Negative tilbakemeldingsløkker spiller en viktig rolle i hvor mange av systemene i menneskekroppen som holder kontrollen. En negativ tilbakemeldingssløyfe, også kjent som en hemmende sløyfe, er en type selvregulerende system. I en negativ tilbakemeldingssløyfe, økt produksjonfrasystemet hemmer fremtidig produksjonavsystemet. Systemet styrer med andre ord hvor mye produkt det lager ved å stenge produksjonen når produksjonsnivået eller mengden akkumulert produkt blir for høyt.
Negative tilbakemeldingssystemer er ansvarlige for mange typer hormonregulering i menneskekroppen. De er flinke til å opprettholde relativt konstante nivåer av produksjonen.
David P. Hall / Getty ImagesNegative tilbakemeldingsløkker administrerer produksjonen
Tenk deg at kroppen er en fabrikk som lager Produkt X. Tenk deg videre at å lage for mye Produkt X er dyrt og bortkastet. Derfor trenger kroppen en måte å stenge fabrikken når nok Produkt X er laget. Det gjør dette gjennom en negativ tilbakemeldingsløkke. Hva det betyr er at produksjonshastigheten er følsom for mengden Produkt X. Når den begynner å bygge seg opp, reduseres produksjonen og stopper deretter.
Det kan hjelpe å tenke på fabrikken som en stor stor samlebånd som mater hyller på slutten. Når hyllene blir fulle, må linjen avta. Det er ingen steder å sette produktet. Men hvis hyllene er tomme, er det god plass. Samlebåndet kan øke hastigheten til hyllene er fulle igjen. Jo mer responsiv monteringslinjen er, desto mer kan fabrikken holde hyllene fylte på riktig nivå hele tiden.
Det motsatte av dette ville være en positiv tilbakemeldingsløkke. I så fall, jo mer Produkt X det var, desto raskere ville anlegget gjøre mer. Denne typen system kommer lett ut av kontroll. I kontrast er en negativ tilbakemeldingssløyfe selvregulerende.
Eksempler
En veldig godt forstått negativ tilbakemeldingsløyfe er den kvinnelige menstruasjonssyklusen. Hypothalamus produserer gonadotropinfrigivende hormon (GnRH). GnRH signaliserer at hypofysen produserer follikkelstimulerende hormon (FSH). FSH ber eggstokkene produsere østrogen. Høye nivåer av østrogen (så vel som progesteron og testosteron, som reguleres gjennom lignende sløyfer) hemmer deretter produksjonen av GnRH. Dette fører til at hypofysen lager mindre FSH, som igjen får eggstokkene til å produsere mindre østrogen.
En annen negativ tilbakemeldingssløyfe regulerer vaginal surhet. Den normale vaginale pH er omtrent 4 - mildt sur. Dette bidrar til å forhindre vekst av problematiske bakterier og kjønnssykdommer. Faktisk er et av kjennetegnene ved bakteriell vaginose en pH på over 5. Melkesyren som opprettholder denne pH er laget av laktobaciller - en del av den normale vaginale floraen. Disse bakteriene vokser raskere og produserer mer syre ved høyere pH. Deretter, når pH nærmer seg 4, senker de og stopper. Slik reguleres pH i skjeden. Det forklarer også noen av forskjellene i vaginal pH i forskjellige kvinner. PH varierer avhengig av de spesifikke bakteriene som er tilstede.
Søker Homeostase
Et nøkkelord som er viktig for å forstå negative tilbakemeldingsløkker erhomeostase. Homeostase er definert som et systems tendens til stabilitet. Homeostase er veldig viktig i menneskekroppen. Mange systemer må selvregulere for at kroppen skal holde seg i optimale helseområder.
Noen systemer som reguleres gjennom negativ tilbakemelding for å oppnå homeostase inkluderer:
- Blodtrykk
- Kroppstemperatur
- Blodsukker
Når enkeltpersoner har problemer med å opprettholde disse systemene, kan det skyldes en sykdomstilstand som påvirker den ansvarlige negative tilbakemeldingssløyfen.
For eksempel, i diabetes, reagerer bukspyttkjertelen ikke riktig på høyt blodsukker ved å produsere mer insulin. I type 1 diabetes skyldes dette at det ikke er noen celler tilgjengelig for å lage insulin. En persons immunsystem har ødelagt eller ødelagt "fabrikken".
Ved type 2-diabetes er dette fordi bukspyttkjertelen ikke er like følsom for blodsukkersignaler fra kroppen. Derfor produserer den ikkenok insulin som svar på blodsukkeret stiger. I begge tilfeller er personen ikke lenger i stand til å opprettholde homeostase i blodsukkersystemet uten hjelp fra medisinsk eller atferdsintervensjon.
