નિયંત્રણ લૂપ: કાર્ય, કાર્યો, ભૂમિકા અને રોગો

માનવ શરીરમાં નિયમનકારી સર્કિટ વિવિધ મહત્વપૂર્ણ ચલો અને પ્રક્રિયાઓ જાળવે છે. પીએચ મૂલ્ય, આ રક્ત હોર્મોનનું સ્તર, શરીરનું તાપમાન અથવા પ્રાણવાયુ નિયંત્રણ સર્કિટની મદદથી લોહીનું તાણ સતત રાખવામાં આવે છે.

કંટ્રોલ લૂપ શું છે?

કંટ્રોલ લૂપ એ એક નિયંત્રણ સિસ્ટમ છે જે જીવતંત્રમાં વિવિધ પ્રક્રિયાઓ અને કાર્યોને નિયંત્રિત કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, નિયંત્રણ લૂપ્સની સહાયથી પીએચને સતત રાખવામાં આવે છે. કંટ્રોલ લૂપ એ એક નિયંત્રણ સિસ્ટમ છે જે જીવતંત્રમાં વિવિધ પ્રક્રિયાઓ અને કાર્યોને નિયંત્રિત કરી શકે છે. મોટા ભાગના કાર્યોમાં તેનું પોતાનું નિયંત્રણ લૂપ હોય છે. નિયંત્રણ લૂપ કાં તો લક્ષ્ય અંગમાં જ ચલાવી શકે છે અથવા ઉચ્ચ-સ્તરના અંગ દ્વારા નિયંત્રિત થઈ શકે છે. આવા સુપરઓર્ડિનેટ અવયવો ઉદાહરણ તરીકે, કેન્દ્રિય હોય છે નર્વસ સિસ્ટમ (સી.એન.એસ.) અથવા હોર્મોન ગ્રંથીઓ. કંટ્રોલ લૂપનો ઉદ્દેશ એ નિયંત્રિત ચલને સતત રાખવાનો અથવા તેને ઇચ્છિત સેટપોઇન્ટ પર લાવવાનો છે. આ લક્ષ્ય મૂલ્ય વિવિધ રીસેપ્ટર્સ દ્વારા માપવામાં આવે છે અને વર્તમાન વાસ્તવિક મૂલ્યની તુલનામાં. કંટ્રોલ લૂપમાંનો એક્ટ્યુએટર તે પછીના મૂલ્યને સુધારે છે ત્યાં સુધી તે સેટ પોઇન્ટ સાથે મેળ ખાતો નથી. માનવ શરીરમાં મોટાભાગના નિયંત્રણ લૂપ્સ નકારાત્મક પ્રતિસાદના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.

