A negatív visszacsatolási hurkok fontos szerepet játszanak abban, hogy az emberi test rendszerei közül mennyi marad kontroll alatt. A negatív visszacsatolási hurok, más néven gátló hurok, egyfajta önszabályozó rendszer. Negatív visszacsatolási ciklusban megnövekedett teljesítménytól tőla rendszer gátolja a jövőbeni termeléstáltala rendszer. Más szavakkal, a rendszer a gyártás leállításával szabályozza, hogy mennyi terméket állít elő, amikor a kibocsátás szintje vagy a felhalmozott termék mennyisége túl magas lesz.
A negatív visszacsatolási rendszerek felelősek az emberi test sokféle hormonszabályozásáért. Jól tudják tartani a kimenet viszonylag állandó szintjét.
David P. Hall / Getty ImagesNegatív visszacsatolási hurkok kezelik a termelést
Képzelje el, hogy a test gyárilag gyártja az X terméket. Ezenkívül képzelje el, hogy a túl sok X termék előállítása drága és pazarló. Ezért a testnek szüksége van arra, hogy leállítsa a gyárat, amikor elegendő X termék készült. Negatív visszacsatolási cikluson keresztül teszi ezt. Ez azt jelenti, hogy a gyártás sebessége érzékeny az X termék mennyiségére. Amikor elkezd felépülni, a gyártás lelassul, majd leáll.
Hasznos lehet úgy gondolni a gyárra, mint egy nagy nagy futószalagra, amely a végén polcokat táplál. Amikor a polcok megtelnek, a vonalnak lassulnia kell. Nincs hova tenni a terméket. Ha azonban a polcok üresek, akkor bőven van hely. A futószalag felgyorsulhat, amíg a polcok meg nem telnek. Minél érzékenyebb a futószalag, annál jobban tudja a gyár folyamatosan a megfelelő szinten tartani a polcokat.
Ennek ellentéte pozitív visszacsatolási hurok lenne. Ebben az esetben minél több az X termék, annál gyorsabban fog többet termelni az üzem. Ez a típusú rendszer könnyen kikerül az irányításból. Ezzel szemben a negatív visszacsatolási hurok önszabályozó.
Példák
Az egyik nagyon jól ismert negatív visszacsatolási hurok a női menstruációs ciklus.A hipotalamusz gonadotropin-felszabadító hormont (GnRH) termel. A GnRH jelzi az agyalapi mirigyet, hogy follikulusstimuláló hormont (FSH) termeljen. Az FSH azt mondja a petefészkeknek, hogy termeljenek ösztrogént. A magas ösztrogénszint (valamint a progeszteron és a tesztoszteron, amelyeket hasonló hurkok szabályoznak) gátolja a GnRH termelését. Ennek következtében az agyalapi mirigy kevesebb FSH-t termel, ami viszont a petefészkekben kevesebb ösztrogént termel.
Egy másik negatív visszacsatolási hurok szabályozza a hüvely savasságát, a normális hüvelyi pH körülbelül 4 - enyhén savas. Ez segít megelőzni a problémás baktériumok és az STD-k szaporodását. Valójában a bakteriális vaginosis egyik jellemzője az 5 feletti pH. Az ezt a pH-t fenntartó tejsavat a normál hüvelyflóra részét képező lactobacillusok alkotják. Ezek a baktériumok gyorsabban növekednek, és magasabb pH-nál több savat termelnek. Aztán, amikor a pH 4 közelébe kerül, lelassulnak és leállnak. Így szabályozzák a hüvelyben a pH-t. Ez megmagyarázza a nők hüvelyi pH-jának néhány különbségét is. A pH a jelenlévő specifikus baktériumoktól függően változik.
Homeosztázis keresése
Az egyik kulcsszó, amely fontos a negatív visszacsatolási ciklusok megértésében, azhomeosztázis. A homeosztázist a rendszer stabilitásra való hajlamaként határozzák meg. A homeosztázis nagyon fontos az emberi testben. Számos rendszernek önszabályozásra van szüksége ahhoz, hogy a test az egészség szempontjából optimális tartományban maradjon.
Néhány olyan rendszer, amely negatív visszacsatolással szabályozza a homeosztázis elérését, a következők:
- Vérnyomás
- Testhőmérséklet
- Vércukor
Ha az egyéneknek problémái vannak e rendszerek fenntartásával, akkor ez egy olyan betegségállapot miatt következhet be, amely befolyásolja a felelős negatív visszacsatolási ciklust.
Például cukorbetegség esetén a hasnyálmirigy nem reagál megfelelően a magas vércukorszintre azzal, hogy több inzulint termel.Az 1. típusú cukorbetegségben ez azért van, mert nincsenek sejtek az inzulin előállításához. Egy személy immunrendszere károsította vagy megsemmisítette a "gyárat".
2-es típusú cukorbetegségben ez azért van, mert a hasnyálmirigy nem annyira érzékeny a test vércukorszintjeleire. Ezért nem termelelég az inzulin a vércukorszintre reagálva emelkedik. Mindkét esetben az illető orvosi vagy magatartási beavatkozás nélkül már nem képes fenntartani a vércukorrendszerében a homeosztázist.
.jpg)
