【提問】什么是正反饋調(diào)節(jié)?什么是負反饋調(diào)節(jié)?其區(qū)別是什么?
【回答】學(xué)員lanlantuo123,您好!您的問題答復(fù)如下:
體內(nèi)的控制系統(tǒng)包括非自動控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng),但大綱只要求掌握反饋控制系統(tǒng)。反饋控制系統(tǒng)分負反饋控制系統(tǒng)和正反饋控制系統(tǒng)。在正常人體內(nèi),大多數(shù)情況下為負反饋調(diào)節(jié)。
二者的區(qū)別:
負反饋控制系統(tǒng)
正反饋控制系統(tǒng)
比例
大多數(shù)情況下的控制機制
少數(shù)情況下的控制機制
定義
反饋信息與控制信息作用性質(zhì)相反的反饋
反饋信息與控制信息作用性質(zhì)相同的反饋
作用
起糾正、減弱控制信息的作用
起加強控制信息的作用
舉例
①減壓反射
②肺牽張反射
③動脈壓感受性反射
④代謝增強時O2及CO2濃度的調(diào)節(jié)
⑤甲亢時TSH分泌減少
①排尿反射、排便反射
②血液凝固過程
③神經(jīng)纖維膜上達到閾電位時Na+通道開放④分娩過程
⑤胰蛋白酶原激活的過程
反饋控制系統(tǒng)
反饋控制系統(tǒng)(feedback control system)是一種“閉環(huán)”系統(tǒng),即控制部分發(fā)出信號,指示受控部分活動,而受控部分的活動可被一定的感受裝置感受,感受裝置再將受控部分的活動情況作為反饋信號送回到控制部分,控制部分可以根據(jù)反饋信號來改變自己的活動,調(diào)整對受控部分的指令,因而能對受控部分的活動進行調(diào)節(jié)醫(yī)學(xué)|教育網(wǎng)??梢?,在這樣的控制系統(tǒng)中,控制部分和受控部分之間形成一個閉環(huán)聯(lián)系。在反饋控制系統(tǒng)中,反饋信號對控制部分的活動可發(fā)生不同的影響,從而實現(xiàn)對受控部分活動的調(diào)節(jié)。如果經(jīng)過反饋調(diào)節(jié),受控部分的活動向和它原先活動相反的方向發(fā)生改變,這種方式的調(diào)節(jié)稱為負反饋(negative feedback)調(diào)節(jié);相反,如果反饋調(diào)節(jié)使受控部分繼續(xù)加強向原來方向的活動,則稱為正反饋(positive feedback)調(diào)節(jié)。在正常人體內(nèi),絕大多數(shù)控制系統(tǒng)都是負反饋方式的調(diào)節(jié),只有少數(shù)是正反饋調(diào)節(jié)。
(一)負反饋控制系統(tǒng)
當(dāng)一個系統(tǒng)的活動處于某種平衡或穩(wěn)定狀態(tài)時,如果因某種外界因素使該系統(tǒng)的受控部分活動增強,則該系統(tǒng)原先的平衡或穩(wěn)定狀態(tài)遭受破壞。在存在負反饋控制機制的情況下,如果受控部分的活動增強,可通過相應(yīng)的感受裝置將這個信息反饋給控制部分;控制部分經(jīng)分析后,發(fā)出指令使受控部分的活動減弱,向原先的平衡狀態(tài)的方向轉(zhuǎn)變,甚至完全恢復(fù)到原先的平衡狀態(tài)。反之,如果受控部分的活動過低,則可以通過負反饋機制使其活動增強,結(jié)果也是向原先平衡狀態(tài)的方向恢復(fù)。所以,負反饋控制系統(tǒng)的作用是使系統(tǒng)的活動保持穩(wěn)定。機體的內(nèi)環(huán)境和各種生理活動之所以能夠維持穩(wěn)態(tài),就是因為體內(nèi)許多負反饋控制系統(tǒng)的存在和發(fā)揮作用。舉例來說,腦內(nèi)的心血管活動中樞通過交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)控制心臟和血管的活動,使動脈血壓維持在一定的水平。