기억하는 항상성 유지의 비교적 안정 내부의 환경입니다. 을 때 자극,변경 또는 환경에서,존재,피드백 루프를 응답을 지속적으로 시스템을 작동하는 근로 설정 시점,또는 이상적인 수준입니다.
일반적으로,우리는 나누 피드백 루프로 두 가지 주요 형태:
- 긍정적인 피드백 루프에는 변경에서 지정된 방향으로 원인을 추가로 변경에 동일한 방향입니다.예를 들어,물질의 농도가 증가하면 농도가 계속 증가하는 피드백이 발생합니다.
- 주어진 방향의 변화가 반대 방향의 변화를 일으키는 부정적인 피드백 루프.예를 들어,물질의 농도가 증가하면 궁극적으로 물질의 농도가 감소하는 피드백이 발생합니다.
포지티브 피드백 루프는 본질적으로 불안정한 시스템입니다. 기 때문에서 변경 입력 원인 응답을 생성하는 계속 변화 같은 방향으로 긍정적인 피드백 루프를 이끌어 낼 수 있 runaway conditions. 기간 긍정적인 의견은 일반적으로 사용으로 한 변수는 능력 증폭,는 경우에도 구성 요소의 반복(수용체,제공하는 서비스 이펙터)하지 않은 쉽게 식별할 수 있습니다. 대부분의 경우,양의 피드백에 유해하지만,거기에 몇 가지 인스턴스에 긍정적인 의견을 때에 사용되는 제한 패션에 기여한 정상적인 기능입니다. 예를 들어,혈액응고,캐스케이드의 효소 단백질을 활성화하는 각각 기타,선도의 형성 섬유소의 응고를 방지하는 혈액 손실이다. 효소 중 하나에서는 통로,트롬빈이라는,뿐만 아니라 행위에서 다음 단백질에서는 통로뿐만이 있는 능력을 활성화한 단백질을 그 앞에 모두. 이 후자의 단계는 트롬빈의 증가가 트롬빈의 추가 증가로 이어지는 긍정적 인 피드백주기를 유도합니다. 트롬빈 수치가 제한없이 상승하지 않도록 전반적인 과정을 점검하는 혈액 응고의 다른 측면이 있음을 유의해야합니다. 그러나 우리가 단지 트롬빈이 그 자체에 미치는 영향을 고려한다면,그것은 긍정적 인 피드백주기로 간주됩니다. 일부 사람들은 이것을 긍정적 인 피드백 루프로 간주 할 수 있지만 그러한 용어는 보편적으로 받아 들여지지 않습니다.
네거티브 피드백 루프는 본질적으로 안정적인 시스템입니다. 부정적인 피드백 루프와 함께 다양한 자극에 영향을 미칠 수 있는 변수,일반적으로 생산하는 조건에서는 가변 주위 진동입니다. 예를 들어,부정적인 피드백 루프를 포함한 인슐린과 글루카곤을 유지하는 데 도움이 혈당 내에서 좁은 농도 범위. 포도당 수치가 너무 높아지면 신체가 인슐린을 혈류로 방출합니다. 인슐린은 신체의 세포가 포도당을 섭취하고 저장하도록하여 혈당 농도를 낮 춥니 다. 혈당이 너무 낮아지면 신체가 글루카곤을 방출하여 신체의 세포 중 일부에서 포도당이 방출됩니다.
긍정적인 의견
에 긍정적인 피드백을 메커니즘,시스템의 출력을 자극하는 시스템과 같은 방법으로 추가로 출력됩니다. 일반적인 용어로 설명할 수 있다는 긍정적인 피드백 루프 또는 사이클을 포함한”급증”및”연쇄 반응”. 없이터 분산 또는”종료”반응 또는 프로세스에 긍정적인 피드백을 메커니즘이 있는 잠재력을 생산하는 폭주는 과정입니다. 앞에서 설명했듯이,거기에 몇 가지 생리 프로세스는 일반적으로 간주 긍정적인 피드백이지만,그들은 모두되지 않을 수 있습니다 식별 구성 요소의 피드백 루프입니다. 이러한 경우 긍정적 인 피드백 루프는 항상 원래의 자극을 억제하는 카운터 시그널링으로 끝납니다.
긍정적 인 피드백의 좋은 예는 노동 수축의 증폭을 포함합니다. 수축은 아기가 자궁경을 정상 위치 이상으로 늘리면서 위치로 이동함에 따라 시작됩니다. 피드백은 아기가 태어날 때까지 수축의 강도와 빈도를 증가시킵니다. 출생 후 스트레칭이 멈추고 루프가 중단됩니다.
긍정적 인 피드백의 또 다른 예는 어머니가 유아를위한 우유를 생산하는 동안 수유기에서 발생합니다. 임신 중에는 호르몬 프로락틴 수치가 증가합니다. 프로락틴은 일반적으로 우유 생산을 자극하지만 임신 중에는 프로게스테론이 우유 생산을 억제합니다. 출생시 태반이 자궁에서 방출되면 프로게스테론 수치가 떨어집니다. 결과적으로 우유 생산량이 급증합니다. 아기가 먹이를 먹으면서 젖먹이가 유방을 자극하여 프로락틴의 추가 방출을 촉진하여 아직 더 많은 우유 생산을 유도합니다. 이 긍정적 인 피드백은 아기가 먹이를 먹는 동안 충분한 우유를 갖도록합니다. 아기가 투약하고 더 이상 간호사에서 어머니,자극이 중단되고 prolactin 에서 어머니의 혈액으로 되돌아갑 pre-모유 수준이다.
