Feedback negativ

Sub feedback negativ se înțelege o buclă de control în care variabila de ieșire are un efect inhibitor asupra variabilei de intrare. În corpul uman, feedback-ul negativ este deosebit de important pentru homeostazia echilibrului hormonal. În timpul testului funcției hormonale, buclele de control sunt examinate pentru erori.

Care este feedback-ul negativ?

Feedbackul medical se mai numește feedback și corespunde unei bucle de control biologic. Variabila de ieșire afectează variabila de intrare în aceste bucle de control. Feedback-ul este predominant negativ în organismul uman.

Feedback-ul negativ va fi și el Feedback negativ numit. În aceste bucle de control, variabila de ieșire are un efect inhibitor asupra variabilei de intrare. Datorită acestei conexiuni, variabila de ieșire a buclelor de feedback negative este denumită și controler. Opusul feedback-ului negativ este feedbackul pozitiv, în care ieșirea amplifică intrarea.

Teoria sistemului cibernetic este folosită în medicină pentru analiza matematică a buclelor de feedback.Feedbackul negativ în organismul uman este fie inhibiții subtractive, fie feedback diviziv cu inhibiție a coeficientului. Ambele tipuri de feedback negativ, împreună cu sistemele de feedback pozitiv, își asumă sarcini de reglementare în corpul uman și controlează, de exemplu, secreția glandulară sau echilibrul hormonal.

În domeniul tehnologiei, feedback-ul negativ este utilizat în sensul unei bucle de control, de exemplu pentru reglarea temperaturii de către un termostat.

Funcție și sarcină

Feedback-ul negativ creează homeostază. În acest fel, mențineți echilibrul în diferite sisteme în limitele permise. Primul pas în feedback-ul negativ este întotdeauna măsurarea unei anumite cantități. În a doua etapă, rezultatele măsurătorilor sunt utilizate pentru a reduce valorile respective. Prin urmare, feedback-ul negativ este un regulator, deoarece joacă un rol, de exemplu, în menținerea unei temperaturi constante a corpului în organismul animalelor cu sânge cald.

Cu toate acestea, feedback-ul negativ este, de asemenea, crucial pentru procesele de activitate genică. Buclele de control negativ ale feedback-ului sunt la fel de importante pentru echilibrul hormonal, al cărui echilibru este crucial pentru multe funcții ale corpului. Pentru a menține echilibrul secreției hormonale de glande, unii hormoni, de exemplu, inhibă propria sinteză după ce sunt eliberați. Acești hormoni sunt cunoscuți și sub denumirea de autocrine. Celulele secretoare ale hormonilor autocrini sunt ele însele echipate cu receptori la care hormonul respectiv se poate lega și declanșează o cascada semnal în interior.

Feedback-ul negativ joacă în principal un rol în activitatea celulelor glandotrope din adenohipofiza. Tot aici, sinteza hormonilor este influențată de concentrația actuală de hormoni din sânge. Sinteza hormonilor din sânge stimulează hormonul de control al adenohipofizei și, astfel, reduce producția suplimentară de hormoni, fie direct la nivelul glandei hipofizare, fie prin hipotalamus.

Sinteza celor doi hormoni CRH și ACTH, de exemplu, este inhibată cu atât mai mult, cu cât concentrația de glucocorticoizi din sânge este mai mare. În mod similar, hormonii TRH și TSH sunt sintetizați mai puțin, cu atât nivelul de hormoni tiroidieni este mai mare.

Sinteza FSH, GnRH și LH are, de asemenea, feedback negativ. La bărbați, un nivel ridicat de sânge de FSH, LH și GnRH inhibă sinteza. La femei, în schimb, o concentrație mare de estrogeni, FSH și LH are un efect inhibitor asupra sintezei acestor hormoni.

Sistemul nervos central intră în acțiune ca un sistem de control al feedback-ului și, prin urmare, prioritatea maximă a tuturor feedback-ului, în care sistemele de feedback sunt practic interconectate. În special, circuitele de control hormonal ale tiroidei acționează direct asupra acestui centru de control și inhibă eliberarea de substanțe stimulatoare hormonale în hipotalamus.

Boli și afecțiuni

Diferite evenimente și boli afectează circuitele de control hormonal și deci multe mecanisme de feedback negative în corpul uman. Testul funcției hormonale verifică dacă circuitele de control hormonal sunt intacte. În timpul acestor teste de inhibare și stimulare, pacientului i se injectează hormoni de control. Dacă administrarea hormonilor de control arată efectele corespunzătoare asupra echilibrului hormonal, atunci circuitele de control și, de asemenea, feedback-ul negativ în organism sunt probabil intacte.

Dacă buclele de feedback hormonal nu sunt intacte, atunci în majoritatea cazurilor există o eșec al glandelor hormonale în sine. Pe de altă parte, centrul de control la nivel superior poate fi, de asemenea, afectat de pierderile funcționale și astfel, de exemplu, nu mai eliberează hormoni de control specifici organului.

Dacă mecanismele de feedback negativ din sistemul hormonal nu sunt asociate cu boli ale organelor, dar producția de hormoni nu mai poate fi reglată prin buclele de control, atunci celulele hormonale degenerate pot fi cauza problemelor de reglementare. Cu toate acestea, degenerarea celulelor hormonale precum cele din glanda tiroidă este destul de rară. Hormonii înșiși pot, în anumite circumstanțe, degenera și astfel pot dezactiva buclele de control ale feedback-ului negativ. Totuși, acest fenomen este, de asemenea, foarte rar.

Pentru buclele de control perturbate, teoretic este posibilă o mutație a substanțelor de control în sistemele de feedback negativ. În sistemul endocrin, mutația leptinei a fost legată recent, de exemplu, la obezitatea la copiii mici.

Întrucât buclele de control biologic reprezintă rețele cu o rețea strânsă, o eroare de feedback într-unul din sisteme poate provoca, de asemenea, erori în celelalte sisteme. Prin urmare, simptomele erorii de feedback sunt extrem de diverse. Acest lucru este valabil mai ales pentru sistemul hormonal, deoarece buclele de control sunt într-o interacțiune deosebit de strânsă. În plus față de plângerile hormonale, problemele cu propria termoreglare a organismului se pot datora și erorilor în feedback-ul negativ.