Кері байланыс принциптері. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

Кері байланыс принциптері

 Кез келген ауытқу басқару жүйесін белсендіреді, ал ол оның қайта қалпына келуін қамтамасыз етеді. Жағдай қайта оптималды болғанда, реттеуші үрдістер теріс кері байланыс атты механизм бойынша тоқтайды. Кері байланысты жүзеге асыру үшін, берілген жүйенің жұмыс қорытындысын алдын ала талап етілген мәнмен, реттеуші көрсеткіштің оптималды мәні салыстырылуы керек (айнымалы, яғни, термостат шкаласындағы тіркелген температура деңгейі). Басқару жүйесінде екі кері байланыс түрі бар – теріс және оң. Біріншісі тірі ағзалардың гомеостатикалық жүйелерінде кеңінен таралған.

Теріс кері байланыс

 Теріс кері байланыс жүйенің тұрақтылығын күшейтеді. Жүйенің тепе–теңдігі бұзылғанда бастапқы жағдайды қалпына келтіруге бағытталған әрекеттердің реттілігі іске қосылады. Теріс кері байланыс принципін электрпешіндегі термостат көмегімен температураны реттеу мысалымен түсіндіруге болады. Электрпешінің реттеу жүйесі эффектордан (қыздырғыш элемент, ол арқылы электр тогы өтеді – кіру), шығу (пеш температурасы) және термостат, ол алдын ала қажетті температураға қойылған (эталон). Термостат детектор (не рецептор) және реттеуші (регулятор) ретінде әрекет етеді. Егер термостат эталон температурасы бойынша 150^оС қойылған болса, онда электр тогы қыздырғыш элемент арқылы пештегі температура 150 ^оС жеткенше жұмыс жасайды, сосын термостат өшеді және қыздыру тоқталады. Температура 150^оС төмендегенде, термостат қайта қосылады және электр тогы қызметін атқарады. Қате кірудегі сигнал мен эталон мәні арасындағы айырма болып табылады, ол эффектордың (қыздырығыш элементінің) қосылуы арқылы жөнделеді. Теріс кері байланыс принципі, жүйенің стационарлық жағдайын ұстап тұратын, ағзадағы физиологиялық процестердің көбіне тән.

Гомеостатикалық басқару жүйесі

Биологиялық механизмдерде теріс кері байланыспен реттелетіндер:

1) Тыныс алудың жиілігі мен тереңдігінің өзгеруі арқылы қандағы оттегі мен көмірқышқыл газының деңгейі;

2) Жүректің жиырылу жиілігі;

3) Қан қысымы;

4) Қандағы гормондар мөлшері, мысалы тироксин және жыныс гормондары;

5) Метаболиттер мөлшері, мысалы глюкоза;

6) Су – электролит балансы;

7) рН;

8) Дене температурасы.

 Көмірсулар алмасуын реттеуде гипоталамуста орналасқан орталық (детектор) маңызды рөл атқарады. Бұл орталық гипофиз (регулятор) арқылы ішкі секреция бездеріне ықпал етіп, ағзадағы көмірсулар алмасуын реттейді. Қан құрамындағы глюкоза деңгейін реттеуде кемінде алты гормон қатысады. Олар - инсулин, глюкагон, адреналин, өсу гормоны, кортизол және тироксин. Аталған гормондардың тек біреуі — инсулин ғана қан құрамындағы глюкоза деңгейін төмендетеді, ал қалған бесеуі – оны жоғарылатады. Ал, гормондардың бөліну қарқыны қандағы глюкоза деңгейіне байланысты өзгеріп отырады. Қандағы қант мөлшерінің көп болуы – гипергликемия, аз болуы – гипогликемия деп аталады.

Оң кері байланыс

Оң кері байланыс әрекеттік жүйедегі қалыпты жағдайдан ауытқуды жоймайды, керісінше күшейтеді.

Нәрестенің дүниеге келер сәтінде окситоцин гормоны көптеп бөлініп, жатырдың жиырылуын күшейтеді. Толғақ оң кері байланыс әсерін тудырады. Нәресте дүниеге келгеннен кейін окситоцин гормонының бөлінуі тоқтатылып, оң кері байланыс әсері аяқталады.

Оң кері байланыс әсеріне тағы бір жақсы мысал қанның ұюы болып табылады. Ұсақ қан тамырлары жарақаттанған кезде тромбоциттер қан ұйығы (тромб) түзілгенше бір-бірімен бірігуін тоқтатпайды.