По отношение на биологичните механизми, положителните и отрицателните отзиви са известни продукти на молекулярни и физиологични процеси. И двете са системи за контрол, които участват в хомеостазата на организма или склонността на организмите да поддържат равновесие и да регулират вътрешната си среда. Без тези обратни реакции организмът ще загуби способността си да се саморегулира. По принцип положителната обратна връзка усилва оригиналния стимул, докато отрицателната обратна връзка го забавя. Следните концепции излагат различията си.

Какво е положителната обратна връзка?

При положителна обратна връзка има пряка положителна зависимост между концентрацията и скоростта на процеса. Един добър пример е как ендокринната система регулира освобождаването на хормоните си. По-специално, окситоцинът е хормон, който се отделя от хипофизата по време на раждането на детето. Той е от решаващо значение при раждането и нормалното раждане. С увеличаването на контракциите се произвежда повече окситоцин до раждането на детето. Също така този химикал е свързан със социалното свързване. Например прегръщането на някого стимулира отделянето на окситоцин. Някой, който получава (и дава) много прегръдки, също изпитва засилено производство на споменатия хормон.

Следното изброяване очертава фазите, участващи в отрицателна обратна връзка:

  1. Един стимул нарушава първоначално контролираните променливи. Рецепторите засичат промяната. Информацията пътува по пътя на системата към контролния център. Контролният център определя подходящото действие и изпраща информация до ефекторни клетки. Първоначалното отклонение се засилва.

Какво е отрицателна обратна връзка?

Отрицателната обратна връзка контролира скоростта на процеса, за да предотврати натрупването на вещество. Противно на положителната обратна връзка, тя отразява отрицателна зависимост между концентрацията и скоростта на процеса. Повечето хомеостатични процедури включват отрицателна обратна връзка, тъй като повечето механизми постигат равновесие, като се върнат в първоначалните си състояния. Когато мозъкът открие вътрешно разстройство, той изпраща съобщения през нервната система, които активират съответните органи, за да върнат стойностите в нормални граници.

Този механизъм често се оприличава на отоплителна система, която се включва, ако възприеманата температура е твърде ниска и обратно. Например панкреасът отделя два хормона с противоположни функции. Инсулинът понижава нивата на кръвната захар, докато глюкагонът го повишава. Когато тялото открие, че има твърде много захар, панкреасът се подканва да отделя инсулин и спира само когато се постигне баланс; следователно, отрицателна обратна връзка. По същия начин панкреасът е подканен да освобождава глюкагон, когато усети, че тялото има много ниска захар и спира само когато тялото се върне в обичайното си състояние.

Следното изброяване очертава фазите, участващи в отрицателна обратна връзка:

  1. Първоначалното състояние е нарушено. Рецепторите засичат промяната. Информацията пътува по пътя на системата към контролния център. Контролният център определя подходящото действие. Равновесието се възстановява чрез противодействие на прекомерната скорост на производство.

Разлика между положителната и отрицателната обратна връзка

  1. Честота на положителните и отрицателните отзиви

В сравнение с положителната обратна връзка, отрицателната обратна връзка се среща по-често сред хомеостатичните механизми на организма, тъй като много заболявания са причинени от нарушаване на първоначалното системно състояние. Тогава той е по-познат, докато положителната обратна връзка се наблюдава по-малко, тъй като е по-малко интуитивна.

  1. Механизъм, участващ в положителните и отрицателните отзиви

Механизмът на положителната обратна връзка поддържа по-висок темп на производство или процес, тъй като действието също се увеличава. По този начин резултатът от реакцията се увеличава. От друга страна, отрицателната обратна връзка инхибира процента, тъй като определено състояние е засилено. Следователно резултатът от реакцията се инхибира.

  1. Стабилност на положителните и отрицателните отзиви

В сравнение с положителната обратна връзка, отрицателната обратна връзка е по-тясно свързана със стабилността, тъй като намалява ефектите от възбуда. Напротив, положителната обратна връзка подкрепя експоненциалния растеж, който може да се наклони към нестабилност.

  1. Промяна в положителните и отрицателните отзиви

Отрицателната обратна връзка обикновено се съпротивлява на промените, тъй като прави корекции, за да върне системата в първоначалното си състояние. От друга страна, положителната обратна връзка обикновено подкрепя промяната, тъй като се засилва малък ефект.

  1. Обхват на положителни и отрицателни отзиви

В сравнение с отрицателната обратна връзка, положителната обратна връзка има по-широк диапазон, тъй като скоростта на процеса може да се умножи експоненциално. По същия начин, диапазонът се отразява, когато положителната обратна връзка води до повече продукти като повече хормони, тромбоцити и други подобни. Напротив, отрицателната обратна връзка води до по-малко продукти.

  1. Порочен цикъл в положителни и отрицателни отзиви

Тъй като положителната обратна връзка усилва безпокойството, тя е свързана с порочни цикли, които дори могат да доведат до смърт. Например, позитивна обратна връзка се появява по време на треска, която непрекъснато предизвиква метаболитни промени. Порочен цикъл също се наблюдава, когато възпалението води до повече щети, които също причиняват възпаление. Отрицателната обратна връзка обаче най-често се свързва с поддържането на добро здраве чрез възстановяване на хомеостазата.

  1. Външно прекъсване в положителната и отрицателната обратна връзка

Положителната обратна връзка често изисква външно прекъсване, за да може механизмът му да спре, докато отрицателната обратна връзка просто спира сама по себе си, когато първоначалното състояние се активира. Например, многобройни механизми за положителна обратна връзка се появяват по време на прогресиращ циркулаторен шок. Това се характеризира с понижаване на кръвното налягане, което може да доведе до сърдечна недостатъчност. В този случай е необходима медицинска намеса, за да спре положителната обратна връзка.

Положителни отзиви срещу отрицателни отзиви: Сравнителна диаграма

Обобщение на положителните срещу отрицателните отзиви

  • Положителните и отрицателните отзиви са контролни системи, които помагат да се регулира скоростта на процеса и хомеостазата в организма. И двете реакции са важни за организма да регулира вътрешните си процеси. При положителна обратна връзка има пряка положителна зависимост между концентрацията и скоростта на процеса. Отрицателната обратна връзка контролира скоростта на процеса, за да предотврати натрупването на вещество. В сравнение с отрицателната обратна връзка, положителната обратна връзка е по-рядка, стабилна и интуитивна. Отрицателната обратна връзка противостои на промяната, но положителната обратна връзка я засилва. По принцип положителните отзиви имат по-широк диапазон от отрицателните. Положителната обратна връзка може да бъде свързана с порочни цикли и заболявания, докато отрицателната обратна връзка е тясно свързана с поддържането на добро здраве. За разлика от отрицателната обратна връзка, положителната обратна връзка може да изисква външно прекъсване.

Препратки

  • Абдел-Сатер, Халед А. „Физиологични положителни механизми за обратна връзка“. Американски журнал за био медицински науки. 3.2 (2011): 145-155. NWPII. Web. 28 април 2018 г.
  • Мариб, Илейн и Хойн, Катя. Човешка анатомия и физиология. Ню Йорк: Pearson, 2012. Печат.
  • Рай, Кристофър и Кембъл, Малкълм. Оригинална хомеостаза. Ню Йорк: Momentum Press, 2016. Печат.
  • Кредит за изображение: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22/105_Negative_Feedback_Loops.jpg
  • Кредит за изображение: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a9/PositiveFeedbackVicious.png/549px-PositiveFeedbackVicious.png