Ciclo di controllo

Circuiti di controllo Varie quantità e processi vitali vengono mantenuti nel corpo umano. Il valore del pH, il livello degli ormoni nel sangue, la temperatura corporea o la tensione di ossigeno del sangue vengono mantenuti costanti con l'aiuto di circuiti di controllo.

Cos'è un loop di controllo?

Un ciclo di controllo è un sistema di controllo in grado di controllare vari processi e funzioni nell'organismo. La maggior parte delle funzioni ha il proprio ciclo di controllo.

Un ciclo di controllo può essere eseguito nell'organo bersaglio stesso oppure può essere controllato da un organo di livello superiore. Tali organi di livello superiore sono, ad esempio, il sistema nervoso centrale (SNC) o le ghiandole ormonali.

Lo scopo di un ciclo di controllo è di mantenere costante una variabile controllata o di portarla a un valore target desiderato. Questo valore target viene misurato da vari recettori e confrontato con il valore effettivo corrente. L'attuatore nel circuito di controllo corregge quindi il valore effettivo fino a quando non concorda con il valore target. La maggior parte dei circuiti di controllo nel corpo umano funziona secondo il principio del feedback negativo.

Funzione e compito

Un circuito di controllo ben noto nel corpo umano è il circuito di controllo tireotropico, che regola l'attività ormonale della ghiandola tiroidea. La ghiandola tiroidea (glandula thyreoidea) produce gli ormoni triiodotironina (T3), tiroxina (T4) e calcitonina. I due ormoni contenenti iodio T3 e T4 sono prodotti nelle cellule epiteliali follicolari della ghiandola tiroidea. Svolgono un ruolo importante nel metabolismo energetico e influenzano la crescita dell'organismo.

La funzione della ghiandola tiroidea è controllata dal circuito di controllo tireotropico dell'ipotalamo e della ghiandola pituitaria (ghiandola pituitaria). La ghiandola pituitaria secerne l'ormone stimolante la tiroide (TSH). Questo raggiunge le cellule tiroidee attraverso il flusso sanguigno. Il TSH promuove la produzione di T3 e T4 da un lato e stimola la crescita della ghiandola tiroidea dall'altro. Un contenuto più elevato di T3 e T4 nel sangue a sua volta inibisce il rilascio di TSH. Di conseguenza, i livelli della tiroide nel sangue vengono regolati secondo necessità e di solito mantenuti relativamente costanti.

Il circuito di controllo tireotropico è un esempio di feedback negativo. Il setpoint del circuito di controllo non è dato dalla ghiandola pituitaria, ma dall'ipotalamo. Questo produce l'ormone di rilascio della tireotropina (TRH).

Anche l'equilibrio termico del corpo viene regolato tramite un circuito di controllo. Lo scopo di questo circuito di controllo è di mantenere la temperatura corporea costante intorno ai 37 ° C. La temperatura ambiente influenza la temperatura corporea. Ad esempio, l'attività fisica intensa ha anche un impatto sulla temperatura.

I misuratori di temperatura si trovano su tutto il corpo. I sensori di calore, tuttavia, si trovano in particolare nel midollo spinale, nell'ipotalamo e nella pelle. L'ipotalamo svolge un ruolo importante nella regolazione della temperatura. Tutte le informazioni sul valore effettivo dal corpo vengono raccolte qui. L'ipotalamo viene anche istruito su tutti i bisogni fisici. Da tutti questi input, il centro di controllo nell'ipotalamo calcola ora il valore target desiderato e la differenza tra questo valore target e il valore effettivo. In genere il setpoint è compreso tra 36 ° C e 37 ° C.

Il setpoint nel corpo cambia, ad esempio, in caso di infezioni con febbre. La temperatura corporea cambia anche durante l'ovulazione nelle donne. Se entrambi i valori corrispondono, non è necessaria alcuna regolazione. Tuttavia, se il confronto mostra una differenza, il corpo avvia una reazione. Cambia i singoli attuatori nel circuito di controllo. Un possibile elemento di controllo nella regolazione della temperatura sono, ad esempio, i muscoli. Quando fa freddo, i muscoli tremano e generano calore.

Puoi trovare i tuoi farmaci qui

Malattie e disturbi

Disturbi nel circuito di controllo possono verificarsi in qualsiasi momento. Ad esempio, gli organi bersaglio, i tastatori o gli attuatori possono essere danneggiati. Queste modifiche influenzano l'intero ciclo di controllo.

I disturbi nel ciclo di controllo della tiroide di solito portano a una tiroide ipoattiva (ipotiroidismo) o una tiroide iperattiva (ipertiroidismo). Nel caso dell'ipotiroidismo primario, la causa si trova nell'organo bersaglio dell'ansa di controllo, cioè nella tiroide stessa. Le cause di tale ipotiroidismo primario comprendono Chirurgia tiroidea, terapia con radioiodio, farmaci anti-tiroide o estrema carenza di selenio o iodio.

Nell'ipotiroidismo secondario, la causa si trova nella ghiandola pituitaria. Lì viene prodotto troppo poco TSH. Il circuito di controllo è quindi compromesso prima della ghiandola tiroidea. Le conseguenze dell'ipertiroidismo primario e secondario sono simili. Si verificano affaticamento, perdita di forza, depressione, perdita di capelli, costipazione, disfunzione erettile e il tipico mixedema.

Tuttavia, le interruzioni del sistema di regolazione della tiroide possono anche portare a ipertiroidismo. L'autonomia oi processi autoimmuni sono spesso la causa. Un esempio di un disturbo nel circuito di controllo tireotropico che porta a una tiroide iperattiva è il morbo di Graves. La malattia di Graves è una malattia autoimmune di origine sconosciuta (sviluppo). Il corpo forma anticorpi contro i recettori sulla ghiandola tiroidea.

Questi recettori sono effettivamente destinati al TSH. Tuttavia, gli anticorpi si legano ai recettori e producono un effetto simile a quello del TSH. Di conseguenza, la ghiandola tiroidea produce più ormoni tiroidei. Tuttavia, ciò avviene in modo completamente indipendente dal ciclo di controllo effettivo. Nella malattia di Graves, il livello di TSH scende quasi a 0 perché ci sono troppi ormoni tiroidei nel sangue in ogni momento. I sintomi tipici di una tiroide iperattiva sono perdita di peso, diarrea, irritabilità, nervosismo, perdita di capelli e intolleranza al calore.

I circuiti di controllo patologico sono anche indicati come circolo vizioso o circolo vizioso. In questo caso, due funzioni corporee disturbate si influenzano a vicenda e quindi rafforzano le malattie esistenti o mantengono le malattie. I circuiti di controllo patologico possono essere trovati in malattie come l'insufficienza cardiaca o il diabete mellito. Di solito si basano su feedback positivi.