Regulační obvody v lidském těle udržují různé důležité proměnné a procesy. Hodnota pH, krev hormonální hladina, tělesná teplota nebo kyslík napětí krve je udržováno konstantní pomocí řídicích obvodů.
Co je to kontrolní smyčka?
Kontrolní smyčka je kontrolní systém, který dokáže řídit různé procesy a funkce v organismu. Například pH je udržováno konstantní pomocí regulačních smyček. Kontrolní smyčka je kontrolní systém, který může řídit různé procesy a funkce v organismu. Většina funkcí má vlastní ovládací smyčku. Kontrolní smyčka může běžet buď v samotném cílovém orgánu, nebo může být ovládána orgánem vyšší úrovně. Takové nadřazené orgány jsou například ústřední nervový systém (CNS) nebo hormonální žlázy. Cílem regulační smyčky je udržovat konstantní regulovanou veličinu nebo ji přivést na požadovanou požadovanou hodnotu. Tato cílová hodnota je měřena různými receptory a porovnávána s aktuální skutečnou hodnotou. Pohon v regulační smyčce pak opravuje skutečnou hodnotu, dokud neodpovídá žádané hodnotě. Většina regulačních smyček v lidském těle pracuje na principu negativní zpětné vazby.
Funkce a úkol
Jednou dobře známou regulační smyčkou v lidském těle je thyrotropní kontrolní smyčka, která reguluje hormonální aktivitu štítná žláza, štítná žláza (štítná žláza) produkuje hormonů trijodtyronin (T3), tyroxin (T4) a kalcitonin. Dva jód-obsahující hormonů T3 a T4 se produkují ve folikulárních epiteliálních buňkách štítná žláza. Hrají důležitou roli v energetický metabolismus a ovlivňují růst organismu. Funkce štítné žlázy je řízena Hypotalamus a hypofýzy prostřednictvím tyreotropního regulačního obvodu. The hypofýzy vylučuje hormon stimulující štítnou žlázu (TSH). To se dostane do buněk štítné žlázy krví. Tam, TSH podporuje produkci T3 a T4 na jedné straně a stimuluje růst štítné žlázy na straně druhé. Vyšší úroveň T3 a T4 v krev zase brání uvolňování TSH. Hladiny štítné žlázy tedy v krev jsou regulovány podle potřeby a jsou obvykle udržovány relativně konstantní. Thyrotropní kontrolní smyčka je příkladem smyčky negativní zpětné vazby. Žádaná hodnota regulační smyčky však není dána hypofýzy, ale podle Hypotalamus. To produkuje hormon uvolňující thyrotropin (TRH). Teplo těla vyvážit je také regulován řídicím obvodem. Cílem tohoto řídicího obvodu je udržovat konstantní teplotu v těle kolem 37 ° C. Okolní teplota ovlivňuje tělesnou teplotu. V tomto procesu ovlivňuje teplota těla teplotu těla. Vliv na teplotu má například také intenzivní fyzická aktivita. Teplotní senzory jsou umístěny po celém těle. Tepelné senzory jsou však zvláště lokalizovány v mícha, Hypotalamus a kůže. Hypotalamus hraje důležitou roli v regulaci teploty. Zde se shromažďují všechny informace o skutečné hodnotě z těla. Hypotalamus je také informován o všech fyzických potřebách. Ze všech těchto vstupů nyní řídící centrum v hypotalamu vypočítá požadovanou žádanou hodnotu a také rozdíl mezi touto žádanou hodnotou a skutečnou hodnotou. Normálně je nastavená hodnota mezi 36 ° C a 37 ° C. Nastavená hodnota v těle se během infekcí upravuje horečka, například. Během těla se také mění tělesná teplota ovulace u žen. Pokud se obě hodnoty shodují, není nutná žádná regulace. Pokud však existuje rozdíl ve srovnání, tělo zahájí reakci. Mění jednotlivé akční členy v regulační smyčce. Jedním možným aktuátorem při regulaci teploty je například svalstvo. Kdy to je studený, svaly se třesou a vytvářejí tak teplo.
Nemoci a nemoci
K narušení regulačního obvodu může dojít kdykoli. Mohou být ovlivněny například cílové orgány, snímací prvky nebo ovladače. Tyto změny ovlivňují celý regulační okruh. Poruchy v thyrotropním řídicím obvodu mají obvykle za následek buď hypotyreóza or hyperthyroidismus. Primárně hypotyreóza, příčina se nachází v cílovém orgánu regulačního okruhu, tj. v samotné štítné žláze. Příčiny takových primárních hypotyreóza zahrnují operaci štítné žlázy, radiojodová terapie, tyreostatický drogynebo extrémní selen or jód nedostatek U sekundární hypotyreózy se příčina nachází v hypofýze. Vyrábí se tam příliš málo TSH. Kontrolní smyčka je proto narušena již před štítnou žlázou. Důsledky primárního a sekundárního hyperthyroidismus jsou podobní. Tady je únava, ztráta pevnost, deprese, vypadávání vlasů, zácpa, erektilní dysfunkce a typický myxedém. Mohou však také působit poruchy v řídicím obvodu štítné žlázy vést na hyperthyroidismus. Příčinou jsou často autonomní nebo autoimunitní procesy. Příkladem poruchy v tyreotropní kontrolní smyčce vedoucí k hypertyreóze je Gravesova nemoc. Gravesova nemoc je autoimunitní onemocnění nejasné geneze. Tělo se formuje protilátky proti receptorům na štítné žláze. Tyto receptory jsou ve skutečnosti určeny pro TSH. Nicméně protilátky váží se na receptory a způsobují podobný účinek jako TSH. Výsledkem je, že štítná žláza produkuje více štítné žlázy hormonů. K tomu však dochází zcela nezávisle na skutečné regulační smyčce. v Gravesova nemoc, úroveň TSH klesne téměř na 0, protože je jich příliš mnoho hormony štítné žlázy v krvi kdykoli. Typickými příznaky hypertyreózy jsou ztráta hmotnosti, průjempodrážděnost, nervozita, vypadávání vlasů a nesnášenlivost tepla. Patologické kontrolní smyčky se také nazývají začarované kruhy nebo circulus vitiosus. V tomto případě se dvě narušené tělesné funkce navzájem ovlivňují a tím posilují již existující nemoci nebo udržují nemoci. Patologické kontrolní smyčky se vyskytují u onemocnění, jako jsou srdeční nedostatečnost or cukrovka mellitus. Obvykle jsou založeny na smyčce pozitivní zpětné vazby.