當(dāng)由于某種原因使心臟活動增強、血管收縮而導(dǎo)致動脈血壓高于正常時,動脈壓力感受器就立即將這一信息通過傳人神經(jīng)反饋到心血管中樞,心血管中樞的活動就會發(fā)生相應(yīng)的改變,使心臟活動減弱,血管舒張,于是動脈血壓向正常水平恢復(fù)。在另一些情況下,例如當(dāng)人體由臥位轉(zhuǎn)變?yōu)榱⑽粫r,體內(nèi)有一部分血液滯留在下肢靜脈內(nèi),使單位時間內(nèi)流回心臟的血量減少,動脈血壓降低;此時動脈壓力感受器傳人中樞的神經(jīng)沖動立即減少,使心血管中樞活動發(fā)生改變,其結(jié)果是心臟活動加強,血管收縮,動脈血壓回升至原先的水平。在后面的各章中,將會講到許多負反饋調(diào)節(jié)的例子。許多內(nèi)分泌細胞也受到各種負反饋機制的調(diào)控,使其活動能夠維持在一定的水平(見第十一、十二章)。
體內(nèi)許多負反饋調(diào)節(jié)機制中都設(shè)置了一個“調(diào)定點”(set point),負反饋機制對受控部分活動的調(diào)節(jié)就以這個調(diào)定點為參照水平,即規(guī)定受控部分的活動只能在靠近調(diào)定點的一個狹小范圍內(nèi)變動醫(yī)學(xué)|教育網(wǎng)。在上述動脈血壓的負反饋調(diào)節(jié)機制中,就有一個動脈血壓的調(diào)定點(見第四章)。假如正常情況下動脈血壓的調(diào)定點設(shè)置在100mmHg,則當(dāng)各種原因使血壓偏離這個水平時,上述的負反饋機制就會使血壓重新回到接近100mmHg的水平。在不同的條件下,調(diào)定點是可以發(fā)生變動的。例如,在原發(fā)性高血壓病人中,血壓的調(diào)定點被設(shè)置在較高的水平,因此動脈血壓就保 持在一個高于正常的水平。生理學(xué)中將調(diào)定點發(fā)生變動的過程稱為重調(diào)定(resetting)。
《二)正反饋控制系統(tǒng)
在正反饋的情況下,受控部分的活動如果增強,通過感受裝置將此信息反饋至控制部分,控制部分再發(fā)出指令,使受控部分的活動更加加強,如此循環(huán)往復(fù),使整個系統(tǒng)處于再生狀態(tài)??梢?,正反饋控制的特性不是維持系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)或平衡,而是破壞原先的平衡狀態(tài)。前文已經(jīng)提到,在正常生理情況下,體內(nèi)的控制系統(tǒng)絕大多數(shù)都是負反饋控制系統(tǒng),它們在維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中起 重要作用;而正反饋控制系統(tǒng)則僅有很少幾個,例如,在血液章中將會講到,血液凝固是正反饋控 制。當(dāng)一處血管破裂時,各種凝血因子相繼激活,最后形成血凝塊,將血管破口封住(見第三章)。又如,在正常分娩過程中,子宮收縮導(dǎo)致胎兒頭部下降并牽張子宮頸,子宮頸部受牽張時可進一步加強子宮收縮,再使胎兒頭部進一步牽張子宮頸,子宮頸牽張再加強子宮收縮,如此反復(fù),直至整個胎兒娩出。在第二章中將會講到,神經(jīng)細胞產(chǎn)生動作電位的過程中,細胞膜鈉通道的開放和鈉離子內(nèi)流互相促進,也是正反饋控制。
在病理情況下,則會有許多正反饋的情況發(fā)生。例如,在大量失血時,心臟射出的血量減少,血壓明顯降低,冠狀動脈的血流鼻就減少,使心肌收縮力減弱,心臟射出的血量就更少,如此反復(fù),最后可導(dǎo)致死亡。在這個過程中,心臟活動減弱,經(jīng)過反饋控制,使心臟活動更弱,所以是正反饋。這類反饋控制過程常稱為惡性循環(huán)(vicious circle)。
祝您學(xué)習(xí)愉快!
★問題所屬科目:衛(wèi)生資格初級(師)考試---(初級藥師)基礎(chǔ)知識