מָשׁוֹב

בביולוגיה ורפואה משתמשים במנגנוני משוב כדי לשמור על מצבי שיווי משקל שונים במערכת. אחד מדבר כאן על הומאוסטזיס. כגון מָשׁוֹב נמצאים בגוף, למשל, בשמירה על חום הגוף ובמערכת האנדוקרינית. משוב ידוע גם בשם מָשׁוֹב.

מה המשוב?

כשמדובר במשוב, מבדילים בין תהליכי משוב שליליים לחיוביים. משוב שלילי הוא בעיקר משוב שלילי. כאן משתנה הפלט במערכת משפיע מעכב על משתנה הקלט. המשוב החיובי, לעומת זאת, שייך לתהליכי המשוב החיובי.

מנגנון המשוב הוא בדיוק ההפך ממנגנון המשוב השלילי. משתנה הפלט כאן מגביר את משתנה הקלט. דוגמה למשוב חיובי היא מה שמכונה מעגל הקסמים.

פונקציה ומשימה

מנגנוני משוב הם חיוניים לשמירה על איזון במערכות גוף שונות. הומאוסטזיס (שיווי משקל) הוא חשוב כך שכל תהליכי הגוף יכולים להתקיים בדרך פיזיולוגית. לדוגמה, אפילו תנודות קטנות בערך ה- pH בדם יכולות להיות השלכות מסכנות חיים על גוף האדם.

משוב שלילי, סוג של משוב שלילי, הוא נדבך חשוב בלולאת הבקרה ההומאוסטטית. מטרת המשוב השלילי היא לייצב משתנה מסוים בתוך לולאת הבקרה. משוב שלילי מתרחש תמיד כאשר למוצר הסופי בלולאת הבקרה השפעה מעכבת, כלומר מעכבת, על המוצר שנמצא בתחילת שרשרת התגובה.

אז המשוב השלילי הוא מנגנון להפחתה עצמית. זו אחת התגובות הבסיסיות בוויסות מטבוליות ולכן היא חלק מתהליכים רבים בגוף. דוגמה למנגנון משוב שלילי הוא לולאת השליטה ההורמונאלית של בלוטת התריס, המכונה גם לולאת השליטה בבלוטת התריס. בלוטת התריס מייצרת ומאחסנת את ההורמונים triiodothyronine (T3) ו- tetraiodothyronine (T4). מתי ובאיזה ריכוז מוחדרים ההורמונים לדם נקבע על ידי מעגל הבקרה ההורמונלי.

להיפותלמוס ובלוטת יותרת המוח תפקיד חשוב במערכת בקרה זו. בלוטת יותרת המוח מודדת את רמת הורמון התריס בדם ומשחררת את ההורמון המגרה את התריס (TSH) כאשר יש חוסר ב- T3 ו- T4. ל- TSH, המכונה גם תירוטרופין, השפעה מגרה צמיחה על בלוטת התריס וגם מעוררת ייצור הורמונים. לעומת זאת, יותר מדי הורמוני בלוטת התריס בדם מעכבים את שחרורו של TSH, כך שבלוטת התריס מפחיתה לאחר מכן את ייצור הורמוני בלוטת התריס.

בנוסף לולאת בקרה ראשית זו, ישנם לולאות משוב אחרות בלולאת הפיקוח על בלוטת התריס כמו לולאת השליטה ברוקן-וויירסינגה-פרמל או ויסות באמצעות משוב עם ההיפותלמוס והורמון המשחרר תירוטרופין (TRH) המיוצר שם.

תמיד יש משוב חיובי כאשר משתנה הפלט משפיע על עצמו במערכת. זה חלק מהפידבק החיובי. ישנם מעט מאוד מנגנוני משוב חיוביים פיזיולוגיים בגוף. דוגמא למשוב חיובי היא ייצור חלב בקרב נשים שילדו לאחרונה. יונק התינוק על שד האם מגרה את ייצור ההורמון אוקסיטוצין. זה בתורו מגרה את ייצור החלב בשד. כתוצאה מכך הילד שותה יותר, יותר אוקסיטוצין משתחרר וייצור החלב עולה שוב. אם כבר לא מכניסים את הילד לשד לשתות, רמת האוקסיטוצין יורדת וייצור החלב פוחת.

תהליכי משוב חיוביים פתולוגיים בצורה של מעגל קסמים נפוצים יותר בגוף.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות ומחלות

דוגמה למנגנון משוב חיובי במהלך מחלה היא אי ספיקת לב. אי ספיקת לב היא כאשר הלב כבר לא מסוגל לספק את נפח הדם הנדרש בגוף. כתוצאה מכך יש חוסן גופני מופחת. הגורמים השכיחים לאי ספיקת לב הם התקפי לב, לחץ דם גבוה או פרפור פרוזדורים. מומים במסתמי הלב יכולים גם הם לגרום לאי ספיקת לב.

הגוף מנסה לפצות על אי ספיקת לב זו על ידי הורדת ההתנגדות של כלי הדם כך שהלב צריך להפעיל פחות כוח בעת השאיבה. בנוסף, יכולת השאיבה של הלב לדקה עולה, מה שאומר שהלב פועם מהר יותר. עם זאת, הרחבת הכלי פירושה שמעט מדי דם מגיע לכלי הדם ההיקפיים, למשל בכליות. בכלי הכליות, תאים מתמחים רושמים את לחץ הדם, ואם לחץ הדם נמוך מדי, השתמשו במעגל בקרה הורמונלי, מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון, כדי להעלות את לחץ הדם. לשם כך מתאוששים יותר מים מהשתן, כך שנפח הדם וכך הלחץ בתוך כלי הדם עולה. על מנת לשאוב את נפח הדם המוגבר בגוף, על הלב הפגוע כעת להפעיל כוח עוד יותר מבעבר. מצב הלב מחמיר, ואי ספיקת הלב עולה.

עם זאת, מחלות בגוף יכולות לנבוע גם מהפרעות בלולאות משוב שליליות. בלולאת השליטה בבלוטת התריס הפרעות במשוב גורמות לתריס של פעילות יתר או לבלוטת תריס. בעזרת אוטונומיה של בלוטת התריס, בלוטת התריס פועלת באופן עצמאי לחלוטין מלולאת הבקרה.

הפרעה בלולאת הבקרה יכולה להיות מופעלת גם על ידי מחלה אוטואימונית. במחלת גרייבס, למשל, הגוף מייצר מה שנקרא נוגדנים אוטומטיים לקולטן TSH. לאלה יש השפעה זהה על בלוטת התריס כמו TSH בבלוטת יותרת המוח, כך שנוגדנים אוטומטיים של קולטן TSH מובילים לייצור מוגבר של הורמוני בלוטת התריס. לבלוטת יותרת המוח אז כבר אין השפעה על פעילות בלוטת התריס, כל מנגנון המשוב השלילי נשאר לא יעיל לחלוטין. התוצאה היא יתר פעילות בלוטת התריס עם תסמינים כמו נשירת שיער, שלשול, אי סבילות לחום, ירידה במשקל ואוסטאופורוזיס.