Negativ feedback

Under negativ feedback der forstås en kontrolsløjfe, hvor outputvariablen har en hæmmende effekt på inputvariablen. I den menneskelige krop er negativ feedback særlig vigtig for homeostasen af ​​den hormonelle balance. Under den hormonelle funktionstest undersøges kontrolsløjferne for fejl.

Hvad er den negative feedback?

Den medicinske feedback kaldes også feedback og svarer til en biologisk kontrolsløjfe. Outputvariablen påvirker inputvariablen i disse kontrolsløjfer. Feedback er overvejende negativ i den menneskelige organisme.

Negativ feedback vil også være Negativ feedback hedder. I disse kontrolsløjfer har outputvariablen en hæmmende effekt på inputvariablen. På grund af denne forbindelse omtales outputvariablen for negative feedback-løkker også som en controller. Det modsatte af negativ feedback er positiv feedback, hvor output forstærker input.

Den cybernetiske systemteori bruges i medicin til matematisk analyse af feedback-løkker. Den negative feedback i den menneskelige organisme er enten subtraktive inhiberinger eller opdelende feedback med kvotientinhibering. Begge typer negativ feedback sammen med de positive feedback-systemer påtager sig regulatoriske opgaver i den menneskelige krop og kontrollerer således for eksempel kirteludskillelse eller hormonbalancen.

Inden for teknologi bruges negativ feedback i betydningen en kontrolsløjfe, for eksempel til temperaturregulering af en termostat.

Funktion & opgave

Negativ feedback skaber homeostase. På denne måde opretholder du ligevægten i forskellige systemer inden for de tilladte grænser. Det første trin i negativ feedback er altid at måle en bestemt mængde. I det andet trin bruges måleresultaterne til at reducere de respektive værdier. Negativ feedback er derfor en regulator, da den spiller en rolle i at opretholde en konstant kropstemperatur i organismen af ​​varmblodede dyr.

Imidlertid er negativ feedback også afgørende for genaktivitetsprocesser. De negative tilbagekoblingsstyringssløjfer er lige så vigtige for den hormonelle balance, hvis balance er afgørende for mange kropsfunktioner. For at holde hormonsekretionen fra kirtlerne i balance, hæmmer nogle hormoner for eksempel deres egen syntese, efter at de er frigivet. Disse hormoner er også kendt som autokrine. De secernerende celler af autokrine hormoner er i sig selv udstyret med receptorer, hvortil det respektive hormon kan binde og udløse en signalkaskade inde.

Den negative feedback spiller hovedsageligt en rolle for aktiviteten af ​​de glandotropiske celler inden for adenohypophysen. Også her påvirkes hormonsyntesen af ​​den aktuelle koncentration af hormoner i blodet. Syntesen af ​​blodhormonerne stimulerer kontrolhormonet for adenohypophysen og bringer således yderligere hormonproduktion enten direkte i hypofysen eller via hypothalamus.

Syntesen af ​​de to hormoner CRH og ACTH for eksempel hæmmes mere, jo højere koncentration af glukokortikoider i blodet. På lignende måde syntetiseres hormonerne TRH og TSH mindre, jo højere er thyroidea hormoniveauet i blodet.

Syntesen af ​​FSH, GnRH og LH har også negativ feedback. Hos mænd hæmmer et højt blodniveau af FSH, LH og GnRH syntesen. Hos kvinder har en høj koncentration af østrogener, FSH og LH imidlertid en hæmmende effekt på syntesen af ​​disse hormoner.

Det centrale nervesystem træder i funktion som feedbackkontrolsystemet og dermed topprioriteten for al feedback, hvor feedbacksystemerne stort set er forbundet. Især virker de hormonelle kontrolkredsløb for skjoldbruskkirtlen direkte på dette kontrolcenter og hæmmer frigivelsen af ​​hormonstimulerende stoffer i hypothalamus.

Sygdomme og lidelser

Forskellige begivenheder og sygdomme beskadiger de hormonelle kontrolkredsløb og dermed mange negative feedbackmekanismer i den menneskelige krop. Den hormonelle funktionstest kontrollerer, om de hormonelle kontrolkredsløb er intakte. Under disse inhiberings- og stimuleringstests injiceres patienten kontrolhormoner. Hvis indgivelse af kontrolhormoner viser tilsvarende effekter på hormonbalancen, er kontrolkredsløbene og også den negative feedback i organismen sandsynligvis intakte.

Hvis hormonelle tilbagekoblingssløjfer ikke er intakte, er der i de fleste tilfælde en svigt i selve hormonkirtlerne. På den anden side kan kontrolcenteret på højere niveau også påvirkes af funktionelle tab og således frigiver for eksempel ikke længere organspecifikke kontrolhormoner.

Hvis negative feedback-mekanismer i hormonsystemet ikke er forbundet med organsygdomme, men hormonproduktion ikke længere kan reguleres via kontrolsløjferne, kan degenererede hormonceller være årsagen til de regulatoriske problemer. Degenerationen af ​​hormonceller som dem i skjoldbruskkirtlen er imidlertid temmelig sjælden. Hormonerne i sig selv kan også udarte under visse omstændigheder og således deaktivere de negative tilbagekoblingsstyringssløjfer. Imidlertid er dette fænomen også meget sjældent.

For forstyrrede kontrolsløjfer er en mutation af kontrolstoffer i negative feedback-systemer teoretisk mulig. I det endokrine system er mutationen af ​​leptin for nylig blevet knyttet til f.eks. Fedme hos små børn.

Da biologiske kontrolsløjfer repræsenterer tætnette netværk, kan en feedbackfejl i kun et af systemerne også forårsage fejl i de andre systemer. Derfor er symptomerne på feedbackfejl ekstremt forskellige. Dette gælder især for det hormonelle system, da dets kontrolsløjfer er i særlig tæt interaktion. Ud over hormonelle klager kan problemer med kroppens egen termoregulering også skyldes fejl i den negative feedback.