Negativ feedback

Under negativ feedback en styrslinga förstås där utgångsvariabeln har en hämmande effekt på ingångsvariabeln. I människokroppen är negativ återkoppling särskilt viktig för homeostasen av hormonbalansen. Under det hormonella funktionstestet undersöks kontrollslingorna för fel.

Vad är den negativa feedbacken?

Den medicinska feedbacken kallas också feedback och motsvarar en biologisk kontrollslinga. Utgångsvariabeln påverkar ingångsvariabeln i dessa styrslingor. Återkopplingen är främst negativ i den mänskliga organismen.

Negativ feedback kommer också att vara Negativ feedback kallad. I dessa styröglor har utgångsvariabeln en hämmande effekt på ingångsvariabeln. På grund av denna anslutning hänvisas också till utgångsvariabeln för negativa återkopplingsslingor som en styrenhet. Det motsatta av negativ feedback är positiv återkoppling, där utgången förstärker ingången.

Den cybernetiska systemteorin används inom medicinen för matematisk analys av feedback-slingor.Den negativa feedbacken i den mänskliga organismen är antingen subtraktiva hämningar eller delande feedback med kvotinhibering. Båda typerna av negativ återkoppling, tillsammans med de positiva feedbacksystemen, tar på sig regleringsuppgifter i människokroppen och kontrollerar därmed till exempel könsutsöndring eller hormonbalansen.

Inom teknikområdet används negativ återkoppling i betydelsen en styrslinga, till exempel för temperaturreglering av en termostat.

Funktion & uppgift

Negativ feedback ger homeostas. På detta sätt upprätthåller du jämvikten i olika system inom de tillåtna gränserna. Det första steget i negativ feedback är alltid att mäta en viss mängd. I det andra steget används mätresultaten för att minska respektive värden. Negativ återkoppling är därför en regulator, eftersom den till exempel spelar en roll för att upprätthålla en konstant kroppstemperatur i varmblodiga djur.

Men negativ feedback är också avgörande för processer med genaktivitet. De negativa återkopplingskontrollslingorna är lika viktiga för den hormonella balansen, vars balans är avgörande för många kroppsfunktioner. För att hålla hormonutsöndringen från körtlarna i balans hämmar till exempel vissa hormoner sin egen syntes efter att de släppts. Dessa hormoner är också kända som autokrina. De utsöndrande cellerna för autokrina hormoner är själva utrustade med receptorer till vilka respektive hormon kan binda och utlösa en signalkaskad inuti.

Den negativa återkopplingen spelar huvudsakligen en roll för aktiviteten hos de glandotropa cellerna i adenohypofysen. Även här påverkas hormonsyntes av den nuvarande koncentrationen av hormoner i blodet. Syntesen av blodhormonerna stimulerar adenohypofys kontrollhormon och reducerar därmed ytterligare hormonproduktion antingen direkt i hypofysen eller via hypotalamus.

Syntesen av de två hormonerna CRH och ACTH, till exempel, hämmas mer, desto högre koncentration av glukokortikoider i blodet. På liknande sätt syntetiseras hormonerna TRH och TSH mindre, desto högre nivå av sköldkörtelhormon i blodet.

Syntesen av FSH, GnRH och LH har också negativ feedback. Hos män hämmar en hög blodnivå av FSH, LH och GnRH syntesen. Hos kvinnor å andra sidan har en hög koncentration av östrogener, FSH och LH en hämmande effekt på syntesen av dessa hormoner.

Det centrala nervsystemet verkar som ett feedbackkontrollsystem och därmed toppprioriteten för all feedback, där feedbacksystemen i princip är sammankopplade. I synnerhet verkar de hormonella kontrollkretsarna i sköldkörteln direkt på detta kontrollcenter och hämmar frisättningen av hormonstimulerande ämnen i hypotalamus.

Sjukdomar och sjukdomar

Olika händelser och sjukdomar skadar de hormonella kontrollkretsarna och därmed många negativa feedbackmekanismer i människokroppen. Testet av hormonell funktion kontrollerar om de hormonella kontrollkretsarna är intakta. Under dessa inhiberings- och stimuleringstester injiceras patienten med kontrollhormoner. Om administrering av kontrollhormoner visar motsvarande effekter på hormonbalansen, är kontrollkretsarna och den negativa återkopplingen i organismen antagligen intakt.

Om hormonella återkopplingsslingor inte är intakta, finns det i de flesta fall en fel i själva hormonkörtlarna. Å andra sidan kan kontrollcentret på högre nivå också påverkas av funktionella förluster och till exempel släpper till exempel inte längre organspecifika kontrollhormoner.

Om negativa återkopplingsmekanismer i hormonsystemet inte är förknippade med organsjukdomar, men hormonproduktionen inte längre kan regleras via kontrollslingorna, kan degenererade hormonceller vara orsaken till regleringsproblemen. Men degenerationen av hormonceller som de i sköldkörteln är ganska sällsynt. Hormonerna själva kan under vissa omständigheter degenerera och därmed inaktivera de negativa återkopplingskontrollslingorna. Detta fenomen är emellertid också mycket sällsynt.

För störda kontrollslingor är teoretiskt möjligt en mutation av kontrollämnen i negativa återkopplingssystem. I det endokrina systemet har mutationen av leptin nyligen kopplats till exempel fetma hos små barn.

Eftersom biologiska styrslingor representerar nära nätade nätverk, kan ett återkopplingsfel i bara ett av systemen också orsaka fel i de andra systemen. Därför är symptomen på feedbackfel extremt olika. Detta gäller särskilt för det hormonella systemet, eftersom dess kontrollöglor är i särskilt nära samspel. Förutom hormonella klagomål kan problem med kroppens egen termoregulering också bero på fel i negativ feedback.