Control Loop: Pag-andar, Mga Gawain, Papel at Sakit

Ang mga regulasyon na circuit sa katawan ng tao ay nagpapanatili ng iba't ibang mahahalagang variable at proseso. Ang halaga ng pH, ang dugo antas ng hormon, ang temperatura ng katawan o ang oksiheno ang pag-igting ng dugo ay pinananatiling pare-pareho sa tulong ng mga control circuit.

Ano ang isang control loop?

Ang isang control loop ay isang control system na maaaring makontrol ang iba't ibang mga proseso at pag-andar sa organismo. Halimbawa, ang PH ay pinananatiling pare-pareho sa tulong ng mga loop ng kontrol. Ang isang control loop ay isang control system na maaaring makontrol ang iba't ibang mga proseso at pag-andar sa organismo. Karamihan sa mga pag-andar ay may sariling control loop. Ang isang control loop ay maaaring tumakbo sa mismong target na organ o makontrol ng isang mas mataas na antas na organ. Ang nasabing mga superordinate organ ay, halimbawa, ang gitnang nervous system (CNS) o mga glandula ng hormon. Ang layunin ng isang control loop ay upang mapanatili ang isang kinokontrol na variable na pare-pareho o dalhin ito sa isang nais na setpoint. Ang target na halaga na ito ay sinusukat ng iba't ibang mga receptor at ihinahambing sa kasalukuyang aktwal na halaga. Ang actuator sa control loop pagkatapos ay naitama ang aktwal na halaga hanggang sa tumugma ito sa setpoint. Karamihan sa mga control loop sa katawan ng tao ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng negatibong puna.

Pag-andar at gawain

Ang isang kilalang control loop sa katawan ng tao ay ang thyrotropic control loop, na kinokontrol ang aktibidad ng hormon ng tiroydeo. ang tiroydeo (thyroid glandula) ay gumagawa ng hormones triiodothyronine (T3), thyroxine (T4), at calcitonin. Ang dalawa yodo-Pagpapatuloy hormones Ang T3 at T4 ay ginawa sa mga follicular epithelial cells ng tiroydeo. Ginampanan nila ang isang mahalagang papel sa metabolismo ng enerhiya at naiimpluwensyahan ang paglaki ng organismo. Ang paggana ng thyroid gland ay kinokontrol ng Hypothalamus at ang pitiyuwitari glandula sa pamamagitan ng circuit ng regulasyon ng thyrotropic. Ang pitiyuwitari glandula lihim ang thyroid stimulate hormone (TSH). Naaabot nito ang mga thyroid cell sa pamamagitan ng daluyan ng dugo. Doon, TSH nagtataguyod ng paggawa ng T3 at T4 sa isang banda at pinasisigla ang paglago ng thyroid gland sa kabilang banda. Ang isang mas mataas na antas ng T3 at T4 sa dugo pinipigilan naman nito ang paglabas ng TSH. Kaya, ang mga antas ng teroydeo sa dugo ay kinokontrol ayon sa pangangailangan at karaniwang pinapanatili na pare-pareho. Ang loop ng control ng thyrotropic ay isang halimbawa ng isang negatibong loop ng feedback. Gayunpaman, ang itinakdang punto ng control loop ay hindi ibinigay ng pitiyuwitari glandula, ngunit ng Hypothalamus. Gumagawa ito ng thyrotropin bitawan ang hormon (TRH). Ang init ng katawan balanse ay kinokontrol din ng isang control circuit. Ang layunin ng control circuit na ito ay upang mapanatili ang temperatura sa katawan na palaging nasa 37 ° C. Ang temperatura sa paligid ay nakakaimpluwensya sa temperatura ng katawan. Sa prosesong ito, nakakaapekto ang temperatura sa paligid sa temperatura ng katawan. Ang masinsinang pisikal na aktibidad, halimbawa, ay mayroon ding impluwensya sa temperatura. Ang mga sensor ng temperatura ay matatagpuan sa buong katawan. Gayunpaman, ang mga sensor ng init ay partikular na naisalokal sa gulugod, Hypothalamus at balat. Ang hypothalamus ay may mahalagang papel sa pagsasaayos ng temperatura. Dito nakolekta ang lahat ng aktwal na impormasyon sa halaga mula sa katawan. Ang hypothalamus ay alam din tungkol sa lahat ng pisikal na pangangailangan. Mula sa lahat ng mga input na ito, kinakalkula ngayon ng control center sa hypothalamus ang nais na set point pati na rin ang pagkakaiba sa pagitan ng itinakdang puntong ito at ang aktwal na halaga. Karaniwan, ang itinakdang punto ay nasa pagitan ng 36 ° C at 37 ° C. Ang setpoint sa katawan ay umaayos sa panahon ng mga impeksyon sa lagnat, Halimbawa. Ang temperatura ng katawan ay nagbabago din habang obulasyon sa mga kababaihan. Kung magkatugma ang parehong halaga, walang kinakailangang regulasyon. Gayunpaman, kung may pagkakaiba sa paghahambing, ang katawan ay nagpasimula ng isang reaksyon. Binabago nito ang mga indibidwal na actuator sa control loop. Ang isang posibleng actuator sa regulasyon ng temperatura, halimbawa, ay ang kalamnan. Kapag ito ay malamig, nanginginig ang mga kalamnan at sa gayon ay makabuo ng init.

