Positieve feedback

De positieve feedback is een feedbackmechanisme in het lichaam. We spreken altijd van positieve feedback als de uitgangsvariabele in een regellus op zichzelf een versterkend effect heeft. Terwijl de negatieve feedback probeert de veranderingen in de betrokken variabelen zo klein mogelijk te houden, zorgt de positieve feedback voor de grootst mogelijke veranderingen.

Wat is de positieve feedback?

Een voorbeeld van een gewenst positief feedbackmechanisme is de opbouw van het potentiaal in de excitatiegeleiding. Hoe hoger het inkomende potentieel, d.w.z. de stimulus die optreedt op een zenuwcel, hoe meer natriumionenkanalen worden geopend.

De positieve feedback wordt ook wel het positieve feedbackmechanisme genoemd. Met behulp van positieve feedback worden bepaalde variabelen continu gecorrigeerd binnen een regellus. Terwijl bij negatieve feedback het eindproduct een remmend effect heeft op de uitgangsvariabele in een regellus, is er bij positieve feedback een inherent continue versterking.

Processen waarin positieve feedback een rol speelt, beginnen vrij traag en worden daarna al snel intenser. Bij fysiologische positieve feedback is er een stopsignaal dat het proces tot stilstand brengt. Bij pathologische positieve feedbackmechanismen is dit niet het geval, zodat er een vicieuze cirkel, de vicieuze cirkel, ontstaat.

Functie en taak

In vergelijking met negatieve feedback wordt de positieve variant zelden gevonden. Een voorbeeld van een gewenst positief feedbackmechanisme is de opbouw van het potentiaal in de excitatiegeleiding. Hoe hoger het inkomende potentieel, d.w.z. de stimulus die optreedt op een zenuwcel, hoe meer natriumionenkanalen worden geopend. Hoe meer ionenkanalen er worden geopend voor natrium, hoe hoger het actiepotentiaal wordt.

Een ander voorbeeld van positieve feedback is de reactie van de maag op gifstoffen. Normaal gesproken trekken de spieren van de maag met regelmatige tussenpozen gelijkmatig samen en ontspannen dan weer. Op deze manier wordt het voer voorzichtig gemengd. Wanneer een toxine wordt geregistreerd, leidt een positieve feedbacklus tot een sterke samentrekking van de maag. Hierdoor wordt de maaginhoud door de slokdarm naar achteren geduwd naar de mond en vervolgens weer uitgebraakt.

Oxytocine is een hormoon waarvan de afgifte onder andere wordt gecontroleerd door positieve feedback. Oxytocine speelt een belangrijke rol bij de melkproductie (lactatie). De zuigbewegingen van de baby aan de borst stimuleren de afgifte en productie van oxytocine. De oxytocine stimuleert op zijn beurt de melkproductie. Als de baby steeds meer aan de borst zuigt, wordt er weer meer oxytocine aangemaakt en wordt de melkstroom verder gestimuleerd. Het stopmechanisme is hier ook het kind. Als hij lange tijd geen borstvoeding geeft, daalt het oxytocinegehalte en neemt de melkproductie af.

Ziekten en aandoeningen

Als het stopsignaal afwezig is in een positieve terugkoppelingslus, ontstaat er een vicieuze cirkel. Zo'n vicieuze cirkel is bijvoorbeeld te vinden bij hartfalen. Hartfalen is wanneer de prestaties van het hart niet langer voldoende zijn om het lichaam van voldoende bloed te voorzien. Om ervoor te zorgen dat de organen en de perifere delen van het lichaam toch voldoende bloed, zuurstof en voedingsstoffen krijgen, activeert het lichaam verschillende aanpassingsmechanismen. Het vernauwt bijvoorbeeld de bloedvaten waardoor de bloeddruk stijgt en het bloed verder weg gelegen gebieden bereikt. Bovendien wordt het zogenaamde renine-angiotensine-aldosteronsysteem geactiveerd. Dit herstelt meer water in de nier. Dit resulteert ook in een verhoging van de bloeddruk.

Activering van de sympathische zenuw verhoogt de hartslag en de contractiekracht van het hart zoveel mogelijk. Daardoor wordt het lichaam in eerste instantie eigenlijk beter voorzien van voeding, maar de verhoogde bloeddruk en verhoogde hartactiviteit belasten het toch al verzwakte hart en leiden vroeg of laat tot een verslechtering van de situatie. De compensatiemechanismen worden dan versterkt, die op hun beurt het hart op lange termijn beschadigen. In het ergste geval maakt deze vicieuze cirkel een harttransplantatie onvermijdelijk.

Een ander voorbeeld van gevaarlijke positieve feedback is shock. Als de schokspiraal in gang wordt gezet, kan dit fataal zijn. De oorzaken van shock kunnen verschillen. Een goed voorbeeld van positieve feedback is echter de volumedepletieschok.

Een volumeschok treedt op als het lichaam niet genoeg bloedvolume heeft. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn na een ongeval of als u uitgedroogd bent. Er vindt zogenaamde centralisatie plaats zodat de vitale organen alsnog worden bevoorraad. Dit betekent dat de vaten in de armen en benen dicht bij elkaar zijn geplaatst. Dit betekent dat er meer bloed beschikbaar is voor de inwendige organen en vooral de hersenen. Op het eerste gezicht is het centralisatiemechanisme volkomen logisch.

Door de lage doorbloeding worden echter in de periferie zure metabolische eindproducten gevormd. Er treedt zogenaamde acidose op. Dit leidt tot een hogere vasculaire permeabiliteit en tegelijkertijd tot een verwijding van de bloedvaten. Het resultaat is dat centralisatie precies moet vermijden wat er gebeurt. Het bloed zakt in de periferie en is afwezig in de bloedsomloop. De shock kan acuut nierfalen, acuut longfalen of acuut leverfalen veroorzaken.

Insulineresistentie bij diabetes mellitus berust ook op een vicieuze cirkel. De alvleesklier geeft meer insuline af als je eet. De insuline zorgt ervoor dat de suiker in de voeding van het bloed naar de cellen gaat. Door verschillende factoren kunnen de cellen van het lichaam insulineresistent worden. Om de suiker door de cellen te laten opnemen, moet er aanzienlijk meer insuline worden afgegeven. Hogere insulinespiegels leiden tot gewichtstoename, maar dit verhoogt de insulineresistentie. Dit leidt op zijn beurt tot een verhoogde afgifte van insuline.