Контур управления

Контуры управления В организме человека поддерживаются различные жизненно важные количества и процессы. Значение pH, уровень гормонов в крови, температура тела или напряжение кислорода в крови поддерживаются постоянными с помощью контуров управления.

Что такое контур управления?

Контур управления - это система управления, которая может управлять различными процессами и функциями в организме. Большинство функций имеют собственный контур управления.

Контур управления может запускаться либо в самом органе-мишени, либо им может управлять орган более высокого уровня. К таким органам более высокого уровня относятся, например, центральная нервная система (ЦНС) или гормональные железы.

Целью контура управления является поддержание постоянной регулируемой переменной или ее достижение желаемого целевого значения. Это целевое значение измеряется различными рецепторами и сравнивается с текущим фактическим значением. Затем исполнительный механизм в контуре управления корректирует фактическое значение до тех пор, пока оно не согласуется с целевым значением. Большинство контуров управления в организме человека работают по принципу отрицательной обратной связи.

Функция и задача

Хорошо известный контур управления в организме человека - это контур тиреотропного управления, который регулирует гормональную активность щитовидной железы. Щитовидная железа (glandula thyreoidea) вырабатывает гормоны трийодтиронин (Т3), тироксин (Т4) и кальцитонин. Два йодсодержащих гормона Т3 и Т4 вырабатываются фолликулярными эпителиальными клетками щитовидной железы. Они играют важную роль в энергетическом обмене и влияют на рост организма.

Функция щитовидной железы контролируется тиреотропным управляющим контуром гипоталамуса и гипофиза (гипофиза). Гипофиз вырабатывает тиреотропный гормон (ТТГ). Он попадает в клетки щитовидной железы через кровоток. Там ТТГ способствует выработке Т3 и Т4, с одной стороны, и стимулирует рост щитовидной железы, с другой. Более высокое содержание Т3 и Т4 в крови, в свою очередь, тормозит высвобождение ТТГ. В результате уровни щитовидной железы в крови регулируются по мере необходимости и обычно остаются относительно постоянными.

Тиротропный контур управления является примером отрицательной обратной связи. Уставка контура управления задается не гипофизом, а гипоталамусом. Это производит гормон высвобождения тиреотропина (TRH).

Тепловой баланс тела также регулируется через цепь управления. Целью этого контура управления является поддержание постоянной температуры тела на уровне около 37 ° C. Температура окружающей среды влияет на температуру тела. Например, интенсивная физическая нагрузка также влияет на температуру.

Измерители температуры расположены по всему телу. Однако тепловые датчики, в частности, расположены в спинном мозге, гипоталамусе и коже. Гипоталамус играет важную роль в регулировании температуры. Здесь собрана вся актуальная информация о стоимости из тела. Гипоталамус также проинструктирован обо всех физических потребностях. На основе всех этих входных данных центр управления в гипоталамусе теперь вычисляет желаемое целевое значение и разницу между этим целевым значением и фактическим значением. Обычно заданное значение составляет от 36 ° C до 37 ° C.

Уставка в организме меняется, например, в случае инфекций с повышением температуры тела. Температура тела также изменяется во время овуляции у женщин. Если оба значения совпадают, регулирование не требуется. Однако, если сравнение показывает разницу, организм инициирует реакцию. Он изменяет отдельные исполнительные механизмы в контуре управления. Одним из возможных элементов управления при регулировании температуры являются, например, мышцы. Когда холодно, мышцы дрожат и выделяют тепло.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Болезни и недуги

Нарушения в контуре управления могут возникнуть в любой момент. Например, могут быть повреждены органы-мишени, щупальца или исполнительные механизмы. Эти изменения влияют на весь контур управления.

Нарушения в контуре управления щитовидной железой обычно приводят либо к пониженной активности щитовидной железы (гипотиреоз), либо к повышенной активности щитовидной железы (гипертиреоз). В случае первичного гипотиреоза причина находится в органе-мишени управляющего контура, то есть в самой щитовидной железе. Причины такого первичного гипотиреоза включают Хирургия щитовидной железы, радиойодтерапия, препараты против щитовидной железы или крайний дефицит селена или йода.

Причина вторичного гипотиреоза находится в гипофизе. Там вырабатывается слишком мало ТТГ. Таким образом, перед щитовидной железой нарушается контур управления. Последствия первичного и вторичного гипертиреоза схожи. Возникают усталость, потеря силы, депрессия, выпадение волос, запоры, эректильная дисфункция и типичный микседема.

Однако нарушения в системе регуляции щитовидной железы также могут привести к гипертиреозу. Часто причиной являются автономия или аутоиммунные процессы. Примером нарушения в цепи тиреотропного контроля, которое приводит к сверхактивной щитовидной железе, является болезнь Грейвса. Болезнь Грейвса - аутоиммунное заболевание неизвестного происхождения (развития). В организме вырабатываются антитела против рецепторов щитовидной железы.

Эти рецепторы на самом деле предназначены для ТТГ. Однако антитела связываются с рецепторами и производят там эффект, аналогичный эффекту ТТГ. В результате щитовидная железа производит больше гормонов щитовидной железы. Однако это происходит совершенно независимо от фактического контура управления. При болезни Грейвса уровень ТТГ падает почти до 0, потому что в крови постоянно присутствует слишком много гормонов щитовидной железы. Типичными симптомами сверхактивной щитовидной железы являются потеря веса, диарея, раздражительность, нервозность, выпадение волос и непереносимость тепла.

Патологические контуры контроля также называют порочным кругом или порочным кругом. В этом случае две нарушенные функции организма влияют друг на друга и, таким образом, усиливают существующие заболевания или поддерживают заболевания. Патологические контуры контроля могут быть обнаружены при таких заболеваниях, как сердечная недостаточность или сахарный диабет. Обычно они основаны на положительных отзывах.