કાર્ય અને કાર્ય

માનવ શરીરમાં એક જાણીતું કંટ્રોલ લૂપ છે થાઇરોટ્રોપિક કંટ્રોલ લૂપ, જે હોર્મોન પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરે છે થાઇરોઇડ ગ્રંથિ. આ થાઇરોઇડ ગ્રંથિ (થાઇરોઇડ ગ્રંથુલા) ઉત્પન્ન કરે છે હોર્મોન્સ ટ્રાઇઓડોથિઓરોનિન (ટી 3), થાઇરોક્સિન (ટી 4), અને કેલ્સિટોનિન. બે આયોડિન-કોન્ટેનિંગ હોર્મોન્સ ટી 3 અને ટી 4 નું ફોલિક્યુલર ઉપકલા કોષોમાં ઉત્પન્ન થાય છે થાઇરોઇડ ગ્રંથિ. તેઓ તેમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે energyર્જા ચયાપચય અને જીવતંત્રના વિકાસને પ્રભાવિત કરે છે. થાઇરોઇડ ગ્રંથિનું કાર્ય, દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે હાયપોથાલેમસ અને કફોત્પાદક ગ્રંથિ થાઇરોટ્રોપિક રેગ્યુલેટરી સર્કિટ દ્વારા. આ કફોત્પાદક ગ્રંથિ થાઇરોઇડ ઉત્તેજીત હોર્મોન સ્ત્રાવ (TSH). આ લોહીના પ્રવાહ દ્વારા થાઇરોઇડ કોષો સુધી પહોંચે છે. ત્યાં, TSH એક તરફ ટી 3 અને ટી 4 ના ઉત્પાદનને પ્રોત્સાહન આપે છે અને બીજી બાજુ થાઇરોઇડ ગ્રંથિના વિકાસને ઉત્તેજિત કરે છે. માં ટી 3 અને ટી 4 નું ઉચ્ચ સ્તર રક્ત બદલામાં પ્રકાશન અટકાવે છે TSH. આમ, માં થાઇરોઇડનું સ્તર રક્ત જરૂરિયાત મુજબ નિયમન કરવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે પ્રમાણમાં સતત રાખવામાં આવે છે. થાઇરોટ્રોપિક કંટ્રોલ લૂપ એ નકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપનું ઉદાહરણ છે. જો કે, નિયંત્રણ લૂપનો સેટ પોઇન્ટ, દ્વારા આપવામાં આવતો નથી કફોત્પાદક ગ્રંથિ, પરંતુ દ્વારા હાયપોથાલેમસ. આ થાઇરોટ્રોપિન રિલીઝિંગ હોર્મોન (ટીઆરએચ) ઉત્પન્ન કરે છે. શરીરની ગરમી સંતુલન નિયંત્રણ સર્કિટ દ્વારા પણ નિયમન થાય છે. આ કંટ્રોલ સર્કિટનો ઉદ્દેશ એ છે કે શરીરના તાપમાનને આશરે °. Constant સે. આસપાસનું તાપમાન શરીરના તાપમાનને પ્રભાવિત કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં, આસપાસનું તાપમાન શરીરના તાપમાનને પ્રભાવિત કરે છે. સઘન શારીરિક પ્રવૃત્તિ, ઉદાહરણ તરીકે, તાપમાન પર પણ પ્રભાવ ધરાવે છે. તાપમાન સેન્સર આખા શરીરમાં સ્થિત છે. જો કે, હીટ સેન્સર્સ ખાસ કરીને સ્થાનિકીકરણમાં છે કરોડરજજુ, હાયપોથાલેમસ અને ત્વચા. તાપમાનના નિયમનમાં હાયપોથાલેમસ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આ તે છે જ્યાં શરીરમાંથી વાસ્તવિક મૂલ્યની માહિતી એકત્રિત કરવામાં આવે છે. હાયપોથાલેમસને બધી શારીરિક આવશ્યકતાઓ વિશે પણ માહિતી આપવામાં આવે છે. આ તમામ ઇનપુટ્સમાંથી, હાયપોથાલેમસમાં નિયંત્રણ કેન્દ્ર હવે ઇચ્છિત સેટ પોઇન્ટની સાથે સાથે આ સેટ બિંદુ અને વાસ્તવિક મૂલ્ય વચ્ચેના તફાવતની ગણતરી કરે છે. સામાન્ય રીતે, સેટ પોઇન્ટ 36 ° સે અને 37 ડિગ્રી સેલ્સિયસની વચ્ચે હોય છે. સાથે ચેપ દરમિયાન શરીરમાં સેટપોઇન્ટ ગોઠવાય છે તાવ, દાખ્લા તરીકે. દરમિયાન શરીરનું તાપમાન પણ બદલાય છે અંડાશય સ્ત્રીઓમાં. જો બંને મૂલ્યો મેળ ખાય છે, તો કોઈ નિયમન જરૂરી નથી. જો કે, જો તેની તુલનામાં કોઈ તફાવત હોય, તો શરીર પ્રતિક્રિયા આપે છે. તે કંટ્રોલ લૂપમાં વ્યક્તિગત એક્ટ્યુએટર્સને બદલે છે. તાપમાનના નિયમનમાં એક સંભવિત અભિનેતા, ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુબદ્ધ. જ્યારે તે છે ઠંડા, સ્નાયુઓ કંપાય છે અને આ રીતે ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.

