Θετική ανταπόκριση

ο θετική ανταπόκριση είναι ένας μηχανισμός ανατροφοδότησης μέσα στο σώμα. Μιλάμε πάντα για θετικά σχόλια όταν η μεταβλητή εξόδου σε έναν βρόχο ελέγχου έχει ενισχυτική επίδραση από μόνη της. Ενώ τα αρνητικά σχόλια προσπαθούν να διατηρήσουν τις αλλαγές στις εμπλεκόμενες μεταβλητές όσο το δυνατόν μικρότερες, η θετική ανατροφοδότηση εξασφαλίζει τις μεγαλύτερες πιθανές αλλαγές.

Ποια είναι η θετική ανατροφοδότηση;

Ένα παράδειγμα ενός επιθυμητού μηχανισμού θετικής ανάδρασης είναι η συσσώρευση του δυναμικού στην διέγερση διέγερσης. Όσο υψηλότερο είναι το εισερχόμενο δυναμικό, δηλαδή το ερέθισμα που συμβαίνει σε ένα νευρικό κύτταρο, τόσο περισσότερα ανοίγονται τα κανάλια ιόντων νατρίου.

Η θετική ανατροφοδότηση είναι επίσης γνωστή ως ο μηχανισμός θετικής ανατροφοδότησης. Με τη βοήθεια θετικών ανατροφοδοτήσεων, ορισμένες μεταβλητές διορθώνονται συνεχώς εντός ενός βρόχου ελέγχου. Ενώ με αρνητική ανάδραση το τελικό προϊόν έχει ανασταλτική επίδραση στη μεταβλητή εξόδου σε έναν βρόχο ελέγχου, με θετική ανάδραση υπάρχει ένα εγγενώς συνεχές κέρδος.

Οι διαδικασίες στις οποίες η θετική ανατροφοδότηση παίζει ρόλο ξεκινούν μάλλον αργά και στη συνέχεια γίνονται πιο έντονες. Στην περίπτωση των φυσιολογικών θετικών ανατροφοδοτήσεων, υπάρχει ένα σήμα διακοπής που σταματά τη διαδικασία. Αυτό δεν συμβαίνει με τους παθολογικούς θετικούς μηχανισμούς ανατροφοδότησης, έτσι ώστε να εμφανίζεται ένας φαύλος κύκλος, ο φαύλος κύκλος.

Λειτουργία & εργασία

Σε σύγκριση με τα αρνητικά σχόλια, η θετική παραλλαγή σπάνια βρίσκεται. Ένα παράδειγμα ενός επιθυμητού μηχανισμού θετικής ανάδρασης είναι η συσσώρευση του δυναμικού στην διέγερση διέγερσης. Όσο υψηλότερο είναι το εισερχόμενο δυναμικό, δηλαδή το ερέθισμα που συμβαίνει σε ένα νευρικό κύτταρο, τόσο περισσότερα ανοίγονται τα κανάλια ιόντων νατρίου. Όσο περισσότερα κανάλια ιόντων ανοίγουν για νάτριο, τόσο υψηλότερο γίνεται το δυναμικό δράσης.

Ένα άλλο παράδειγμα θετικής ανατροφοδότησης είναι η απόκριση του στομάχου στις τοξίνες. Κανονικά, οι μύες του στομάχου συστέλλονται ομοιόμορφα σε τακτά χρονικά διαστήματα και στη συνέχεια χαλαρώνουν ξανά. Με αυτόν τον τρόπο το φαγητό αναμιγνύεται απαλά. Όταν καταγράφεται μια τοξίνη, ένας βρόχος θετικής ανατροφοδότησης οδηγεί σε ισχυρή συστολή του στομάχου. Αυτό ωθεί τα περιεχόμενα του στομάχου προς τα πίσω μέσω του οισοφάγου προς το στόμα και έπειτα το κάνει εμετό.

Η οξυτοκίνη είναι μια ορμόνη της οποίας η απελευθέρωση ελέγχεται, μεταξύ άλλων, με θετική ανατροφοδότηση. Η οξυτοκίνη παίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή γάλακτος (γαλουχία). Οι θηλάζουσες κινήσεις του μωρού στο στήθος διεγείρουν την απελευθέρωση και παραγωγή οξυτοκίνης. Η οξυτοκίνη με τη σειρά της διεγείρει την παραγωγή γάλακτος. Εάν το βρέφος απορροφά όλο και περισσότερο το στήθος, παράγεται περισσότερη οξυτοκίνη και η ροή του γάλακτος διεγείρεται περαιτέρω. Ο μηχανισμός διακοπής εδώ είναι επίσης το βρέφος. Εάν δεν θηλάσει για μεγάλο χρονικό διάστημα, το επίπεδο της ωκυτοκίνης μειώνεται και η παραγωγή γάλακτος μειώνεται.