상기는 유익한 양성 피드백 메커니즘의 예를 제공한다. 그러나 많은 경우에 긍정적 인 피드백은 잠재적으로 생명 과정에 해를 끼칠 수 있습니다. 예를 들어,외상으로 인해 사람이 많은 혈액을 잃으면 혈압이 크게 떨어질 수 있습니다.
혈압은 심장이 그 속도를 증가시키고(즉,심박수 증가)더 강하게 수축하는 조절 변수입니다. 이러한 변경 내용을 중심 원인이 필요한 더 많은 산소와 영양분이지만,경우의 혈액 볼륨에서는 몸이 너무 낮고,중앙 조직 자체를 받지 않을 것이 충분한 혈액의 흐름이 만나 이러한 증가 필요합니다. 사이 불균형 산소 요구의 마음과 산소 공급을 지도할 수 있는 더 심장에 피해,실제로 혈압을 낮추며,을 제공하는 큰 변화에 변수(혈압). 루프는 심장을 더욱 강하게 자극하여 반응하여 더 많은 심장 손상으로 이어지고 죽음이 계속 될 때까지 루프가 계속됩니다.
부정적인 의견
대부분의 생물학적 피드백 시스템을 부정적인 피드백 시스템입니다. 부정적인 피드백은 시스템의 출력이 해당 시스템의 출력으로 이어지는 프로세스를 줄이거 나 저해하는 역할을하여 출력이 적을 때 발생합니다. 일반적으로 네거티브 피드백 루프는 시스템이 자체 안정화되도록합니다. 부정적인 피드백은 신체의 항상성을위한 중요한 제어 메커니즘입니다.
온도에 적용된 피드백 루프의 예를보고 관련된 구성 요소를 확인했습니다. 이것은 부정적인 피드백 루프가 항상성을 유지하는 방법의 중요한 예는 신체의 체온 조절 메커니즘입니다. 신체는 화학 공정을 최적화하기 위해 비교적 일정한 내부 온도를 유지합니다. 신체의 열에 민감한 열 수용체로부터의 신경 충동은 시상 하부에 신호를 보냅니다. 뇌에 위치한 시상 하부는 체온을 설정 점 값과 비교합니다.
때 몸의 온도가 떨어지면,시상 하부 시작하는 여러 가지 생리적 반응을 증가 열 생산 및 보존 열:
- 표면 혈관의 협착(혈관 수축)은 피부로의 열의 흐름을 감소시킵니다.떨고 시작,근육에 의해 열의 생산을 증가.
- 부신 땀샘은 노르 에피네프린 및 에피네프린과 같은 자극 호르몬을 분비하여 대사율 및 따라서 열 생성을 증가시킵니다.
이러한 영향으로 체온이 상승합니다. 그것이 정상으로 돌아 오면 시상 하부는 더 이상 자극을받지 않으며 이러한 효과는 중단됩니다.
때 몸의 온도 상승하면,시상 하부 시작하는 여러 가지 생리적 반응을 줄이 열 생산을 잃고 열
- 의 넓히 표면 혈관(엷게)의 흐름을 증가열 피부과를 얻을 했습니다.
- 땀샘은 물(땀)을 방출하고 증발은 피부를 식 힙니다.
이러한 영향으로 체온이 감소합니다. 그것이 정상으로 돌아 오면 시상 하부는 더 이상 자극을받지 않으며 이러한 효과는 중단됩니다.
많은 항상성 메커니즘,온도 같은 대답이 다른 경우에는 변수에서 위 또는 아래 설정 지점입니다. 온도가 상승하면 우리는 땀을 흘리고,감소하면 떨립니다. 이러한 응답은 다른 이펙터를 사용하여 변수를 조정합니다. 다른 경우에는,피드백 루프를 사용하는 것과 동일한 이펙터를 조정할 변수를 다시을 향해 설정된 포인트는지 여부,초기 변화의 변수를 위나 아래 설정 지점입니다. 예를 들어,동공 직경은 적절한 양의 빛이 눈에 들어가고 있는지 확인하기 위해 조정됩니다. 빛의 양이 너무 낮 으면 동공이 팽창하고,너무 높으면 동공이 수축합니다.이것은 운전과 비교 될 수 있습니다. 귀하의 속도가 설정된 포인트(가치할 수)할 수 있습니다 그 수준을 감소의 가속기(즉,코스트),또는 당신할 수 있습 active 두 번째 시스템—브레이크입니다. 두 경우 모두 속도가 느려지지만 한 시스템에서”백업”하거나 두 번째 시스템을 추가하여 수행 할 수 있습니다.
이 두 가지 예가 정상적인 혈압 항상성과 어떻게 관련되어 있는지 살펴 보겠습니다.순환 혈액이 신체의 동맥 벽에 압력을 가함에 따라 혈압이 측정됩니다. 혈압은 처음에는 심장의 수축에 의해 생성됩니다. 수축의 강도와 속도의 변화는 혈압의 변화와 직접 관련이있을 것입니다. 혈액량의 변화는 또한 혈압의 변화와 직접 관련이있을 것입니다. 혈액이 통과하는 혈관의 직경의 변화는 저항을 변화시키고 혈압에 반대 변화를 일으킬 것입니다. 혈압의 항상성을 포함한 수용 혈압 모니터링 및 제어 센터 시작에서 변경 이펙터 내에서 그것을 유지하기 위해 정상적인 범위입니다.
자기 검사 질문
항상성에 대한 이해를 확인하기 위해 아래의 퀴즈를 가져 가라.