Biologijoje ir medicinoje grįžtamojo ryšio mechanizmai padeda palaikyti įvairias sistemos pusiausvyros būsenas. Tai dar vadinama homeostaze. Tokie atsiliepimai yra organizme, pavyzdžiui, palaikant kūno temperatūrą ir hormoninėje sistemoje. Grįžtamasis ryšys taip pat vadinamas grįžtamuoju ryšiu.
Kas yra grįžtamasis ryšys?
Teigiamų atsiliepimų pavyzdys yra pieno neseniai pagimdžiusių moterų produkcija. Kūdikio motinos krūties čiulpimas skatina hormono gamybą oksitocinas. Grįžtamajame ryšyje išskiriami priešinio ir bendro grįžtamojo ryšio procesai. Neigiamų atsiliepimų atveju tai dažniausiai būna neigiami atsiliepimai. Čia sistemos išvesties kintamasis slopina įvesties kintamąjį. Kita vertus, teigiami atsiliepimai priklauso teigiamo grįžtamojo ryšio procesams. Grįžtamojo ryšio mechanizmas yra visiškai priešingas neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmui. Čia išvesties kintamasis sustiprina įvesties kintamąjį. Teigiamų atsiliepimų pavyzdys yra vadinamasis Circulus vitiosus.
Funkcija ir užduotis
Grįžtamojo ryšio mechanizmai yra būtini norint išlaikyti pusiausvyrą įvairiose kūno sistemose. Homeostazė (subalansuoti), savo ruožtu, svarbu, kad visi kūno procesai vyktų fiziologiškai. Pavyzdžiui, net nedideli svyravimai kraujas pH turi gyvybei pavojingų pasekmių žmogaus organizmui. Neigiami atsiliepimai, neigiamų atsiliepimų forma, yra svarbus homeostatinio valdymo ciklo elementas. Neigiamų atsiliepimų tikslas yra stabilizuoti tam tikrą kintamąjį valdymo cikle. Neigiamas grįžtamasis ryšys visada atsiranda, kai kontrolinės kilpos galutinis produktas reakcijos grandinės pradžioje turi produktą slopinantį poveikį. Todėl neigiamas grįžtamasis ryšys yra savęs mažinimo mechanizmas. Tai priklauso pagrindinėms medžiagų apykaitos reguliavimo reakcijoms ir yra daugelio organizmo procesų dalis. Neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmo pavyzdys yra Skydliaukė, dar vadinama tirotropine valdymo kilpa. Skydliaukė gamina ir saugo hormonai trijodtironinas (T3) ir tetraiodotironinas (T4). Kada ir kuo koncentracija As hormonai yra išleidžiami į kraujas lemia hormoninės kontrolės kilpa. pagumburis ir hipofizio liauka vaidina svarbų vaidmenį šioje kontrolėje. hipofizio liauka priemonės skydliaukės hormonų kiekis kraujas ir išleidžia skydliaukę stimuliuojantį hormoną (SSH), kai trūksta T3 ir T4. SSH, taip pat žinomas kaip tirotropinas, turi augimą stimuliuojantį poveikį Skydliaukė taip pat stimuliuoja hormonų gamybą. Priešingai, per daug skydliaukės hormonai kraujyje slopina išsiskyrimą SSH, todėl skydliaukė sumažina jos gamybą skydliaukės hormonai. Be šios pagrindinės valdymo kilpos, skydliaukės valdymo kilpoje yra ir kitų grįžtamųjų ryšių, tokių kaip „Brokken-Wiersinga-Prummel“ valdymo kilpa arba reguliavimas per grįžtamąjį ryšį su pagumburis ir su ten gaminamu tirotropiną atpalaiduojančiu hormonu (TRH). Teigiamas grįžtamasis ryšys visada yra tada, kai sistemos išvesties kintamasis stiprina save. Tai yra teigiamų atsiliepimų dalis. Fiziologinių teigiamų atsiliepimų mechanizmų organizme yra labai nedaug. Teigiamų atsiliepimų pavyzdys yra pieno gimdančių moterų produkcija. Kūdikio motinos krūties čiulpimas skatina hormono gamybą oksitocinas. Tai savo ruožtu stimuliuoja pieno gamyba krūtyse. Dėl to kūdikis geria daugiau, daugiau oksitocinas todėl išsiskiria ir pieno gamyba vėl didėja. Jei vaikas nebėra paguldytas prie krūties gerti, oksitocino lygis sumažėja, o pieno gamyba sumažėja. Patologiniai teigiamo grįžtamojo ryšio procesai užburto rato pavidalu organizme yra dažnesni.
Ligos ir negalavimai
Teigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmo pavyzdys ligos eigoje yra širdis nesėkmė širdis sakoma, kad nesėkmė įvyksta, kai širdis nebepajėgia aprūpinti apimtis organizmui reikalingo kraujo. Dėl to sumažėja fizinis pajėgumas. Dažnos priežastys širdis nesėkmės yra širdies priepuolis, aukštas kraujo spaudimas or prieširdžių virpėjimas. Taip pat gali atsirasti širdies vožtuvo defektų širdies nepakankamumas.Kūnas dabar bando tai kompensuoti širdies nepakankamumas sumažinant kraujo atsparumą laivai kad širdis pumpuodama turėtų daryti mažiau jėgos. Be to, padidėja širdies pumpavimo pajėgumas per minutę, o tai reiškia, kad širdis plaka greičiau. Tačiau dėl to, kad išsiplėtė laivai, per mažai kraujo patenka į periferines kraujagysles, pavyzdžiui, į inkstus. Viduje konors inkstas laivai, specializuotos ląstelės registruoja kraujospūdis ir, jei kraujospūdis yra per žemas, priversti jį padidėti per hormoninio valdymo grandinę reninas-angiotenzinas-aldosteronas sistema. Norėdami tai pasiekti, dar daugiau vanduo yra pašalinamas iš šlapimo, kad kraujas apimtis padidėja ir kartu slėgis kraujagyslėse. Išpumpuoti padidėjusį kraują apimtis per kūną pažeista širdis dabar turi daryti dar daugiau jėgos nei anksčiau. būklė širdies pablogėja ir širdies nepakankamumas dideja. Tačiau ligos organizme gali atsirasti ir dėl neigiamų grįžtamųjų ryšių sutrikimų. Skydliaukės valdymo grandinėje sutrikimai grįžtamojo ryšio kontūre vadovauti į bet kurį hipertireozė or Hipotirozė. Skydliaukės autonomijoje skydliaukė veikia visiškai nepriklausomai nuo kontrolės kilpos. Kontrolės kilpos sutrikimą taip pat gali sukelti autoimuninė liga. Į Graveso liga, pavyzdžiui, organizmas gamina vadinamąjį TSH receptorių autoantikūnai. Jie turi tą patį poveikį skydliaukei, kaip ir TSH hipofizio liauka, kad šie TSH receptoriai autoantikūnai vadovauti į padidėjusią skydliaukės hormonai. Tuomet hipofizė nebeturi jokios įtakos skydliaukės veiklai, o visas neigiamas grįžtamojo ryšio mechanizmas lieka visiškai neveiksmingas. Rezultatas yra hipertireozė su tokiais simptomais kaip plaukų slinkimas, viduriavimas, šilumos netoleravimas, svorio kritimas ir osteoporozė.