Conţinut
Buclele negative de feedback joacă un rol important în cât de multe sisteme ale corpului uman rămân în control. O buclă de feedback negativ, cunoscută și sub numele de buclă inhibitoare, este un tip de sistem de autoreglare. Într-o buclă de feedback negativ, ieșire crescută din sistemul inhibă producția viitoare de sistemul. Cu alte cuvinte, sistemul controlează cât produs produce, oprind producția atunci când nivelurile de producție sau cantitatea de produs acumulat devin prea mari.Sistemele de feedback negativ sunt responsabile de multe tipuri de reglare hormonală în corpul uman. Sunt buni la menținerea unor niveluri de producție relativ constante.
Buclele de feedback negative gestionează producția
Imaginați-vă că corpul este o fabrică care produce Produsul X. În plus, imaginați-vă că a face prea mult Produsul X este scump și risipitor. Prin urmare, corpul are nevoie de o modalitate de a închide fabrica atunci când a fost fabricat suficient Produs X. Face acest lucru printr-o buclă de feedback negativ. Ceea ce înseamnă asta este că viteza de producție este sensibilă la cantitatea de produs X. Când începe să se acumuleze, producția încetinește și apoi se oprește.
S-ar putea să ne gândim la fabrică ca la o linie mare de asamblare care alimentează rafturile la sfârșit. Când rafturile se umplu, linia trebuie să încetinească. Nu există unde să puneți produsul. Cu toate acestea, dacă rafturile sunt goale, există mult spațiu. Linia de asamblare poate accelera până când rafturile sunt din nou pline. Cu cât linia de asamblare este mai receptivă, cu atât fabrica poate menține rafturile umplute la nivelul potrivit tot timpul.
Opusul ar fi o buclă de feedback pozitivă. În acest caz, cu cât produsul X era mai mare, cu atât planta ar produce mai mult. Acest tip de sistem scapă ușor de sub control. În schimb, o buclă de feedback negativ se autoreglează.
Exemple
O buclă de feedback negativ foarte bine înțeleasă este ciclul menstrual feminin. Hipotalamusul produce hormon care eliberează gonadotropina (GnRH). GnRH semnalează hipofizei să producă hormon foliculostimulant (FSH). FSH le spune ovarelor să producă estrogen. Nivelurile ridicate de estrogen (precum și progesteronul și testosteronul, care sunt reglate prin bucle similare) inhibă apoi producția de GnRH. Acest lucru face ca hipofiza să producă mai puțin FSH, ceea ce la rândul său determină ca ovarele să producă mai puțini estrogeni.
Cum se ocupă hormonii de ciclul menstrual
O altă buclă de feedback negativ reglează aciditatea vaginală. PH-ul vaginal normal este de aproximativ 4-ușor acid. Acest lucru ajută la prevenirea creșterii bacteriilor problematice și a bolilor cu transmitere sexuală. De fapt, unul dintre semnele distinctive ale vaginozei bacteriene este un pH mai mare de 5. Acidul lactic care menține acest pH este produs de lactobacili - parte a florei vaginale normale. Aceste bacterii cresc mai repede și produc mai mult acid la un pH mai mare. Apoi, când pH-ul se apropie de 4, acestea încetinesc și se opresc. Acesta este modul în care pH-ul este reglat în vagin. De asemenea, explică unele dintre diferențele dintre pH-ul vaginal al femeilor. PH-ul variază în funcție de bacteriile specifice care sunt prezente.
Căutând homeostazie
Un cuvânt cheie important pentru înțelegerea buclelor de feedback negativ estehomeostazie. Homeostazia este definită ca tendința unui sistem către stabilitate. Homeostazia este foarte importantă în corpul uman. Multe sisteme trebuie să se autoregleze pentru ca organismul să rămână în limite optime pentru sănătate.
Unele sisteme care reglează prin feedback negativ pentru a realiza homeostazia includ:
- Tensiune arteriala
- Temperatura corpului
- Zahăr din sânge
Atunci când indivizii au probleme de întreținere a acestor sisteme, aceasta poate fi din cauza unei stări de boală care afectează bucla de feedback negativ responsabil.
De exemplu, în cazul diabetului, pancreasul nu răspunde corect la creșterea nivelului de zahăr din sânge, producând mai multă insulină. În diabetul de tip 1, acest lucru se datorează faptului că nu există celule disponibile pentru a produce insulină. Sistemul imunitar al unei persoane a deteriorat sau distrus „fabrica”.
În diabetul de tip 2, acest lucru se datorează faptului că pancreasul nu este la fel de sensibil la semnalele de zahăr din sânge din organism. Prin urmare, nu producedestul insulina ca răspuns la glicemia crește. În ambele cazuri, persoana nu mai este capabilă să mențină homeostazia în sistemul de zahăr din sânge fără ajutorul intervenției medicale sau comportamentale.