Mga sakit at karamdaman

Ang mga pagkagambala sa regulasyon circuit ay maaaring mangyari sa anumang punto. Halimbawa, ang mga target na organo, ang mga elemento ng pandama, o ang mga actuator ay maaaring maapektuhan. Ang mga pagbabagong ito ay nakakaapekto sa buong circuit ng regulasyon. Ang mga karamdaman sa circuit ng kontrol ng thyrotropic ay karaniwang nagreresulta sa alinman hypothyroidism or hyperthyroidism. Sa pangunahin hypothyroidism, ang sanhi ay matatagpuan sa target na organ ng regulasyon circuit, ibig sabihin sa thyroid gland mismo. Mga sanhi ng naturang pangunahing hypothyroidism isama ang operasyon sa teroydeo, therapy sa radioiodine, thyrostatic gamot, o sukdulan siliniyum or yodo kakulangan. Sa pangalawang hypothyroidism, ang sanhi ay matatagpuan sa pituitary gland. Napakaliit na TSH ang ginawa doon. Samakatuwid ang control loop ay may kapansanan na bago ang thyroid gland. Ang mga kahihinatnan ng pangunahin at pangalawa hyperthyroidism ay parehas. Meron pagkapagod, pagkawala ng lakas, depresyon, buhok pagkawala, pagkadumi, Erectile Dysfunction at ang tipikal na myxedema. Gayunpaman, ang mga kaguluhan sa control circuit ng thyroid gland ay maaari ding mamuno sa hyperthyroidism. Ang sanhi ay madalas na proseso ng autonomic o autoimmune. Ang isang halimbawa ng isang karamdaman sa loop ng kontrol ng thyrotropic na humahantong sa hyperthyroidism ay Sakit ng graves. Sakit ng graves ay isang sakit na autoimmune ng hindi malinaw na genesis. Bumubuo ang katawan antibodies laban sa mga receptor sa thyroid gland. Ang mga receptor na ito ay talagang inilaan para sa TSH. Gayunpaman, ang antibodies magbigkis sa mga receptor at magdulot ng katulad na epekto bilang TSH. Bilang isang resulta, ang thyroid gland ay gumagawa ng mas maraming teroydeo hormones. Gayunpaman, ganap itong nangyayari nang nakapag-iisa ng aktwal na control loop. Sa Sakit ng graves, ang antas ng TSH ay bumaba halos sa 0 sapagkat maraming sobra mga thyroid hormone sa dugo sa anumang naibigay na oras. Karaniwang sintomas ng hyperthyroidism ay pagbawas ng timbang, pagdudumi, pagkamayamutin, nerbiyos, buhok pagkawala at hindi pagpayag sa init. Ang mga pathological control loop ay tinatawag ding masamang bilog o circulus vitiosus. Sa kasong ito, ang dalawang nababagabag na pag-andar sa katawan ay nakakaimpluwensya sa bawat isa at sa gayong paraan mapalakas ang mayroon nang mga sakit o mapanatili ang mga sakit. Ang mga pathological control loop ay matatagpuan sa mga sakit tulad ng kakulangan sa puso or dyabetis mellitus Karaniwan ang mga ito ay batay sa isang positibong loop ng feedback.