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, המכונה גם משתנה הפלט של לולאות משוב שליליות הוא בקר. 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 ושולטות, למשל, על הפרשת הבלוטות או על איזון ההורמונים.

בתחום הטכנולוגיה משתמשים במשובים שליליים 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. פידבקים שליליים הם אפוא הרגולטורים, מכיוון שהם ממלאים תפקיד, למשל, בשמירה על חום גוף קבוע באורגניזם של בעלי חיים חמים בדם.

עם זאת, משוב שלילי חיוני גם לתהליכי פעילות הגנים. לולאות בקרת המשוב השליליות חשובות לא פחות עבור האיזון ההורמונלי, שיחסו חיוני לתפקודי גוף רבים. כדי לשמור על הפרשת ההורמונים מהבלוטות באיזון, הורמונים מסוימים, למשל, מעכבים את הסינתזה שלהם לאחר שהם משתחררים. הורמונים אלה מכונים גם אוטוקרינים. 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 האדנופיופיזיס. גם כאן סינתזת ההורמונים מושפעת מהריכוז הנוכחי של ההורמונים בדם. הסינתזה של הורמוני הדם ממריצה את הורמון השליטה של ​​האדנווהיפופיזה וכך מפחיתה את ייצור ההורמונים הנוסף ישירות בבלוטת יותרת המוח או דרך ההיפותלמוס.

הסינתזה של שני ההורמונים CRH ו- ACTH, למשל, מעוכבת ביתר שאת ככל שמרכז הריכוז של 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. אצל נשים לעומת זאת, ריכוז גבוה של אסטרוגנים, FSH ו- LH מעכב את הסינתזה של הורמונים אלה.

מערכת העצבים המרכזית נכנסת לפעולה כמערכת בקרת משוב וכך 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 מעוררי 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, סביר להניח שמעגלי הבקרה וגם המשוב השלילי באורגניזם שלמים.

אם לולאות משוב הורמונאליות אינן שלמות, ברוב המקרים ישנו 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 ההורמונאלית אינם קשורים למחלות איברים, אך לא ניתן עוד להסדיר את ייצור ההורמונים דרך לולאות הבקרה, אז תאי הורמונים מנווונים עשויים להיות הגורם לבעיות הרגולטוריות. עם זאת, התנוונות תאי הורמונים כמו אלה בבלוטת התריס היא נדירה למדי. ההורמונים עצמם יכולים, בנסיבות מסוימות, להתנוון וכך 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, המוטציה של לפטין נקשרה לאחרונה להשמנה בקרב ילדים קטנים, למשל.

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