Negatiivisella palautesilmukalla on tärkeä rooli siinä, kuinka moni ihmiskehon järjestelmästä hallitsee. Negatiivinen palautesilmukka, joka tunnetaan myös estosilmukana, on eräänlainen itsesäätyvä järjestelmä. Negatiivisessa palautesilmukassa lisääntynyt tuotosalkaenjärjestelmä estää tulevaa tuotantoamennessäsysteemi. Toisin sanoen järjestelmä hallitsee valmistamansa tuotteen määrää sulkemalla valmistuksen, kun tuotannon taso tai kertyneen tuotteen määrä nousee liian korkeaksi.
Negatiiviset palautejärjestelmät ovat vastuussa monentyyppisistä hormonikorjauksista ihmiskehossa. Ne pystyvät ylläpitämään suhteellisen vakaa tuotannon taso.
David P.Hall / Getty ImagesNegatiiviset palautesilmukat hallitsevat tuotantoa
Kuvittele, että keho on tehdas, joka valmistaa tuotetta X. Kuvittele lisäksi, että liian suuren tuotteen X valmistaminen on kallista ja tuhlaavaa. Siksi keho tarvitsee keinon sulkea tehdas, kun tuotetta X on valmistettu riittävästi. Se tekee tämän negatiivisen palautesilmukan kautta. Tämä tarkoittaa sitä, että tuotannon nopeus on herkkä tuotteen X määrälle. Kun se alkaa kasvaa, tuotanto hidastuu ja sitten pysähtyy.
Se voi auttaa ajattelemaan tehdasta suureksi suureksi kokoonpanolinjaksi, joka ruokkii hyllyjä lopussa. Kun hyllyt täyttyvät, linjan on hidastuttava. Tuotetta ei ole minnekään laittaa. Kuitenkin, jos hyllyt ovat tyhjät, tilaa on paljon. Kokoonpanolinja voi kiihtyä, kunnes hyllyt ovat jälleen täynnä. Mitä reagoivampi kokoonpanolinja, sitä enemmän tehdas pystyy pitämään hyllyt täytettynä aina oikealla tasolla.
Tämän vastakohta olisi positiivinen palautesilmukka. Siinä tapauksessa, mitä enemmän tuotetta X oli, sitä nopeammin kasvi tuottaa enemmän. Tämän tyyppinen järjestelmä menee helposti hallinnan ulkopuolelle. Sen sijaan negatiivinen palautesilmukka on itsesäätyvä.
Esimerkkejä
Yksi hyvin ymmärretty negatiivinen palautesilmukka on naisten kuukautiskierto, hypotalamus tuottaa gonadotropiinia vapauttavaa hormonia (GnRH). GnRH ilmoittaa aivolisäkkeen tuottamaan follikkelia stimuloivan hormonin (FSH). FSH kehottaa munasarjoja tuottamaan estrogeenia. Korkeat estrogeenitasot (samoin kuin progesteroni ja testosteroni, joita säätelevät samanlaiset silmukat) estävät sitten GnRH: n tuotantoa. Tämä saa aivolisäkkeen tuottamaan vähemmän FSH: ta, mikä puolestaan saa munasarjat tuottamaan vähemmän estrogeenia.
Toinen negatiivinen palautesilmukka säätelee emättimen happamuutta: normaali emättimen pH on noin 4 - lievästi happama. Tämä auttaa estämään ongelmallisten bakteerien ja sukupuolitautien kasvua. Itse asiassa yksi bakteerivaginoosin tunnusmerkeistä on pH yli 5. Tämän pH: n ylläpitävän maitohapon valmistavat laktobasillit - osa normaalia emättimen kasvistoa. Nämä bakteerit kasvavat nopeammin ja tuottavat enemmän happoa korkeammassa pH: ssa. Kun pH nousee lähelle arvoa 4, ne hidastuvat ja pysähtyvät. Näin pH: ta säädellään emättimessä. Se selittää myös joitain eroja naisten emättimen pH: ssa. PH vaihtelee läsnä olevien bakteerien mukaan.
Homeostaasin etsiminen
Yksi avainsana, joka on tärkeä negatiivisen palautesilmukan ymmärtämisessä, onhomeostaasi. Homeostaasi määritellään järjestelmän taipumuksena vakauteen. Homeostaasi on erittäin tärkeä ihmiskehossa. Monien järjestelmien on itse säädeltävä, jotta keho pysyy terveyden kannalta optimaalisella alueella.
Jotkut järjestelmät, jotka säätelevät negatiivisen palautteen avulla homeostaasin saavuttamiseksi, ovat:
- Verenpaine
- Ruumiinlämpö
- Verensokeri
Kun yksilöillä on vaikeuksia ylläpitää näitä järjestelmiä, se voi johtua taudista, joka vaikuttaa vastuulliseen negatiiviseen palautesilmukkaan.
Esimerkiksi diabeteksessa haima ei reagoi kunnolla korkeaan verensokeriin tuottamalla enemmän insuliinia.Tyypin 1 diabeteksessa tämä johtuu siitä, että insuliinin tuottamiseen ei ole soluja. Henkilön immuunijärjestelmä on vahingoittanut tai tuhonnut "tehtaan".
Tyypin 2 diabeteksessa tämä johtuu siitä, että haima ei ole yhtä herkkä kehon verensokerisignaaleille. Siksi se ei tuotatarpeeksi insuliini vasteena verensokerille nousee. Kummassakin tapauksessa henkilö ei enää kykene ylläpitämään homeostaasia verensokerijärjestelmässään ilman lääketieteellisiä tai käyttäytymiseen liittyviä toimenpiteitä.
.jpg)
