Pozitivne povratne informacije

The pozitivne povratne informacije je mehanizem povratnih informacij znotraj telesa. Vedno govorimo o pozitivnih povratnih informacijah, kadar izhodna spremenljivka v krmilni zanki okrepi učinek na sebe. Medtem ko negativne povratne informacije poskušajo čim bolj zmanjšati spremembe vpletenih spremenljivk, pa pozitivne povratne informacije zagotavljajo največje možne spremembe.

Kakšne so pozitivne povratne informacije?

Pozitivne povratne informacije so znane tudi kot mehanizem pozitivnih povratnih informacij. S pomočjo pozitivnih povratnih informacij se nekatere spremenljivke nenehno popravljajo znotraj krmilne zanke. Čeprav ima končni izdelek z negativnimi povratnimi informacijami zaviralni učinek na izhodno spremenljivko v krmilni zanki, ima pozitiven odziv že sam po sebi nenehno povečanje.

Procesi, pri katerih ima pozitivna povratna informacija vlogo, se začnejo precej počasi in nato hitro postanejo bolj intenzivni. V primeru fizioloških pozitivnih povratnih informacij obstaja zaustavitveni signal, ki ustavi postopek. To ne velja za patološke mehanizme pozitivnih povratnih informacij, tako da pride do začaranega kroga, začaranega kroga.

Funkcija in naloga

V primerjavi z negativnimi povratnimi informacijami pozitivno varianto najdemo redko. Primer želenega pozitivnega povratnega mehanizma je nabiranje potenciala v prevodnosti vzbujanja. Večji kot je vhodni potencial, to je dražljaj, ki se pojavi na živčni celici, več odprtih je natrijevih ionskih kanalov. Več ko se ionski kanali odprejo za natrij, večji je akcijski potencial.

Drug primer pozitivnih povratnih informacij je želodčni odziv na toksine. Običajno se mišice trebuha v rednih presledkih enakomerno krčijo in se nato spet sprostijo. Na ta način se hrana nežno meša. Ko je toksin registriran, zanka pozitivne povratne informacije vodi do močnega krčenja želodca. S tem vsebino želodca potisnemo nazaj po požiralniku proti usti in nato bruhamo navzgor.

Oksitocin je hormon, katerega sproščanje med drugim nadzirajo pozitivne povratne informacije. Oksitocin ima pomembno vlogo pri proizvodnji mleka (dojenje). Sesalni gibi otroka na dojki spodbujajo sproščanje in proizvodnjo oksitocina. Oksitocin posledično spodbuja nastajanje mleka. Če dojenček vedno bolj sesa dojke, se spet proizvaja več oksitocina in se dodatno spodbudi pretok mleka. Mehanizem zaustavljanja je tukaj tudi dojenček. Če dlje časa ne dojimo, raven oksitocina pade in proizvodnja mleka se zmanjša.

Bolezni in bolezni

Če zaustavitveni signal ni iz zanke pozitivne povratne informacije, se ustvari začaran krog. Tak začaran krog lahko najdemo na primer pri srčnem popuščanju. Srčno popuščanje je takrat, ko delovanje srca ne zadostuje več za oskrbo telesa z zadostno količino krvi. Tako da organi in obrobna območja telesa še vedno prejemajo zadostno količino krvi, kisika in hranil, telo aktivira različne mehanizme prilagajanja. Na primer, zoži krvne žile, tako da krvni tlak naraste in kri doseže bolj oddaljena območja. Poleg tega se aktivira tako imenovani sistem renin-angiotenzin-aldosteron. Tako se obnovi več vode v ledvicah. Posledica tega je tudi zvišanje krvnega tlaka.

Aktiviranje simpatičnega živca čim bolj poveča srčni utrip in kontrakcijsko silo. Zaradi tega se telo na začetku dejansko bolje oskrbuje, vendar povišan krvni tlak in povečana srčna aktivnost obremenjujeta že oslabljeno srce in slej ko prej privede do poslabšanja razmer. Nato se okrepijo mehanizmi kompenzacije, ki dolgoročno poškodujejo srce. V najslabšem primeru zaradi tega začaranega kroga presaditev srca postane neizogibna.

Drug primer nevarnih pozitivnih povratnih informacij je šok. Če se udarna spirala sproži, je lahko usodna. Vzroki za šok so lahko različni. Dober primer pozitivnih povratnih informacij pa je šok za zmanjšanje glasnosti.

Volumenski šok nastane, ko telo nima dovolj volumna krvi. To se lahko zgodi na primer po nesreči ali če ste dehidrirani. Tako imenovana centralizacija poteka tako, da so vitalni organi še vedno oskrbljeni. To pomeni, da so plovila v rokah in nogah postavljena tesno skupaj. To pomeni, da je več krvi na voljo notranjim organom in zlasti možganom. Na prvi pogled ima mehanizem centralizacije popoln smisel.

Zaradi majhnega pretoka krvi pa se na obrobju tvorijo kisli končni produkti presnove. Pojavi se tako imenovana acidoza. To vodi do večje vaskularne prepustnosti in hkrati do širjenja žil. Posledično se zgodi točno to, kar se mora centralizaciji dejansko izogniti. Kri se potopi na obodu in je v telesu odsotna. Šok lahko povzroči akutno odpoved ledvic, akutno pljučno ali akutno odpoved jeter.

Inzulinska odpornost pri diabetes mellitusu temelji tudi na začaranem krogu. Pankreasa sprosti več inzulina, ko jeste. Insulin zagotavlja, da sladkor v hrani pride iz krvi v celice. Zaradi različnih dejavnikov lahko telesne celice postanejo odporne na inzulin. Da bi sladkor lahko absorbiral sladkor, se mora sprostiti bistveno več inzulina. Višje ravni insulina vodijo do povečanja telesne teže, vendar to poveča odpornost na inzulin. To posledično vodi do povečanega sproščanja inzulina.