Negativna povratna informacija odnosi se na kontrolnu petlju u kojoj izlazna varijabla ima inhibicijski učinak na ulaznu varijablu. U ljudskom su tijelu negativne povratne informacije posebno ključne za hormonalnu homeostazu. U ispitivanju hormonalne funkcije, kontrolne petlje se ispituju na pogreške.
Što su negativne povratne informacije?
U ljudskom su tijelu negativne povratne informacije posebno ključne za homeostazu hormona. Medicinska povratna informacija naziva se i povratnom informacijom i odgovara biološkoj kontrolnoj petlji. U tim kontrolnim petljama izlazna varijabla djeluje natrag na ulaznu varijablu. Povratne informacije su pretežno negativne u ljudskim organizmima. Negativne povratne informacije nazivaju se i negativne povratne informacije. U tim kontrolnim petljama, izlazna varijabla ima inhibirajući učinak na ulaznu varijablu. Zbog toga se izlazna varijabla petlji negativne povratne sprege naziva i regulator. Suprotno negativnoj povratnoj sprezi je pozitivna povratna sprega, gdje izlazna varijabla pojačava ulaznu varijablu. U medicini se teorija kibernetskih sustava koristi za matematičku analizu povratnih petlji. Negativne povratne informacije u ljudskom organizmu su ili supstraktivna inhibicija ili podjela povratnih informacija s količničkom inhibicijom. Obje vrste negativnih povratnih informacija, zajedno sa sustavima pozitivnih povratnih informacija, izvršavaju regulatorne zadatke u ljudskom tijelu, kontrolirajući, na primjer, sekreciju žlijezde ili hormon uravnotežiti. U području tehnike negativne povratne sprege koriste se u smislu upravljačke petlje, na primjer za regulaciju temperature pomoću termostata.
Funkcija i zadatak
Negativne povratne informacije uspostavljaju homeostazu. Tako održavaju ravnotežu u raznim sustavima unutar dopuštenih granica. Prvi korak negativne povratne informacije je uvijek mjerenje određene veličine. U drugom se koraku rezultati mjerenja koriste za smanjivanje odgovarajućih veličina. Negativne povratne informacije su stoga regulatori, poput onih koji igraju ulogu u održavanju konstantne tjelesne temperature u organizmu toplokrvnih životinja. Međutim, negativne povratne informacije također su ključne za procese gen aktivnost. Jednako su važni i krugovi za kontrolu negativnih povratnih informacija za hormon uravnotežitičija je ravnoteža presudna za mnoge tjelesne funkcije. Na primjer, kako bi se zadržalo lučenje hormona iz žlijezda uravnotežiti, Neki hormoni inhibiraju vlastitu sintezu nakon oslobađanja. Ovi hormoni poznati su i pod nazivom autokrine. Izlučujuće stanice autokrinih hormoni su sami opremljeni receptorima na koje se dotični hormon može vezati i pokrenuti signalnu kaskadu iznutra. Protupovezivanje igra ulogu prije svega u aktivnosti glandotropnih stanica u adenohipofizi. Ovdje na sintezu hormona utječe i struja koncentracija hormona u krv. Sinteza krv hormoni stimuliraju kontrolni hormon adenohipofize i tako reguliraju daljnju proizvodnju hormona bilo izravno na hipofizi ili putem hipotalamus. Na primjer, sinteza dva hormona CRH i ACTH doživljava jaču inhibiciju što je veća koncentracija of glukokortikoidi u krv. Slično tome, što je viša razina hormoni štitnjače u krvi, manje hormona TRH i TSH se sintetiziraju. Sinteza FSH, GnRH i LH također je negativno reguliran povratnim informacijama. U muškaraca, visoka razina u krvi FSH, LH i GnRH inhibiraju sintezu. S druge strane, kod žena visoka koncentracija of estrogeni, FSH a LH djeluje inhibitorno na sintezu ovih hormona. Kao sustav za kontrolu povratnih informacija i time najviša točka svih povratnih informacija, središnja živčani sustav stupa u akciju, gdje su sustavi povratnih informacija povezani na osnovni način. Konkretno, hormonski upravljački krugovi sustava Štitnjača djeluju izravno na ovaj kontrolni centar i inhibiraju oslobađanje hormonski stimulirajućih tvari u hipotalamus.
Bolesti i poremećaji
Razni događaji i bolesti oštećuju hormonske upravljačke krugove, a time i mnoge negativne povratne mehanizme u ljudskom tijelu. Test hormonske funkcije provjerava jesu li hormonski kontrolni krugovi netaknuti. Pacijentu se ubrizgavaju kontrolni hormoni tijekom ovih testova inhibicije i stimulacije. Ako je administraciju kontrolnih hormona pokazuje odgovarajuće učinke na hormonalnu ravnotežu, tada su upravljački krugovi i mehanizmi negativne povratne sprege u organizmu vjerojatno netaknuti. Ako hormonski povratni krugovi nisu netaknuti, u većini slučajeva dolazi do zatajenja samih endokrinih žlijezda . S druge strane, na kontrolni centar više razine također može utjecati gubitak funkcije i tako, na primjer, više ne luči kontrolne hormone specifične za organe. Ako mehanizmi negativne povratne sprege u hormonskom sustavu nisu povezani s bolestima organa, ali proizvodnja hormona ipak više ne može biti regulirana putem kontrolnih krugova, degenerirane stanice hormona mogu biti uzrok regulatornih problema. Međutim, degeneracija hormonskih stanica, poput onih u Štitnjača, prilično je rijetka. Sami hormoni se također mogu degenerirati pod određenim okolnostima i tako onemogućiti upravljačke krugove negativne povratne sprege. Međutim, ovaj je fenomen također vrlo rijedak. Teoretski, mutacija regulatornih tvari u sustavima negativne povratne sprege također je mogućnost za poremećene regulatorne krugove. U endokrilni sustav, mutacija leptina nedavno je povezan sa gojaznost na primjer kod male djece. Budući da su krugovi biološkog upravljanja čvrsto povezane mreže, pogreška povratne sprege u samo jednom od sustava također može uzrokovati pogreške u ostalim sustavima. Stoga su simptomi pogrešaka povratnih informacija izuzetno široki. To se posebno odnosi na endokrilni sustav, budući da su njegovi regulatorni krugovi u posebno bliskoj interakciji. Osim hormonalnih tegoba, problemi s termoregulacijom tijela mogu nastati i zbog pogrešaka u negativnim povratnim informacijama.
