كيف يعمل نظام التغذية الراجعة السلبية؟ إنه سؤال يطرحه الكثير من الناس ، وخاصة طلاب العلوم وعلم الأحياء. كما ردود الفعل السلبية أو ردود الفعل السلبية من أهم ردود فعل الجسم للحفاظ على توازن المواد بداخله وحتى لا تحدث مضاعفات أو أضرار لجسم الإنسان. سنتحدث في السطور القادمة عن إجابة هذا السؤال ، وسنتحدث عن ردود الفعل السلبية ، وسنصفها ونعطي بعض الأمثلة عليها.
كيف يعمل نظام التغذية الراجعة السلبية؟
يعمل هذا النظام من خلال التحكم في كمية الهرمونات التي تفرزها الغدد الصماء في الدم. ترسل الغدد الصماء رسائل كيميائية تنتشر في حلقة مغلقة من خلالها. عندما ينخفض مستوى الهرمونات في الجسم ، يتم إرسال رسائل كيميائية لزيادة إنتاج الهرمونات حتى تعود إلى المستوى الطبيعي. بعبارة أخرى ، تحدث التغذية الراجعة السلبية (أو التغذية الراجعة المتوازنة) عندما يتم إرجاع بعض وظائف ناتج نظام أو عملية أو آلية بطريقة تميل إلى تقليل التقلبات في المخرجات. سواء كانت ناتجة عن تغييرات في المدخلات أو بسبب اضطرابات أخرى.
صف نظام التغذية الراجعة السلبية
التغذية الراجعة السلبية هي نوع من التنظيم في الأنظمة البيولوجية حيث يتم تقليل المنتج النهائي للعملية بدلاً من تحفيزها بواسطة تلك العملية نفسها. بشكل عام ، إنها آلية تنظيمية موجودة في العديد من التفاعلات البيولوجية. يعمل هذا النظام من خلال السماح بإيقاف تشغيل بعض المسارات وتشغيلها حتى يتمكن الجسم من التحكم في جوانب مختلفة من بيئته الداخلية. يشار إلى هذه العملية أحيانًا على أنها حلقة ردود فعل سلبية.
أمثلة على نظام التغذية المرتدة السلبية التي تحدث في الجسم
فيما يلي بعض الأمثلة على نظام التغذية الراجعة السلبية الذي يحدث في الجسم:
- التنظيم الحراري (إذا تغيرت درجة حرارة الجسم ، يتم تشغيل آليات لاستعادة المستويات الطبيعية).
- تنظيم سكر الدم (الأنسولين يخفض سكر الدم عندما تكون المستويات مرتفعة ، الجلوكاجون يرفع نسبة السكر في الدم عندما تكون المستويات منخفضة).
- التنظيم العضلي (يتم إفراز ADH للاحتفاظ بالماء عند الجفاف ويتم منع إطلاقه عندما يكون الجسم رطبًا).
تنظيم سكر الدم من خلال التغذية الراجعة السلبية
في كل مرة نأكل فيها ، تتحكم آلية التغذية الراجعة السلبية في مستوى السكر في الدم. السكر الأساسي الموجود في الدم هو الجلوكوز. بعد أن نأكل شيئًا ما ، يأخذ الجسم الجلوكوز ويضعه في الدم. هذا يزيد من تركيز الجلوكوز ويحفز البنكرياس لإفراز مادة كيميائية تسمى الأنسولين. يحتوي الأنسولين على إشارات خلوية تخبر خلايا العضلات والكبد بامتصاص الجلوكوز. تخزن خلايا الكبد الجلوكوز الزائد على هيئة جليكوجين ، وهو عبارة عن سلسلة من الجلوكوز تستخدم كمنتج تخزين. يمكن لخلايا العضلات تخزين الجلوكوز أو استخدامه لصنع ATP مقلص. أثناء حدوث هذه العملية ، يتم استنفاد تركيزات الجلوكوز في الدم.
نظرًا لأن الجلوكوز هو الإشارة الرئيسية للبنكرياس لإنتاج الأنسولين ، فبدونه يتوقف البنكرياس عن إنتاج الأنسولين وتتوقف الخلايا عن تناول الجلوكوز. وبالتالي ، يتم الحفاظ على مستويات الجلوكوز في نطاق معين ويمكن لبقية الجسم الوصول إلى الجلوكوز بشكل مستمر. تُرى آلية التغذية الراجعة السلبية في هذا النظام بدقة في كيفية تحفيز مستويات الجلوكوز المرتفعة المسار. ينتج عن هذا منتج يهدف إلى خفض مستوى الجلوكوز ، وعندما ينخفض مستوى الجلوكوز بشكل كبير ، يتم إيقاف المسار.
تنظيم درجة حرارة الجسم من خلال التغذية الراجعة السلبية
تنظم جميع المشتتات الحرارية درجة حرارتها. المواد الطاردة للحرارة هي الحيوانات التي تنظم أجسامها في درجات حرارة مختلفة عن البيئة المحيطة ، وتُعرف الثدييات والطيور بأنها أكثر ماصات الحرارة شيوعًا. يتم التحكم في معظم المسارات المسؤولة عن تنظيم درجة الحرارة من خلال ردود الفعل السلبية. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتم تنشيط الإنزيمات والمسارات في الجسم التي تتحكم في العديد من السلوكيات مثل التعرق واللهاث والبحث عن الظل.
عندما يقوم الحيوان بهذه الأشياء ، تبدأ درجة حرارة جسمه في الانخفاض. يبدأ نشاط هذه المسارات المدفوعة بالحرارة أيضًا في الانخفاض. في النهاية ، يتم الوصول إلى درجة حرارة يتم عندها إغلاق المسار. توجد مسارات أخرى لدرجات حرارة شديدة البرودة ، ويتم إغلاقها أيضًا بمجرد وصول الجسم إلى درجة الحرارة المثلى. يمكن أن تكون هذه المسارات محفزات للرعشة أو الحماية أو حرق الدهون. كل هذه الأنشطة تقوم بتسخين الجسم احتياطيًا وتتوقف عن طريق المنتج النهائي لتفاعلاتها وهو الحرارة.
أخيرًا ، لقد أجبنا على سؤال كيف يعمل نظام التغذية الراجعة السلبية؟ تعرفنا أيضًا على وصف نظام التعليقات السلبية. قدمنا بعض الأمثلة على هذا النظام أهمها تنظيم نسبة السكر في الدم وتنظيم درجة حرارة الجسم من خلال التغذية الراجعة السلبية.