Sadržaj
Petlje negativne povratne sprege igraju važnu ulogu u tome koliko sustava ljudskog tijela ostaje pod kontrolom. Petlja negativne povratne sprege, također poznata kao inhibicijska petlja, vrsta je samoregulirajućeg sustava. U negativnoj povratnoj sprezi, povećani izlaz iz sustav inhibira buduću proizvodnju po sustav. Drugim riječima, sustav kontrolira koliko proizvoda proizvodi zaustavljanjem proizvodnje kada razina proizvodnje ili količina akumuliranog proizvoda postane previsoka.Sustavi negativne povratne sprege odgovorni su za mnoge vrste regulacije hormona u ljudskom tijelu. Dobri su u održavanju relativno konstantne razine proizvodnje.
Loops negativne povratne informacije upravljaju proizvodnjom
Zamislite da je tijelo tvornica koja proizvodi proizvod X. Nadalje, zamislite da je stvaranje previše proizvoda X skupo i rasipno. Stoga tijelo treba način da zaustavi tvornicu kad se napravi dovoljno proizvoda X. To čini kroz negativnu povratnu spregu. To znači da je brzina proizvodnje osjetljiva na količinu proizvoda X. Kada se počne graditi, proizvodnja se usporava, a zatim zaustavlja.
Moglo bi vam pomoći da tvornicu zamislite kao sjajnu veliku liniju za montažu koja na kraju hrani police. Kad se police napune, red se mora usporiti. Proizvod se nema gdje staviti. Međutim, ako su police prazne, prostora ima dovoljno. Linija za montažu može se ubrzati dok se police ponovno ne napune. Što je montažna linija odzivnija, tvornica više može police držati pune cijelo vrijeme na pravoj razini.
Suprotno od toga bila bi pozitivna povratna sprega. U tom slučaju, što je više bilo proizvoda X, biljka bi brže proizvodila više. Ova vrsta sustava lako izmiče kontroli. Suprotno tome, negativna povratna sprega se samoregulira.
Primjeri
Jedna vrlo dobro razumljiva negativna povratna sprega je ženski menstrualni ciklus.Hipotalamus proizvodi hormon koji oslobađa gonadotropin (GnRH). GnRH signalizira hipofizi da proizvodi folikle-stimulirajući hormon (FSH). FSH govori jajnicima da proizvode estrogen. Visoke razine estrogena (kao i progesteron i testosteron, koji se reguliraju kroz slične petlje) tada inhibiraju proizvodnju GnRH. To uzrokuje da hipofiza stvara manje FSH, što zauzvrat uzrokuje da jajnici proizvode manje estrogena.
Kako hormoni preuzimaju odgovornost za vaš menstrualni ciklus
Druga negativna povratna sprega regulira kiselost rodnice.Normalni pH rodnice je približno 4-blago kiseli. To pomaže spriječiti rast problematičnih bakterija i spolno prenosivih bolesti. Zapravo, jedno od obilježja bakterijske vaginoze je pH iznad 5. Mliječna kiselina koja održava taj pH stvara se laktobacilima - dijelom normalne vaginalne flore. Te bakterije rastu brže i proizvode više kiseline pri višem pH. Zatim, kada se pH približi 4, oni usporavaju i zaustavljaju se. Tako se regulira pH u rodnici. Također objašnjava neke razlike u pH vrijednosti rodnice kod žena. PH varira ovisno o prisutnim specifičnim bakterijama.
Traženje homeostaze
Jedna ključna riječ koja je važna za razumijevanje petlji negativnih povratnih informacija jehomeostaza. Homeostaza se definira kao tendencija sustava prema stabilnosti. Homeostaza je vrlo važna u ljudskom tijelu. Mnogi se sustavi moraju samoregulirati kako bi tijelo ostalo u optimalnim opsezima za zdravlje.
Neki sustavi koji putem negativnih povratnih informacija reguliraju postizanje homeostaze uključuju:
- Krvni tlak
- Tjelesna temperatura
- Šećer u krvi
Kada pojedinci imaju problema s održavanjem tih sustava, to može zbog stanja bolesti koje utječe na odgovornu petlju negativnih povratnih informacija.
Na primjer, kod dijabetesa gušterača ne reagira pravilno na povišeni šećer u krvi stvaranjem više inzulina, a kod dijabetesa tipa 1 to je zato što nema dostupnih stanica za stvaranje inzulina. Imunološki sustav osobe oštetio je ili uništio "tvornicu".
Kod dijabetesa tipa 2 to je zato što gušterača nije toliko osjetljiva na tjelesne signale šećera u krvi. Stoga ne proizvodidovoljno inzulin kao odgovor na šećer raste. U oba slučaja, osoba više nije u stanju održavati homeostazu u svom sustavu šećera u krvi bez pomoći medicinske ili bihevioralne intervencije.