palaute

Biologiassa ja lääketieteessä palautemekanismeja käytetään ylläpitämään erilaisia ​​tasapainotiloja järjestelmässä. Yksi puhuu tässä homeostaasista. sellainen palaute voidaan löytää kehosta esimerkiksi ylläpitämällä kehon lämpötilaa ja endokriinisessä järjestelmässä. Palaute tunnetaan myös nimellä palaute.

Mikä on palaute?

Esimerkki positiivisesta palautteesta on äskettäin synnyttäneiden naisten maidontuotanto. Vauvan imetys äidin rinnassa stimuloi oksitosiinihormonin tuotantoa.

Palautteen suhteen tehdään ero negatiivisen ja positiivisen palautteen välillä. Negatiivinen palaute on enimmäkseen negatiivista palautetta. Tässä järjestelmän lähtömuuttujalla on estävä vaikutus tulomuuttujaan. Toisaalta positiivinen palaute kuuluu positiivisen palautteen prosesseihin.

Palautemekanismi on täysin päinvastainen kuin negatiivinen palautemekanismi. Tässä lähtömuuttuja vahvistaa tulomuuttujaa. Esimerkki positiivisesta palautteesta on ns noidankehä.

Toiminto ja tehtävä

Palautemekanismit ovat välttämättömiä tasapainon ylläpitämiseksi eri vartalojärjestelmissä. Homeostaasi (tasapaino) on tärkeä, jotta kaikki kehon prosessit voivat tapahtua fysiologisella tavalla. Esimerkiksi pienillä veren pH-arvon vaihteluilla voi olla hengenvaarallisia seurauksia ihmiskeholle.

Negatiivinen palaute, eräs negatiivisen palautteen muoto, on tärkeä osa homeostaattista kontrollisilmukkaa. Negatiivisen palautteen tavoitteena on vakauttaa tietty muuttuja ohjaussilmukassa. Negatiivinen palaute tapahtuu aina, kun kontrollisilmukan lopputuotteella on estävä, ts. Estävä vaikutus tuotteeseen, joka on reaktioketjun alussa.

Joten negatiivinen palaute on itsestään vähentyvä mekanismi. Tämä on yksi aineenvaihdunnan säätelyn perusreaktioista, ja siksi se on osa monia kehon prosesseja. Esimerkki negatiivisesta takaisinkytkentämekanismista on kilpirauhanen hormonaalinen ohjauspiiri, joka tunnetaan myös nimellä kilpirauhanen ohjauspiiri. Kilpirauhanen tuottaa ja tallentaa hormonit trijodityroniini (T3) ja tetrajodotyroniini (T4). Missä ja missä konsentraatiossa hormonit lisätään vereen, määritetään hormonaalisen ohjauspiirin avulla.

Hypotalamuksella ja aivolisäkkeellä on tärkeä rooli tässä valvontajärjestelmässä. Aivolisäke mittaa kilpirauhashormonitasoa veressä ja vapauttaa kilpirauhasta stimuloivaa hormonia (TSH), kun T3 ja T4 puuttuvat. TSH: lla, joka tunnetaan myös nimellä tyyrotropiini, on kasvua stimuloiva vaikutus kilpirauhanen ja se myös stimuloi hormonien tuotantoa. Toisaalta liian monet veressä olevat kilpirauhashormonit estävät TSH: n vapautumista, joten kilpirauhanen vähentää myöhemmin kilpirauhashormonien tuotantoa.

Tämän pääkontrollisilmukan lisäksi kilpirauhanen ohjaussilmukassa on muita takaisinkytkentäsilmukoita, kuten Brokken-Wiersinga-Prummel-kontrollisilmukka tai säätely takaisinkytkennän kautta hypotalamuksen ja siellä tuotetun tirotropiinia vapauttavan hormonin (TRH) kanssa.

Aina positiivista palautetta saadaan, kun lähtömuuttujalla on vahvistava vaikutus itseensä järjestelmässä. Se on osa positiivista palautetta. Kehossa on hyvin vähän fysiologisen positiivisen palautteen mekanismeja. Esimerkki positiivisesta palautteesta on äskettäin synnyttäneiden naisten maidontuotanto. Vauvan imetys äidin rinnalla stimuloi oksitosiinihormonin tuotantoa. Tämä puolestaan ​​stimuloi maidon tuotantoa rinnassa. Seurauksena on, että lapsi juo enemmän, oksitosiinia vapautuu enemmän ja maidontuotanto kasvaa jälleen. Jos lasta ei enää aseteta rintaan juomaan, oksitosiinitaso laskee ja maidontuotanto vähenee.

Patologiset positiiviset palauteprosessit noidankehän muodossa ovat yleisempiä kehossa.

Löydät lääkkeesi täältä

➔ Lääkkeet kylmille jaloille ja käsille

Sairaudet ja vaivat

Esimerkki positiivisesta palautemekanismista sairauden aikana on sydämen vajaatoiminta. Sydämen vajaatoiminta on silloin, kun sydän ei enää pysty tarjoamaan kehon tarvitsemaa verimäärää. Seurauksena fyysinen joustavuus on vähentynyt. Sydämen vajaatoiminnan yleisiä syitä ovat sydänkohtaukset, korkea verenpaine tai eteisvärinä. Sydänventtiilin viat voivat myös johtaa sydämen vajaatoimintaan.

Keho yrittää kompensoida tätä sydämen vajaatoimintaa alentamalla verisuonten vastuskykyä siten, että sydämen on käytettävä vähemmän voimaa pumppaamisessa. Lisäksi sydämen pumppauskyky minuutissa kasvaa, mikä tarkoittaa, että sydän lyö nopeammin. Suonten laajentuminen tarkoittaa kuitenkin sitä, että perifeerisiin verisuoniin, esimerkiksi munuaisiin, saapuu liian vähän verta. Munuaissuonissa erikoistuneet solut rekisteröivät verenpaineen ja, jos verenpaine on liian alhainen, käytä verenpaineen nostamiseksi hormonaalista ohjauspiiriä, reniini-angiotensiini-aldosteronijärjestelmää. Tätä varten virtsasta kerätään enemmän vettä niin, että veritilavuus ja siten paine verisuonissa kasvaa. Lisääntyneen veritilavuuden pumppaamiseksi kehon läpi vaurioituneen sydämen on nyt kohdistettava vielä enemmän voimaa kuin ennen. Sydämen tila huononee ja sydämen vajaatoiminta lisääntyy.

Kehon sairaudet voivat kuitenkin johtua myös negatiivisen palautteen piirien häiriöistä. Kilpirauhasen ohjaussilmukassa takaisinkytkentähäiriöt johtavat joko kilpirauhanen yliaktiiviseen tai vajaatoimintaan. Kilpirauhasen autonomialla kilpirauhasen toiminta on täysin riippumatonta ohjauspiireistä.

Autoimmuunisairaus voi myös laukaista säätöpiirin häiriön. Esimerkiksi Gravesin taudissa kehossa tuotetaan ns. TSH-reseptoriautovasta-aineita. Näillä on sama vaikutus kilpirauhanen kuin aivolisäkkeen TSH: lla, joten nämä TSH-reseptoriautovasta-aineet johtavat lisääntyneeseen kilpirauhashormonien tuotantoon. Aivolisäkkeellä ei sitten ole enää mitään vaikutusta kilpirauhanen toimintaan, koko negatiivinen palautemekanismi on täysin tehoton. Tuloksena on kilpirauhasen vajaatoiminta, jonka oireita ovat esimerkiksi hiustenlähtö, ripuli, lämpöherkkyys, painonpudotus ja osteoporoosi.