AKO V TELE FUNGUJú SLUČKY NEGATíVNEJ SPäTNEJ VäZBY

Slučky negatívnej spätnej väzby riadia produkciu

Predstavte si, že telo je továreň na výrobu produktu X. Ďalej si predstavte, že vyrobiť príliš veľa produktu X je drahé a zbytočné. Telo preto potrebuje spôsob, ako odstaviť továreň, keď sa vyrobí dostatok Produktu X. Robí to prostredníctvom slučky negatívnej spätnej väzby. To znamená, že rýchlosť výroby je citlivá na množstvo produktu X. Keď sa začne hromadiť, výroba sa spomalí a potom zastaví.

Možno by pomohlo myslieť na továreň ako na veľkú veľkú montážnu linku, ktorá na konci napája regály. Keď sa police zaplnia, linka sa musí spomaliť. Produkt nie je kam dať. Ak sú však police prázdne, je tu dostatok miesta. Montážna linka sa môže zrýchliť, kým nebudú police opäť plné. Čím citlivejšia je montážna linka, tým viac môže továreň udržiavať police vždy plné na správnej úrovni.

Opakom by bola slučka spätnej väzby. V takom prípade, čím viac produktu X bolo, tým rýchlejšie by rastlina vyrobila viac. Tento typ systému sa ľahko vymkne spod kontroly. Naopak, slučka negatívnej spätnej väzby je samoregulačná.

Príklady

Jedna veľmi dobre pochopená slučka negatívnej spätnej väzby je ženský menštruačný cyklus. Hypotalamus produkuje hormón uvoľňujúci gonadotropín (GnRH). GnRH signalizuje hypofýze, aby produkovala folikuly stimulujúci hormón (FSH). FSH povie vaječníkom, aby produkovali estrogén. Vysoká hladina estrogénu (rovnako ako progesterónu a testosterónu, ktoré sú regulované podobnými slučkami) potom inhibuje produkciu GnRH. To spôsobuje, že hypofýza produkuje menej FSH, čo zase spôsobuje, že vaječníky produkujú menej estrogénu.

Ďalšia slučka negatívnej spätnej väzby reguluje vaginálnu kyslosť. Normálne pH vagíny je približne 4 - mierne kyslé. To pomáha predchádzať množeniu problematických baktérií a pohlavných chorôb. Jedným z charakteristických znakov bakteriálnej vaginózy je v skutočnosti pH vyššie ako 5. Kyselinu mliečnu, ktorá udržuje toto pH, tvoria laktobacily - súčasť normálnej vaginálnej flóry. Tieto baktérie rastú rýchlejšie a pri vyššom pH produkujú viac kyselín. Potom, keď sa pH blíži k 4, spomalia sa a zastavia sa. Takto je regulované pH vo vagíne. Vysvetľuje tiež niektoré rozdiely vo vaginálnom pH rôznych žien. Hodnota pH sa líši v závislosti od konkrétnych prítomných baktérií.

Hľadám homeostázu

Jedno kľúčové slovo, ktoré je dôležité pre pochopenie negatívnych spätných väzieb, jehomeostáza. Homeostáza je definovaná ako tendencia systému k stabilite. Homeostáza je v ľudskom tele veľmi dôležitá. Mnoho systémov sa musí samoregulovať, aby sa telo udržiavalo v optimálnych rozmedzí pre zdravie.

Niektoré systémy, ktoré regulujú prostredníctvom negatívnej spätnej väzby na dosiahnutie homeostázy, zahŕňajú:

Krvný tlak

Telesná teplota

Krvný cukor

Ak majú jednotlivci problémy s údržbou týchto systémov, môže to byť z dôvodu chorobného stavu, ktorý ovplyvňuje zodpovednú slučku negatívnej spätnej väzby.

Napríklad pri cukrovke pankreas nereaguje správne na vysokú hladinu cukru v krvi produkciou väčšieho množstva inzulínu. Pri cukrovke typu 1 je to preto, že nie sú k dispozícii žiadne bunky na výrobu inzulínu. Imunitný systém človeka poškodil alebo zničil „továreň“.

Pri cukrovke typu 2 je to preto, lebo pankreas nie je taký citlivý na signály cukru z tela z tela. Preto neprodukujedosť inzulín v reakcii na zvýšenie hladiny cukru v krvi. V obidvoch prípadoch osoba nie je schopná udržiavať homeostázu v systéme cukru v krvi bez pomoci lekára alebo správania.