I circuiti di feedback negativi giocano un ruolo importante nel modo in cui molti dei sistemi del corpo umano mantengono il controllo. Un ciclo di feedback negativo, noto anche come ciclo inibitorio, è un tipo di sistema di autoregolazione. In un ciclo di feedback negativo, maggiore uscitaa partire dalil sistema inibisce la produzione futuradiil sistema. In altre parole, il sistema controlla la quantità di prodotto che produce interrompendo la produzione quando i livelli di produzione o la quantità di prodotto accumulato diventano troppo alti.
I sistemi di feedback negativo sono responsabili di molti tipi di regolazione ormonale nel corpo umano. Sono bravi a mantenere livelli di produzione relativamente costanti.
David P. Hall / Getty ImagesI cicli di feedback negativi gestiscono la produzione
Immagina che il corpo sia una fabbrica che produce il Prodotto X. Inoltre, immagina che produrre troppo Prodotto X sia costoso e dispendioso. Pertanto, il corpo ha bisogno di un modo per chiudere la fabbrica quando è stato prodotto abbastanza Prodotto X. Lo fa attraverso un ciclo di feedback negativo. Ciò significa che la velocità di produzione è sensibile alla quantità di Prodotto X. Quando inizia a crescere, la produzione rallenta e poi si ferma.
Potrebbe essere utile pensare alla fabbrica come a una grande grande catena di montaggio che alimenta gli scaffali alla fine. Quando gli scaffali si riempiono, la fila deve rallentare. Non c'è nessun posto dove mettere il prodotto. Tuttavia, se gli scaffali sono vuoti, c'è molto spazio. La catena di montaggio può accelerare fino a quando gli scaffali non sono di nuovo pieni. Più reattiva è la catena di montaggio, più la fabbrica può mantenere gli scaffali sempre pieni al giusto livello.
L'opposto di questo sarebbe un ciclo di feedback positivo. In tal caso, più prodotto X era presente, più velocemente l'impianto ne avrebbe prodotto di più. Questo tipo di sistema sfugge facilmente al controllo. Al contrario, un ciclo di feedback negativo si autoregola.
Esempi
Un ciclo di feedback negativo molto ben compreso è il ciclo mestruale femminile: l'ipotalamo produce l'ormone di rilascio delle gonadotropine (GnRH). Il GnRH segnala all'ipofisi di produrre l'ormone follicolo-stimolante (FSH). L'FSH dice alle ovaie di produrre estrogeni. Alti livelli di estrogeni (così come progesterone e testosterone, che sono regolati da circuiti simili) inibiscono quindi la produzione di GnRH. Ciò fa sì che l'ipofisi produca meno FSH, che a sua volta fa sì che le ovaie producano meno estrogeni.
Un altro ciclo di feedback negativo regola l'acidità vaginale.Il pH vaginale normale è di circa 4, leggermente acido. Questo aiuta a prevenire la crescita di batteri problematici e malattie sessualmente trasmissibili. In effetti, uno dei tratti distintivi della vaginosi batterica è un pH superiore a 5. L'acido lattico che mantiene questo pH è prodotto dai lattobacilli, parte della normale flora vaginale. Questi batteri crescono più velocemente e producono più acido a pH più elevato. Quindi, quando il pH si avvicina a 4, rallentano e si fermano. Questo è il modo in cui il pH viene regolato nella vagina. Spiega anche alcune delle differenze nel pH vaginale delle diverse donne. Il pH varia a seconda dei batteri specifici presenti.
Alla ricerca dell'omeostasi
Una parola chiave che è importante per comprendere i cicli di feedback negativi èomeostasi. L'omeostasi è definita come la tendenza di un sistema verso la stabilità. L'omeostasi è molto importante nel corpo umano. Molti sistemi devono autoregolarsi affinché il corpo rimanga in intervalli ottimali per la salute.
Alcuni sistemi che regolano attraverso il feedback negativo per raggiungere l'omeostasi includono:
- Pressione sanguigna
- Temperatura corporea
- Glicemia
Quando gli individui hanno problemi a mantenere questi sistemi, può essere a causa di uno stato di malattia che influisce sul ciclo di feedback negativo responsabile.
Ad esempio, nel diabete, il pancreas non risponde adeguatamente alla glicemia alta producendo più insulina.Nel diabete di tipo 1, questo perché non ci sono cellule disponibili per produrre insulina. Il sistema immunitario di una persona ha danneggiato o distrutto la "fabbrica".
Nel diabete di tipo 2, questo perché il pancreas non è così sensibile ai segnali di zucchero nel sangue dal corpo. Pertanto, non produceabbastanza l'insulina in risposta agli aumenti di zucchero nel sangue. In entrambi i casi, la persona non è più in grado di mantenere l'omeostasi nel proprio sistema di zucchero nel sangue senza l'aiuto di un intervento medico o comportamentale.
