Tagasiside

Bioloogias ja meditsiinis kasutatakse tagasiside mehhanisme, et säilitada süsteemis erinevad tasakaaluseisundid. Seda nimetatakse ka homöostaasiks. Sellised Tagasiside võib kehas leida näiteks kehatemperatuuri hoidmisel ja endokriinsüsteemis. Tagasiside on tuntud ka kui Tagasiside.

Milline on tagasiside?

Positiivse tagasiside näide on hiljuti sünnitanud naiste piimatootmine. Imiku imetamine ema rinnal stimuleerib hormooni oksütotsiini tootmist.

Tagasiside osas eristatakse negatiivset ja positiivset tagasisidet. Negatiivne tagasiside on enamasti negatiivne tagasiside. Siin on väljundmuutujal süsteemis sisendmuutujale pärssiv mõju. Positiivne tagasiside seevastu kuulub positiivse tagasiside protsessidesse.

Tagasiside mehhanism on täpselt vastupidine negatiivse tagasiside mehhanismile. Väljundmuutuja võimendab siin sisendmuutujat. Positiivse tagasiside näide on nn nõiaring.

Funktsioon ja ülesanne

Tagasisidemehhanismid on olulised keha kehasüsteemide tasakaalu säilitamiseks. Homöostaas (tasakaal) on seevastu oluline, et kõik kehaprotsessid saaksid toimuda füsioloogilisel viisil. Näiteks isegi väikestel vere pH väärtuse kõikumistel võivad olla inimkehale eluohtlikud tagajärjed.

Negatiivne tagasiside, negatiivse tagasiside vorm, on homöostaatilise juhtimissüsteemi oluline element. Negatiivse tagasiside eesmärk on stabiliseerida teatav muutuja kontrollsilmus. Negatiivne tagasiside ilmneb alati siis, kui kontrollsilmus sisalduval lõpp-produktil on reaktsiooniahela alguses olevale produktile pärssiv, st pärssiv mõju.

Seega on negatiivne tagasiside iseenesest taanduv mehhanism. See on üks metaboolse regulatsiooni põhireaktsioone ja kuulub seetõttu paljudesse kehas toimuvatesse protsessidesse. Negatiivse tagasiside mehhanismi näiteks on kilpnäärme hormonaalne kontrollsilmus, tuntud ka kui kilpnäärme kontrollsilmus. Kilpnääre toodab ja talletab hormoone trijodotüroniini (T3) ja tetrajodotüroniini (T4). Millal ja millises kontsentratsioonis hormoonid verre viiakse, määratakse hormonaalse juhtimisahela abil.

Selles juhtimissüsteemis mängivad olulist rolli hüpotalamus ja hüpofüüs. Hüpofüüs mõõdab kilpnäärme hormooni taset veres ja vabastab kilpnääret stimuleerivat hormooni (TSH), kui puuduvad T3 ja T4. TSH, tuntud ka kui türeotropiin, omab kasvu stimuleerivat toimet kilpnäärmele ja stimuleerib ka hormoonide tootmist. Vastupidiselt pärsib veres liiga palju kilpnäärmehormoone TSH vabanemist, nii et kilpnääre vähendab hiljem kilpnäärmehormoonide tootmist.

Lisaks sellele peamisele kontrollsilmusele on kilpnäärme kontrollsilmus ka teisi tagasisidet, näiteks Brokken-Wiersinga-Prummeli kontrollsilmus või regulatsioon tagasiside kaudu hüpotalamuse ja seal toodetud türeotropiini vabastava hormooni (TRH) abil.

Kui väljundmuutujal on süsteemis tugevdav mõju, on positiivne tagasiside alati olemas. See on osa positiivsest tagasisidest. Kehas on väga vähe füsioloogilisi positiivse tagasiside mehhanisme. Positiivse tagasiside näide on hiljuti sünnitanud naiste piimatootmine. Imiku imetamine ema rinnal stimuleerib hormooni oksütotsiini tootmist. See stimuleerib omakorda rinnapiima tootmist. Selle tagajärjel joob laps rohkem, järelikult eraldub rohkem oksütotsiini ja piimatoodang suureneb taas. Kui last ei panda enam rinda jooma, langeb oksütotsiini tase ja piimatoodang väheneb.

Patoloogilised positiivsed tagasisideprotsessid nõiaringi vormis on kehas sagedamini levinud.

Ravimid leiate siit

Cold Jalade ja käte külmetushaiguste ravimid

Haigused ja tervisehäired

Positiivse tagasiside mehhanismi näiteks haiguse käigus on südamepuudulikkus. Südamepuudulikkus on see, kui süda ei suuda enam tagada kehale vajalikku veremahtu. Selle tagajärjel on vähenenud füüsiline vastupidavus. Südamepuudulikkuse tavalised põhjused on südameatakkid, kõrge vererõhk või kodade virvendus. Südameventiilide defektid võivad põhjustada ka südamepuudulikkust.

Keha üritab seda südamepuudulikkust kompenseerida, alandades veresoonte vastupidavust, nii et süda peab pumpamisel vähem jõudu rakendama. Lisaks suureneb südame pumpamisvõime minutis, mis tähendab, et süda lööb kiiremini. Veresoonte laienemine tähendab aga seda, et perifeersetes veresoontes, näiteks neerudes, saabub liiga vähe verd. Neeruveresoontes registreerivad spetsialiseerunud rakud vererõhku ja kui vererõhk on liiga madal, kasutage vererõhu tõstmiseks hormonaalset kontrollringi - reniini-angiotensiini-aldosterooni süsteemi. Selleks eraldatakse uriinist rohkem vett, nii et veremaht ja seeläbi rõhk veresoontes suureneb. Suurenenud veremahu läbi keha pumpamiseks peab kahjustatud süda nüüd veelgi rohkem jõudu rakendama kui varem. Südame seisund halveneb ja südamepuudulikkus suureneb.

Keha haigused võivad aga tekkida ka negatiivse tagasiside ahelate häiretest. Kilpnäärme kontrollsilmus põhjustavad tagasiside häired kas kilpnäärme ületalitlust või kilpnäärme alatalitlust. Kilpnäärme autonoomia korral töötab kilpnääre juhtimissilmusest täiesti sõltumatult.

Juhtimisahela häireid võib põhjustada ka autoimmuunhaigus. Näiteks Gravesi tõve korral toodab keha niinimetatud TSH-retseptori autoantikehi. Neil on sama mõju kilpnäärmele nagu TSH-l hüpofüüsis, nii et need TSH-retseptori autoantikehad põhjustavad kilpnäärmehormoonide suurenenud tootmist. Seejärel ei mõjuta ajuripats enam kilpnäärme tegevust, kogu negatiivse tagasiside mehhanism jääb täiesti ebaefektiivseks. Tulemuseks on hüpertüreoidism, mille sümptomiteks on juuste väljalangemine, kõhulahtisus, sooja talumatus, kehakaalu langus ja osteoporoos.