Повратна информација

У биологији и медицини механизми повратних информација користе се за одржавање различитих стања равнотеже у систему. Овде се говори о хомеостази. Такве Повратна информација налазе се у телу, на пример, у одржавању телесне температуре и у ендокрином систему. Повратне информације су такође познате као Повратна информација.

Шта је повратна информација?

Када је у питању повратна спрега, прави се разлика између негативних и позитивних процеса повратних информација. Негативне повратне информације углавном су негативне. Овде излазна варијабла у систему има инхибицијски ефекат на улазну променљиву. С друге стране, позитивне повратне информације припадају процесима позитивних повратних информација.

Механизам повратних информација управо је супротан механизму негативних повратних информација. Излазна варијабла овде појачава улазну варијаблу. Пример позитивних повратних информација је такозвани зачарани круг.

Функција и задатак

Механизми повратних информација су од суштинског значаја за одржавање равнотеже у различитим телесним системима. Хомеостаза (равнотежа) је важна како би се сви телесни процеси одвијали на физиолошки начин. На пример, чак и мале флуктуације у вредности пХ крви могу имати по живот опасне последице за људско тело.

Негативне повратне информације, облик негативне повратне информације, су важан елемент хомеостатске контролне петље. Циљ негативних повратних информација је стабилизирање одређене варијабле унутар контролне петље. Негативне повратне информације настају увијек када крајњи производ у контролној петљи има инхибитор, тј. Инхибирајући, учинак на производ који се налази на почетку реакцијског ланца.

Дакле, негативна повратна спрега је механизам који се смањује. Ово је једна од основних реакција у регулацији метаболизма и због тога је део многих процеса у телу. Пример механизма негативних повратних информација је хормонална петља за штитњачу, позната и као контролна петља штитњаче. Штитњача производи и складишти хормоне трииодотиронин (Т3) и тетраиодотиронин (Т4). Када и у којој концентрацији се хормони уносе у крв одређује се хормонални контролни круг.

Хипоталамус и хипофиза играју важну улогу у овом систему контроле. Хипофиза мери ниво хормона штитне жлезде у крви и ослобађа хормон који стимулише штитњачу (ТСХ) када недостаје Т3 и Т4. ТСХ, такође познат као тиреотропин, има стимулативан раст на штитну жлезду и такође стимулише производњу хормона. Супротно томе, превише хормона штитњаче у крви инхибира ослобађање ТСХ-а, тако да штитна жлезда после тога смањује производњу хормона штитне жлезде.

Поред ове главне контролне петље, у контролној петљи штитњаче постоје и друге повратне петље, попут контролне петље Броккен-Виерсинга-Пруммел или повратне информације са хипоталамусом и хормоном ослобађања тиротропина (ТРХ) који се производи тамо.

Увек постоје позитивне повратне информације када излазна варијабла појачава ефекат на себе у систему. То је део позитивних повратних информација. Постоји врло мало физиолошких механизама позитивних повратних информација у телу. Пример позитивних повратних информација је производња млека код жена које су недавно родиле. Дојиље бебе на мајчиним дојкама подстиче производњу хормона окситоцина. То са друге стране подстиче производњу млека у дојци. Као резултат тога, дете пије више, ослобађа се више окситоцина и производња млека се поново повећава. Ако дете више не ставља дојку да пије, ниво окситоцина опада и производња млека опада.

Процеси позитивних повратних информација у облику зачараног круга су чешћи у тијелу.

Овде можете пронаћи лекове

Болести и тегобе

Пример механизма позитивне повратне спреге током болести је затајење срца. Затајење срца је оно кад срце више није у стању да обезбеди количину крви која му је потребна. Као резултат тога, смањује се физичка отпорност. Чести узроци затајења срца су срчани напади, висок крвни притисак или атријална фибрилација. Кварови срчаног залистака такође могу резултирати затајењем срца.

Тело покушава да надокнади ову срчану инсуфицијенцију смањењем отпора крвних судова, тако да срце мора да испружи мање силе приликом пумпања. Поред тога, капацитет пумпања срца расте у минути, што значи да срце куца брже. Међутим, ширење жила значи да премало крви долази у периферне крвне судове, на пример у бубреге. У бубрежним судовима специјализоване ћелије региструју крвни притисак и, ако је крвни притисак низак, користите хормонски контролни круг, систем ренин-ангиотензин-алдостерон, да бисте повисили крвни притисак. Да би се то постигло, више се воде извлачи из урина, тако да се повећава волумен крви, а самим тим и притисак у крвним судовима. Да би се пумпа повећала запремином крви кроз тело, оштећено срце сада мора да изложи још више силе него раније. Стање срца се погоршава, а застој срца се повећава.

Међутим, болести у телу могу настати и из поремећаја негативних повратних петљи. У контролној петљи штитњаче, поремећаји у повратним информацијама воде или до преактивне штитњаче или до неактивне штитњаче. Са аутономијом штитне жлезде, штитњача делује потпуно независно од контролне петље.

Поремећај у контролној петљи може бити изабран и од аутоимуне болести. На пример, код Гравесове болести, тело производи такозвана аутоантитела ТСХ рецептора. Они имају исти ефекат на штитну жлезду као ТСХ хипофизе, тако да ова аутоантитела ТСХ рецептора доводе до повећане производње хормона штитне жлезде. Хипофиза тада више нема утицаја на активности штитне жлезде, цео механизам негативних повратних информација остаје у потпуности неефикасан. Резултат је хипертиреоза са симптомима попут губитка косе, пролива, нетолеранције према топлоти, губитка тежине и остеопорозе.