Upravljačka petlja

Kontrolne petlje u ljudskom tijelu se održavaju različite vitalne količine i procesi. PH vrijednost, razina hormona u krvi, tjelesna temperatura ili napetost kisika u krvi održavaju se konstantnim uz pomoć kontrolnih petlji.

Što je kontrolna petlja?

Kontrolna petlja je kontrolni sustav koji može kontrolirati različite procese i funkcije u organizmu. Većina funkcija ima svoju upravljačku petlju.

Upravljačka petlja može se pokretati u samom ciljnom organu ili se može upravljati organom više razine. Takvi nadređeni organi su na primjer središnji živčani sustav (CNS) ili hormonalne žlijezde.

Cilj kontrolne petlje je zadržati konstantu kontrolirane varijable ili je dovesti do željene ciljne vrijednosti. Ova ciljna vrijednost mjeri se različitim receptorima i uspoređuje s trenutnom stvarnom vrijednošću. Pokretač u upravljačkoj petlji tada ispravlja stvarnu vrijednost dok se ne podudara sa ciljanom vrijednošću. Većina kontrolnih petlji u ljudskom tijelu djeluje na principu negativne povratne informacije.

Funkcija i zadatak

Dobro poznat kontrolni krug u ljudskom tijelu je tirotropni kontrolni krug, koji regulira aktivnost hormona štitnjače. Štitnjača (glandula thyreoidea) proizvodi hormone trijodtironin (T3), tiroksin (T4) i kalcitonin. Dva hormona koji sadrže jod T3 i T4 stvaraju se u folikularnim epitelnim stanicama štitne žlijezde. Oni igraju važnu ulogu u energetskom metabolizmu i utječu na rast organizma.

Funkciju štitne žlijezde kontrolira tirotropni kontrolni krug hipotalamusa i hipofize (hipofiza). Hipofiza izlučuje hormon koji stimulira štitnjaču (TSH). To stiže do stanica štitnjače putem krvotoka. Tamo TSH potiče proizvodnju T3 i T4 s jedne strane i potiče rast štitne žlijezde s druge strane. Viši sadržaj T3 i T4 u krvi zauzvrat inhibira otpuštanje TSH. Kao rezultat toga, razina štitnjače u krvi se regulira prema potrebi i obično se održava relativno konstantnom.

Primjer negativnih povratnih informacija je tirotropna kontrolna petlja. Zadana vrijednost kontrolne petlje ne daje hipofiza, već hipotalamus. Ovo stvara hormon koji oslobađa tirotropin (TRH).

Tijelo toplinske ravnoteže također se regulira putem upravljačkog kruga. Cilj ove kontrolne petlje je održavati konstantnu temperaturu u tijelu na oko 37 ° C. Temperatura okoline utječe na tjelesnu temperaturu. Na primjer, intenzivna fizička aktivnost također utječe na temperaturu.

Mjerači temperature nalaze se po cijelom tijelu. Senzori topline se, međutim, posebno nalaze u leđnoj moždini, hipotalamusu i koži. Hipotalamus igra važnu ulogu u regulaciji temperature. Ovdje se prikupljaju sve stvarne informacije o tijelu. Hipotalamus je također upućen u sve fizičke potrebe. Iz svih ovih ulaza, kontrolni centar u hipotalamusu sada izračunava željenu ciljnu vrijednost i razliku između ove ciljne vrijednosti i stvarne vrijednosti. Zadana zadana vrijednost je 36 ° C do 37 ° C.

Zadana vrijednost u tijelu mijenja se, primjerice, u slučaju infekcije groznicom. Tjelesna temperatura se također mijenja tijekom ovulacije u žena. Ako se obje vrijednosti podudaraju, regulacija nije potrebna. Međutim, ako usporedba pokaže razliku, tijelo pokreće reakciju. Mijenja pojedine pogone u upravljačkom krugu. Jedan od mogućih kontrolnih elemenata u regulaciji temperature su, na primjer, mišići. Kad je hladno, mišići drhtaju i stvaraju toplinu.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

Bolesti i bolesti

Do poremećaja u upravljačkoj petlji može doći u bilo kojoj točki. Na primjer, ciljni organi, držači ili pokretači mogu oslabiti. Te promjene utječu na čitavu upravljačku petlju.

Poremećaji u kontrolnoj petlji štitnjače obično dovode ili do neadektivne štitnjače (hipotireoza) ili do prekomjerne štitnjače (hipertireoza). U slučaju primarne hipotireoze, uzrok se nalazi u ciljnom organu kontrolne petlje, tj. U samoj štitnjači. Uzroci takvog primarnog hipotireoidizma uključuju Operacija štitnjače, radioterapija s jioidom, antitiroidni lijekovi ili ekstremni nedostatak selena ili joda.

Kod sekundarne hipotireoze, uzrok se nalazi u hipofizi. Premalo TSH-a proizvodi se tamo. Stoga je kontrolna petlja oslabljena pred štitnjačom. Posljedice primarnog i sekundarnog hipertireoze su slične. Javljaju se umor, gubitak snage, depresija, gubitak kose, zatvor, erektilna disfunkcija i tipični mijekse.

Poremećaji u sustavu regulacije štitnjače mogu, međutim, dovesti i do hipertireoze. Autonomija ili autoimuni procesi često su uzrok. Primjer poremećaja u kontrolnom krugu tirotropnih koji vodi do prekomjerne štitnjače je Gravesova bolest. Gravesova bolest je autoimuna bolest nepoznatog porijekla (razvoja). Tijelo formira antitijela protiv receptora na štitnjači.

Ti su receptori zapravo namijenjeni za TSH. Međutim, antitijela se vežu na receptore i proizvode učinak sličan onome TSH. Kao rezultat toga, štitnjača proizvodi više hormona štitnjače. Međutim, to se događa potpuno neovisno o stvarnoj upravljačkoj petlji. Kod Gravesove bolesti razina TSH pada na gotovo 0 jer u krvi ima previše štitnjačnih hormona u svakom trenutku. Tipični simptomi preaktivne štitnjače su gubitak težine, proljev, razdražljivost, nervoza, gubitak kose i netolerancija na toplinu.

Patološke kontrolne petlje također se nazivaju začarani krug ili začarani krug. U ovom slučaju dvije poremećene tjelesne funkcije utječu jedna na drugu i na taj način pojačavaju postojeće bolesti ili održavaju bolesti. Patološke kontrolne petlje mogu se naći kod bolesti poput zatajenja srca ili dijabetes melitusa. Obično se temelje na pozitivnim povratnim informacijama.