Цикл отрицательной обратной связи

Петли отрицательной обратной связи играют важную роль в том, сколько систем человеческого тела остается под контролем. Петля отрицательной обратной связи является типом саморегулирующейся системы. В контуре отрицательной обратной связи увеличен выход от система тормозит будущее производство от система. Другими словами, система контролирует, сколько продукта она производит, закрывая производство, когда уровни производства или количество накопленного продукта становятся слишком высокими.

Системы отрицательной обратной связи ответственны за многие типы гормональной регуляции в организме человека. Они хороши в поддержании относительно постоянных уровней производства.

Также известен как: тормозная петля

Тело как фабрика - циклы отрицательной обратной связи управляют производством

Представьте себе, что корпус является продуктом, производящим фабрику X. Кроме того, представьте, что изготовление слишком большого количества продукта X дорого и расточительно. Следовательно, организму нужен способ закрыть завод, когда произведено достаточное количество продукта X. Это происходит через отрицательную обратную связь. Это означает, что скорость производства зависит от количества продукта X. Когда он начинает расти, производство замедляется, а затем останавливается.

Это могло бы помочь думать о фабрике как о большой большой сборочной линии, которая питает полки в конце. Когда полки заполнятся, линия должна замедлиться. Там некуда положить продукт. Однако, если полки пусты, места много. Сборочная линия может ускоряться до тех пор, пока полки снова не заполнятся. Чем более отзывчива сборочная линия, тем больше фабрика может постоянно держать полки на должном уровне.

Противоположностью этому был бы цикл положительной обратной связи. В этом случае, чем больше будет Продукта X, тем быстрее завод будет производить больше. Этот тип системы легко выходит из-под контроля. Напротив, петля отрицательной обратной связи является саморегулируемой.

Примеры циклов отрицательной обратной связи в репродуктивной системе

Одна очень хорошо понятная петля отрицательной обратной связи - женский менструальный цикл. Гипоталамус вырабатывает гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ). GnRH сигнализирует гипофизу о выработке фолликулостимулирующего гормона (FSH). ФСГ говорит яичникам вырабатывать эстроген. Высокие уровни эстрогена (а также прогестерона и тестостерона, которые регулируются с помощью аналогичных петель) затем подавляют выработку ГнРГ. Это заставляет гипофиз вырабатывать меньше ФСГ, что, в свою очередь, приводит к тому, что яичники вырабатывают меньше эстрогена.

Еще одна петля отрицательной обратной связи регулирует кислотность влагалища. Нормальный рН влагалища примерно 4 - слегка кислый. Это помогает предотвратить рост проблемных бактерий и венерических заболеваний. Фактически, одним из признаков бактериального вагиноза является pH выше 5. Молочная кислота, которая поддерживает этот pH, вырабатывается лактобациллами - частью нормальной вагинальной флоры. Эти бактерии растут быстрее и производят больше кислоты при более высоком pH. Затем, когда рН приближается к 4, они замедляются и останавливаются. Вот как рН регулируется во влагалище.

Это также объясняет некоторые различия в вагинальном pH у разных женщин. РН варьируется в зависимости от конкретных бактерий, которые присутствуют.

Отрицательный отзыв - в поисках гомеостаза

Одним из ключевых слов, которое важно для понимания отрицательных циклов обратной связи, является гомеостаз, Гомеостаз определяется как стремление системы к стабильности. Гомеостаз очень важен для организма человека. Многие системы должны саморегулироваться, чтобы организм оставался в оптимальных для здоровья пределах. Некоторые типы негормональной системы, которые регулируют с помощью отрицательной обратной связи для достижения гомеостаза, включают:

• Кровяное давление
• Температура тела
• Кровавый сахар

Когда у людей возникают проблемы с поддержанием этих систем, это может быть связано с болезненным состоянием, которое влияет на ответственную петлю отрицательной обратной связи. Например, при диабете поджелудочная железа не реагирует должным образом на высокий уровень сахара в крови, производя больше инсулина. При диабете 1 типа это происходит потому, что нет клеток, способных вырабатывать инсулин. Иммунная система человека повредила или разрушила «фабрику». При диабете 2 типа это связано с тем, что поджелудочная железа не так чувствительна к сигналам сахара в крови из организма.

Поэтому он не производит довольно инсулин в ответ на повышение уровня сахара в крови. В любом случае, человек больше не может поддерживать гомеостаз в своей системе сахара в крови без помощи медицинского или поведенческого вмешательства.

• Поделиться
• кувырок
• Эл. адрес
• Текст

Была ли эта страница полезной? Спасибо за ваш отзыв! Какие у вас проблемы? Источники статьи

• Boskey ER, Cone RA, Whaley KJ, Moench TR. Происхождение кислотности влагалища: высокое соотношение лактата D / L соответствует бактериям, являющимся основным источником. Гул Репрод. 2001 сент.; 16 (9): 1809-13.

• Boskey ER, Telsch KM, Whaley KJ, Moench TR, Cone RA. Продукция кислоты вагинальной флорой in vitro соответствует скорости и степени подкисления влагалища. Заражение Иммун. 1999 окт; 67 (10): 5170-5.

• Кан С.Е., Купер М.Е., Дель Прато С. Патофизиология и лечение сахарного диабета 2 типа: взгляд на прошлое, настоящее и будущее. Ланцет. 2014 март 22; 383 (9922): 1068-83. doi: 10.1016 / S0140-6736 (13) 62154-6.