Jak fungují zpětné vazby v těle?

Zpětná vazba je hlavním rysem lidské biochemie a fyziologie. Ať už se podíváte na glukózu v krvi, osmoregulaci nebo chemii krve, najdete zpětné vazby, které jsou nedílnou součástí udržení stabilních podmínek uvnitř těla. Obecně řečeno, zpětné vazby v biologii přicházejí ve dvou různých příchutích: kladná zpětná vazba a negativní zpětná vazba. Ta druhá je zdaleka bežnější ze dvou.

Video dne

Negativní zpětná vazba

Záporná zpětná smyčka je trochu jako termostat. Když teplota ve vaší kancelářské budově klesne, termostat vyskočí na ohřívač. Když teplota stoupá, naopak, vykopne klimatizaci. V každém případě, když se teplota změní, termostat vyvažuje změnu. Záporné zpětné vazby ve vašem těle se chovají podobným způsobem. Změna proměnné jako je teplota nebo koncentrace glukózy v krvi spouští proces, který působí proti původní změně.

Pozitivní zpětná vazba

Pozitivní zpětné smyčky jsou právě naopak. Když nastane změna v systému, pozitivní zpětná smyčka působí k jejímu zhoršení a zesílení. Pokud váš termostat pracoval na pozitivní zpětnovazební smyčce, např. Když teplota stoupala, termostat reagoval zapnutím ohřívače, zvyšováním teploty ještě více a způsobením, že termostat reaguje otočením ohřívače ještě vyšší. Pozitivní zpětné smyčky mají tendenci destabilizovat systém tím, že způsobí, že se dostane do extrému.

Inhibice zpětné vazby

Obvyklým druhem negativní zpětné vazby je inhibice zpětné vazby, kde produkt biochemické cesty inhibuje enzym nebo enzymy vyšší v dráze, čímž brání vlastní produkci. Toto často působí takzvanou alosterickou inhibicí, což znamená, že malá molekula se váže na enzym a mění svůj tvar tak, že již nemůže plnit svou obvyklou funkci. Vazba alosterického inhibitoru je reverzibilní, takže malá molekula může být také uvolněna z enzymu. Podíl celkového enzymu vázaného alosterickým inhibitorem v jakémkoli daném čase závisí na tom, kolik inhibitoru je přítomno, takže aktivita enzymu se snižuje jako hladiny zvýšení alosterického inhibitoru.

Příklady

Záporné zpětné smyčky jsou bohaté na fyziologii. Teplotní teplota je možná nejvíce zřejmým příkladem. Pokud dojde k poklesu tělesné teploty, část vašeho mozku, nazývaná hypotalamus, zaznamená změnu a reaguje spouštěním mechanismů, které zvyšují teplotu těla jako třes. Pokud se teplota zvýší, naopak, hypotalamus může reagovat spouštěcími mechanismy, jako je pocení, aby se teplota snížila.Porod, naopak, je příkladem kladné zpětné vazby. Kontrakce vyvolávají sekreci hormonu oxytocin, což způsobuje více kontrakcí, vytváří zpětnou vazbu, která přetrvává, dokud dítě není nuceno tělo matky.