Come funzionano i cicli di feedback negativi nel corpo

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 è un tipo di sistema autoregolante. In un ciclo di feedback negativo, aumento della produzione a partire dal il sistema inibisce la produzione futura di il sistema. In altre parole, il sistema controlla la quantità di prodotto che produce chiudendo la produzione quando i livelli di produzione o la quantità di prodotto accumulato diventa troppo elevata.
I sistemi di feedback negativi sono responsabili di molti tipi di regolazione ormonale nel corpo umano. Sono bravi a mantenere livelli di produzione relativamente costanti.
Conosciuto anche come: ciclo inibitorio

I cicli di feedback negativi gestiscono la produzione

Immagina che il corpo sia una fabbrica che produce il prodotto X. Inoltre, immagina che fare troppo X prodotto sia costoso e dispendioso. Pertanto, il corpo ha bisogno di un modo per spegnere la fabbrica quando è stato prodotto un numero sufficiente di prodotti. 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 catena di montaggio che alimenta gli scaffali alla fine. Quando gli scaffali si riempiono, la linea 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 pieni di nuovo. Più reattiva è la linea di assemblaggio, più la fabbrica può mantenere gli scaffali pieni sempre al giusto livello.
L'opposto di questo sarebbe un ciclo di feedback positivo. In tal caso, più prodotto X esisteva, più velocemente l'impianto avrebbe reso di più. Questo tipo di sistema diventa facilmente fuori controllo. Al contrario, un ciclo di feedback negativo è autoregolante.

Esempi

Un ciclo di feedback negativo molto ben compreso è il ciclo mestruale femminile. L'ipotalamo produce ormone rilasciante gonadotropina (GnRH). Il GnRH segnala l'ipofisi per produrre l'ormone follicolo-stimolante (FSH). FSH dice alle ovaie di produrre estrogeni. Alti livelli di estrogeni (così come progesterone e testosterone, che sono regolati attraverso loop simili) inibiscono quindi la produzione di GnRH. Questo fa sì che l'ipofisi produca meno FSH, il che a sua volta fa sì che le ovaie producano meno estrogeni.
Un altro circuito di feedback negativo regola l'acidità vaginale. Il normale pH vaginale è circa 4-lievemente acido. Questo aiuta a prevenire la crescita di batteri problematici e malattie sessualmente trasmissibili. Infatti, uno dei tratti distintivi della vaginosi batterica è un pH superiore a 5. L'acido lattico che mantiene questo pH è costituito da lattobacilli, parte della normale flora vaginale. Questi batteri crescono più velocemente e producono più acido a pH più alti. Quindi, quando il pH si avvicina a 4, rallentano e si fermano. Questo è come il pH è regolato nella vagina. Spiega anche alcune delle differenze nel pH vaginale delle diverse donne. Il pH varia a seconda dei batteri specifici che sono presenti.

Cerco l'omeostasi

Una parola chiave che è importante per capire i circuiti di feedback negativi è omeostasi. 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 una gamma ottimale per la salute. Alcuni tipi di sistemi non ormonali che regolano attraverso feedback negativi per raggiungere l'omeostasi includono:

Pressione sanguigna
Temperatura corporea
Glicemia

Quando gli individui hanno problemi a mantenere questi sistemi, a causa di uno stato patologico che influisce sul ciclo di feedback negativo responsabile, può verificarsi. Ad esempio, nel diabete, il pancreas non risponde correttamente all'alto livello di zucchero nel sangue 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 è perché il pancreas non è così sensibile ai segnali di zucchero nel sangue dal corpo. Pertanto, non produce abbastanza 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 interventi medici o comportamentali.