Положителна обратна връзка

Най- положителна обратна връзка е механизъм за обратна връзка в тялото. Винаги говорим за положителна обратна връзка, когато изходната променлива в контролния цикъл има засилващ ефект върху себе си. Докато отрицателната обратна връзка се опитва да задържи промените във включените променливи възможно най-малко, положителната обратна връзка гарантира възможно най-големи промени.

Каква е положителната обратна връзка?

Пример за желан механизъм за положителна обратна връзка е натрупването на потенциала в проводимостта на възбуждане. Колкото по-голям е входящият потенциал, т.е. стимулът, който се появява върху нервна клетка, толкова повече отворени са натриевите йонни канали.

Положителната обратна връзка е известна още като механизъм за положителна обратна връзка. С помощта на положителна обратна връзка определени променливи непрекъснато се коригират в контролния цикъл. Докато при отрицателна обратна връзка крайният продукт има инхибиращ ефект върху изходната променлива в контролния цикъл, при положителната обратна връзка има присъщо непрекъснато усилване.

Процесите, при които положителната обратна връзка играе роля, започват доста бавно и след това бързо стават по-интензивни. В случай на физиологична положителна обратна връзка, има сигнал за спиране, който прекратява процеса. Това не е така при патологичните механизми за положителна обратна връзка, така че да се получи порочен кръг, порочният кръг.

Функция и задача

В сравнение с отрицателната обратна връзка, положителният вариант рядко се среща. Пример за желан механизъм за положителна обратна връзка е натрупването на потенциала в проводимостта на възбуждане. Колкото по-голям е входящият потенциал, т.е. стимулът, който се появява върху нервна клетка, толкова повече отворени са натриевите йонни канали. Колкото повече йонни канали са отворени за натрий, толкова по-голям е потенциалът за действие.

Друг пример за положителна обратна връзка е реакцията на стомаха към токсините. Обикновено мускулите на стомаха се свиват равномерно на равни интервали и след това отново се отпускат. По този начин храната се смесва леко. Когато се регистрира токсин, положителната обратна връзка води до силно свиване на стомаха. Това избутва стомашното съдържание назад през хранопровода към устата и след това го повръща.

Окситоцинът е хормон, чието освобождаване се контролира, наред с други неща, чрез положителна обратна връзка. Окситоцинът играе важна роля в производството на мляко (лактация). Смучещите движения на бебето върху гърдата стимулират отделянето и производството на окситоцин. Окситоцинът от своя страна стимулира производството на мляко. Ако кърмачето все повече смуче гърдата, отново се произвежда повече окситоцин и потокът на млякото се стимулира допълнително. Механизмът за спиране тук е и бебето. Ако той не кърми дълго време, нивото на окситоцин спада и производството на мляко се намалява.

Болести и неразположения

Ако сигналът за спиране отсъства от контура за положителна обратна връзка, се създава порочен кръг. Такъв порочен кръг може да се намери например при сърдечна недостатъчност. Сърдечната недостатъчност е, когато работата на сърцето вече не е достатъчна, за да снабдява тялото с достатъчно кръв. Така че органите и периферните области на тялото все още получават достатъчно кръв, кислород и хранителни вещества, тялото активира различни механизми за адаптация. Например, тя свива кръвоносните съдове, така че кръвното налягане се повишава и кръвта достига до по-отдалечени райони. В допълнение се активира така наречената система ренин-ангиотензин-алдостерон. Това възстановява повече вода в бъбрека. Това също води до повишаване на кръвното налягане.

Активирането на симпатичния нерв увеличава максимално сърдечната честота и силата на свиване на сърцето. В резултат на това тялото първоначално се снабдява по-добре, но повишеното кръвно налягане и повишената сърдечна дейност натоварват вече отслабеното сърце и рано или късно водят до влошаване на ситуацията. След това механизмите за компенсация се засилват, което от своя страна уврежда сърцето в дългосрочен план. В най-лошия случай този порочен цикъл прави трансплантацията на сърце неизбежна.

Друг пример за опасна положителна обратна връзка е шокът. Ако ударната спирала се задейства, тя може да бъде фатална. Причините за шока могат да бъдат различни. Добър пример за положителна обратна връзка обаче е шокът за намаляване на силата на звука.

Обемен шок възниква, когато тялото няма достатъчно обем кръв. Това може да се случи например след злополука или ако сте дехидратирани. Така наречената централизация протича така, че жизнените органи все още да се доставят. Това означава, че съдовете в ръцете и краката са поставени близо един до друг. Това означава, че повече кръв е на разположение на вътрешните органи и особено на мозъка. На пръв поглед механизмът за централизация има перфектен смисъл.

Поради ниския кръвен поток, обаче, в периферията се образуват кисели метаболитни крайни продукти. Настъпва така наречената ацидоза. Това води до по-висока съдова пропускливост и в същото време до разширяване на съдовете. В резултат на това се случва точно това, което централизацията всъщност трябва да избягва. Кръвта потъва в периферията и отсъства от циркулацията на организма. Шокът може да причини остра бъбречна недостатъчност, остра белия дроб или остра чернодробна недостатъчност.

Инсулиновата резистентност при захарен диабет също се основава на порочен кръг. Панкреасът отделя повече инсулин, когато ядете. Инсулинът гарантира, че захарта в храната постъпва от кръвта в клетките. Поради различни фактори клетките на тялото могат да станат инсулиноустойчиви. За да може захарта да се абсорбира от клетките, трябва да се отдели значително повече инсулин. По-високите нива на инсулин водят до наддаване на тегло, но това увеличава инсулиновата резистентност.Това от своя страна води до повишено отделяне на инсулин.