ポジティブフィードバックとネガティブフィードバックの恒常性の違いとは?

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ポジティブフィードバックホメオスタシスとネガティブフィードバックホメオスタシスの大きな違いは、ポジティブフィードバックホメオスタシスは刺激を増強し、生産性を向上させることです。

これに対して、ネガティブフィードバックホメオスタシスは、刺激の効果を弱め、生産性を低下させる。

ポジティブフィードバックホメオスタシスの一般的な例としては、哺乳類の血液凝固や出産などがあり、体温、血液pH、ホルモン濃度などを調節して体内環境を最適に制御することはネガティブフィードバックホメオスタシスの例です。

簡単に説明すると、正と負のフィードバック恒常性とは、恒常性を維持するために重要な2つのフィードバックシステムのことである

一般に、生体系において比較的安定した環境を維持する役割を担っている。

主な対象分野

  1. ポジティブフィードバック・ホメオスタシスとは?
         – 定義、特徴、例
  2. ネガティブフィードバックホメオスタシスとは
         – 定義、特徴、例
  3. ポジティブフィードバックホメオスタシスとネガティブフィードバックホメオスタシスの類似点とは?
         – 共通点の概要
  4. ポジティブフィードバックホメオスタシスとネガティブフィードバックホメオスタシスの違いについて
         – 主な違いの比較

この記事の重要な単語

フィードバックシステム、ホメオスタシス、ネガティブフィードバックホメオスタシス、ポジティブフィードバックホメオスタシス、体温調節

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ポジティブフィードバック・ホメオスタシスとは?

正帰還恒常性とは、生体系におけるフィードバック機構の一種であり、生体内の特定の刺激を強化するものである

そのため、このタイプのフィードバック機構は、変化がさらに進行するように促進する。

このように、最初の変化は、刺激がなくなるまで増幅される。

出産は、ポジティブフィードバックメカニズムの最も正確な例の一つです。

出産時、子供の頭が下に押されることによって子宮頸管が圧迫されると、オキシトシンが放出され、それがさらに子宮頸管の収縮を刺激する。

その後、赤ちゃんが生まれるまで、この収縮がオキシトシンの分泌を刺激する。

図1: 出産の様子

さらに、ポジティブフィードバックループの他の例として、以下のようなものがあります。

  • 授乳 – 母乳が乳汁分泌を促進し、それがさらなる授乳を引き起こす。そして、これは赤ちゃんが授乳をやめるまで続く。
  • 排卵-卵巣内の優勢な卵胞がエストロゲンを放出し、それがFSHとLHの放出を刺激します。これらのホルモンは、卵胞のさらなる成長を促します。
  • 血液凝固-活性化された血小板による凝固因子の放出は、傷害の部位でより多くの血小板の凝集を刺激します。
  • 果実の熟成-熟した果実はエチレンを放出し、近くの果実の熟成を刺激します。

ネガティブフィードバック・ホメオスタシスとは?

負のフィードバック恒常性とは、正のフィードバック機構と逆のフィードバック機構です。

反対の反応を活性化させることで、刺激を反転させる役割を担っている。

したがって、刺激の生産性は低下する。

このタイプのフィードバック機構は、恒常的な条件下で維持されている生体システムを安定化させるもので、内部環境を一定に保つために重要です。

さらに、負のフィードバックループの例として、体温、血液のpH、ホルモンレベル、酸素/二酸化炭素バランス、血糖値、血圧、酸/塩基バランス、水バランス(オスモグラフィー)、カルシウムレベル、エネルギーバランス等の調節があります。

図2:ネガティブフィードバック・ホメオスタシス

体温調節

一般に、人間の正常な体温は37 ℃です。

体温が上昇すると、発汗や血管拡張などのメカニズムが働き、体内の熱を外部に放出する。

その後、体表から汗が蒸発することで体内の熱が使われる。

さらに、血管拡張によって皮膚付近の血行が良くなると、体内の熱が体表へと運ばれる。

上記の両方のメカニズムが相まって、上昇した体温を冷却するのです。

しかし、体温が下がると、鳥肌と血管収縮が体内の熱を保持し、体温を上昇させるのに役立つのです。

ポジティブフィードバックとネガティブフィードバックの相似性

  • 正帰還と負帰還は、恒常性の維持に重要な2つのフィードバックシステムです。
  • 特定の刺激の影響を増減させることで、生体内の環境を比較的安定に保つ役割を担っている。

ポジティブフィードバックとネガティブフィードバックの恒常性の違い

定義

正帰還の恒常性とは、出力信号の増幅または成長をもたらすフィードバック機構を指し、負帰還ループとは、プロセスの抑制または減速をもたらすフィードバック機構を指す。

刺激に対する効果

ポジティブフィードバックホメオスタシスは刺激を増強して生産性を向上させ、ネガティブフィードバックホメオスタシスは刺激の効果を減少させて生産性を低下させる。

発生頻度

さらに、正のフィードバックによる恒常性維持は発生頻度が低く、負のフィードバックによる恒常性維持は発生頻度が高い。

システムの安定性に与える影響

正のフィードバックのホメオスタシスはシステムの安定性との関連性が低く、負のフィードバックのホメオスタシスはシステムの安定性との関連性が高い。

正のフィードバックによる恒常性の例として、哺乳類では血液凝固や出産が挙げられる。

負のフィードバックによる恒常性の例として、体温、pH、ホルモンレベルなどを調節し、体内環境を最適に保つことが挙げられる。

結論

簡単に説明すると、正帰還の恒常性は2種類のフィードバック機構のうちの1つで、刺激を強化することにつながる。

しかし、このタイプのフィードバック機構はあまり一般的ではありません。

なお、正のフィードバック機構の例としては、果物の成熟、血液の凝固、哺乳類の出産などがあります。

これに対して、負のフィードバックによる恒常性維持は、その逆で、刺激を弱める方向に導くフィードバック機構です。

また、生体系でよく見られるもので、生体の温度、pH、ホルモン濃度などの調節がその例です。

したがって、正帰還と負帰還の恒常性の主な違いは、刺激に対する効果にある。

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