Unterschied zwischen positivem Feedback und negativem Feedback

In Bezug auf biologische Mechanismen sind positive und negative Rückmeldungen bekannte Produkte von molekularen und physiologischen Prozessen. Beide sind Kontrollsysteme, die an der Homöostase des Körpers oder der Neigung von Organismen zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts und der Regulierung ihrer internen Umgebung beteiligt sind. Ohne diese Feedbacks würde ein Organismus seine Fähigkeit verlieren, sich selbst zu regulieren. Grundsätzlich verstärkt ein positives Feedback den ursprünglichen Stimulus, während das negative Rückkoppler es verlangsamt. Die folgenden Konzepte erläutern ihre Unterschiede.

Was ist positives Feedback?

Bei positivem Feedback besteht eine direkte positive Korrelation zwischen der Konzentration und der Prozessrate. Ein gutes Beispiel ist, wie das endokrine System die Freisetzung seiner Hormone reguliert. Insbesondere Oxytocin ist ein Hormon, das von der Hypophyse während der Geburt des Kindes freigesetzt wird. Es ist entscheidend für die Arbeit und die normale Lieferung. Wenn die Kontraktionen zunehmen, wird mehr Oxytocin produziert, bis das Kind geboren wird. Auch diese Chemikalie wurde mit sozialer Bindung in Verbindung gebracht. Zum Beispiel stimuliert das Umarmen von jemandem die Freisetzung von Oxytocin. Jemand, der viele Umarmungen bekommt (und gibt), erlebt auch eine verbesserte Produktion des genannten Hormons.

Die folgende Aufzählung beschreibt die Phasen, die an einem negativen Feedback beteiligt sind:

1. Ein Stimulus stört die ursprünglich kontrollierten Variablen.
2. Rezeptoren erkennen die Veränderung.
3. Die Information bewegt sich durch den Weg des Systems in Richtung des Kontrollzentrums.
4. Das Kontrollzentrum bestimmt die entsprechende Aktion und sendet Informationen an Effektorzellen.
5. Die anfängliche Abweichung ist intensiviert.

Was ist negatives Feedback?

Negative Rückkopplung steuert die Prozessrate, um die Substanzakkumulation zu verhindern. Im Gegensatz zu positivem Feedback spiegelt es eine negative Korrelation zwischen der Konzentration und der Prozessrate wider. Die meisten homöostatischen Verfahren beinhalten negativ. Wenn das Gehirn eine interne Störung erkennt, sendet es Nachrichten über das Nervensystem, die relevante Organe aktivieren, um die Werte innerhalb des normalen Bereichs zurückzugeben.

Dieser Mechanismus wird oft mit einem Heizsystem verglichen, das auftaucht, wenn die wahrgenommene Temperatur zu niedrig ist und umgekehrt. Zum Beispiel veröffentlicht die Bauchspeicheldrüse zwei Hormone mit entgegengesetzten Funktionen. Insulin senkt den Blutzuckerspiegel, während Glucagon es erhöht. Wenn der Körper feststellt, dass er zu viel Zucker hat, wird die Bauchspeicheldrüse aufgefordert, Insulin freizusetzen, und stoppt nur, wenn das Gleichgewicht erreicht ist. Daher negatives Feedback. Ebenso wird die Bauchspeicheldrüse aufgefordert, Glucagon freizusetzen, wenn er feststellt.

Die folgende Aufzählung beschreibt die Phasen, die an einem negativen Feedback beteiligt sind:

1. Der ursprüngliche Zustand ist gestört.
2. Rezeptoren erkennen die Veränderung.
3. Die Information bewegt sich durch den Weg des Systems in Richtung des Kontrollzentrums.
4. Das Kontrollzentrum bestimmt die entsprechende Aktion.
5. Das Gleichgewicht wird durch Begegnung der übermäßigen Produktionsrate wiederhergestellt.

Unterschied zwischen positivem und negativem Feedback

1. Häufigkeit positiver und negativer Feedback

Im Vergleich zu positivem Feedback tritt negatives Feedback häufiger unter den homöostatischen Mechanismen des Körpers auf, da viele Krankheiten durch die Störung des ursprünglichen systemischen Zustands verursacht werden. Es ist dann vertrauter, während ein positives Feedback weniger beobachtet wird, da es weniger intuitiv ist.

