Biologiassa ja lääketieteessä takaisinkytkentämekanismit auttavat ylläpitämään erilaisia tasapainotiloja järjestelmässä. Tätä kutsutaan myös homeostaasiksi. Tällaisia palautteita löytyy kehosta esimerkiksi kehon lämpötilan ylläpitämisessä ja hormonaalisessa järjestelmässä. Palautetta kutsutaan myös palautteeksi.
Mikä on palaute?
Esimerkki positiivisesta palautteesta on maito äskettäin synnyttäneiden naisten tuotanto. Lapsen imeminen äidin rintaan stimuloi hormonin tuotantoa oksitosiini. Palautteessa tehdään ero vastapalautus- ja rinnakkaispalauteprosessien välillä. Negatiivisen palautteen tapauksessa tämä on yleensä negatiivista palautetta. Tässä järjestelmän lähtömuuttujalla on estävä vaikutus tulomuuttujaan. Positiiviset palautteet puolestaan kuuluvat positiivisiin palauteprosesseihin. Takaisinkytkentämekanismi on täsmälleen päinvastainen negatiivisen palautemekanismin kanssa. Tässä lähtömuuttuja vahvistaa tulomuuttujan. Esimerkki positiivisesta palautteesta on ns. Circulus vitiosus.
Tehtävä ja tehtävä
Palautemekanismit ovat välttämättömiä tasapainon ylläpitämiseksi eri kehojärjestelmissä. Homeostaasi (tasapaino) puolestaan on tärkeää, että kaikki ruumiilliset prosessit tapahtuvat fysiologisella tavalla. Esimerkiksi pienetkin vaihtelut veri pH: lla on hengenvaarallisia vaikutuksia ihmiskehoon. Negatiivinen palaute, eräänlainen negatiivinen palaute, on tärkeä osa homeostaattista ohjaussilmukkaa. Negatiivisen palautteen tarkoituksena on stabiloida tietty muuttuja ohjaussilmukassa. Negatiivinen palaute tapahtuu aina, kun kontrollisilmukan lopputuotteella on estävä vaikutus tuotteeseen reaktioketjun alussa. Negatiivinen palaute on siis itsensä vähentävä mekanismi. Tämä kuuluu aineenvaihdunnan säätelyn perusreaktioihin ja on siten osa kehon monia prosesseja. Esimerkki negatiivisesta palautemekanismista on kilpirauhanen, jota kutsutaan myös tyreotrooppiseksi säätösilmukaksi. kilpirauhanen tuottaa ja varastoi hormonit trijodityrononiini (T3) ja tetraiodotyroniini (T4). Milloin ja missä keskittyminen Ishayoiden opettaman hormonit vapautetaan veri määritetään hormonaalisen säätösilmukan avulla. hypotalamus ja aivolisäke on tärkeä rooli tässä ohjauspiirissä. aivolisäke toimenpiteet kilpirauhashormonitasot veri ja vapauttaa kilpirauhasen stimuloivaa hormonia (TSH), kun T3 ja T4 ovat puutteellisia. TSH, joka tunnetaan myös nimellä tirotropiini, on kasvua stimuloiva vaikutus kilpirauhanen ja stimuloi myös hormonituotantoa. Toisaalta liikaa kilpirauhasta hormonit veressä estävät TSH, niin että kilpirauhanen vähentää siten sen tuotantoa kilpirauhashormonit. Tämän pääohjaussilmukan lisäksi kilpirauhasen säätösilmukassa on muita palautesilmukoita, kuten Brokken-Wiersinga-Prummel -ohjaussilmukka tai säätö, hypotalamus ja siellä tuotetun tyrotropiinia vapauttavan hormonin (TRH) kanssa. Positiivista palautetta on aina läsnä, kun järjestelmän lähtömuuttujalla on vahvistava vaikutus itseensä. Se on osa positiivista palautetta. Elimistössä on hyvin vähän fysiologisia positiivisia palautemekanismeja. Esimerkki positiivisesta palautteesta on maito tuotanto naisilla synnytyksessä. Lapsen imeminen äidin rintaan stimuloi hormonin tuotantoa oksitosiini. Tämä puolestaan stimuloi maito rintojen tuotanto. Tämän seurauksena vauva juo enemmän, enemmän oksitosiini vapautuu ja maidontuotanto kasvaa jälleen. Jos lasta ei enää aseteta rintaan juomaan, oksitosiinipitoisuus laskee ja maitotuotanto vähenee. Patologiset positiiviset palauteprosessit noidankehän muodossa ovat yleisempiä kehossa.
Sairaudet ja vaivat
Esimerkki positiivisesta palautemekanismista taudin aikana on sydän vajaatoiminta. sydän epäonnistumisen sanotaan tapahtuvan, kun sydän ei enää kykene tuottamaan tilavuus kehon tarvitsema veri. Tämän seurauksena fyysinen kapasiteetti on heikentynyt. Yleiset syyt sydän epäonnistuminen on sydänkohtaus, korkea verenpaine or eteisvärinä. Sydämen venttiilin viat voivat myös johtaa sydämen vajaatoimintaKeho yrittää nyt kompensoida tämän sydämen vajaatoiminta alentamalla veren vastustuskykyä alukset niin että sydämen on kohdistettava vähemmän voimaa pumpattaessa. Lisäksi sydämen pumppauskapasiteetti minuutissa kasvaa, mikä tarkoittaa, että sydän sykkii nopeammin. Kuitenkin seurauksena laajentamisesta alukset, liian vähän verta saapuu perifeerisiin verisuoniin, esimerkiksi munuaisiin. vuonna munuainen alukset, erikoistuneet solut rekisteröivät verenpaine ja jos verenpaine on liian alhainen, saa sen nousemaan hormonaalisen ohjauspiirin kautta reniini-angiotensiinialdosteronin järjestelmään. Tämän saavuttamiseksi enemmän vesi erittyy virtsasta niin, että veri tilavuus kohoaa ja sen myötä paine verisuonissa. Lisääntyneen veren pumppaamiseksi tilavuus kehon läpi vaurioituneen sydämen on nyt kohdistettava vielä enemmän voimaa kuin ennen. ehto sydämen heikkenee ja sydämen vajaatoiminta kasvaa. Kehon sairaudet voivat kuitenkin johtua myös negatiivisten palautesilmukoiden häiriöistä. Kilpirauhasen ohjauspiirissä häiriöt palautesilmukassa johtaa joko Kilpirauhasen liikatoiminta or hypotyreoosi. Kilpirauhasen autonomiassa kilpirauhanen toimii täysin riippumatta säätösilmukasta. Ohjaussilmukan häiriö voi laukaista myös autoimmuunisairauden. Sisään Gravesin tautiesimerkiksi keho tuottaa niin sanottua TSH-reseptoria autovasta. Näillä on sama vaikutus kilpirauhaseen kuin TSH: lla aivolisäke, niin että nämä TSH-reseptorit autovasta johtaa - kilpirauhashormonit. Aivolisäkkeellä ei silloin ole enää mitään vaikutusta kilpirauhasen toimintaan, ja koko negatiivinen palautemekanismi on edelleen täysin tehoton. Tulos on Kilpirauhasen liikatoiminta oireita, kuten hiustenlähtö, ripuli, lämmön suvaitsemattomuus, laihtuminen ja osteoporoosi.