Sisu
Negatiivse tagasiside silmustel on oluline roll selles, kui paljud inimkeha süsteemid kontrollivad. Negatiivse tagasiside ahel, tuntud ka kui inhibeeriv silmus, on teatud tüüpi isereguleeruv süsteem. Negatiivse tagasiside ahelas suurenenud väljund alates süsteem pärsib tulevast tootmist kõrval süsteemi. Teisisõnu, süsteem kontrollib, kui palju toodet ta toodab, seiskades tootmise, kui toodangu tase või kogunenud toote kogus muutub liiga kõrgeks.Negatiivse tagasiside süsteemid vastutavad inimkehas mitut tüüpi hormoonide reguleerimise eest. Nad suudavad hästi säilitada suhteliselt püsivat väljundtaset.
Negatiivse tagasiside ahelad haldavad tootmist
Kujutage ette, et keha on tehas, mis valmistab toodet X. Lisaks kujutage ette, et toote X liiga palju valmistamine on kallis ja raiskav. Seetõttu vajab kere viisi, kuidas tehas sulgeda, kui toodet X on piisavalt toodetud. Ta teeb seda negatiivse tagasiside kaudu. See tähendab, et tootmise kiirus on toote X koguse suhtes tundlik. Kui see hakkab kogunema, aeglustub tootmine ja siis seiskub.
See võib aidata mõelda tehasest kui suurest suurest konveierist, mis toidab lõpus riiuleid. Kui riiulid saavad täis, peab liin pidurduma. Toodet pole kuhugi panna. Kui aga riiulid on tühjad, on ruumi piisavalt. Konveieriliin võib kiirendada, kuni riiulid on jälle täis. Mida reageerivam on konveier, seda rohkem suudab tehas riiuleid pidevalt õigel tasemel täita.
Selle vastand oleks positiivse tagasiside silmus. Sel juhul, mida rohkem toodet X oli, seda kiiremini tegi taim rohkem. Seda tüüpi süsteem väljub kergesti kontrolli alt. Seevastu negatiivne tagasiside silmus on isereguleeruv.
Näited
Üks väga hästi mõistetud negatiivse tagasiside ahel on naiste menstruaaltsükkel.Hüpotalamus toodab gonadotropiini vabastavat hormooni (GnRH). GnRH annab hüpofüüsi signaali folliikuleid stimuleeriva hormooni (FSH) tootmiseks. FSH käsib munasarjadel östrogeeni toota. Seejärel pärsivad kõrged östrogeeni (samuti progesterooni ja testosterooni tasemed, mida reguleeritakse sarnaste ahelate kaudu) GnRH tootmist. See põhjustab hüpofüüsi vähem FSH-d, mis omakorda põhjustab munasarjades vähem östrogeeni.
Kuidas hormoonid teie menstruaaltsükli eest vastutavad
Teine negatiivse tagasiside ahel reguleerib tupe happesust.Tupe normaalne pH on ligikaudu 4-kergelt happeline. See aitab vältida probleemsete bakterite ja suguhaiguste paljunemist. Tegelikult on bakteriaalse vaginoosi üks iseloomulikke tunnuseid pH üle 5. Piimhappe, mis säilitab selle pH, toodavad laktobatsillid - osa normaalsest tupefloorast. Need bakterid kasvavad kiiremini ja toodavad kõrgema pH juures rohkem hapet. Siis, kui pH jõuab 4 lähedale, aeglustuvad ja peatuvad. Nii reguleeritakse pH tupes. See selgitab ka mõningaid naiste tupe pH erinevusi. PH varieerub sõltuvalt konkreetsetest bakteritest, mis esinevad.
Homöostaasi otsimine
Üks negatiivse tagasiside silmuste mõistmisel oluline märksõna onhomöostaas. Homöostaasi määratletakse kui süsteemi kalduvust stabiilsusele. Homöostaas on inimkehas väga oluline. Paljud süsteemid peavad ennast ise reguleerima, et keha püsiks tervise jaoks optimaalsetes vahemikes.
Mõned süsteemid, mis reguleerivad homöostaasi saavutamiseks negatiivse tagasiside kaudu, hõlmavad järgmist:
- Vererõhk
- Kehatemperatuur
- Veresuhkur
Kui inimestel on probleeme nende süsteemide hooldamisega, võib põhjuseks olla haigusseisund, mis mõjutab vastutustundlikku negatiivset tagasisidet.
Näiteks suhkurtõve korral ei reageeri pankreas kõrgele veresuhkrule korralikult, tootes rohkem insuliini 1. tüüpi diabeedi korral on see tingitud sellest, et insuliini tootmiseks pole rakke saadaval. Inimese immuunsüsteem on "tehast" kahjustanud või hävitanud.
II tüüpi diabeedi korral on see tingitud sellest, et kõhunääre ei ole nii tundlik keha veresuhkru signaalide suhtes. Seetõttu see ei toodapiisav insuliini vastusena veresuhkru tasemele tõuseb. Mõlemal juhul ei ole inimene enam võimeline säilitama veresuhkru süsteemis homöostaasi ilma meditsiinilise või käitumusliku sekkumiseta.