Come funzionano i cicli di feedback nel corpo?

I cicli di feedback sono una caratteristica saliente della biochimica e della fisiologia umana. Sia che tu stia osservando glicemia, osmoregolazione o chimica del sangue, scoprirai che i cicli di feedback sono fondamentali per mantenere condizioni stabili all'interno del tuo corpo. In generale, i cicli di feedback in biologia si presentano in due diversi gusti: feedback positivo e feedback negativo. Quest'ultimo è di gran lunga il più comune dei due.

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Feedback negativo

Un ciclo di feedback negativo è un po 'come un termostato. Quando la temperatura nel tuo edificio per uffici cade, il termostato calcia sulla stufa. Quando la temperatura aumenta, al contrario, calcia sull'aria condizionata. In ogni caso, quando la temperatura cambia, il termostato neutralizza la modifica. I circuiti di feedback negativi nel tuo corpo si comportano in modo simile. Un cambiamento in una variabile come la temperatura o la concentrazione di glucosio nel sangue innesca un processo che contrasta il cambiamento originale.

Feedback positivo

I circuiti di feedback positivi sono esattamente l'opposto. Quando si verifica un cambiamento nel sistema, un ciclo di feedback positivo agisce per esacerbare e amplificare. Ad esempio, se il termostato lavorava su un circuito di feedback positivo, all'aumentare della temperatura, il termostato rispondeva accendendo il riscaldatore, aumentando ancora di più la temperatura e facendo reagire il termostato accendendo il riscaldatore ancora più in alto. I circuiti di feedback positivi tendono a destabilizzare un sistema facendolo andare all'estremo.

Inibizione retroazione

Un tipo comune di anello di retroazione negativo è l'inibizione di feedback, in cui il prodotto di un percorso biochimico inibisce un enzima o enzimi più in alto nella via, inibendo così la propria produzione. Questo spesso funziona attraverso la cosiddetta inibizione allosterica, il che significa che una piccola molecola si lega a un enzima e cambia forma in modo tale da non poter più svolgere la sua funzione abituale. Il legame con un inibitore allosterico è reversibile, quindi la piccola molecola può anche staccarsi dall'enzima. La frazione dell'enzima totale legato dall'inibitore allosterico in un dato momento dipende dalla quantità di inibitore presente, quindi l'attività dell'enzima diminuisce all'aumentare dei livelli di inibitore allosterico.

Esempi

I cicli di feedback negativi sono abbondanti in fisiologia. La temperatura corporea è forse l'esempio più ovvio. Se la temperatura corporea si abbassa, la parte del cervello chiamata ipotalamo rileva il cambiamento e reagisce attivando meccanismi che aumentano la temperatura corporea come i brividi. Se la temperatura aumenta, al contrario, l'ipotalamo può reagire innescando meccanismi come la sudorazione per abbassare la temperatura.Il parto, al contrario, è un esempio di un ciclo di feedback positivo. Le contrazioni inducono la secrezione dell'ormone ossitocina, che a sua volta induce più contrazioni, creando un ciclo di feedback che persiste fino a quando il bambino è costretto dal corpo della madre.