Kako se vrti povratne informacije u tijelu?

Krugovi povratnih informacija su istaknuti značaj ljudske biokemije i fiziologije. Bilo da tražite glukozu u krvi, osmoregulaciju ili kemiju krvi, naći ćete povratne petlje koje su sastavni dio održavanja stabilnih stanja unutar vašeg tijela. Općenito govoreći, petlje povratnih informacija u biologiji dolaze u dva različita okusa: pozitivne povratne informacije i negativne povratne informacije. Potonji je daleko češći od ta dva.

Video dana

Negativna povratna informacija

Negativna povratna petlja malo je poput termostata. Kada padne temperatura u vašoj poslovnoj zgradi, termostat će udariti na grijač. Kada se temperatura povisi, za razliku od toga, počinje klima uređaj. Bilo kako bilo, kada se temperatura mijenja, termostat neutralizira promjenu. Negativne povratne petlje u vašem tijelu se ponašaju na sličan način. Promjena varijable poput temperature ili koncentracije glukoze u krvi aktivira proces koji neutralizira izvorne promjene.

Pozitivna povratna informacija

Pozitivne povratne petlje su upravo suprotno. Kada se promijene pojavljuju u sustavu, pozitivna povratna petlja djeluje tako da ga pogorša i pojačava. Na primjer, kada je vaš termostat radio na pozitivnoj povratnoj petlji, na primjer, kada se temperatura poveća, termostat će reagirati uključivanjem grijalice, još više pojačavajući temperaturu i uzrokujući da termostat reagira okretanjem grijalice još više. Pozitivne povratne petlje obično destabiliziraju sustav uzrokujući da ide do krajnosti.

Uobičajena vrsta negativne povratne petlje je povratna reakcija, pri čemu produkt biokemijskog puta inhibira enzim ili enzime koji su veći u putu, čime se inhibira vlastitu proizvodnju. To često djeluje preko takozvane alosteričke inhibicije, što znači da se mala molekula veže na enzim i mijenja oblik na takav način da više ne može obavljati svoju uobičajenu funkciju. Vezanje pomoću alosteričkog inhibitora je reverzibilno, tako da se manja molekula također može ukloniti iz enzima. Frakcija ukupnog enzima vezanog za alosterični inhibitor u bilo kojem određenom vremenu ovisi o tome koliko je inhibitora prisutan, pa se aktivnost enzima smanjuje kao razina povećanja alosteričkog inhibitora.

Primjeri

Negativne povratne petlje obiluju fiziologijom. Tjelesna temperatura možda je najočitiji primjer. Ako tjelesna temperatura tone, dio vašeg mozga pod nazivom hipotalamus osjeti promjenu i reagira pokretanjem mehanizama koji povećavaju tjelesnu temperaturu poput drhtanja. Ako se temperatura povisi, za razliku od toga, hipotalamus može reagirati pokretanjem mehanizama poput znojenja da bi se temperatura smanjila.Nasuprot tome, porođaj je primjer pozitivne povratne petlje. Kontrakcije izazivaju izlučivanje hormona oksitocina, što pak potiče više kontrakcija, stvarajući povratnu petlju koja traje dok se beba ne prisili iz majčinog tijela.