રોગો અને બીમારીઓ

નિયમનકારી સર્કિટમાં વિક્ષેપો કોઈપણ બિંદુએ આવી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લક્ષ્ય અંગો, સંવેદનાત્મક તત્વો અથવા કાર્યકારી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. આ ફેરફારો સમગ્ર નિયમનકારી સર્કિટને અસર કરે છે. થાઇરોટ્રોપિક કંટ્રોલ સર્કિટમાં વિકાર સામાન્ય રીતે ક્યાં પરિણમે છે હાઇપોથાઇરોડિઝમ or હાઇપરથાઇરોઇડિઝમ. પ્રાથમિકમાં હાઇપોથાઇરોડિઝમ, કારણ નિયમનકારી સર્કિટના લક્ષ્ય અંગમાં જોવા મળે છે, એટલે કે થાઇરોઇડ ગ્રંથિમાં જ. આવા પ્રાથમિક કારણો હાઇપોથાઇરોડિઝમ થાઇરોઇડ સર્જરી, રેડિયોઉડિન ઉપચાર, થાઇરોસ્ટેટિક દવાઓ, અથવા આત્યંતિક સેલેનિયમ or આયોડિન ઉણપ. ગૌણ હાઇપોથાઇરોડિઝમમાં, કારણ કફોત્પાદક ગ્રંથિમાં જોવા મળે છે. ત્યાં ખૂબ ઓછી TSH ઉત્પન્ન થાય છે. કંટ્રોલ લૂપ તેથી પહેલાથી જ થાઇરોઇડ ગ્રંથિ પહેલાં ક્ષતિગ્રસ્ત છે. પ્રાથમિક અને માધ્યમિક પરિણામ હાઇપરથાઇરોઇડિઝમ સમાન છે. ત્યાં છે થાક, નુ નુક્સાન તાકાત, હતાશા, વાળ ખરવા, કબજિયાત, ફૂલેલા તકલીફ અને લાક્ષણિક માયક્સેડેમા. જો કે, થાઇરોઇડ ગ્રંથિના નિયંત્રણ સર્કિટમાં ખલેલ પણ થઈ શકે છે લીડ થી હાઇપરથાઇરોઇડિઝમ. કારણ ઘણીવાર સ્વાયત્ત અથવા સ્વયંપ્રતિરક્ષા પ્રક્રિયાઓ છે. હાઈપરથાઇરોઇડિઝમ તરફ દોરી જતા થાઇરોટ્રોપિક કંટ્રોલ લૂપમાં અવ્યવસ્થાનું ઉદાહરણ છે ગ્રેવ્સ રોગ. ગ્રેવ્સ રોગ અસ્પષ્ટ ઉત્પત્તિનો સ્વયંપ્રતિરક્ષા રોગ છે. શરીર રચે છે એન્ટિબોડીઝ થાઇરોઇડ ગ્રંથિ પર રીસેપ્ટર્સ સામે. આ રીસેપ્ટર્સ ખરેખર TSH માટે બનાવાયેલ છે. જો કે, આ એન્ટિબોડીઝ રીસેપ્ટર્સને બાંધો અને TSH જેવી સમાન અસર પેદા કરો. પરિણામે, થાઇરોઇડ ગ્રંથિ વધુ થાઇરોઇડ ઉત્પન્ન કરે છે હોર્મોન્સ. જો કે, આ વાસ્તવિક નિયંત્રણ લૂપથી સંપૂર્ણપણે સ્વતંત્ર રીતે થાય છે. માં ગ્રેવ્સ રોગ, TSH સ્તર લગભગ 0 પર નીચે જાય છે કારણ કે ત્યાં ઘણા બધા છે થાઇરોઇડ હોર્મોન્સ કોઈપણ સમયે લોહીમાં. હાયપરથાઇરોઇડિઝમના લાક્ષણિક લક્ષણો એ વજન ઘટાડવું, ઝાડા, ચીડિયાપણું, ગભરાટ, વાળ ખરવા અને ગરમી અસહિષ્ણુતા. પેથોલોજીકલ કંટ્રોલ લૂપ્સને દુષ્ટ વર્તુળો અથવા સર્ક્યુલસ વિટિઓસસ પણ કહેવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં, બે અવ્યવસ્થિત શારીરિક કાર્યો એકબીજાને પ્રભાવિત કરે છે અને તે પહેલાથી હાજર રોગોને મજબૂત કરે છે અથવા રોગો જાળવે છે. પેથોલોજીકલ કંટ્રોલ લૂપ્સ જેવા રોગોમાં જોવા મળે છે કાર્ડિયાક અપૂર્ણતા or ડાયાબિટીસ મેલીટસ. તેઓ સામાન્ય રીતે સકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપ પર આધારિત હોય છે.