizi, tako da ta autoantitijela TSH receptora dovode do povećane proizvodnje hormona štitnjače. Hipofiza tada više nema utjecaja na aktivnosti štitne žlijezde, cijeli mehanizam negativnih povratnih informacija ostaje u potpunosti neučinkovit. Rezultat je hipertireoza sa simptomima poput gubitka kose, proljeva, netolerancije na toplinu, gubitka težine i osteoporoze.