Різниця між позитивною і негативною зворотними зв'язками

Щодо біологічних механізмів, позитивні та негативні відгуки є відомими продуктами молекулярних та фізіологічних процесів. Обидві - це системи контролю, які беруть участь у гомеостазі організму або схильності організмів підтримувати рівновагу та регулювати своє внутрішнє середовище. Без цих зворотних зв'язків організм втрачає здатність до саморегуляції. В основному, позитивний зворотний зв'язок підсилює вихідний стимул, тоді як негативний зворотний зв'язок уповільнює його. Наступні поняття пояснюють їх відмінності.

Що таке позитивні відгуки?

У позитивних відгуках існує пряма позитивна кореляція між концентрацією та швидкістю процесу. Один хороший приклад - як ендокринна система регулює вивільнення своїх гормонів. Зокрема, окситоцин - гормон, який виділяється гіпофізом під час народження дитини. Це має вирішальне значення при пологах і нормальних пологах. По мірі посилення скорочень виробляється більше окситоцину до народження дитини. Також ця хімічна речовина була пов'язана із соціальним зв’язком. Наприклад, обіймаючи когось, стимулює викид окситоцину. Той, хто отримує (і дає) багато обіймів, також відчуває посилене вироблення зазначеного гормону.

Наступне перерахування окреслює фази, що беруть участь у негативному зворотному зв’язку:

1. Подразник порушує спочатку керовані змінні.
2. Рецептори виявляють зміну.
3. Інформація проходить через систему системи до центру управління.
4. Центр управління визначає відповідну дію та передає інформацію до ефекторних комірок.
5. Початкове відхилення посилюється.

Що таке негативні відгуки?

Негативний зворотний зв'язок контролює швидкість процесу, щоб запобігти накопиченню речовини. На відміну від позитивного відгуку, він відображає негативну кореляцію між концентрацією та швидкістю процесу. Більшість гомеостатичних процедур передбачають негативний зворотний зв'язок, оскільки більшість механізмів досягають рівноваги, повертаючись до початкових станів. Коли мозок виявляє внутрішнє порушення, він надсилає повідомлення через нервову систему, які активують відповідні органи для повернення значень у межах норми.

Цей механізм часто уподібнюється опалювальній системі, яка вмикається, якщо сприйнята температура занадто низька і навпаки. Наприклад, підшлункова залоза виділяє два гормони з протилежними функціями. Інсулін знижує рівень цукру в крові, тоді як глюкагон підвищує його. Коли організм виявить, що в ньому занадто багато цукру, підшлунковій залозі пропонується виділити інсулін і зупиняється лише тоді, коли досягається рівновага; отже, негативні відгуки. Так само підшлункова залоза спонукає вивільняти глюкагон, коли відчуває, що в організмі дуже низький цукор, і зупиняється лише тоді, коли організм повернувся до звичного стану.

Наступне перерахування окреслює фази, що беруть участь у негативному зворотному зв’язку:

1. Початковий стан порушено.
2. Рецептори виявляють зміну.
3. Інформація проходить через систему системи до центру управління.
4. Центр управління визначає відповідні дії.
5. Рівновага відновлюється протидією надмірним темпам виробництва.

Різниця між позитивними та негативними відгуками

1. Частота позитивних і негативних зворотних зв'язків

Порівняно з позитивним зворотним зв'язком, негативний зворотний зв'язок зустрічається частіше серед гомеостатичних механізмів організму, оскільки багато захворювань викликані порушенням початкового системного стану. Тоді він більш звичний, тоді як позитивний зворотний зв’язок менше спостерігається, оскільки він менш інтуїтивний.

2. Механізм, що бере участь у позитивному та негативному зворотному зв’язку

Механізм позитивного зворотного зв’язку підтримує більш високу швидкість виробництва чи процесу, оскільки дія також збільшується. Таким чином, результат реакції збільшується. З іншого боку, негативний зворотний зв'язок гальмує показник, коли певний стан посилюється. Отже, результат реакції гальмується.

3. Стабільність позитивних та негативних зворотних зв'язків

У порівнянні з позитивним зворотним зв'язком, негативний зворотний зв'язок тісніше пов'язаний зі стабільністю, оскільки він зменшує наслідки ажітацій. Навпаки, позитивний зворотний зв'язок підтримує експоненціальний ріст, який може схилятися до нестабільності.

4. Зміна позитивних та негативних відгуків

Негативний зворотний зв'язок, як правило, чинить опір змінам, оскільки він вносить корективи для повернення системи до початкового стану. З іншого боку, позитивний зворотний зв'язок зазвичай підтримує зміни, оскільки невеликий ефект посилюється.

5. Діапазон позитивних та негативних відгуків

Порівняно з негативними відгуками, позитивний зворотний зв'язок має ширший діапазон, оскільки швидкість процесу може бути експоненціально примножена. Так само діапазон відображається, коли позитивний зворотний зв'язок призводить до більшої кількості продуктів, таких як більше гормонів, тромбоцитів тощо. Навпаки, негативні відгуки призводять до меншої кількості продуктів.

6. Порочний цикл у позитивних та негативних відгуках

Оскільки позитивний зворотний зв'язок посилює збурення, він пов'язаний з порочними циклами, які можуть призвести навіть до смерті. Наприклад, цикл позитивного зворотного зв’язку виникає під час лихоманки, яка постійно викликає метаболічні зміни. Порочний цикл спостерігається також, коли запалення призводить до більшої шкоди, яка також спричиняє запалення. Однак негативні відгуки найчастіше пов’язані з підтримкою хорошого здоров’я шляхом відновлення гомеостазу.

7. Зовнішні перерви в позитивному та негативному зворотному зв’язку

Позитивний зворотний зв'язок часто вимагає зовнішнього переривання механізму його зупинки, тоді як негативний зворотний зв'язок просто припиняється самостійно, коли початковий стан актуалізується. Наприклад, численні механізми позитивного зворотного зв’язку виникають під час прогресуючого шоку кровообігу. Для цього характерно зниження артеріального тиску, що може призвести до серцевої недостатності. У цьому випадку потрібне медичне втручання, щоб позитивний відгук припинився.

Позитивний зворотний зв’язок проти негативного зворотного зв’язку: порівняльна діаграма

Підсумок позитивних проти негативних відгуків

• Позитивні та негативні відгуки - це системи контролю, які допомагають регулювати швидкість процесу та гомеостаз в організмі.
• Обидва відгуки важливі для організму для регулювання його внутрішніх процесів.
• У позитивних відгуках існує пряма позитивна кореляція між концентрацією та швидкістю процесу.
• Негативний зворотний зв'язок контролює швидкість процесу, щоб запобігти накопиченню речовини.
• Порівняно з негативними відгуками, позитивні відгуки рідше, стабільні та інтуїтивно зрозумілі.
• Негативний відгук чинить опір зміні, але позитивний зворотній зв'язок посилює його.
• Взагалі позитивні відгуки мають ширший діапазон, ніж негативні.
• Позитивний зворотний зв'язок може бути пов’язаний із порочними циклами та хворобами, тоді як негативний зворотній зв’язок тісно пов'язаний із збереженням міцного здоров’я.
• На відміну від негативного зворотного зв'язку, позитивний зворотний зв'язок може вимагати зовнішнього переривання.