Differenza tra feedback positivi e negativi in ​​biologia

Il differenza principale tra i circuiti di feedback positivi e negativi è che il anelli di retroazione positivi amplificano lo stimolo iniziale, allontanando il sistema dal suo equilibrio mentre i circuiti di retroazione negativi contrastano i cambiamenti del sistema, mantenendoli in un set point. Inoltre, i loop di feedback positivi producono più prodotti mentre i loop di feedback negativi producono meno prodotti. 

I circuiti di feedback positivi e negativi sono i due meccanismi che influenzano l'omeostasi, che si riferisce alla tendenza a mantenere un ambiente relativamente stabile nei sistemi biologici. 

Aree chiave coperte 

1. Cosa sono i loop di feedback positivi
     - Definizione, caratteristiche, esempi
2. Cosa sono i circuiti di feedback negativi
     - Definizione, caratteristiche, esempi
3. Quali sono le somiglianze tra i cicli di feedback positivi e negativi
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra i cicli di feedback positivi e negativi
     - Confronto tra le principali differenze

Parole chiave

Parto, maturazione del frutto, omeostasi, cicli di feedback negativi, cicli di feedback positivi, termoregolazione

Cosa sono i loop di feedback positivi 

I cicli di feedback positivi rafforzano un particolare cambiamento che si verifica nel corpo. Quando un cambiamento viene rilevato da un recettore, questo tipo di meccanismi di feedback promuove il cambiamento per procedere ulteriormente. L'amplificazione del cambiamento iniziale avviene fino alla rimozione dello stimolo. Il parto è uno degli esempi più precisi di anelli di feedback positivi. Durante il parto, la pressione sulla cervice dovuta alla spinta della testa del bambino verso il basso induce il rilascio di ossitocina, che a sua volta stimola ulteriori contrazioni della cervice. Successivamente, queste contrazioni stimolano ulteriormente il rilascio di ossitocina fino alla nascita del bambino.  

Figura 1: parto attraverso anelli di feedback positivi

Alcuni altri esempi di anelli di feedback positivi sono i seguenti: 

  • Allattamento - L'allattamento al seno stimola la produzione di latte, che provoca ulteriore alimentazione. Questo continua fino a quando il bambino smette di nutrirsi. 
  • Ovulazione - Il follicolo dominante all'interno dell'ovaio rilascia estrogeni, che stimola il rilascio di FSH e LH. Questi ormoni stimolano un'ulteriore crescita del follicolo. 
  • Coagulazione del sangue - Il rilascio di fattori di coagulazione da parte delle piastrine attivate stimola l'aggregazione di più piastrine nel sito di lesione. 
  • Maturazione dei frutti - I frutti maturati rilasciano l'etilene, che stimola la maturazione dei frutti vicini.  

Cosa sono i circuiti di feedback negativi 

I cicli di feedback negativi sono responsabili dell'inversione del cambiamento attivando le risposte opposte. Ciò significa che questo tipo di meccanismi di feedback stabilizzano i sistemi biologici mantenuti in condizioni omeostatiche, importanti per un costante ambiente interno. Alcuni esempi di anelli di feedback negativi sono descritti di seguito. 

termoregolazione

La normale temperatura corporea dell'uomo è di 37 ° C. Quando la temperatura corporea aumenta, vengono indotti meccanismi quali sudorazione e vasodilatazione, che rilasciano calore interno all'ambiente esterno. L'evaporazione del sudore dalle superfici del corpo utilizza il calore nel corpo. Inoltre, l'aumento della circolazione sanguigna vicino alla pelle attraverso la vasodilatazione porta il calore interno alla superficie del corpo. Entrambi questi meccanismi insieme raffreddano l'aumento della temperatura corporea. D'altra parte, quando la temperatura del corpo diminuisce, la pelle d'oca e la vasocostrizione aiutano ad aumentare la temperatura corporea mantenendo il calore all'interno del corpo. 

Figura 2: termoregolazione

Regolazione della pressione sanguigna

I barocettori rilevano la pressione arteriosa all'interno delle arterie e aiutano a controllare la frequenza cardiaca inviando segnali al cervello. 

Il mantenimento dell'equilibrio ossigeno / biossido di carbonio, i livelli di zucchero nel sangue, la pressione sanguigna, l'equilibrio acido / base, il bilancio idrico (osmoregolazione), i livelli di calcio, il pH del sangue e il bilancio energetico sono alcuni altri esempi di anelli di feedback negativi del corpo. 

Somiglianze tra anelli di feedback positivi e negativi 

  • I circuiti di feedback positivi e negativi lavorano su uno stimolo, aumentando o diminuendo il suo effetto. 
  • Entrambi giocano un ruolo fondamentale nell'omeostasi nei sistemi biologici. 

Differenza tra anelli di feedback positivi e negativi 

Definizione 

Gli anelli di feedback positivi si riferiscono a un meccanismo di feedback che porta all'amplificazione o alla crescita del segnale di uscita mentre i circuiti di feedback negativi si riferiscono a un meccanismo di feedback che determina l'inibizione o il rallentamento di un processo. 

Effetto sull'omeostasi 

Inoltre, i circuiti di feedback positivi rompono l'omeostasi del sistema mentre i cicli di feedback negativi mantengono sempre le condizioni dell'omeostasi. 

avvenimento 

Inoltre, i circuiti di feedback positivi sono meno comuni ma, si verificano in situazioni specifiche mentre i circuiti di feedback negativi si verificano più spesso nel corpo, contribuendo a mantenere varie condizioni del corpo. 

Esempi 

Alcuni esempi di anelli di feedback positivi sono il parto, la coagulazione del sangue e la maturazione dei frutti, mentre alcuni esempi di anelli di feedback negativi sono la regolazione della temperatura corporea, della pressione sanguigna e del contenuto di liquidi. 

Conclusione 

I circuiti di feedback positivi sono meccanismi corporei che aumentano l'effetto di uno stimolo particolare, come accaduto durante il parto, l'allattamento o la maturazione dei frutti. Tuttavia, i cicli di feedback negativi contrastano i cambiamenti del sistema, mantenendoli in un set point. La principale differenza tra i circuiti di feedback positivi e negativi è la risposta di ciascun ciclo di feedback al cambiamento. 

Riferimento:

1. Cornell, Brent. "Feedback Loop." BioNinja, disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "106 Feedback positivo sulla gravidanza" di OpenStax - https://cnx.org/contents/[email protected]: [email protected] / Prefazione (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia   
2. "105 loop di feedback negativi" di OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia