در زیست شناسی و پزشکی ، مکانیسم های بازخورد برای حفظ حالت های مختلف تعادل در یک سیستم کار می کنند. این نیز به عنوان هموستاز نامیده می شود. چنین بازخوردهایی در بدن یافت می شود ، به عنوان مثال ، در حفظ درجه حرارت بدن و در سیستم هورمونی. از بازخورد به عنوان بازخورد نیز یاد می شود.
بازخورد چیست؟
مثالی از بازخورد مثبت است شیر تولید در زنانی که اخیراً زایمان کرده اند. مکیدن نوزاد در سینه مادر باعث تحریک تولید هورمون می شود اکسی توسین. در بازخورد ، بین فرآیندهای متقابل و بازخورد متمایز قائل می شوند. در مورد بازخورد منفی ، این معمولاً بازخورد منفی است. در اینجا ، متغیر خروجی در سیستم تأثیر مهاری بر روی متغیر ورودی دارد. از طرف دیگر ، بازخوردهای مثبت به فرآیندهای بازخورد مثبت تعلق دارند. مکانیسم بازخورد دقیقاً مخالف مکانیسم بازخورد منفی است. در اینجا ، متغیر خروجی متغیر ورودی را تقویت می کند. نمونه ای از بازخورد مثبت اصطلاحاً Circulus vitiosus است.
کارکرد و وظیفه
مکانیسم های بازخورد برای حفظ تعادل در سیستم های مختلف بدن ضروری است. هموستاز (تعادل) ، به نوبه خود ، برای همه فرآیندهای بدن مهم است که به روشی فیزیولوژیکی اتفاق می افتند. به عنوان مثال ، حتی نوسانات جزئی در خون pH عواقب تهدید کننده ای برای بدن انسان دارد. بازخورد منفی ، نوعی بازخورد منفی ، عنصر مهمی از حلقه کنترل هومیوستاتیک است. هدف از بازخورد منفی تثبیت یک متغیر خاص در حلقه کنترل است. بازخورد منفی همیشه زمانی اتفاق می افتد که محصول نهایی در حلقه کنترل اثر مهاری بر روی محصول در ابتدای زنجیره واکنش داشته باشد. بازخورد منفی یک مکانیسم کاهش دهنده خود است. این مربوط به واکنشهای اساسی در تنظیم متابولیسم است و بنابراین بخشی از بسیاری از فرآیندهای بدن است. مثالی از مکانیسم بازخورد منفی حلقه کنترل هورمونی است غده تیروئید، حلقه کنترل تیروتروپیک نیز نامیده می شود. غده تیروئید تولید و ذخیره می کند هورمون تری یدوتیرونین (T3) و تترایودوتیرونین (T4). چه موقع و در چه چیزی غلظت la هورمون به داخل آزاد می شوند خون توسط حلقه کنترل هورمونی تعیین می شود. هیپوتالاموس و غده هیپوفیز نقش مهمی در این حلقه کنترل دارند. غده هیپوفیز معیارهای سطح هورمون تیروئید در خون و هورمون تحریک کننده تیروئید را آزاد می کند (TSH) در صورت کمبود T3 و T4. TSH، همچنین به عنوان تیروتروپین شناخته می شود ، دارای اثر تحریک رشد در غده تیروئید و همچنین تولید هورمون را تحریک می کند. برعکس ، بیش از حد تیروئید است هورمون در خون از انتشار جلوگیری می کند TSH، به طوری که غده تیروئید در نتیجه تولید خود را کاهش می دهد هورمونهای تیروئید. علاوه بر این حلقه کنترل اصلی ، حلقه های بازخورد دیگری نیز در حلقه کنترل تیروئید وجود دارد ، مانند حلقه کنترل Brokken-Wiersinga-Prummel یا تنظیم از طریق بازخورد با هیپوتالاموس و با هورمون آزاد كننده تیروتروپین (TRH) كه در آنجا تولید می شود. بازخورد مثبت همیشه هنگامی وجود دارد که متغیر خروجی در یک سیستم بر روی خود تأثیر تقویت کند. این بخشی از بازخورد مثبت است. مکانیسم های بازخورد مثبت فیزیولوژیکی در بدن بسیار کم است. مثالی از بازخورد مثبت است شیر تولید در زنان در هنگام زایمان. مکیدن نوزاد در سینه مادر باعث تحریک تولید هورمون می شود اکسی توسین. این به نوبه خود تحریک می کند شیر تولید در پستان. در نتیجه ، کودک بیشتر ، بیشتر می نوشد اکسی توسین در نتیجه آزاد می شود و تولید شیر دوباره افزایش می یابد. اگر کودک دیگر برای نوشیدن در پستان قرار نگیرد ، سطح اکسی توسین کاهش می یابد و تولید شیر کاهش می یابد. فرآیندهای بازخورد مثبت آسیب شناختی به شکل یک دور باطل بیشتر در بدن دیده می شود.
