משוב שלילי מתייחס לולאת בקרה בה למשתנה הפלט יש השפעה מעכבת על משתנה הקלט. בגוף האדם, משוב שלילי הוא קריטי במיוחד עבור הומאוסטזיס הורמונלי. בבדיקות התפקוד ההורמונאלי נבדקות לולאות הבקרה לגבי טעויות.
מהו משוב שלילי?
בגוף האדם, משוב שלילי הוא קריטי במיוחד עבור הומאוסטזיס הורמונלי. משוב רפואי נקרא גם משוב ותואם לולאת בקרה ביולוגית. בלולאות בקרה אלה, משתנה הפלט פועל חזרה על משתנה הקלט. משובים הם בעיקר שליליים באורגניזמים אנושיים. פידבקים שליליים נקראים גם פידבקים שליליים. בלולאות בקרה אלה, למשתנה הפלט יש השפעה מעכבת על משתנה הקלט. מסיבה זו, משתנה הפלט של לולאות משוב שליליות נקרא גם רגולטור. ההפך ממשוב שלילי הוא משוב חיובי, כאשר משתנה הפלט מגביר את משתנה הקלט. ברפואה, תיאוריית מערכות קיברנטיות משמשת לניתוח מתמטי של לולאות משוב. הפידבקים השליליים באורגניזם האנושי הם עיכוב חיסור או משוב חלוקתי עם עיכוב של כמות. שני סוגי המשוב השלילי, יחד עם מערכות המשוב החיובי, מבצעים משימות רגולטוריות בגוף האדם, תוך שליטה, למשל, על הפרשת בלוטות או הורמון. לאזן. בתחום הטכנולוגיה משתמשים במשוב שלילי במובן של לולאת בקרה, למשל, לויסות טמפרטורה על ידי תרמוסטט.
פונקציה ומשימה
פידבקים שליליים מקימים הומאוסטזיס. לפיכך הם שומרים על שיווי משקל במערכות שונות בגבולות המותרים. השלב הראשון של משוב שלילי הוא תמיד מדידת כמות מסוימת. בשלב השני, תוצאות המדידה משמשות כל אחת להורדת הכמויות המתאימות. פידבקים שליליים הם אפוא מווסתים, כמו אלה הממלאים תפקיד בשמירה על טמפרטורת גוף קבועה באורגניזם של בעלי חיים חמים. עם זאת, פידבקים שליליים חיוניים גם לתהליכים של גֵן פעילות. לא פחות חשובים הם מעגלי בקרת המשוב השלילי עבור הורמון לאזן, אשר שיווי המשקל הוא חיוני לתפקודים גופניים רבים. לדוגמא, כדי לשמור על הפרשת הורמונים מבלוטות לאזן, כמה הורמונים לעכב את הסינתזה שלהם לאחר השחרור. אלה הורמונים ידועים גם בשם אוטוקריני. התאים המפרישים של אוטוקרינית הורמונים הם מצוידים בעצמם בקולטנים אליהם ההורמון המתאים יכול להיקשר ולהפעיל מפל איתות בפנים. צימוד נגדי ממלא תפקיד בעיקר בפעילות של תאים בלוטת-טרופיים בתוך אדנו-היפופיזה. גם סינתזת ההורמונים מושפעת מהזרם ריכוז של הורמונים ב דם. סינתזה של דם הורמונים ממריצים את הורמון הבקרה של אדנו-היפופיזה ובכך מונעים את ייצור ההורמונים נוסף ישירות בהיפופיזה או דרך ההיפותלמוס. לדוגמא, סינתזה של שני ההורמונים CRH ו ACTH חווה עיכוב חזק יותר ככל שה- ריכוז of גלוקוקורטיקואידים ב דם. באופן דומה, ככל שרמת ה- הורמוני בלוטת התריס בדם, כך ההורמונים TRH ו- TSH מסונתזים. הסינתזה של FSH, GnRH ו- LH מווסתים גם על משוב שלילי. אצל גברים, רמות דם גבוהות של FSH, LH ו- GnRH מעכבים סינתזה. אצל נשים, לעומת זאת, גבוה ריכוז of אסטרוגנים, FSH ול- LH השפעה מעכבת על סינתזת ההורמונים הללו. כמערכת בקרת משוב ובכך הנקודה הגבוהה ביותר מכל המשוב, המרכזי מערכת העצבים נכנס לפעולה, שם מערכות המשוב מחוברות בצורה בסיסית. באופן ספציפי, מעגלי הבקרה ההורמונליים של בלוטת התריס פועלים ישירות על מרכז בקרה זה ומעכבים שחרור חומרים מעוררי הורמונים באזור ההיפותלמוס.
מחלות והפרעות
אירועים ומחלות שונות פוגעים במעגלי הבקרה ההורמונליים ובכך מנגנוני משוב שליליים רבים בגוף האדם. מבחן התפקוד ההורמונלי בודק האם מעגלי הבקרה ההורמונאליים שלמים. המטופל מוזרק עם הורמוני בקרה במהלך בדיקות עיכוב וגירוי אלה. אם ה מנהל הורמוני הבקרה מראים השפעות תואמות על האיזון ההורמונלי, אז מעגלי הבקרה וגם מנגנוני המשוב השליליים באורגניזם הם כנראה שלמים. אם מעגלי משוב הורמונליים אינם שלמים, ברוב המקרים יש כשל בבלוטות האנדוקריניות עצמן . מצד שני, מרכז הבקרה ברמה הגבוהה יותר עשוי להיות מושפע גם מאובדן תפקוד וכך, למשל, כבר לא מפריש הורמוני בקרה ספציפיים לאיברים. אם מנגנוני משוב שליליים במערכת ההורמונים אינם קשורים למחלות איברים, אך עם זאת לא ניתן עוד להסדיר ייצור הורמונים באמצעות מעגלי הבקרה, תאי הורמון מנווונים עשויים להיות הגורם לבעיות הרגולטוריות. עם זאת, התנוונות תאי ההורמונים, כמו אלה שב- בלוטת התריס, הוא נדיר למדי. ההורמונים עצמם יכולים להתנוון גם בנסיבות מסוימות ובכך להשבית את מעגלי בקרת המשוב השלילי. עם זאת, תופעה זו גם נדירה מאוד. תיאורטית, מוטציה של החומרים המווסתים במערכות משוב שליליות היא גם אפשרות למעגלים רגולטוריים מופרעים. בתוך ה מערכת האנדוקרינית, המוטציה של לפטין נקשר לאחרונה עם השמנה אצל ילדים צעירים, למשל. מכיוון שמעגלי בקרה ביולוגיים הם רשתות מרושתות היטב, שגיאת משוב רק באחת מהמערכות עלולה לגרום לשגיאות במערכות האחרות. לכן, הסימפטומים של שגיאות משוב רחבים ביותר. זה נכון במיוחד עבור מערכת האנדוקריניתמכיוון שהמעגלים הרגולטוריים שלה נמצאים באינטראקציה הדוקה במיוחד. בנוסף לתלונות הורמונליות, בעיות במווסת החום של הגוף יכולות לנבוע גם משגיאות במשוב שלילי.
