Negatívna odozva

Pod negatívna odozva rozumie sa regulačná slučka, v ktorej má výstupná premenná inhibičný účinok na vstupnú premennú. V ľudskom tele je negatívna spätná väzba obzvlášť dôležitá pre homeostázu hormonálnej rovnováhy. Počas testu hormonálnej funkcie sa kontrolné slučky kontrolujú na chyby.

Aká je negatívna spätná väzba?

Lekárska spätná väzba sa nazýva aj spätná väzba a zodpovedá biologickej regulačnej slučke. Výstupná premenná ovplyvňuje vstupnú premennú v týchto riadiacich slučkách. Spätná väzba je v ľudskom organizme prevažne negatívna.

Negatívna spätná väzba bude tiež Negatívna odozva volal. V týchto regulačných slučkách má výstupná premenná inhibičný účinok na vstupnú premennú. Z tohto spojenia sa výstupná premenná slučiek so zápornou spätnou väzbou označuje aj ako kontrolér. Opakom negatívnej spätnej väzby je pozitívna spätná väzba, kde výstup zosilňuje vstup.

Teória kybernetického systému sa v medicíne používa na matematickú analýzu slučiek spätnej väzby. Negatívna spätná väzba v ľudskom organizme je buď subtraktívna inhibícia alebo deliaca spätná väzba s kvocientovou inhibíciou. Oba typy negatívnej spätnej väzby spolu so systémami pozitívnej spätnej väzby preberajú regulačné úlohy v ľudskom tele, a tak kontrolujú napríklad glandulárnu sekréciu alebo hormonálnu rovnováhu.

V oblasti technológie sa negatívna spätná väzba používa v zmysle regulačnej slučky, napríklad na reguláciu teploty pomocou termostatu.

Funkcia a úloha

Negatívna spätná väzba vytvára homeostázu. Týmto spôsobom udržiavate rovnováhu v rôznych systémoch v rámci prípustných limitov. Prvým krokom v negatívnej spätnej väzbe je vždy zmerať určité množstvo. V druhom kroku sa výsledky merania použijú na zníženie príslušných hodnôt. Negatívna spätná väzba je preto regulátorom, pretože hrá úlohu pri udržiavaní konštantnej telesnej teploty v organizme teplokrvných zvierat.

Negatívna spätná väzba je však rozhodujúca aj pre procesy génovej aktivity. Regulačné slučky so zápornou spätnou väzbou sú rovnako dôležité pre hormonálnu rovnováhu, ktorej rovnováha je rozhodujúca pre mnohé telesné funkcie. Aby sa udržala rovnováha hormónovej sekrécie zo žliaz, niektoré hormóny napríklad po uvoľnení inhibujú svoju vlastnú syntézu. Tieto hormóny sú známe aj ako autokrinný systém. Sekretujúce bunky autokrinných hormónov sú samy vybavené receptormi, na ktoré sa príslušný hormón môže viazať a vo vnútri spúšťať signálnu kaskádu.

Negatívna spätná väzba hrá úlohu najmä pri aktivite glandotropných buniek v adenohypofýze. Aj tu je syntéza hormónov ovplyvnená aktuálnou koncentráciou hormónov v krvi. Syntéza krvných hormónov stimuluje kontrolný hormón adenohypofýzy a tak obmedzuje ďalšiu produkciu hormónov priamo na hypofýze alebo prostredníctvom hypotalamu.

Syntéza dvoch hormónov CRH a ACTH napríklad inhibuje vyššiu koncentráciu glukokortikoidov v krvi. Podobne sa hormóny TRH a TSH syntetizujú menej, čím vyššia je hladina hormónov štítnej žľazy v krvi.

Syntéza FSH, GnRH a LH má tiež negatívnu spätnú väzbu. U mužov vysoká hladina FSH, LH a GnRH v krvi inhibuje syntézu. U žien má však vysoká koncentrácia estrogénov, FSH a LH inhibičný účinok na syntézu týchto hormónov.

Centrálny nervový systém vstupuje do činnosti ako systém riadenia spätnej väzby, a teda najvyššia priorita všetkej spätnej väzby, kde sú systémy spätnej väzby v zásade vzájomne prepojené. Hormonálne kontrolné obvody štítnej žľazy pôsobia najmä priamo na toto kontrolné centrum a inhibujú uvoľňovanie látok stimulujúcich hormóny v hypotalame.

Choroby a choroby

Rôzne udalosti a choroby poškodzujú hormonálne regulačné obvody, a teda veľa negatívnych mechanizmov spätnej väzby v ľudskom tele. Test hormonálnej funkcie kontroluje, či sú hormonálne regulačné obvody neporušené. Počas týchto inhibičných a stimulačných testov sa pacientovi injekčne podávajú kontrolné hormóny. Ak podávanie kontrolných hormónov vykazuje zodpovedajúce účinky na hormonálnu rovnováhu, potom sú kontrolné obvody a tiež negatívna spätná väzba v organizme pravdepodobne neporušené.

Ak hormonálna spätná väzba nie je neporušená, potom vo väčšine prípadov dôjde k zlyhaniu samotných hormonálnych žliaz. Na druhej strane, nadradené kontrolné centrum môže byť tiež ovplyvnené funkčnými stratami, a teda napríklad už nebudú uvoľňovať kontrolné hormóny špecifické pre orgány.

Ak mechanizmy negatívnej spätnej väzby v hormonálnom systéme nie sú spojené s ochoreniami orgánov, ale produkcia hormónov už nemôže byť regulovaná prostredníctvom regulačných slučiek, potom môžu byť degenerované hormónové bunky príčinou regulačných problémov. Degenerácia hormónových buniek, ako sú bunky štítnej žľazy, je však pomerne zriedkavá. Hormóny samotné sa za určitých okolností môžu tiež degenerovať, a tak deaktivovať regulačné slučky negatívnej spätnej väzby. Tento jav je však tiež veľmi zriedkavý.

Pre narušené regulačné slučky je teoreticky možná mutácia kontrolných látok v systémoch negatívnej spätnej väzby. V endokrinnom systéme bola nedávno mutácia leptínu spojená napríklad s obezitou u malých detí.

Pretože slučky biologickej kontroly predstavujú úzko prepojené siete, chyba spätnej väzby iba v jednom zo systémov môže spôsobiť chyby aj v iných systémoch. Preto sú príznaky chyby spätnej väzby mimoriadne rozmanité. Platí to najmä pre hormonálny systém, pretože jeho regulačné slučky sú vo veľmi úzkej interakcii. Okrem hormonálnych ťažkostí môžu byť problémy s vlastnou termoreguláciou tela spôsobené aj chybami v negatívnej spätnej väzbe.