Bioloģijā un medicīnā atgriezeniskās saites mehānismus izmanto, lai uzturētu dažādus līdzsvara stāvokļus sistēmā. To sauc arī par homeostāzi. Tādas Atsauksmes var atrast ķermenī, piemēram, uzturot ķermeņa temperatūru un endokrīno sistēmu. Atsauksmes sauc arī par Atsauksmes.
Kādas ir atsauksmes?
Runājot par atgriezenisko saiti, tiek nošķirti negatīvie un pozitīvie atgriezeniskās saites procesi. Negatīvas atsauksmes galvenokārt ir negatīvas atsauksmes. Šeit izejas mainīgajam ir kavējoša ietekme uz ieejas mainīgo. No otras puses, pozitīvās atsauksmes pieder pie pozitīvās atsauksmes procesiem.
Atgriezeniskās saites mehānisms ir tieši pretējs negatīvās atsauksmes mehānismam. Izejas mainīgais šeit pastiprina ieejas mainīgo. Pozitīvas atsauksmes piemērs ir tā saucamais apburtais loks.
Funkcija un uzdevums
Atgriezeniskās saites mehānismi ir nepieciešami, lai saglabātu līdzsvaru dažādās ķermeņa sistēmās. Homeostāze (līdzsvars), savukārt, ir svarīga, lai visi ķermeņa procesi varētu notikt fizioloģiskā veidā. Piemēram, pat nelielas asins pH vērtības svārstības var izraisīt cilvēka dzīvībai bīstamas sekas.
Negatīvas atsauksmes, negatīvas atsauksmes veids, ir svarīgs homeostātiskās kontroles cilpas elements. Negatīvas atsauksmes mērķis ir stabilizēt noteiktu mainīgo vadības cilpā. Negatīva atgriezeniskā saite vienmēr notiek, ja gala produktam kontroles cilpā ir inhibējoša, t.i., nomācoša iedarbība uz produktu, kas atrodas reakcijas ķēdes sākumā.
Tātad negatīvas atsauksmes ir pašsamazinošs mehānisms. Šī ir viena no metabolisma regulēšanas pamatreakcijām, tāpēc tā ir daļa no daudziem procesiem organismā. Negatīvas atgriezeniskās saites mehānisma piemērs ir vairogdziedzera hormonālās vadības cilpa, kas pazīstama arī kā vairogdziedzera kontroles cilpa. Vairogdziedzeris ražo un uzglabā hormonus trijodtironīnu (T3) un tetrajodtironīnu (T4). Kad un kādā koncentrācijā hormoni tiek ievadīti asinīs, nosaka hormonālās kontroles ķēde.
Šajā kontroles sistēmā nozīmīga loma ir hipotalāmam un hipofīzei. Hipofīze mēra vairogdziedzera hormonu līmeni asinīs un atbrīvo vairogdziedzeri stimulējošo hormonu (TSH), ja trūkst T3 un T4. TSH, kas pazīstams arī kā tirotropīns, stimulē augšanu vairogdziedzerī, kā arī stimulē hormonu ražošanu. Un otrādi, pārāk daudz vairogdziedzera hormonu asinīs kavē TSH izdalīšanos, tāpēc vairogdziedzeris vēlāk samazina vairogdziedzera hormonu ražošanu.
Papildus šai galvenajai kontroles cilpai vairogdziedzera kontroles cilpā ir arī citas atgriezeniskās saites, piemēram, Brokken-Wiersinga-Prummel kontroles cilpa vai regulēšana, izmantojot atgriezenisko saiti ar hipotalāmu un tur saražoto tirotropīna atbrīvojošo hormonu (TRH).
Vienmēr ir pozitīvas atsauksmes, ja izvades mainīgajam ir pastiprinoša ietekme uz sevi sistēmā. Tā ir daļa no pozitīvajām atsauksmēm. Ķermenī ir ļoti maz fizioloģiski pozitīvu atgriezeniskās saites mehānismu. Pozitīvu atsauksmju piemērs ir piena ražošana sievietēm, kuras nesen dzemdējušas. Zīdaiņa zīdīšana ar mātes krūti stimulē oksitocīna hormona ražošanu. Tas, savukārt, stimulē piena ražošanu krūts. Tā rezultātā bērns dzer vairāk, līdz ar to izdalās vairāk oksitocīna un atkal palielinās piena ražošana. Ja bērnu vairs neliek pie krūts dzert, samazinās oksitocīna līmenis un samazinās piena ražošana.
Patoloģiski pozitīvi atgriezeniskās saites procesi apburtā loka formā ir biežāk sastopami ķermenī.
Jūs varat atrast savus medikamentus šeit
➔ Zāles aukstām pēdām un rokāmSlimības un kaites
Pozitīvas atgriezeniskās saites mehānisma piemērs slimības gaitā ir sirds mazspēja. Sirds mazspēja ir tad, kad sirds vairs nespēj nodrošināt organismam nepieciešamo asins daudzumu. Tā rezultātā ir samazināta fiziskā izturība. Bieži sirds mazspējas cēloņi ir sirdslēkmes, paaugstināts asinsspiediens vai priekškambaru mirdzēšana. Sirds vārstuļa defekti var izraisīt arī sirds mazspēju.
Ķermenis mēģina kompensēt šo sirds mazspēju, samazinot asinsvadu pretestību, lai sirds sūknējot būtu jāpieliek mazāk spēka. Turklāt sirds sūknēšanas spēja palielinās minūtē, kas nozīmē, ka sirds pukst ātrāk. Tomēr asinsvadu paplašināšanās dēļ perifērajos asinsvados, piemēram, nierēs, nonāk pārāk maz asiņu. Nieru traukos specializētās šūnas reģistrē asinsspiedienu un, ja asinsspiediens ir pārāk zems, asinsspiediena paaugstināšanai izmanto hormonālo kontroles shēmu - renīna-angiotenzīna-aldosterona sistēmu. Lai to izdarītu, no urīna tiek atgūts vairāk ūdens, lai palielinātu asins tilpumu un tādējādi spiedienu asinsvados. Lai pārsūknētu palielinātu asins daudzumu caur ķermeni, bojātajai sirdij tagad jāpieliek vēl lielāks spēks nekā iepriekš. Sirds stāvoklis pasliktinās, palielinās sirds mazspēja.
Tomēr slimības ķermenī var rasties arī no negatīvo atgriezeniskās saites cilpu traucējumiem. Vairogdziedzera kontroles cilpā atgriezeniskās saites traucējumi izraisa vai nu hiperaktīvu vai vairogdziedzera nepietiekamību. Ar vairogdziedzera autonomiju vairogdziedzeris darbojas pilnīgi neatkarīgi no vadības cilpas.
Traucējumus vadības cilpā var izraisīt arī autoimūna slimība. Piemēram, Gravesa slimības gadījumā organisms ražo tā saucamās TSH receptoru autoantivielas. Tiem ir tāda pati ietekme uz vairogdziedzeri kā TSH hipofīzē, tāpēc šīs TSH receptoru autoantivielas palielina vairogdziedzera hormonu ražošanu. Pēc tam hipofīze vairs neietekmē vairogdziedzera darbību, viss negatīvās atgriezeniskās saites mehānisms paliek pilnīgi neefektīvs. Rezultāts ir hipertireoze ar tādiem simptomiem kā matu izkrišana, caureja, karstuma nepanesamība, svara zudums un osteoporoze.
