Come funzionano i cicli di feedback nel lavoro corporeo?

I feedback loop 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 sono disponibili in due diversi gusti: feedback positivo e feedback negativo. Quest'ultimo è di gran lunga il più comune dei due.

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 cicli 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. Gli anelli di feedback positivi tendono a destabilizzare un sistema causando un estremo.

Inibizione di feedback

Un tipo comune di ciclo di feedback negativo è l'inibizione a 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 si riduce man mano che aumentano i livelli di inibitore allosterico.

Esempi

Feedback negativo i cicli 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 non viene forzato dal corpo della madre.