Question

11. Na przykładzie wyjaśnij mechanizm regulacji oparty na sprzężeniu zwrotnym dodatnim

Answer 1

Do dzieła!

 

Mówiąc jak najprościej, sprzężenie zwrotne dodatnie polega na wzajemnym wzmacnianiu się zjawisk w sposób jednokierunkowy.  

 

Przykładem może być laktacja u kobiet, która jest utrzymywana i potęgowana przez częste ssanie niemowlaka. 

Sprzężenie zwrotne dodatnie charakteryzuje zatem układy stałe, w których dochodzi do samoregulacji dopiero pod wpływem danego zjawiska:

 

BRAK SSANIA----> Laktacja na "stałym poziomie"                

SSANIE -----> laktacja pobudzana w określonym kierunku (zwiększonego wydzielania)

SSANIE USTĘPUJE ----> laktacja wraca do parametru stałego              

 

W biologii mechanizm dodatniego sprzężenia zwrotnego obrazuje także fizjologiczny proces powstawania skrzepu w przypadku krwawienia. Zamknięte naczynie krwionośne wraz z przepływająca przez nie krwią jest parametrem zadanym (stałym). W przypadku skaleczenia wartość parametru ulega przesunięciu, a to wywołuje impuls, który sprawia, że cały układ dąży do zmiany parametru w  kierunku odchylenia i działa w sposób kaskadowy: jedno zjawisko pobudza kolejne w określonym kierunku aż do momentu, w którym  przestaje oddziaływać dane zjawisko np. SKALECZONE NACZYNIE NIE STANOWI JUŻ ZJAWISKA POTĘGUJĄCEGO NASTĘPNE, PONIEWAŻ  KRWAWIENIE ZOSTAŁO ZATAMOWANE. Wtedy układ powraca w kierunku parametru stałego: PRAWIDŁOWY PRZEPŁYW KRWI.

 

Wniosek, 

Mechanizm sprzężenia dodatniego ma charakter lawinowy i jest wynikiem oddziaływania i wzajemnego potęgowania się zjawisk w kierunku w jakim zmienił się parametr. 

Zauważ tutaj:

 przerwania ciągłości naczynia ----> uwolnienie czynników tkankowych i osoczowych czynników krzepnięcia, w tym czynnika von Willebranda oraz serotoniny

 ----> serotonina powoduje skurcz naczynia -----> aktywacja płytek krwi i ich łączenie się z odsłoniętymi włóknami kolagenowymi warstwy podśródbłonkowej naczynia pod wpływem czynnika von Willebranda ----> uwolnienie mediatorów biologicznych z płytek krwi aktywujących kolejne trombocyty i pobudzające tworzenie czopu płytkowego----> utworzenie skrzepu płytkowego----> aktywacja kaskady krzepnięcia

 

Aktywacja kaskady krzepnięcia może być potraktowana jako odrębny przykład działania mechanizmu sprzężenia dodatniego w układzie biochemicznym. Zauważ, że nie działają tu żadne czynniki hamujące, a jeden związek działa pobudzająco na kolejny. Cały układ działa zatem w kierunku odchylenia potęgując je. 

 

Nieaktywne czynniki krzepnięcia krążące we krwi zaczynają nawzajem się aktywować ----> wydzielenia trombokinazy----> aktywacja czynnika krzepnięcia X----> czynnik X przekształca obecny w osoczu czynnik krzepnięcia II- protrombinę w trombinę----> trombina powoduje przekształcenie osoczowego białka- fibrynogenu w fibrynę----> fibryna zaczyna tworzyc siateczkowaty twór wzmacniający struktrurę czopu płytkowego. 

 

WYCIEK ZACZOPOWANY----> UKŁAD DZIAŁA W KIERUNKU PARAMETRU STAŁEGO I WRACA DO "NORMY"