Pętle kontrolne W ludzkim ciele utrzymywane są różne istotne ilości i procesy. Wartość pH, poziom hormonów we krwi, temperatura ciała lub ciśnienie tlenu we krwi są utrzymywane na stałym poziomie za pomocą pętli kontrolnych.
Co to jest pętla sterowania?
Pętla kontrolna to system kontroli, który może kontrolować różne procesy i funkcje w organizmie. Większość funkcji ma własną pętlę sterowania.
Pętla kontrolna może działać w samym narządzie docelowym lub może być kontrolowana przez narząd wyższego poziomu. Takimi narządami wyższego rzędu są na przykład ośrodkowy układ nerwowy (OUN) lub gruczoły hormonalne.
Celem pętli sterowania jest utrzymanie kontrolowanej zmiennej na stałym poziomie lub doprowadzenie jej do pożądanej wartości docelowej. Ta wartość docelowa jest mierzona przez różne receptory i porównywana z bieżącą wartością rzeczywistą. Następnie siłownik w pętli regulacyjnej koryguje wartość rzeczywistą, aż będzie ona zgodna z wartością docelową. Większość pętli kontrolnych w ludzkim ciele działa na zasadzie negatywnego sprzężenia zwrotnego.
Funkcja i zadanie
Dobrze znanym obwodem kontrolnym w ludzkim ciele jest obwód sterujący tyreotropowy, który reguluje aktywność hormonalną tarczycy. Gruczoł tarczycy (glandula tyreoidea) wytwarza hormony trójjodotyroninę (T3), tyroksynę (T4) i kalcytoninę. Dwa zawierające jod hormony T3 i T4 są wytwarzane w komórkach nabłonka pęcherzykowego tarczycy. Odgrywają ważną rolę w metabolizmie energetycznym i wpływają na wzrost organizmu.
Czynność tarczycy jest kontrolowana przez tyreotropowy obwód kontrolny podwzgórza i przysadki mózgowej (przysadka mózgowa). Przysadka mózgowa wydziela hormon tyreotropowy (TSH). To dociera do komórek tarczycy przez krwioobieg. Tam TSH z jednej strony sprzyja produkcji T3 i T4, z drugiej zaś stymuluje wzrost tarczycy. Wyższa zawartość T3 i T4 we krwi z kolei hamuje uwalnianie TSH. W rezultacie poziom tarczycy we krwi jest regulowany zgodnie z wymaganiami i zwykle utrzymuje się na względnie stałym poziomie.
Przykładem ujemnego sprzężenia zwrotnego jest pętla regulacji tyreotropowej. Wartość zadana pętli sterowania nie jest podawana przez przysadkę mózgową, ale przez podwzgórze. W ten sposób powstaje hormon uwalniający tyreotropinę (TRH).
Bilans cieplny organizmu jest również regulowany za pomocą obwodu sterującego. Celem tej pętli kontrolnej jest utrzymanie stałej temperatury ciała na poziomie około 37 ° C. Temperatura otoczenia wpływa na temperaturę ciała. Na przykład intensywna aktywność fizyczna ma również wpływ na temperaturę.
Mierniki temperatury znajdują się na całym ciele. Czujniki ciepła są jednak szczególnie zlokalizowane w rdzeniu kręgowym, podwzgórzu i skórze. Podwzgórze odgrywa ważną rolę w regulacji temperatury. Wszystkie informacje o rzeczywistej wartości z ciała są gromadzone tutaj. Podwzgórze jest również instruowane o wszystkich potrzebach fizycznych. Na podstawie wszystkich tych danych wejściowych centrum sterowania w podwzgórzu oblicza teraz pożądaną wartość docelową i różnicę między tą wartością docelową a wartością rzeczywistą. Zwykle nastawa to 36 ° C do 37 ° C.
Wartość zadana w organizmie zmienia się, na przykład w przypadku infekcji z gorączką. Temperatura ciała zmienia się również podczas owulacji u kobiet. Jeśli obie wartości są zgodne, żadne przepisy nie są konieczne. Jeśli jednak porównanie pokazuje różnicę, organizm inicjuje reakcję. Zmienia poszczególne siłowniki w pętli sterującej. Jednym z możliwych elementów kontrolnych w regulacji temperatury są na przykład mięśnie. Kiedy jest zimno, mięśnie drżą i wytwarzają ciepło.
Tutaj znajdziesz swoje leki
➔ Leki na zimne stopy i dłonieChoroby i dolegliwości
Zakłócenia w pętli sterowania mogą wystąpić w dowolnym momencie. Na przykład może dojść do uszkodzenia organów docelowych, czujników lub urządzeń uruchamiających. Zmiany te wpływają na całą pętlę sterowania.
Zaburzenia w pętli kontroli tarczycy zwykle prowadzą do niedoczynności tarczycy (niedoczynność tarczycy) lub nadczynności tarczycy (nadczynność tarczycy). W przypadku pierwotnej niedoczynności tarczycy przyczyna tkwi w docelowym narządzie pętli kontrolnej, czyli w samej tarczycy. Przyczyny takiej pierwotnej niedoczynności tarczycy to m.in. Chirurgia tarczycy, terapia jodem radioaktywnym, leki przeciwtarczycowe lub skrajny niedobór selenu lub jodu.
W przypadku wtórnej niedoczynności tarczycy przyczyną jest przysadka mózgowa. Tam wytwarza się za mało TSH. Dlatego pętla kontrolna jest upośledzona przed tarczycą. Konsekwencje pierwotnej i wtórnej nadczynności tarczycy są podobne. Występuje zmęczenie, utrata siły, depresja, wypadanie włosów, zaparcia, zaburzenia erekcji i typowy obrzęk śluzowaty.
Zakłócenia w układzie regulacji tarczycy mogą jednak również prowadzić do nadczynności tarczycy. Często przyczyną są procesy autonomiczne lub autoimmunologiczne. Przykładem zaburzenia w obwodzie kontrolnym tyreotropu, które prowadzi do nadczynności tarczycy, jest choroba Gravesa-Basedowa. Choroba Gravesa-Basedowa jest chorobą autoimmunologiczną nieznanego pochodzenia (rozwój). Organizm wytwarza przeciwciała przeciwko receptorom na tarczycy.
Te receptory są faktycznie przeznaczone dla TSH. Jednak przeciwciała wiążą się z receptorami i wywołują tam efekt podobny do TSH. W rezultacie gruczoł tarczycy wytwarza więcej hormonów tarczycy. Jednak dzieje się to całkowicie niezależnie od rzeczywistej pętli sterowania. W chorobie Gravesa-Basedowa poziom TSH spada prawie do 0, ponieważ we krwi przez cały czas znajduje się zbyt wiele hormonów tarczycy. Typowe objawy nadczynności tarczycy to utrata masy ciała, biegunka, drażliwość, nerwowość, wypadanie włosów i nietolerancja ciepła.
Patologiczne pętle kontroli są również określane jako błędne koło lub błędne koło. W tym przypadku dwie zaburzone funkcje organizmu wpływają na siebie nawzajem, a tym samym zaostrzają istniejące choroby lub je podtrzymują. Pętle kontroli patologicznej można znaleźć w chorobach, takich jak niewydolność serca lub cukrzyca. Zazwyczaj opierają się na pozytywnych opiniach.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