بیماری ها و بیماری ها
مثالی از مکانیسم بازخورد مثبت در روند بیماری است قلب شکست. قلب گفته می شود که نارسایی هنگامی رخ می دهد که قلب دیگر قادر به تأمین آن نیست حجم خون مورد نیاز بدن در نتیجه ، ظرفیت جسمی کاهش یافته است. علل شایع قلب شکست هستند سکته, فشار خون بالا or فیبریلاسیون دهلیزی. نقص دریچه قلب نیز می تواند منجر شود نارسایی قلبیبدن اکنون سعی می کند این را جبران کند نارسایی قلبی با کاهش مقاومت خون عروق به طوری که قلب مجبور است هنگام پمپاژ نیروی کمتری وارد کند. علاوه بر این ، ظرفیت پمپاژ قلب در هر دقیقه افزایش می یابد ، به این معنی که قلب تندتر می زند. با این حال ، به عنوان یک نتیجه از گسترش عروق، خون بسیار کمی به رگهای خونی محیطی می رسد ، به عنوان مثال در کلیه ها. در کلیه عروق، سلول های تخصصی ثبت نام می کنند فشار خون و اگر فشار خون خیلی کم است ، باعث می شود از طریق مدار کنترل هورمونی افزایش یابد ، رنین-انژیوتانسین-آلدوسترون سیستم. برای رسیدن به این ، بیشتر آب از ادرار بهبود می یابد ، به طوری که خون حجم افزایش می یابد و همراه با آن فشار داخل رگ های خونی. برای پمپاژ خون افزایش یافته حجم از طریق بدن ، قلب آسیب دیده اکنون باید حتی بیشتر از قبل اعمال فشار کند. شرط قلب خراب می شود و نارسایی قلبی افزایش. با این حال ، بیماری در بدن همچنین می تواند ناشی از اختلال در حلقه های بازخورد منفی باشد. در مدار کنترل تیروئید ، اختلالات در حلقه بازخورد رهبری به یکی از دو پرکاری تیروئید or کم کاری تیروئید. در خودمختاری تیروئید ، غده تیروئید کاملاً مستقل از حلقه کنترل عمل می کند. اختلال در حلقه کنترل نیز می تواند توسط یک بیماری خود ایمنی ایجاد شود. که در بیماری گریوسبه عنوان مثال ، بدن به اصطلاح گیرنده TSH تولید می کند autoantibodies. اینها همان تأثیر TSH در غده تیروئید را دارند غده هیپوفیز، به طوری که این گیرنده های TSH autoantibodies رهبری به افزایش تولید هورمونهای تیروئید. غده هیپوفیز پس از آن دیگر هیچ تاثیری در فعالیت های غده تیروئید ندارد و کل مکانیسم بازخورد منفی کاملاً بی اثر است. نتیجه این است پرکاری تیروئید با علائمی مانند ریزش مو, اسهال، عدم تحمل گرما ، کاهش وزن و پوکی استخوان.