Loop de controle

Loops de controle Várias quantidades e processos vitais são mantidos no corpo humano. O valor do pH, o nível de hormônio no sangue, a temperatura do corpo ou a tensão do oxigênio no sangue são mantidos constantes com a ajuda de circuitos de controle.

O que é uma malha de controle?

Uma malha de controle é um sistema de controle que pode controlar vários processos e funções no organismo. A maioria das funções possui seu próprio circuito de controle.

Um loop de controle pode ser executado no próprio órgão-alvo ou pode ser controlado por um órgão de nível superior. Esses órgãos de nível superior são, por exemplo, o sistema nervoso central (SNC) ou as glândulas hormonais.

O objetivo de uma malha de controle é manter uma variável controlada constante ou trazê-la para um valor alvo desejado. Este valor alvo é medido por vários receptores e comparado com o valor real atual. O atuador no circuito de controle corrige o valor real até que ele corresponda ao valor alvo. A maioria das malhas de controle do corpo humano opera com base no princípio do feedback negativo.

Função e tarefa

Um circuito de controle bem conhecido no corpo humano é o circuito de controle tirotrópico, que regula a atividade hormonal da glândula tireóide. A glândula tireóide (glândula tireoidea) produz os hormônios triiodotironina (T3), tiroxina (T4) e calcitonina. Os dois hormônios contendo iodo T3 e T4 são produzidos nas células epiteliais foliculares da glândula tireóide. Eles desempenham um papel importante no metabolismo energético e influenciam o crescimento do organismo.

A função da glândula tireóide é controlada pelo circuito de controle tireotrópico do hipotálamo e da glândula pituitária (glândula pituitária). A hipófise secreta o hormônio estimulador da tireoide (TSH). Isso atinge as células da tireoide através da corrente sanguínea. O TSH promove a produção de T3 e T4 por um lado e estimula o crescimento da glândula tireoide por outro. Um maior conteúdo de T3 e T4 no sangue, por sua vez, inibe a liberação de TSH. Como resultado, os níveis de tireóide no sangue são regulados conforme necessário e geralmente mantidos relativamente constantes.

A malha de controle tirotrópica é um exemplo de feedback negativo. O ponto de ajuste da malha de controle não é fornecido pela glândula pituitária, mas pelo hipotálamo. Isso produz o hormônio liberador de tireotropina (TRH).

O equilíbrio térmico do corpo também é regulado por meio de um circuito de controle. O objetivo deste circuito de controle é manter a temperatura do corpo constante em torno de 37 ° C. A temperatura ambiente influencia a temperatura corporal. Por exemplo, a atividade física intensa também tem impacto na temperatura.

Os medidores de temperatura estão localizados em todo o corpo. Os sensores de calor estão, no entanto, localizados principalmente na medula espinhal, hipotálamo e pele. O hipotálamo desempenha um papel importante na regulação da temperatura. Todas as informações de valor real do corpo são coletadas aqui. O hipotálamo também é instruído sobre todas as necessidades físicas. A partir de todas essas entradas, o centro de controle no hipotálamo agora calcula o valor alvo desejado e a diferença entre este valor alvo e o valor real. Normalmente, o ponto de ajuste é de 36 ° C a 37 ° C.

O ponto de ajuste no corpo muda, por exemplo, no caso de infecções com febre. A temperatura corporal também muda durante a ovulação nas mulheres. Se os dois valores corresponderem, nenhuma regulação será necessária. No entanto, se a comparação mostrar uma diferença, o corpo inicia uma reação. Ele muda os atuadores individuais no circuito de controle. Um possível elemento de controle na regulação da temperatura são, por exemplo, os músculos. Quando está frio, os músculos tremem e geram calor.

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Doenças e enfermidades

Perturbações na malha de controle podem ocorrer em qualquer ponto. Por exemplo, os órgãos alvo, as antenas ou os atuadores podem ser prejudicados. Essas mudanças afetam todo o circuito de controle.

Os distúrbios na alça de controle da tireoide geralmente levam a uma tireoide hipoativa (hipotireoidismo) ou hiperativa (hipertireoidismo). No caso de hipotireoidismo primário, a causa é encontrada no órgão alvo da alça de controle, ou seja, na própria tireoide. As causas de tal hipotireoidismo primário incluem Cirurgia da tireóide, terapia com radioiodo, medicamentos antitireoidianos ou deficiência extrema de selênio ou iodo.

No hipotireoidismo secundário, a causa é encontrada na glândula pituitária. Muito pouco TSH é produzido lá. A alça de controle é, portanto, prejudicada antes da glândula tireóide. As consequências do hipertireoidismo primário e secundário são semelhantes. Podem ocorrer fadiga, perda de força, depressão, queda de cabelo, prisão de ventre, disfunção erétil e o mixedema típico.

As interrupções no sistema regulador da tireoide podem, entretanto, também levar ao hipertireoidismo. A autonomia ou os processos autoimunes costumam ser a causa. Um exemplo de distúrbio no circuito de controle tireotrópico que leva a uma tireoide hiperativa é a doença de Graves. A doença de Graves é uma doença autoimune de origem desconhecida (desenvolvimento). O corpo forma anticorpos contra os receptores da glândula tireóide.

Na verdade, esses receptores são destinados ao TSH. No entanto, os anticorpos se ligam aos receptores e produzem um efeito semelhante ao do TSH. Como resultado, a glândula tireóide produz mais hormônios tireoidianos. No entanto, isso acontece de forma totalmente independente da malha de controle real. Na doença de Graves, o nível de TSH cai quase para 0 porque há muitos hormônios da tireoide no sangue o tempo todo. Os sintomas típicos de uma tireoide hiperativa são perda de peso, diarréia, irritabilidade, nervosismo, perda de cabelo e intolerância ao calor.

Os loops de controle patológico também são chamados de círculo vicioso ou círculo vicioso. Nesse caso, duas funções corporais perturbadas influenciam-se mutuamente e, portanto, reforçam as doenças existentes ou mantêm as doenças. As alças de controle patológico podem ser encontradas em doenças como insuficiência cardíaca ou diabetes mellitus. Eles geralmente são baseados em feedback positivo.