2. Mechanismus, der an positivem und negativem Feedback beteiligt ist

Der Mechanismus positiver Feedback unterstützt eine höhere Produktions- oder Prozessrate, wenn eine Aktion ebenfalls zunimmt. Somit ist das Ergebnis einer Reaktion vergrößert. Andererseits hemmt negatives Feedback die Geschwindigkeit, wenn ein bestimmter Zustand verbessert wird. Daher wird das Ergebnis einer Reaktion gehemmt.

3. Stabilität eines positiven und negativen Feedbacks

Im Vergleich zu positivem Feedback ist negatives Feedback enger mit der Stabilität verbunden, da es die Auswirkungen von Agitationen verringert. Im Gegenteil, positives Feedback unterstützt ein exponentielles Wachstum, das sich zur Instabilität neigen kann.

4. Änderung des positiven und negativen Feedbacks

Negatives Feedback widersetzt sich im Allgemeinen Änderungen, da es Anpassungen vornimmt, um das System in seinen ursprünglichen Zustand zurückzuführen. Andererseits unterstützt positive Rückmeldungen in der Regel Veränderungen, da ein kleiner Effekt verbessert wird.

5. Bereich des positiven und negativen Feedbacks

Im Vergleich zu negativem Feedback hat positives Feedback einen größeren Bereich, da die Prozessrate exponentiell multipliziert werden kann. In ähnlicher Weise spiegelt sich der Bereich wider, wenn positive Rückmeldungen zu mehr Produkten wie mehr Hormonen, Blutplättchen und dergleichen entstehen. Im Gegenteil, negatives Feedback führt zu weniger Produkten.

6. Teufelskreis im positiven und negativen Feedback

Da ein positives Feedback die Störung verstärkt, hängt es mit bösartigen Zyklen zusammen, die sogar zum Tod führen könnten. Zum Beispiel tritt eine positive Rückkopplungsschleife während des Fiebers auf. Ein Teufelskreis wird auch beobachtet, wenn eine Entzündung zu mehr Schäden führt, was ebenfalls Entzündungen verursacht. Negatives Feedback ist jedoch am häufigsten mit der Aufrechterhaltung einer guten Gesundheit durch Wiederherstellung der Homöostase verbunden.

7. Externe Unterbrechung des positiven und negativen Feedbacks

Ein positives Feedback erfordert häufig eine externe Unterbrechung, damit sein Mechanismus aufhören kann, während ein negatives Feedback nur auf sich allein gestoppt wird, wenn der ursprüngliche Zustand verwirklicht wird.  Zum Beispiel treten zahlreiche positive Rückkopplungsmechanismen während eines progressiven Kreislaufschocks auf. Dies ist gekennzeichnet durch abnehmender Blutdruck, der zu Herzinsuffizienz führen kann. In diesem Fall ist eine medizinische Intervention erforderlich, damit das positive Feedback aufhört.

Positives Feedback gegen negatives Feedback: Vergleichstabelle

Zusammenfassung des positiven und negativen Feedbacks

• Positive und negative Feedbacks sind Kontrollsysteme, die dazu beitragen, die Prozessraten und die Homöostase im Körper zu regulieren.
• Beide Feedbacks sind wichtig, damit ein Organismus seine internen Prozesse reguliert.
• Bei positivem Feedback besteht eine direkte positive Korrelation zwischen der Konzentration und der Prozessrate.
• Negative Rückkopplung steuert die Prozessrate, um die Substanzakkumulation zu verhindern.
• Im Vergleich zu negativem Feedback ist positives Feedback seltener, stabil und intuitiv.
• Negatives Feedback widersetzt sich Veränderungen, aber positives Feedback verbessert es.
• Im Allgemeinen hat positives Feedback einen größeren Bereich als negatives Feedback.
• Positives Feedback kann mit bösartigen Zyklen und Krankheiten verbunden sein, während negatives Feedback eng mit der Aufrechterhaltung einer guten Gesundheit zusammenhängt.
• Im Gegensatz zu negativem Feedback kann ein positives Feedback eine externe Unterbrechung erfordern.