Pętle negatywnego sprzężenia zwrotnego odgrywają ważną rolę w tym, ile systemów ludzkiego ciała pozostaje pod kontrolą. Pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego, znana również jako pętla hamująca, jest rodzajem układu samoregulującego. W pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego zwiększona moc wyjściowaodsystem blokuje przyszłą produkcjęprzezsystem. Innymi słowy, system kontroluje, ile wytwarza produktu, przerywając produkcję, gdy poziom produkcji lub ilość nagromadzonego produktu staje się zbyt wysoka.
Systemy negatywnego sprzężenia zwrotnego są odpowiedzialne za wiele rodzajów regulacji hormonalnej w organizmie człowieka. Dobrze radzą sobie z utrzymywaniem względnie stałych poziomów produkcji.
David P. Hall / Getty ImagesPętle negatywnych opinii Zarządzaj produkcją
Wyobraź sobie, że ciało jest fabryką wytwarzającą produkt X. Ponadto wyobraź sobie, że wytwarzanie zbyt dużej ilości produktu X jest kosztowne i marnotrawne. Dlatego organizm potrzebuje sposobu na zamknięcie fabryki, gdy zostanie wytworzona wystarczająca ilość Produktu X. Czyni to poprzez pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego. Oznacza to, że szybkość produkcji jest wrażliwa na ilość produktu X. Kiedy zaczyna on narastać, produkcja zwalnia, a następnie zatrzymuje się.
Pomóc może myślenie o fabryce jako o wielkiej, dużej linii montażowej, która zasila półki na końcu. Kiedy półki się zapełniają, kolejka musi zwolnić. Nie ma gdzie umieścić produktu. Jeśli jednak półki są puste, jest dużo miejsca. Linia montażowa może przyspieszyć, aż półki znów będą pełne. Im bardziej responsywna jest linia montażowa, tym bardziej fabryka może przez cały czas utrzymywać wypełnione półki na odpowiednim poziomie.
Przeciwieństwem tego byłaby pętla dodatniego sprzężenia zwrotnego. W takim przypadku im więcej było Produktu X, tym szybciej zakład wytwarzałby więcej. Ten typ systemu łatwo wymyka się spod kontroli. W przeciwieństwie do tego pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego podlega samoregulacji.
Przykłady
Jedną z bardzo dobrze poznanych pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego jest cykl menstruacyjny u kobiet, podwzgórze produkuje hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH). GnRH sygnalizuje przysadce mózgowej, aby wytwarzała hormon folikulotropowy (FSH). FSH nakazuje jajnikom wytwarzanie estrogenu. Wysoki poziom estrogenu (a także progesteronu i testosteronu, które są regulowane przez podobne pętle) hamuje następnie produkcję GnRH. Powoduje to, że przysadka wytwarza mniej FSH, co z kolei powoduje, że jajniki wytwarzają mniej estrogenu.
Kolejna pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego reguluje kwasowość pochwy Normalne pH pochwy wynosi około 4 - lekko kwaśne. Pomaga to zapobiegać rozwojowi problematycznych bakterii i chorób przenoszonych drogą płciową. W rzeczywistości jedną z cech charakterystycznych bakteryjnego zapalenia pochwy jest pH powyżej 5. Kwas mlekowy, który utrzymuje to pH, jest wytwarzany przez pałeczki kwasu mlekowego - część normalnej flory pochwy. Bakterie te rosną szybciej i wytwarzają więcej kwasu przy wyższym pH. Następnie, gdy pH zbliża się do 4, zwalniają i zatrzymują się. W ten sposób regulowane jest pH w pochwie. Wyjaśnia również niektóre różnice w pH pochwy u różnych kobiet. PH zmienia się w zależności od konkretnych bakterii, które są obecne.
Poszukiwanie homeostazy
Jednym słowem kluczowym, które jest ważne w zrozumieniu pętli negatywnych opinii, jesthomeostaza. Homeostaza jest definiowana jako tendencja systemu do stabilności. Homeostaza jest bardzo ważna w organizmie człowieka. Wiele systemów musi samoregulować się, aby organizm pozostawał w optymalnym dla zdrowia zakresie.
Niektóre systemy, które regulują poprzez negatywne sprzężenie zwrotne w celu osiągnięcia homeostazy, obejmują:
- Ciśnienie krwi
- Temperatura ciała
- Stężenie cukru we krwi
Kiedy ludzie mają problemy z utrzymaniem tych systemów, może to być spowodowane stanem chorobowym, który wpływa na odpowiedzialną pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego.
Na przykład w cukrzycy trzustka nie reaguje prawidłowo na wysoki poziom cukru we krwi, wytwarzając więcej insuliny, aw cukrzycy typu 1 dzieje się tak, ponieważ nie ma komórek, które mogłyby wytwarzać insulinę. Układ odpornościowy człowieka uszkodził lub zniszczył „fabrykę”.
W cukrzycy typu 2 dzieje się tak, ponieważ trzustka nie jest tak wrażliwa na sygnały cukru we krwi z organizmu. Dlatego nie produkujedość insulina w odpowiedzi na wzrost poziomu cukru we krwi. W obu przypadkach osoba nie jest już w stanie utrzymać homeostazy w swoim układzie cukru we krwi bez pomocy medycznej lub behawioralnej interwencji.
-and-std-risk.jpg)
