Negativne povratne zanke igrajo pomembno vlogo pri tem, koliko sistemov človeškega telesa ostane pod nadzorom. Negativna povratna zanka, znana tudi kot zaviralna zanka, je vrsta samoregulativnega sistema. V zanki z negativnimi povratnimi informacijami povečan izhodizsistem zavira prihodnjo proizvodnjoavtorsistem. Z drugimi besedami, sistem nadzoruje, koliko izdelkov proizvede, tako da zaustavi proizvodnjo, ko postane raven proizvodnje ali količina nakopičenega izdelka previsoka.
Sistemi negativne povratne informacije so odgovorni za številne vrste uravnavanja hormonov v človeškem telesu. Dobri so pri vzdrževanju relativno konstantnih ravni proizvodnje.
David P. Hall / Getty ImagesZanke negativnih povratnih informacij upravljajo proizvodnjo
Predstavljajte si, da je telo tovarniško izdelovalo izdelek X. Poleg tega si predstavljajte, da je preveč izdelka X drago in zapravljivo. Zato telo potrebuje način, da tovarno zaustavi, ko bo narejeno dovolj izdelka X. To naredi z negativno povratno zanko. To pomeni, da je hitrost proizvodnje občutljiva na količino izdelka X. Ko se začne graditi, se proizvodnja upočasni in nato ustavi.
Morda bi vam pomagalo, če bi o tovarni razmišljali kot o velikem tekočem traku, ki napaja police na koncu. Ko se police napolnijo, se mora vrsta upočasniti. Izdelka ni kam dati. Če pa so police prazne, je prostora dovolj. Montažna linija se lahko pospeši, dokler se police spet ne napolnijo. Bolj kot se odzivna montažna linija, bolj lahko tovarna ves čas drži police napolnjene na pravi ravni.
Nasprotno od tega bi bila pozitivna povratna zanka. V tem primeru, več ko je bilo izdelka X, hitreje bi rastlina naredila več. Ta vrsta sistema zlahka uide nadzoru. Nasprotno pa se negativna povratna zanka samoregulira.
Primeri
Zelo dobro razumljena negativna povratna zanka je ženski menstrualni ciklus.Hipotalamus proizvaja gonadotropin-sproščujoči hormon (GnRH). GnRH signalizira hipofizi, da proizvaja folikle stimulirajoči hormon (FSH). FSH jajčnikom sporoči, naj proizvajajo estrogen. Visoke ravni estrogena (pa tudi progesterona in testosterona, ki se uravnavata s podobnimi zankami) nato zavirajo nastajanje GnRH. Zaradi tega hipofiza tvori manj FSH, kar posledično povzroči, da jajčniki tvorijo manj estrogena.
Druga negativna povratna zanka uravnava kislost nožnice. Normalni pH nožnice je približno 4 - rahlo kisel. To pomaga preprečiti rast problematičnih bakterij in spolno prenosljivih bolezni. Pravzaprav je eden od značilnosti bakterijske vaginoze pH nad 5. Mlečno kislino, ki vzdržuje ta pH, tvorijo laktobacili - del normalne vaginalne flore. Te bakterije rastejo hitreje in proizvajajo več kisline pri višjem pH. Potem, ko se pH približa 4, se upočasnijo in ustavijo. Tako se uravnava pH v nožnici. Pojasnjuje tudi nekatere razlike v pH vrednosti nožnice pri različnih ženskah. PH se spreminja glede na specifične prisotne bakterije.
Iskanje homeostaze
Ena ključnih besed, ki je pomembna za razumevanje zank negativnih povratnih informacij, jehomeostazo. Homeostaza je opredeljena kot težnja sistema k stabilnosti. Homeostaza je v človeškem telesu zelo pomembna. Številni sistemi se morajo samoregulirati, da telo ostane v optimalnem razponu za zdravje.
Nekateri sistemi, ki z negativnimi povratnimi informacijami uravnavajo doseganje homeostaze, vključujejo:
- Krvni pritisk
- Telesna temperatura
- Krvni sladkor
Kadar imajo posamezniki težave z vzdrževanjem teh sistemov, je to lahko posledica bolezni, ki vpliva na odgovorno zanko negativnih povratnih informacij.
Na primer, pri sladkorni bolezni se trebušna slinavka ne odzove pravilno na povišan krvni sladkor s tvorbo več insulina, pri sladkorni bolezni tipa 1 pa zato, ker ni na voljo celic za tvorjenje insulina. Imunski sistem osebe je poškodoval ali uničil "tovarno".
Pri diabetesu tipa 2 je to zato, ker trebušna slinavka ni tako občutljiva na signale krvnega sladkorja iz telesa. Zato ne proizvajadovolj inzulin kot odziv na krvni sladkor naraste. V obeh primerih oseba ne more več vzdrževati homeostaze v sistemu krvnega sladkorja brez pomoči zdravnika ali vedenjskih posegov.
.jpg)
