Tilbakemelding

I biologi og medisin brukes tilbakemeldingsmekanismer for å opprettholde forskjellige likevektstilstander i et system. Dette blir også referert til som homeostase. Slik Tilbakemelding kan finnes i kroppen, for eksempel for å opprettholde kroppstemperaturen og i det endokrine systemet. Tilbakemelding er også kjent som Tilbakemelding.

Hva er tilbakemeldingene?

Når det gjelder tilbakemelding, skilles det mellom negative og positive tilbakemeldingsprosesser. Negativ tilbakemelding er stort sett negativ tilbakemelding. Her har utgangsvariabelen i systemet en hemmende effekt på inngangsvariabelen. Den positive tilbakemeldingen derimot tilhører de positive tilbakemeldingsprosessene.

Tilbakemeldingsmekanismen er nøyaktig motsatt av den negative tilbakemeldingsmekanismen. Utgangsvariabelen her forsterker inngangsvariabelen. Et eksempel på positive tilbakemeldinger er den såkalte ondskaps sirkel.

Funksjon & oppgave

Tilbakemeldingsmekanismer er avgjørende for å opprettholde balansen i forskjellige kroppssystemer. Homeostase (balanse) er derimot viktig slik at alle kroppens prosesser kan foregå på en fysiologisk måte. Selv små svingninger i blodets pH-verdi kan for eksempel få livstruende konsekvenser for menneskekroppen.

Negativ tilbakemelding, en form for negativ tilbakemelding, er et viktig element i den homeostatiske kontrollsløyfen. Målet med negativ tilbakemelding er å stabilisere en viss variabel i kontrollsløyfen. En negativ tilbakemelding oppstår alltid når sluttproduktet i kontrollsløyfen har en hemmende, dvs. hemmerende effekt på produktet som er i begynnelsen av reaksjonskjeden.

Så negativ tilbakemelding er en selvreduserende mekanisme. Dette er en av de grunnleggende reaksjonene i metabolsk regulering og er derfor en del av mange prosesser i kroppen. Et eksempel på en negativ tilbakemeldingsmekanisme er skjoldbruskens hormonelle kontrollsløyfe, også kjent som skjoldbruskkjertelkontrollsløyfen. Skjoldbruskkjertelen produserer og lagrer hormonene triiodothyronine (T3) og tetraiodothyronine (T4). Når og i hvilken konsentrasjon hormonene blir introdusert i blodet, bestemmes av den hormonelle kontrollkretsen.

Hypothalamus og hypofysen spiller en viktig rolle i dette kontrollsystemet. Hypofysen måler skjoldbruskkjertelhormonnivået i blodet og frigjør det skjoldbruskstimulerende hormonet (TSH) når det er mangel på T3 og T4. TSH, også kjent som tyrotropin, har en vekststimulerende effekt på skjoldbruskkjertelen og stimulerer også produksjonen av hormoner. Motsatt hindrer for mange skjoldbruskhormoner i blodet frigjøringen av TSH, slik at skjoldbruskkjertelen deretter reduserer produksjonen av skjoldbruskhormoner.

I tillegg til denne hovedkontrollsløyfen, er det andre tilbakekoblingssløyfer i skjoldbruskkjertelens kontrollsløyfe, for eksempel Brokken-Wiersinga-Prummel kontrollsløyfe eller regulering gjennom tilbakemelding med hypothalamus og tyrotropinfrigjørende hormon (TRH) produsert der.

Det er alltid positive tilbakemeldinger når utgangsvariabelen har en forsterkende effekt på seg selv i et system. Det er en del av de positive tilbakemeldingene. Det er veldig få fysiologiske positive tilbakemeldingsmekanismer i kroppen. Et eksempel på positive tilbakemeldinger er melkeproduksjon hos kvinner som nylig har født. Ammet av babyen på mors bryst stimulerer produksjonen av hormonet oksytocin. Dette stimulerer igjen produksjonen av melk i brystet. Som et resultat drikker barnet mer, følgelig frigjøres mer oksytocin og melkeproduksjonen øker igjen. Hvis barnet ikke lenger blir lagt på brystet for å drikke, synker oksytocinnivået og melkeproduksjonen synker.

Patologiske positive tilbakemeldingsprosesser i form av en ond sirkel er vanligere i kroppen.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer og plager

Et eksempel på en positiv tilbakemeldingsmekanisme i løpet av en sykdom er hjertesvikt. Hjertesvikt er når hjertet ikke lenger er i stand til å gi blodvolumet som kreves av kroppen. Som et resultat er det en redusert fysisk spenst. Vanlige årsaker til hjertesvikt er hjerteinfarkt, høyt blodtrykk eller atrieflimmer. Hjerteventilfeil kan også føre til hjertesvikt.

Kroppen prøver å kompensere for denne hjertesvikt ved å senke motstanden i blodkarene slik at hjertet må utøve mindre kraft når du pumper. I tillegg øker hjertets pumpekapasitet per minutt, noe som betyr at hjertet slår raskere. På grunn av utvidelsen av karene ankommer det imidlertid for lite blod i de perifere blodkarene, for eksempel i nyrene. I nyrefartøyene registrerer spesialiserte celler blodtrykket, og hvis blodtrykket er for lavt, bruk en hormonell kontrollkrets, renin-angiotensin-aldosteron-systemet, for å heve blodtrykket. For å gjøre dette utvinnes mer vann fra urinen, slik at blodvolumet og dermed trykket i blodkarene øker. For å pumpe det økte blodvolumet gjennom kroppen, må det skadede hjertet nå utøve enda mer kraft enn før. Tilstanden til hjertet forverres, og hjertesvikt øker.

Imidlertid kan sykdommer i kroppen også oppstå fra forstyrrelser i negative tilbakemeldingssløyfer. I skjoldbruskkjertelen kontroll fører forstyrrelser i tilbakemeldingene til enten en overaktiv skjoldbrusk eller en underaktiv skjoldbrusk. Med skjoldbrusk-autonomi fungerer skjoldbruskkjertelen helt uavhengig av kontrollsløyfen.

En forstyrrelse i kontrollsløyfen kan også utløses av en autoimmun sykdom. Ved Graves 'sykdom produserer for eksempel kroppen såkalte TSH-reseptor autoantistoffer. Disse har samme effekt på skjoldbruskkjertelen som TSH i hypofysen, slik at disse antistoffene av TSH-reseptoren fører til en økt produksjon av skjoldbruskhormoner. Hypofysen har da ikke lenger noen innflytelse på skjoldbruskkjertelens aktiviteter, hele negativ tilbakemeldingsmekanisme forblir helt ineffektiv. Resultatet er hypertyreose med symptomer som hårtap, diaré, varmeintoleranse, vekttap og osteoporose.