كيف تعمل حلقات التغذية الراجعة السلبية في الجسم

تلعب حلقات التغذية الراجعة السلبية دورًا مهمًا في تنظيم الصحة في جسم الإنسان. حلقة التغذية الراجعة السلبية ، والمعروفة أيضًا باسم الحلقة المثبطة ، هي نوع من نظام التنظيم الذاتي. في حلقة التغذية الراجعة السلبية ، تمنع زيادة الإنتاج من النظام الإنتاج المستقبلي من قبل النظام. يقلل الجسم من إنتاجه لبعض البروتينات أو الهرمونات عندما ترتفع مستوياتها بشكل كبير.

تعمل أنظمة التغذية الراجعة السلبية على الحفاظ على مستويات ثابتة نسبيًا من المخرجات. على سبيل المثال ، يحافظ الجسم على درجة حرارته واستهلاك السعرات الحرارية وضغط الدم والنبض ومعدل التنفس بناءً على حلقات التغذية الراجعة السلبية.

ردود الفعل السلبية حلقات إدارة الإنتاج

تخيل أن الجسم مصنع يصنع المنتج X. علاوة على ذلك ، تخيل أن إنتاج الكثير من المنتج X يعد مكلفًا ومهدرًا وضارًا. هذا يعني أن الجسم يحتاج إلى طريقة لإبطاء المصنع عندما يتم إنتاج منتج X كافٍ. يقوم بذلك من خلال حلقة التغذية الراجعة السلبية. ما يعنيه ذلك هو أن سرعة الإنتاج حساسة لكمية المنتج X. عندما يبدأ في التراكم ، يتباطأ الإنتاج.

قد يكون من المفيد التفكير في المصنع على أنه خط تجميع كبير يغذي الرفوف في النهاية. عندما تمتلئ الرفوف ، يجب أن يتباطأ الخط. لا يوجد مكان لوضع المنتج ويمكن استخدامه لصنع منتجات أخرى يمكن أن تلحق الضرر بالجسم. ومع ذلك ، إذا كانت الرفوف فارغة ، فهناك مساحة كبيرة. يمكن تسريع خط التجميع حتى تمتلئ الأرفف مرة أخرى بهدف الحفاظ على الرفوف ممتلئة بالمستوى الصحيح طوال الوقت.

سيكون عكس ذلك حلقة تغذية مرتدة إيجابية. في هذه الحالة ، كلما زاد حجم المنتج X ، زادت سرعة إنتاج المصنع.

أمثلة

تتحكم العديد من حلقات التغذية الراجعة السلبية المفهومة جيدًا في مجموعة متنوعة من الوظائف المختلفة في الجسم.

تعمل الدورة الشهرية للإناث من خلال حلقة التغذية الراجعة السلبية التي تتضمن هياكل في الدماغ ، وكذلك الأعضاء التناسلية

• الوطاء عبارة عن غدة في الدماغ تنتج الهرمون المطلق لموجهة الغدد التناسلية (GnRH).

• يشير GnRH إلى الغدة النخامية في الدماغ لإنتاج هرمون منشط للجريب (FSH).

• يحفز هرمون FSH المبايض لإنتاج هرمون الاستروجين.

• المستويات العالية من الإستروجين (بالإضافة إلى البروجسترون والتستوستيرون ، والتي يتم تنظيمها من خلال حلقات مماثلة) تمنع إنتاج GnRH. يؤدي هذا إلى إنتاج الغدة النخامية كمية أقل من هرمون FSH ، مما يؤدي إلى إنتاج المبيض لهرمون الاستروجين.

تم إعداد المحور التناسلي الذكري بطريقة مماثلة للمحور الأنثوي ، مع الهرمون اللوتيني (LH) ، FSH ، والتستوستيرون في حلقة ردود فعل سلبية مرتبطة بالخصوبة.

حلقة تغذية مرتدة سلبية أخرى تنظم حموضة المهبل .2 يختلف الرقم الهيدروجيني للمهبل تبعًا للبكتيريا المحددة الموجودة.

• درجة الحموضة المهبلية الطبيعية حوالي 4 حمضية بشكل طفيف. هذا يساعد على منع نمو البكتيريا المسببة للمشاكل ، بما في ذلك تلك التي تسبب الأمراض المنقولة جنسياً (STDs).

• حمض اللاكتيك الذي يحافظ على هذا الرقم الهيدروجيني يتكون من العصيات اللبنية من النباتات المهبلية الطبيعية. تنمو هذه البكتيريا بشكل أسرع وتنتج حمضًا أكثر عند درجة حموضة أعلى.

• واحدة من السمات المميزة لالتهاب المهبل الجرثومي هي أن الرقم الهيدروجيني أعلى من 5 ، والذي سيحفز النباتات الطبيعية لإنتاج حمض يمنع البكتيريا المعدية من الازدهار.

• عندما يقترب الرقم الهيدروجيني من 4 ، يمكن أن تبطئ العصيات اللبنية إنتاج حمض اللاكتيك.

البحث عن التوازن

إحدى الكلمات الرئيسية المهمة في فهم حلقات التغذية الراجعة السلبية هي التوازن. يُعرَّف الاستتباب بأنه ميل النظام نحو الاستقرار. التوازن مهم جدا في جسم الإنسان. يجب على العديد من الأنظمة أن تنظم نفسها بنفسها حتى يظل الجسم في النطاق الأمثل للصحة

بعض الأنظمة التي تنظم من خلال ردود الفعل السلبية لتحقيق التوازن تشمل:

• ضغط الدم

• درجة حرارة الجسم

• سكر الدم

عندما يواجه الأفراد مشاكل في الحفاظ على هذه الأنظمة ، يمكن أن ينطوي ذلك على خلل في حلقة التغذية الراجعة السلبية.

على سبيل المثال ، في مرض السكري ، لا يستجيب البنكرياس بشكل صحيح لارتفاع نسبة السكر في الدم عن طريق إنتاج المزيد من الأنسولين .3 في مرض السكري من النوع 1 ، هذا بسبب وجود عدد أقل من الخلايا المتاحة لإنتاج الأنسولين. تسبب الجهاز المناعي للشخص في إتلاف الخلايا المنتجة للأنسولين.

وبالمثل ، فإن التنفس ينظم مستويات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الجسم ، والتي يتم التحكم فيها بإحكام من خلال الآليات في الدماغ التي تتوسط في التنفس.