lembre-se que homeostasis é a manutenção de um ambiente interno relativamente estável. Quando um estímulo, ou mudança no ambiente, está presente, os loops de feedback respondem para manter os sistemas funcionando perto de um ponto definido, ou nível ideal.

tipicamente, dividimos os loops de feedback em dois tipos principais:

1. loops de feedback positivo, em que uma mudança em uma determinada direção causa mudanças adicionais na mesma direção.Por exemplo, um aumento na concentração de uma substância provoca feedback que produz aumentos contínuos na concentração.loops de feedback negativo, em que uma mudança em uma determinada direção causa mudança na direção oposta.Por exemplo, um aumento na concentração de uma substância causa feedback que, em última análise, faz com que a concentração da substância a diminuir.

os ciclos de realimentação positiva são sistemas inerentemente instáveis. Como uma mudança em uma entrada causa respostas que produzem mudanças contínuas na mesma direção, loops de feedback positivo pode levar a condições de fuga. O termo feedback positivo é tipicamente usado enquanto uma variável tem uma capacidade de amplificar-se, mesmo que os componentes de um laço (receptor, centro de controle e effector) não são facilmente identificáveis. Na maioria dos casos, o feedback positivo é prejudicial, mas há alguns casos em que o feedback positivo, quando usado de forma limitada, contribui para a função normal. Por exemplo, durante a coagulação do sangue, uma cascata de proteínas enzimáticas activa-se mutuamente, levando à formação de um coágulo de fibrina que previne a perda de sangue. Uma das enzimas da via, chamada trombina, não actua apenas na próxima proteína da Via, mas também tem a capacidade de activar uma proteína que a precedeu na cascata. Este último passo conduz a um ciclo de feedback positivo, no qual um aumento da trombina conduz a novos aumentos da trombina. Note-se que existem outros aspectos da coagulação sanguínea que mantêm o processo em controlo, de modo que os níveis de trombina não sobem sem limites. Mas se considerarmos apenas os efeitos da trombina em si mesma, é considerado um ciclo de feedback positivo. Embora alguns possam considerar isso um ciclo de feedback positivo, Tal terminologia não é universalmente aceita.os loops de feedback negativo são sistemas inerentemente estáveis. Loops de feedback negativo, em conjunto com os vários estímulos que podem afetar uma variável, normalmente produzem uma condição na qual a variável oscila em torno do ponto de ajuste. Por exemplo, as reacções negativas que envolvem insulina e glucagon ajudam a manter os níveis de glucose no sangue dentro de um intervalo de concentração estreito. Se os níveis de glucose ficarem demasiado elevados, o organismo liberta insulina na corrente sanguínea. A insulina faz com que as células do organismo tomem e armazenem glucose, reduzindo a concentração de glucose no sangue. Se a glucose no sangue ficar muito baixa, o organismo liberta glucagom, o que provoca a libertação de glucose de algumas células do organismo.

retroalimentação positiva

num mecanismo de retroalimentação positiva, a saída do sistema estimula o sistema de forma a aumentar ainda mais a saída. Termos comuns que podem descrever loops de feedback positivo ou ciclos incluem “snowballing”e” reação em cadeia”. Sem uma reação ou processo de contra-balanceamento ou “desligamento”, um mecanismo de feedback positivo tem o potencial de produzir um processo em fuga. Como observado, existem alguns processos fisiológicos que são comumente considerados como feedback positivo, embora nem todos possam ter componentes identificáveis de um ciclo de feedback. Nestes casos, o ciclo de feedback positivo sempre termina com a contra-sinalização que suprime o estímulo original.

um bom exemplo de feedback positivo envolve a amplificação das contrações trabalhistas. As contrações são iniciadas à medida que o bebê se move em posição, esticando o colo do útero além de sua posição normal. O feedback aumenta a força e frequência das contrações até o bebê nascer. Após o nascimento, o alongamento pára e o laço é interrompido.

outro exemplo de feedback positivo ocorre no aleitamento, durante o qual uma mãe produz leite para o seu filho. Durante a gravidez, os níveis da hormona prolactina aumentam. A prolactina estimula normalmente a produção de leite, mas durante a gravidez a progesterona inibe a produção de leite. No nascimento, quando a placenta é libertada do útero, os níveis de progesterona caem. Como resultado, a produção de leite aumenta. À medida que o bebé se alimenta, o seu Aleitamento estimula a mama, promovendo uma maior libertação de prolactina, resultando em ainda mais produção de leite. Este feedback positivo garante que o bebê tem leite suficiente durante a alimentação. Quando o bebé é desmamado e já não é enfermeiro da mãe, a estimulação cessa e a prolactina no sangue da mãe reverte para níveis pré-amamentação.