Ασθένειες και παθήσεις

Εάν το σήμα διακοπής απουσιάζει από ένα βρόχο θετικής ανάδρασης, δημιουργείται ένας φαύλος κύκλος. Ένας τέτοιος φαύλος κύκλος μπορεί να βρεθεί, για παράδειγμα, σε καρδιακή ανεπάρκεια. Η καρδιακή ανεπάρκεια είναι όταν η απόδοση της καρδιάς δεν είναι πλέον επαρκής για να τροφοδοτήσει το σώμα με αρκετό αίμα. Προκειμένου τα όργανα και οι περιφερειακές περιοχές του σώματος να λαμβάνουν ακόμη επαρκές αίμα, οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά, το σώμα ενεργοποιεί διάφορους μηχανισμούς προσαρμογής. Για παράδειγμα, συστέλλει τα αιμοφόρα αγγεία έτσι ώστε η αρτηριακή πίεση να αυξάνεται και το αίμα να φτάνει σε πιο απομακρυσμένες περιοχές. Επιπλέον, ενεργοποιείται το λεγόμενο σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης. Αυτό ανακτά περισσότερο νερό στα νεφρά. Αυτό οδηγεί επίσης σε αύξηση της αρτηριακής πίεσης.

Η ενεργοποίηση του συμπαθητικού νεύρου αυξάνει όσο το δυνατόν περισσότερο τον καρδιακό ρυθμό και τη δύναμη συστολής της καρδιάς. Ως αποτέλεσμα, το σώμα στην πραγματικότητα τροφοδοτείται καλύτερα αρχικά, αλλά η αυξημένη αρτηριακή πίεση και η αυξημένη καρδιακή δραστηριότητα ασκούν πίεση στην ήδη εξασθενημένη καρδιά και αργά ή γρήγορα οδηγούν σε επιδείνωση της κατάστασης. Οι μηχανισμοί αποζημίωσης στη συνέχεια ενισχύονται, οι οποίοι με τη σειρά τους βλάπτουν την καρδιά μακροπρόθεσμα. Στη χειρότερη περίπτωση, αυτός ο φαύλος κύκλος καθιστά αναπόφευκτη μια μεταμόσχευση καρδιάς.

Ένα άλλο παράδειγμα επικίνδυνων θετικών σχολίων είναι το σοκ. Εάν η σπείρα κλονισμού τεθεί σε κίνηση, μπορεί να είναι θανατηφόρα. Οι αιτίες του σοκ μπορεί να είναι διαφορετικές. Ένα καλό παράδειγμα θετικής ανατροφοδότησης, ωστόσο, είναι το σοκ μείωσης του όγκου.

Ένα σοκ όγκου συμβαίνει όταν το σώμα δεν έχει αρκετό όγκο αίματος. Αυτό μπορεί να συμβαίνει, για παράδειγμα, μετά από ένα ατύχημα ή εάν είστε αφυδατωμένοι. Η λεγόμενη συγκέντρωση λαμβάνει χώρα έτσι ώστε τα ζωτικά όργανα να παρέχονται ακόμη. Αυτό σημαίνει ότι τα αγγεία στα χέρια και τα πόδια τοποθετούνται κοντά μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι διατίθεται περισσότερο αίμα στα εσωτερικά όργανα και ειδικά στον εγκέφαλο. Με την πρώτη ματιά, ο μηχανισμός συγκέντρωσης έχει τέλειο νόημα.

Λόγω της χαμηλής ροής του αίματος, ωστόσο, τα όξινα μεταβολικά τελικά προϊόντα σχηματίζονται στην περιφέρεια. Εμφανίζεται η λεγόμενη οξέωση. Αυτό οδηγεί σε υψηλότερη αγγειακή διαπερατότητα και ταυτόχρονα σε διεύρυνση των αγγείων. Ως αποτέλεσμα, ακριβώς αυτό που συμβαίνει ότι η συγκέντρωση θα έπρεπε πραγματικά να αποφύγει. Το αίμα βυθίζεται στην περιφέρεια και απουσιάζει από την κυκλοφορία του σώματος. Το σοκ μπορεί να προκαλέσει οξεία νεφρική ανεπάρκεια, οξύ πνεύμονα ή οξεία ηπατική ανεπάρκεια.

Η αντίσταση στην ινσουλίνη στον σακχαρώδη διαβήτη βασίζεται επίσης σε έναν φαύλο κύκλο. Το πάγκρεας απελευθερώνει περισσότερη ινσουλίνη όταν τρώτε. Η ινσουλίνη διασφαλίζει ότι το σάκχαρο στα τρόφιμα μεταφέρεται από το αίμα στα κύτταρα. Λόγω διαφόρων παραγόντων, τα κύτταρα του σώματος μπορούν να γίνουν ανθεκτικά στην ινσουλίνη. Για να απορροφηθεί το σάκχαρο από τα κύτταρα, πρέπει να απελευθερωθεί σημαντικά περισσότερη ινσουλίνη. Τα υψηλότερα επίπεδα ινσουλίνης οδηγούν σε αύξηση βάρους, αλλά αυτό αυξάνει την αντίσταση στην ινσουλίνη. Αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε αυξημένη απελευθέρωση ινσουλίνης.