Negativa återkopplingsslingor spelar en viktig roll i hur många av människokroppens system som håller kontrollen. En negativ återkopplingsslinga, även känd som en hämmande slinga, är en typ av självreglerande system. I en negativ återkopplingsslinga ökade produktionenfrånsystemet hämmar framtida produktionförbisystemet. Med andra ord styr systemet hur mycket produkt det producerar genom att stänga av tillverkningen när produktionsnivån eller mängden ackumulerad produkt blir för hög.
Negativa återkopplingssystem är ansvariga för många typer av hormonreglering i människokroppen. De är bra på att upprätthålla relativt konstanta produktionsnivåer.
David P. Hall / Getty ImagesNegativa återkopplingsslingor hanterar produktion
Föreställ dig att kroppen är en fabrik som tillverkar Produkt X. Tänk dig dessutom att det är dyrt och slöseri att göra för mycket Produkt X. Därför behöver kroppen ett sätt att stänga fabriken när tillräckligt med produkt X har gjorts. Det gör detta genom en negativ återkopplingsslinga. Vad det betyder är att produktionshastigheten är känslig för mängden produkt X. När den börjar byggas saktar produktionen upp och stoppar sedan.
Det kan hjälpa att tänka på fabriken som en stor stor monteringslinje som matar hyllor i slutet. När hyllorna blir fulla måste linjen sakta ner. Det finns ingenstans att placera produkten. Men om hyllorna är tomma finns det gott om plats. Monteringsbandet kan påskyndas tills hyllorna är fulla igen. Ju mer lyhörd monteringslinjen är, desto mer kan fabriken hålla hyllorna fyllda på rätt nivå hela tiden.
Motsatsen till detta skulle vara en positiv återkopplingsslinga. Ju mer produkt X det var desto snabbare skulle anläggningen göra mer. Denna typ av system går lätt ur kontroll. Däremot är en negativ återkopplingsslinga självreglerande.
Exempel
En mycket väl förstådd negativ återkopplingsslinga är den kvinnliga menstruationscykeln. Hypotalamus producerar gonadotropinfrisättande hormon (GnRH). GnRH signalerar hypofysen att producera follikelstimulerande hormon (FSH). FSH säger till äggstockarna att producera östrogen. Höga nivåer av östrogen (liksom progesteron och testosteron, som regleras genom liknande öglor) hämmar sedan produktionen av GnRH. Detta gör att hypofysen gör mindre FSH, vilket i sin tur får äggstockarna att göra mindre östrogen.
En annan negativ återkopplingsslinga reglerar vaginal surhetsgrad.Det normala vaginala pH-värdet är ungefär 4 — mildt surt. Detta hjälper till att förhindra tillväxt av problematiska bakterier och könssjukdomar. Faktum är att ett av kännetecknen för bakteriell vaginos är ett pH-värde över 5. Mjölksyran som upprätthåller detta pH är gjord av laktobaciller - en del av den normala vaginalfloran. Dessa bakterier växer snabbare och producerar mer syra vid högre pH. Sedan, när pH-värdet närmar sig 4, saktar de ner och slutar. Så här regleras pH i slidan. Det förklarar också några av skillnaderna i olika kvinnors vaginala pH. PH varierar beroende på de specifika bakterier som finns.
Söker Homeostas
Ett nyckelord som är viktigt för att förstå negativa återkopplingsslingor ärhomeostas. Homeostas definieras som ett systems tendens till stabilitet. Homeostas är mycket viktigt i människokroppen. Många system måste självreglera för att kroppen ska ligga i optimala intervall för hälsan.
Vissa system som regleras genom negativ feedback för att uppnå homeostas inkluderar:
- Blodtryck
- Kroppstemperatur
- Blodsocker
När individer har problem med att underhålla dessa system kan det bero på ett sjukdomstillstånd som påverkar den ansvariga negativa återkopplingsslingan.
Till exempel vid diabetes svarar bukspottkörteln inte ordentligt på högt blodsocker genom att producera mer insulin. I typ 1-diabetes beror det på att det inte finns några celler tillgängliga för att göra insulin. En persons immunsystem har skadat eller förstört "fabriken".
Vid typ 2-diabetes beror detta på att bukspottkörteln inte är lika känslig för blodsockersignaler från kroppen. Därför producerar det intetillräckligt insulin som svar på blodsockret stiger. I båda fallen kan personen inte längre upprätthålla homeostas i sitt blodsockersystem utan hjälp av medicinskt eller beteendemässigt ingripande.
