Phản hồi

Trong sinh học và y học, các cơ chế phản hồi được sử dụng để duy trì các trạng thái cân bằng khác nhau trong một hệ thống. Đây cũng được gọi là cân bằng nội môi. Như là Phản hồi có thể được tìm thấy trong cơ thể, ví dụ, trong việc duy trì nhiệt độ cơ thể và trong hệ thống nội tiết. Phản hồi còn được gọi là Phản hồi.

Phản hồi là gì?

Khi nói đến phản hồi, cần có sự phân biệt giữa quá trình phản hồi tiêu cực và tích cực. Phản hồi tiêu cực chủ yếu là phản hồi tiêu cực. Ở đây biến đầu ra trong hệ thống có tác dụng ức chế đối với biến đầu vào. Mặt khác, phản hồi tích cực thuộc về quá trình phản hồi tích cực.

Cơ chế phản hồi hoàn toàn ngược lại với cơ chế phản hồi tiêu cực. Biến đầu ra ở đây khuếch đại biến đầu vào. Một ví dụ về phản hồi tích cực là cái gọi là vòng luẩn quẩn.

Chức năng & nhiệm vụ

Cơ chế phản hồi rất cần thiết để duy trì sự cân bằng trong các hệ thống cơ thể khác nhau. Mặt khác, cân bằng nội môi (cân bằng) rất quan trọng để tất cả các quá trình của cơ thể có thể diễn ra theo cách sinh lý. Ví dụ, ngay cả những biến động nhỏ của giá trị pH trong máu cũng có thể gây ra hậu quả đe dọa tính mạng đối với cơ thể con người.

Phản hồi tiêu cực, một dạng phản hồi tiêu cực, là một yếu tố quan trọng của vòng điều khiển nội môi. Mục đích của phản hồi tiêu cực là để ổn định một biến nhất định trong vòng điều khiển. Phản hồi tiêu cực luôn xảy ra khi sản phẩm cuối cùng trong vòng kiểm soát có tác dụng ức chế, tức là ức chế, lên sản phẩm ở đầu chuỗi phản ứng.

Vì vậy phản hồi tiêu cực là một cơ chế tự giảm. Đây là một trong những phản ứng cơ bản trong điều hòa trao đổi chất và do đó là một phần của nhiều quá trình trong cơ thể. Một ví dụ về cơ chế phản hồi tiêu cực là vòng kiểm soát nội tiết tố của tuyến giáp, còn được gọi là vòng kiểm soát tuyến giáp. Tuyến giáp sản xuất và lưu trữ các hormone triiodothyronine (T3) và tetraiodothyronine (T4). Khi nào và ở nồng độ nào các hormone được đưa vào máu được xác định bởi mạch điều khiển hormone.

Vùng dưới đồi và tuyến yên đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống kiểm soát này. Tuyến yên đo nồng độ hormone tuyến giáp trong máu và giải phóng hormone kích thích tuyến giáp (TSH) khi thiếu T3 và T4. TSH, còn được gọi là thyrotropin, có tác dụng kích thích tăng trưởng tuyến giáp và cũng kích thích sản xuất hormone. Ngược lại, quá nhiều hormone tuyến giáp trong máu sẽ ức chế việc giải phóng TSH, do đó tuyến giáp giảm sản xuất hormone tuyến giáp.

Ngoài vòng điều khiển chính này, còn có các vòng phản hồi khác trong vòng điều khiển tuyến giáp như vòng điều khiển Brokken-Wiersinga-Prummel hoặc điều hòa thông qua phản hồi với vùng dưới đồi và hormone giải phóng thyrotropin (TRH) được sản xuất ở đó.

Luôn có phản hồi tích cực khi biến đầu ra có tác dụng củng cố chính nó trong một hệ thống. Đó là một phần của phản hồi tích cực. Có rất ít cơ chế phản hồi tích cực sinh lý trong cơ thể. Một ví dụ về phản hồi tích cực là sản xuất sữa ở những phụ nữ mới sinh con. Việc trẻ bú mẹ sẽ kích thích sản xuất hormone oxytocin. Điều này sẽ kích thích sản xuất sữa trong vú. Kết quả là trẻ bú nhiều hơn, do đó lượng oxytocin được tiết ra nhiều hơn và sản lượng sữa tăng trở lại. Nếu đứa trẻ không còn được đặt trên vú để uống, mức oxytocin giảm xuống và sản xuất sữa giảm.

Các quá trình phản hồi tích cực bệnh lý dưới dạng một vòng luẩn quẩn phổ biến hơn trong cơ thể.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật & ốm đau

Một ví dụ về cơ chế phản hồi tích cực trong quá trình bệnh là suy tim. Suy tim là khi tim không còn khả năng cung cấp lượng máu mà cơ thể cần. Kết quả là giảm khả năng phục hồi thể chất. Nguyên nhân phổ biến của suy tim là các cơn đau tim, huyết áp cao hoặc rung nhĩ. Các khuyết tật van tim cũng có thể dẫn đến suy tim.

Cơ thể cố gắng bù đắp cho tình trạng suy tim này bằng cách giảm sức cản của mạch máu để tim phải tạo lực ít hơn khi bơm. Ngoài ra, khả năng bơm máu của tim tăng lên mỗi phút, có nghĩa là tim đập nhanh hơn. Tuy nhiên, do các mạch mở rộng, quá ít máu đến các mạch máu ngoại vi, ví dụ như ở thận. Trong các mạch thận, các tế bào chuyên biệt ghi lại huyết áp và nếu huyết áp quá thấp, hãy sử dụng mạch điều khiển nội tiết tố, hệ thống renin-angiotensin-aldosterone, để tăng huyết áp. Để làm được điều này, lượng nước được thu hồi nhiều hơn từ nước tiểu, do đó thể tích máu và do đó áp lực trong mạch máu tăng lên. Để có thể bơm lượng máu tăng lên khắp cơ thể, trái tim bị tổn thương giờ đây còn phải dùng nhiều lực hơn trước. Tình trạng của tim xấu đi, và suy tim tăng lên.

Tuy nhiên, bệnh tật trong cơ thể cũng có thể phát sinh do rối loạn các vòng phản hồi tiêu cực. Trong vòng kiểm soát tuyến giáp, rối loạn phản hồi dẫn đến tuyến giáp hoạt động quá mức hoặc tuyến giáp hoạt động kém. Với khả năng tự chủ của tuyến giáp, tuyến giáp hoạt động hoàn toàn độc lập với vòng điều khiển.

Một sự xáo trộn trong vòng kiểm soát cũng có thể được kích hoạt bởi một bệnh tự miễn dịch. Ví dụ, trong bệnh Graves, cơ thể tạo ra cái gọi là tự kháng thể thụ thể TSH. Những chất này có tác dụng tương tự đối với tuyến giáp như TSH trong tuyến yên, do đó các tự kháng thể của thụ thể TSH này dẫn đến tăng sản xuất hormone tuyến giáp. Khi đó tuyến yên không còn ảnh hưởng gì đến các hoạt động của tuyến giáp, toàn bộ cơ chế phản hồi tiêu cực vẫn hoàn toàn mất tác dụng. Kết quả là cường giáp với các triệu chứng như rụng tóc, tiêu chảy, không dung nạp nhiệt, giảm cân và loãng xương.