משוב שלילי

תחת משוב שלילי מובן לולאת בקרה בה משתנה הפלט משפיע מעכב על משתנה הקלט. בגוף האדם, משוב שלילי חשוב במיוחד להומאוסטזיס של האיזון ההורמונלי. במהלך בדיקת התפקוד ההורמונלי נבדקות לולאות הבקרה כשגיאות.

מה המשוב השלילי?

המשוב הרפואי נקרא גם משוב ותואם לולאת בקרה ביולוגית. משתנה הפלט משפיע על משתנה הקלט בלולאות בקרה אלה. המשוב הוא בעיקר שלילי באורגניזם האנושי.

משוב שלילי יהיה מדי משוב שלילי שקוראים לו. בלולאות בקרה אלה, למשתנה הפלט השפעה מעכבת על משתנה הקלט. בגלל חיבור זה, נקרא גם משתנה הפלט של לולאות משוב שליליות. ההפך ממשוב שלילי הוא משוב חיובי, שם הפלט מגביר את הקלט.

תיאוריית המערכת הסייברטית משמשת ברפואה לניתוח מתמטי של לולאות משוב. המשוב השלילי באורגניזם האנושי הוא עכבות חיסוריות או משוב מחלק עם עיכוב של כמות. שני סוגי המשוב השלילי, יחד עם מערכות המשוב החיובי, מקבלים על עצמם משימות רגולטוריות בגוף האדם ובכך שולטים, למשל, על הפרשת הבלוטות או על איזון ההורמונים.

בתחום הטכנולוגיה משתמשים במשוב שלילי במובן של לולאת בקרה, למשל לוויסות טמפרטורה על ידי תרמוסטט.

פונקציה ומשימה

משוב שלילי יוצר הומאוסטזיס. בדרך זו אתה שומר על שיווי המשקל במערכות שונות בגבולות המותר. השלב הראשון במשוב שלילי הוא תמיד למדוד כמות מסוימת. בשלב השני משתמשים בתוצאות המדידה להפחתת הערכים המתאימים. משוב שלילי הוא אפוא ווסת, מכיוון שהוא ממלא תפקיד בשמירה על טמפרטורת גוף קבועה באורגניזם של בעלי חיים חמים בדם.

עם זאת, משוב שלילי חיוני גם בתהליכי פעילות הגנים. לולאות בקרת המשוב השליליות חשובות לא פחות לאיזון ההורמונאלי, שיחסו חיוני לתפקודי גוף רבים. כדי לשמור על הפרשת ההורמונים מהבלוטות באיזון, הורמונים מסוימים, למשל, מעכבים את הסינתזה שלהם לאחר שהם משתחררים. הורמונים אלה ידועים גם בשם אוטוקריני. תאי הפרשת ההורמונים האוטוקריניים מצוידים בעצמם בקולטנים אליהם יכול ההורמון המתאים להיקשר ולהפעיל מפל איתות בפנים.

המשוב השלילי ממלא בעיקר תפקיד לפעילותם של התאים הגלנדוטרופיים בתוך האדנווהיפופיזה. גם כאן סינתזת ההורמונים מושפעת מהריכוז הנוכחי של ההורמונים בדם. הסינתזה של הורמוני הדם ממריצה את הורמון השליטה של ​​האדנווהיפופיזה ובכך מצמצמת את ייצור ההורמונים בהמשך ישירות בבלוטת יותרת המוח או דרך ההיפותלמוס.

הסינתזה של שני ההורמונים CRH ו- ACTH, למשל, מעוכבת יותר ככל שריכוז הגלוקוקורטיקואידים בדם גבוה יותר. באופן דומה, ההורמונים TRH ו- TSH מסונתזים פחות, כך רמת הורמון בלוטת התריס גבוהה יותר בדם.

גם לסינתזה של FSH, GnRH ו- LH יש משוב שלילי. אצל גברים, רמת דם גבוהה של FSH, LH ו- GnRH מעכבת את הסינתזה. לעומת זאת אצל נשים, לריכוז גבוה של אסטרוגנים, FSH ו- LH השפעה מעכבת על הסינתזה של הורמונים אלה.

מערכת העצבים המרכזית נכנסת לפעולה כמערכת בקרת המשוב ובכך העדיפות העליונה של כל המשוב, כאשר מערכות המשוב קשורות זו בזו. במיוחד מעגלי הבקרה ההורמונליים של בלוטת התריס פועלים ישירות על מרכז בקרה זה ומעכבים את שחרורם של חומרים מגרים הורמונים בהיפותלמוס.

מחלות ומחלות

אירועים ומחלות שונות פוגעים במעגלי הבקרה ההורמונליים ובכך מנגנוני משוב שליליים רבים בגוף האדם. בדיקת התפקוד ההורמונאלי בודקת אם מעגלי הבקרה ההורמונליים שלמים. במהלך בדיקות עכבה וגירוי אלה מוזרק למטופל הורמוני שליטה. אם מתן הורמוני שליטה מראה השפעות מקבילות על מאזן ההורמונים, אז ככל הנראה מעגלי הבקרה וגם המשוב השלילי באורגניזם שלמים.

אם לולאות משוב הורמונאליות אינן שלמות, אז ברוב המקרים יש כשל של בלוטות ההורמונליות עצמן. מצד שני, מרכז הבקרה ברמה הגבוהה ביותר יכול להיות מושפע גם מאובדן תפקודי וכך, למשל, כבר לא משחררים הורמוני שליטה ספציפיים לאיברים.

אם מנגנוני משוב שליליים במערכת ההורמונים אינם קשורים למחלות איברים, אך לא ניתן עוד להסדיר את ייצור ההורמונים דרך לולאות הבקרה, אז תאי הורמונים מנווונים עשויים להיות הגורם לבעיות הרגולטוריות. התנוונות תאי הורמונים כמו אלה בבלוטת התריס נדירה למדי. ההורמונים עצמם יכולים גם להתנוון בנסיבות מסוימות ובכך להשבית את לולאות בקרת המשוב השליליות. עם זאת, תופעה זו גם נדירה ביותר.

מבחינת לולאות בקרה מופרעות, תיאורטית אפשרית מוטציה של חומרי הבקרה במערכות משוב שליליות. במערכת האנדוקרינית, לאחרונה מוטציה המוטציה של לפטין, למשל, להשמנה בקרב ילדים קטנים.

מכיוון שלולאות בקרה ביולוגיות מייצגות רשתות הדוקות רשת, שגיאת משוב רק באחת המערכות יכולה לגרום לשגיאות במערכות האחרות. מכאן שהתסמינים של שגיאת משוב הם מגוונים ביותר. זה נכון במיוחד למערכת ההורמונלית, מכיוון שלולאות הבקרה שלה נמצאות באינטראקציה הדוקה במיוחד. בנוסף לתלונות הורמונליות, בעיות עם ויסות התרמי של הגוף יכולות גם להיות כתוצאה משגיאות במשוב השלילי.