Цикл управління

Контрольні петлі в організмі людини підтримуються різні життєві кількості та процеси. Значення рН, рівень гормону крові, температура тіла або кисневе напруження крові підтримуються постійними за допомогою контрольних петель.

Що таке петля управління?

Контрольна петля - це система управління, яка може контролювати різні процеси і функції в організмі. Більшість функцій мають свій цикл управління.

Цикл управління може працювати або в самому органі-мішені, або він може управлятися органом вищого рівня. Такими органами вищого рівня є, наприклад, центральна нервова система (ЦНС) або гормональні залози.

Метою циклу управління є збереження постійної керованої змінної або доведення її до потрібного цільового значення. Це цільове значення вимірюється різними рецепторами і порівнюється з поточним фактичним значенням. Привід у циклі керування потім виправляє фактичне значення, поки воно не узгоджується з цільовим значенням. Більшість контрольних петель в організмі людини засновані на принципі негативного зворотного зв’язку.

Функція та завдання

Відомий ланцюг управління в організмі людини - це тиреотропна контрольна схема, яка регулює активність гормонів щитовидної залози. Щитовидна залоза (glandula thyreoidea) виробляє гормони трийодтиронін (Т3), тироксин (Т4) і кальцитонін. Два йодовмісні гормони Т3 і Т4 виробляються в фолікулярних епітеліальних клітинах щитовидної залози. Вони відіграють важливу роль в енергетичному обміні і впливають на ріст організму.

Функція щитовидної залози контролюється тиреотропним контрольним ланцюгом гіпоталамуса та гіпофіза (гіпофіза). Гіпофіз виділяє тиреотропний гормон (ТТГ). Це досягає клітин щитовидної залози через кров. Там ТТГ сприяє виробленню Т3 і Т4 з одного боку і стимулює ріст щитовидної залози з іншого. Більш високий вміст Т3 і Т4 у крові в свою чергу гальмує вивільнення ТТГ. В результаті рівень щитовидної залози в крові регулюється за необхідності і зазвичай підтримується відносно постійним.

Тиреотропний контур управління - приклад негативного зворотного зв'язку. Встановлене значення контрольної петлі задається не гіпофізом, а гіпоталамусом. При цьому виробляється вивільняючий гормон тиротропіну (TRH).

Тепловий баланс організму також регулюється за допомогою керуючого контуру. Мета цього контуру управління - підтримувати постійну температуру в тілі близько 37 ° C. Температура навколишнього середовища впливає на температуру тіла. Наприклад, інтенсивне фізичне навантаження також впливає на температуру.

Вимірювачі температури розташовані по всьому тілу. Однак теплові датчики розташовані в спинному мозку, в гіпоталамусі та в шкірі, зокрема. Гіпоталамус відіграє важливу роль у регулюванні температури. Тут зібрана вся фактична інформація про значення. Гіпоталамус також вказується на всі фізичні потреби. З усіх цих входів центр управління в гіпоталамусі тепер обчислює бажане цільове значення та різницю між цією цільовою величиною та фактичною величиною. Зазвичай задана температура становить від 36 ° С до 37 ° С.

Встановлена ​​в організмі зміна, наприклад, у випадку зараження лихоманкою. Температура тіла також змінюється під час овуляції у жінок. Якщо обидва значення відповідають, регулювання не потрібно. Однак якщо порівняння показує різницю, організм ініціює реакцію. Він змінює окремі приводи в циклі управління. Одним з можливих елементів управління в регулюванні температури є, наприклад, м’язи. Коли холодно, м’язи тремтять і генерують тепло.

Ви можете знайти ліки тут

Хвороби та недуги

Порушення в контурі управління може виникнути в будь-якій точці. Наприклад, можуть бути порушені органи-мішені, упорники або приводи. Ці зміни впливають на весь цикл управління.

Порушення в контрольній петлі щитовидної залози, як правило, призводить або до неадекватної щитовидної залози (гіпотиреоз), або до надмірно активної щитовидної залози (гіпертиреоз). У разі первинного гіпотиреозу причина виявляється в органі-мішені контрольної петлі, тобто в самій щитовидці. Причини такого первинного гіпотиреозу включають: Хірургія щитовидної залози, радіойодна терапія, антитиреоїдні препарати або екстремальний дефіцит селену чи йоду.

При вторинному гіпотиреозі причина виявляється в гіпофізі. Там занадто мало ТТГ виробляється. Тому контрольна петля порушена перед щитовидною залозою. Наслідки первинного та вторинного гіпертиреозу схожі. Трапляються втома, втрата сили, депресія, втрата волосся, запори, еректильна дисфункція та типова мікседема.

Порушення регуляторної системи щитовидної залози також можуть призвести до гіпертиреозу. Автономність або аутоімунні процеси часто є причиною. Прикладом розладу в ланцюзі тиреотропного контролю, що призводить до надсильної щитовидної залози, є хвороба Грейвса. Хвороба Грейвса - це аутоімунне захворювання невідомого походження (походження). Організм утворює антитіла проти рецепторів на щитовидній залозі.

Ці рецептори насправді призначені для ТТГ. Однак антитіла зв'язуються з рецепторами і виробляють ефект, подібний до дії ТТГ там. В результаті щитовидна залоза виробляє більше гормонів щитовидної залози. Однак це відбувається повністю незалежно від фактичної петлі управління. При хворобі Грейвса рівень ТТГ знижується майже до 0, оскільки в крові завжди є занадто багато гормонів щитовидної залози. Типовими симптомами перенаситної щитовидної залози є втрата ваги, діарея, дратівливість, нервозність, втрата волосся та непереносимість тепла.

Патологічні контрольні петлі також називають порочним колом або порочним колом. У цьому випадку дві порушені тілесні функції взаємно впливають один на одного і тим самим підсилюють наявні захворювання або підтримують захворювання. Патологічні контрольні петлі можна виявити при таких захворюваннях, як серцева недостатність або цукровий діабет. Зазвичай вони грунтуються на позитивних відгуках.