Негативне повратне информације

Под негативне повратне информације подразумева се контролна петља у којој излазна варијабла има инхибицијски ефекат на улазну променљиву. У људском телу су негативне повратне информације посебно важне за хомеостазу хормоналне равнотеже. Током теста хормоналне функције, контролне петље се испитују на грешке.

Шта је негативна повратна информација?

Медицинске повратне информације се такође називају повратне информације и одговарају биолошкој контролној петљи. Излазна варијабла утиче на улазну варијаблу у овим контролним петљама. Повратне информације углавном су негативне у људском организму.

Негативне повратне информације такође ће бити Негативне повратне информације звани. У овим контролним петљама, излазна варијабла има инхибицијски ефекат на улазну варијаблу. Због ове везе, излазна варијабла негативних повратних петљи назива се и контролором. Супротна негативној повратној информацији је позитивна повратна информација, где излаз појачава улаз.

Теорија кибернетског система користи се у медицини за математичку анализу повратних веза. Негативне повратне информације у људском организму су или одузета инхибиција или подјела повратних информација с квоцијентном инхибицијом. Обе врсте негативних повратних информација, заједно са системима позитивних повратних информација, преузимају регулаторне задатке у људском телу и контролишу, на пример, жлездно излучивање или хормонску равнотежу.

У области технологије, негативне повратне информације се користе у смислу контролне петље, на пример за регулисање температуре помоћу термостата.

Функција и задатак

Негативне повратне информације стварају хомеостазу. На тај начин одржавате равнотежу у разним системима у дозвољеним границама. Први корак негативне повратне информације је увијек мјерење одређене количине. У другом кораку, резултати мерења користе се за смањење одговарајућих вредности. Негативна повратна спрега је стога регулатор, јер игра улогу у одржавању константне телесне температуре у организму топлокрвних животиња.

Међутим, негативне повратне информације су такође кључне за процесе активности гена. Контролне петље негативних повратних информација једнако су важне и за хормонску равнотежу, чија је равнотежа кључна за многе телесне функције. Да би излучивање хормона из жлезда било равнотежно, неки хормони, на пример, инхибирају сопствену синтезу након ослобађања. Ови хормони су такође познати као аутокрини. Излучујуће ћелије аутокриних хормона су опремљене рецепторима на које се дотични хормон може везати и покренути сигналну каскаду изнутра.

Негативне повратне информације углавном играју улогу за активност жлездотропних ћелија унутар аденохипофизе. И овде на синтезу хормона утиче тренутна концентрација хормона у крви. Синтеза хормона у крви стимулише контролни хормон аденохипофизе и тако смањује даљу производњу хормона било директно на хипофизи, било преко хипоталамуса.

На пример, синтеза два хормона ЦРХ и АЦТХ инхибира се јаче, што је већа концентрација глукокортикоида у крви. Слично томе, хормони ТРХ и ТСХ синтетишу се мање, што је већи ниво хормона штитњаче у крви.

Синтеза ФСХ, ГнРХ и ЛХ такође има негативне повратне информације. Код мушкараца, висок ниво ФСХ, ЛХ и ГнРХ у крви инхибира синтезу. Међутим, код жена висока концентрација естрогена, ФСХ и ЛХ инхибира инхибиторну синтезу ових хормона.

Централни нервни систем ступа на снагу као систем за контролу повратних информација и самим тим је главни приоритет свих повратних информација, где су системи повратних информација у основи повезани. Конкретно, хормонски контролни кругови штитњаче делују директно на овај контролни центар и инхибирају ослобађање супстанци које стимулишу хормон у хипоталамусу.

Болести и тегобе

Разни догађаји и болести оштећују хормонске контролне кругове и самим тим многе механизме негативних повратних информација у људском телу. Тест хормоналне функције проверава да ли су хормонски контролни кругови нетакнути. Током ових тестова инхибиције и стимулације, пацијенту се убризгавају контролни хормони. Ако давање контролних хормона показује одговарајуће ефекте на хормонску равнотежу, тада су контролни кругови и негативне повратне информације у организму вероватно нетакнути.

Ако хормонске повратне везе нису нетакнуте, у већини случајева долази до затајења самих хормоналних жлезда. С друге стране, контролни центар вишег нивоа такође може бити погођен функционалним губицима, па на пример, више не ослобађа контролне хормоне специфичне за орган.

Ако механизми негативне повратне спреге у хормоналном систему нису повезани са болестима органа, али производња хормона се више не може регулисати преко контролних петљи, тада дегенериране хормонске ћелије могу бити узрок регулаторних проблема. Дегенерација хормонских ћелија, попут оних у штитној жлезди, је међутим прилично ретка. Сами хормони се такође могу дегенерирати под одређеним околностима и тако онемогућити негативне повратне везе. Међутим, ова појава је такође веома ретка.

За поремећене контролне петље теоретски је могућа мутација контролних супстанци у системима негативних повратних информација. У ендокрином систему, мутација лептина је недавно повезана, на пример, с претилошћу код мале деце.

Пошто петље за биолошку контролу представљају умрежене мреже, грешка повратне спреге у само једном од система такође може узроковати грешке у осталим системима. Стога су симптоми грешке у повратним информацијама изузетно разнолики. Ово се посебно односи на хормонални систем, јер су његове контролне петље у изузетно блиској интеракцији. Поред хормоналних тегоба, проблеми са сопственом терморегулацијом тела такође могу бити последица грешака у негативном одзиву.