Hvordan gør tilbagekoblingsløb i kroppen arbejde?

Feedbacksløjfer er et fremtrædende træk ved human biokemi og fysiologi. Uanset om du kigger på blodglukose, osmoregulering eller blodkemi, finder du tilbagemeldinger Loops er integreret for at opretholde stabile forhold i din krop. Tilbagemeldingssløjfer i biologi kommer i vid udstrækning i to forskellige smag: positiv feedback og negativ feedback. Sidstnævnte er langt den mere almindelige af de to.

Dagens video

Negativ tilbagemelding

En negativ feedback loop er lidt som en termostat. Når temperaturen i din kontorbygning falder, sparker termostaten på varmeren. Når temperaturen stiger, skifter den mod klimaanlægget. Uanset hvad, når temperaturen ændres, modvirker termostaten ændringen. Negative feedback loop i din krop opfører sig på en lignende måde. En ændring i en variabel som temperatur eller blodglukosekoncentration udløser en proces, der modvirker den oprindelige ændring.

Positive feedback

Positive feedback loops er lige det modsatte. Når der sker en ændring i systemet, virker en positiv tilbagekoblingssløjfe for at forværre og forstærke den. Hvis din termostat arbejdede på en positiv tilbagekoblingssløjfe, for eksempel som temperaturen øgedes, ville termostaten reagere ved at tænde varmeren, øge temperaturen endnu mere og forårsage termostaten til at reagere ved at dreje varmeren højere endnu. Positive feedback loops har en tendens til at destabilisere et system ved at få det til at gå til en ekstrem.

Feedbackhæmning

En almindelig slags negativ tilbagekoblingssløjfe er tilbagekoblingsinhibering, hvor produktet af en biokemisk vej hæmmer et enzym eller enzymer højere op i vejen og derved hæmmer sin egen produktion. Dette virker ofte gennem såkaldt allosterisk hæmning, hvilket betyder, at et lille molekyle binder sig til et enzym og ændrer sin form på en sådan måde, at den ikke længere kan udføre sin sædvanlige funktion. Binding af en allosterisk hæmmer er reversibel, så det lille molekyle kan også komme ud af enzymet. Den brøkdel af det samlede enzym, der er bundet af den allosteriske hæmmer til enhver tid, afhænger af, hvor meget inhibitor der er til stede, så enzymets aktivitet falder som niveauer af den allosteriske hæmmers stigning.

Eksempler

Negative tilbagekoblingsløkker er rigelige i fysiologi. Kropstemperatur er måske det mest oplagte eksempel. Hvis din kropstemperatur synker, den del af din hjerne kaldet hypothalamus registrerer forandringen og reagerer ved at udløse mekanismer, som øger kropstemperaturen som rystende. Hvis temperaturen stiger, kan hypothalamus derimod reagere ved at udløse mekanismer som sved for at bringe temperaturen ned.Fødsel er derimod et eksempel på en positiv tilbagekoblingssløjfe. Sammentrækninger inducerer udskillelse af hormonet oxytocin, hvilket igen fremkalder flere sammentrækninger, hvilket skaber en tilbagekoblingssløjfe, der fortsætter, indtil barnet bliver tvunget fra moderens krop.