Boucle de contrôle

Boucles de contrôle Divers processus et quantités vitales sont maintenus dans le corps humain. La valeur du pH, le niveau d'hormones sanguines, la température corporelle ou la tension d'oxygène du sang sont maintenus constants à l'aide de boucles de contrôle.

Qu'est-ce qu'une boucle de contrôle?

Une boucle de contrôle est un système de contrôle qui peut contrôler divers processus et fonctions dans l'organisme. Par exemple. la valeur du pH est maintenue constante à l'aide de boucles de contrôle.

Une boucle de contrôle est un système de contrôle qui peut contrôler divers processus et fonctions dans l'organisme. La plupart des fonctions ont leur propre boucle de contrôle.

Une boucle de contrôle peut soit fonctionner dans l'organe cible lui-même, soit être contrôlée par un organe de niveau supérieur. Ces organes de niveau supérieur sont, par exemple, le système nerveux central (SNC) ou les glandes hormonales.

Le but d'une boucle de contrôle est de maintenir constante une variable contrôlée ou de l'amener à une valeur cible souhaitée. Cette valeur cible est mesurée par divers récepteurs et comparée à la valeur réelle actuelle. L'actionneur de la boucle de régulation corrige alors la valeur réelle jusqu'à ce qu'elle corresponde à la valeur cible. La plupart des boucles de contrôle du corps humain fonctionnent sur le principe de la rétroaction négative.

Fonction et tâche

Un circuit de contrôle bien connu dans le corps humain est le circuit de contrôle thyrotrope, qui régule l'activité hormonale de la glande thyroïde. La glande thyroïde (glandula thyreoidea) produit les hormones triiodothyronine (T3), thyroxine (T4) et calcitonine. Les deux hormones iodées T3 et T4 sont produites dans les cellules épithéliales folliculaires de la glande thyroïde. Ils jouent un rôle important dans le métabolisme énergétique et influencent la croissance de l'organisme.

La fonction de la glande thyroïde est contrôlée par le circuit de contrôle thyrotrope de l'hypothalamus et de l'hypophyse (glande pituitaire). La glande pituitaire sécrète l'hormone thyréostimuline (TSH). Cela atteint les cellules thyroïdiennes via la circulation sanguine. Là TSH favorise la production de T3 et T4 d'une part et stimule la croissance de la glande thyroïde d'autre part. Une teneur plus élevée en T3 et T4 dans le sang inhibe à son tour la libération de TSH. En conséquence, les niveaux de thyroïde dans le sang sont régulés au besoin et généralement maintenus relativement constants.

La boucle de régulation thyréotrope est un exemple de rétroaction négative. Le point de consigne de la boucle de contrôle n'est pas donné par l'hypophyse, mais par l'hypothalamus. Cela produit l'hormone de libération de la thyrotropine (TRH).

L'équilibre thermique du corps est également régulé via un circuit de contrôle. Le but de cette boucle de régulation est de maintenir constante la température corporelle autour de 37 ° C. La température ambiante influence la température corporelle. Par exemple, une activité physique intense a également un impact sur la température.

Les thermomètres sont répartis sur tout le corps. Les capteurs de chaleur sont cependant situés en particulier dans la moelle épinière, l'hypothalamus et la peau. L'hypothalamus joue un rôle important dans la régulation de la température. Toutes les informations de valeur réelle du corps sont collectées ici. L'hypothalamus est également informé de tous les besoins physiques. A partir de toutes ces entrées, le centre de contrôle de l'hypothalamus calcule maintenant la valeur cible souhaitée et la différence entre cette valeur cible et la valeur réelle. Typiquement, le point de consigne est de 36 ° C à 37 ° C.

Le point de consigne dans le corps change, par exemple, dans le cas d'infections avec fièvre. La température corporelle change également pendant l'ovulation chez les femmes. Si les deux valeurs correspondent, aucune régulation n'est nécessaire. Cependant, si la comparaison montre une différence, le corps déclenche une réaction. Il change les actionneurs individuels dans la boucle de commande. Un élément de contrôle possible dans la régulation de la température est, par exemple, les muscles. Lorsqu'il fait froid, les muscles tremblent et génèrent de la chaleur.

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Maladies et affections

Des perturbations dans la boucle de contrôle peuvent survenir à tout moment. Par exemple, les organes cibles, les palpeurs ou les actionneurs peuvent être altérés. Ces modifications affectent l'ensemble de la boucle de contrôle.

Les perturbations de la boucle de contrôle de la thyroïde conduisent généralement à une thyroïde sous-active (hypothyroïdie) ou à une thyroïde hyperactive (hyperthyroïdie). Dans le cas de l'hypothyroïdie primaire, la cause se trouve dans l'organe cible de la boucle de contrôle, c'est-à-dire dans la thyroïde elle-même. Les causes de cette hypothyroïdie primaire comprennent Chirurgie thyroïdienne, thérapie à l'iode radioactif, médicaments anti-thyroïdiens ou carence extrême en sélénium ou en iode.

Dans l'hypothyroïdie secondaire, la cause se trouve dans la glande pituitaire. Trop peu de TSH y est produit. La boucle de contrôle est donc altérée avant la glande thyroïde. Les conséquences de l'hyperthyroïdie primaire et secondaire sont similaires. Fatigue, perte de force, dépression, chute de cheveux, constipation, dysfonction érectile et myxœdème typique se produisent.

Les perturbations du système de régulation de la thyroïde peuvent cependant également entraîner une hyperthyroïdie. L'autonomie ou les processus auto-immunes en sont souvent la cause. La maladie de Graves est un exemple de trouble du circuit de contrôle thyréotrope qui conduit à une thyroïde hyperactive. La maladie de Graves est une maladie auto-immune d'origine inconnue (développement). Le corps forme des anticorps contre les récepteurs de la glande thyroïde.

Ces récepteurs sont en fait destinés à la TSH. Cependant, les anticorps se lient aux récepteurs et y produisent un effet similaire à celui de la TSH. En conséquence, la glande thyroïde produit plus d'hormones thyroïdiennes. Cependant, cela se produit complètement indépendamment de la boucle de contrôle réelle. Dans la maladie de Graves, le taux de TSH tombe presque à 0 car il y a trop d'hormones thyroïdiennes dans le sang à tout moment. Les symptômes typiques d'une thyroïde hyperactive sont la perte de poids, la diarrhée, l'irritabilité, la nervosité, la perte de cheveux et l'intolérance à la chaleur.

Les boucles de contrôle pathologique sont également appelées cercle vicieux ou cercle vicieux. Dans ce cas, deux fonctions corporelles perturbées s'influencent mutuellement et renforcent ainsi les maladies existantes ou entretiennent des maladies. Des boucles de contrôle pathologiques peuvent être trouvées dans des maladies telles que l'insuffisance cardiaque ou le diabète sucré. Ils sont généralement basés sur des retours positifs.