O acima fornece exemplos de mecanismos benéficos de feedback positivo. No entanto, em muitos casos, o feedback positivo pode ser potencialmente prejudicial para os processos de vida. Por exemplo, a pressão arterial pode cair significativamente se uma pessoa perde muito sangue devido a trauma.

a pressão arterial é uma variável regulamentada que leva ao aumento da frequência cardíaca (ou seja, aumento da frequência cardíaca) e a contrair-se mais fortemente. Estas alterações no coração fazem com que ele precise de mais oxigênio e nutrientes, mas se o volume de sangue no corpo é muito baixo, o próprio tecido cardíaco não receberá fluxo sanguíneo suficiente para atender a estas necessidades aumentadas. O desequilíbrio entre as demandas de oxigênio do coração e do suprimento de oxigênio pode levar a danos cardíacos adicionais, que na verdade reduz a pressão arterial, proporcionando uma mudança maior na variável (pressão arterial). O ciclo responde tentando estimular o coração ainda mais fortemente, levando a mais danos cardíacos … e o ciclo continua até que a morte ocorra.

Feedback negativo

a maioria dos sistemas de feedback biológico são sistemas de feedback negativo. O feedback negativo ocorre quando a saída de um sistema atua para reduzir ou amortecer os processos que levam à saída desse sistema, resultando em menos saída. Em geral, os loops de feedback negativo permitem que os sistemas se auto-estabilizem. Feedback negativo é um mecanismo de controle vital para a homeostase do corpo.

viu um exemplo de um ciclo de feedback aplicado à temperatura e identificou os componentes envolvidos. Este é um exemplo importante de como um ciclo de feedback negativo mantém homeostase é o mecanismo de termorregulação do corpo. O corpo mantém uma temperatura interna relativamente constante para otimizar os processos químicos. Impulsos neurais de termorreceptores sensíveis ao calor no corpo sinalizam o hipotálamo. O hipotálamo, localizado no cérebro, compara a temperatura corporal a um valor definido.quando a temperatura corporal diminui, o hipotálamo inicia várias respostas fisiológicas para aumentar a produção de calor e conservar o calor.:o estreitamento dos vasos sanguíneos superficiais (vasoconstrição) diminui o fluxo de calor para a pele.começa a tremer, aumentando a produção de calor pelos músculos.glândulas supra-renais secretam hormonas estimuladoras tais como norepinefrina e epinefrina para aumentar as taxas metabólicas e, portanto, a produção de calor.estes efeitos provocam um aumento da temperatura corporal. Quando volta ao normal, o hipotálamo não é mais estimulado, e esses efeitos cessam.

Quando a temperatura do corpo sobe, o hipotálamo inicia várias respostas fisiológicas para diminuir a produção de calor e perder calor:

• Alargamento da superfície dos vasos sanguíneos (vasodilatação), aumenta-se o fluxo de calor para a pele e ficar liberado.as glândulas sudoríparas libertam água (suor) e a evaporação esfria a pele.estes efeitos provocam uma diminuição da temperatura corporal. Quando volta ao normal, o hipotálamo não é mais estimulado, e esses efeitos cessam.
  

  muitos mecanismos homeostáticos, como a temperatura, têm respostas diferentes se a variável estiver acima ou abaixo do ponto de ajuste. Quando a temperatura aumenta, suamos, quando diminui, trememos. Estas respostas usam efetores diferentes para ajustar a variável. Em outros casos, um loop de feedback vai usar o mesmo efetor para ajustar a variável de volta para o ponto de set, se a mudança inicial da variável foi acima ou abaixo do ponto de set. Por exemplo, o diâmetro pupilar é ajustado para garantir que uma quantidade adequada de luz está entrando no olho. Se a quantidade de luz é muito baixa, a pupila dilata, se é muito alta, a pupila contrai.isto pode ser comparado com a condução. Se a sua velocidade está acima do ponto de ajuste( o valor que você quer que seja), você pode apenas diminuir o nível do acelerador (ou seja, a costa), ou você pode ativar um segundo sistema — o freio. Em ambos os casos você lento, mas pode ser feito por apenas “backing” off em um sistema, ou adicionando um segundo sistema.vejamos como estes dois exemplos funcionam relacionados com a homeostase normal da pressão arterial.a pressão arterial é medida à medida que o sangue circulante exerce pressão nas paredes das artérias do organismo. A pressão arterial é criada inicialmente pela contração do coração. As alterações na intensidade e taxa de contracção estarão directamente relacionadas com alterações na pressão arterial. As alterações no volume de sangue também estariam directamente relacionadas com alterações na pressão arterial. As alterações no diâmetro dos vasos através dos quais o sangue viaja alterarão a resistência e terão uma alteração oposta na pressão arterial. A homeostase da pressão arterial envolve receptores monitorando a pressão arterial e centros de controle iniciando mudanças nos efetores para mantê-la dentro de um intervalo normal.

  perguntas de auto-verificação

  Faça o questionário abaixo para verificar a sua compreensão da homeostase: