Umpan balik negatif

Di bawah umpan balik negatif sebuah loop kontrol dipahami di mana variabel keluaran memiliki efek penghambat pada variabel masukan. Dalam tubuh manusia, umpan balik negatif sangat penting untuk homeostasis keseimbangan hormonal. Selama tes fungsi hormonal, loop kontrol diperiksa apakah ada kesalahan.

Apa umpan balik negatifnya?

Umpan balik medis juga disebut umpan balik dan sesuai dengan lingkaran kendali biologis. Variabel keluaran mempengaruhi variabel masukan dalam loop kontrol ini. Umpan balik sebagian besar bersifat negatif dalam organisme manusia.

Umpan balik negatif juga akan demikian Umpan balik negatif dipanggil. Dalam loop kontrol ini, variabel keluaran memiliki efek penghambat pada variabel masukan. Karena hubungan ini, variabel keluaran loop umpan balik negatif juga disebut sebagai pengontrol. Kebalikan dari umpan balik negatif adalah umpan balik positif, di mana keluaran memperkuat masukan.

Teori sistem cybernetic digunakan dalam pengobatan untuk analisis matematis dari loop umpan balik. Umpan balik negatif dalam organisme manusia dapat berupa penghambatan subtraktif atau umpan balik memecah belah dengan penghambatan hasil bagi. Kedua jenis umpan balik negatif, bersama dengan sistem umpan balik positif, menjalankan tugas pengaturan dalam tubuh manusia dan dengan demikian mengontrol, misalnya, sekresi kelenjar atau keseimbangan hormon.

Di bidang teknologi, umpan balik negatif digunakan dalam pengertian loop kontrol, misalnya untuk pengaturan suhu dengan termostat.

Fungsi & tugas

Umpan balik negatif menciptakan homeostasis. Dengan cara ini Anda mempertahankan keseimbangan di berbagai sistem dalam batas yang diizinkan. Langkah pertama dalam umpan balik negatif selalu mengukur kuantitas tertentu. Pada langkah kedua, hasil pengukuran digunakan untuk mereduksi nilai masing-masing. Oleh karena itu, umpan balik negatif merupakan pengatur, karena berperan dalam menjaga suhu tubuh yang konstan dalam organisme hewan berdarah panas.

Namun, umpan balik negatif juga penting untuk proses aktivitas gen. Putaran kontrol umpan balik negatif sama pentingnya untuk keseimbangan hormonal, yang keseimbangannya sangat penting untuk banyak fungsi tubuh. Untuk menjaga keseimbangan sekresi hormon dari kelenjar, beberapa hormon, misalnya, menghambat sintesisnya sendiri setelah dilepaskan. Hormon-hormon ini juga dikenal sebagai otokrin. Sel-sel yang mengeluarkan hormon autokrin itu sendiri dilengkapi dengan reseptor di mana hormon tersebut dapat mengikat dan memicu aliran sinyal di dalamnya.

Umpan balik negatif terutama berperan untuk aktivitas sel kelenjar di dalam adenohipofisis. Di sini, sintesis hormon juga dipengaruhi oleh konsentrasi hormon dalam darah saat ini. Sintesis hormon darah merangsang hormon kontrol adenohipofisis dan dengan demikian mengurangi produksi hormon lebih lanjut baik secara langsung di kelenjar pituitari atau melalui hipotalamus.

Sintesis dua hormon CRH dan ACTH, misalnya, semakin terhambat semakin tinggi konsentrasi glukokortikoid dalam darah. Demikian pula, hormon TRH dan TSH semakin sedikit disintesis, semakin tinggi kadar hormon tiroid dalam darah.

Sintesis FSH, GnRH dan LH juga memiliki umpan balik negatif. Pada pria, kadar FSH, LH dan GnRH dalam darah yang tinggi menghambat sintesis. Pada wanita, bagaimanapun, konsentrasi tinggi dari estrogen, FSH dan LH memiliki efek penghambatan pada sintesis hormon ini.

Sistem saraf pusat bertindak sebagai sistem kontrol umpan balik dan dengan demikian menjadi prioritas utama dari semua umpan balik, di mana sistem umpan balik pada dasarnya saling berhubungan. Secara khusus, sirkuit kontrol hormonal tiroid bekerja langsung di pusat kendali ini dan menghambat pelepasan zat perangsang hormon di hipotalamus.

Penyakit & penyakit

Berbagai kejadian dan penyakit merusak sirkuit kontrol hormonal dan dengan demikian banyak mekanisme umpan balik negatif dalam tubuh manusia. Tes fungsi hormonal memeriksa apakah sirkuit kontrol hormonal utuh. Selama tes penghambatan dan stimulasi ini, pasien disuntik dengan hormon kontrol. Jika pemberian hormon kontrol menunjukkan efek yang sesuai pada keseimbangan hormon, maka sirkuit kontrol dan juga umpan balik negatif dalam organisme mungkin masih utuh.

Jika loop umpan balik hormonal tidak utuh, maka pada sebagian besar kasus terjadi kegagalan kelenjar hormonal itu sendiri. Di sisi lain, pusat kendali yang lebih tinggi juga dapat dipengaruhi oleh hilangnya fungsi dan dengan demikian, misalnya, tidak lagi melepaskan hormon kendali khusus organ.

Jika mekanisme umpan balik negatif dalam sistem hormonal tidak terkait dengan penyakit organ, tetapi produksi hormon tidak lagi dapat diatur melalui loop kontrol, maka sel hormon yang merosot dapat menjadi penyebab masalah pengaturan. Namun, degenerasi sel hormon seperti yang ada di kelenjar tiroid agak jarang terjadi. Hormon itu sendiri juga dapat merosot dalam keadaan tertentu dan dengan demikian menonaktifkan putaran kontrol umpan balik negatif. Namun fenomena ini juga sangat jarang terjadi.

Untuk loop kontrol yang terganggu, mutasi zat kontrol dalam sistem umpan balik negatif secara teori dimungkinkan. Dalam sistem endokrin, mutasi leptin baru-baru ini dikaitkan, misalnya dengan obesitas pada anak kecil.

Karena loop kontrol biologis mewakili jaringan yang terhubung erat, kesalahan umpan balik hanya di salah satu sistem juga dapat menyebabkan kesalahan di sistem lain. Oleh karena itu, gejala kesalahan umpan balik sangat beragam. Hal ini terutama berlaku untuk sistem hormonal, karena loop kontrolnya berada dalam interaksi yang sangat erat. Selain keluhan hormonal, masalah pada termoregulasi tubuh sendiri juga bisa karena kesalahan umpan balik negatif.