Negative Rückkopplung
Mechanismen der negativen Rückkopplung reduzieren die Leistung oder Aktivität, um ein Organ oder System in seinen normalen Funktionsbereich zurückzuführen. Die Regulierung des Blutdrucks ist ein Beispiel für eine negative Rückkopplung. Die Blutgefäße haben Sensoren, so genannte Barorezeptoren, die feststellen, ob der Blutdruck zu hoch oder zu niedrig ist und ein Signal an den Hypothalamus senden. Der Hypothalamus sendet dann eine Nachricht an das Herz, die Blutgefäße und die Nieren, die als Effektoren bei der Blutdruckregulierung fungieren. Wenn der Blutdruck zu hoch ist, sinkt die Herzfrequenz, da sich der Durchmesser der Blutgefäße vergrößert (Vasodilatation), während die Nieren weniger Wasser zurückhalten. Diese Veränderungen bewirken, dass der Blutdruck wieder in den Normalbereich zurückkehrt. Der Prozess kehrt sich um, wenn der Blutdruck sinkt, wodurch sich die Blutgefäße verengen und die Nieren die Wassereinlagerung erhöhen.
Negative Rückkopplungsschleife: Der Hypothalamus schüttet Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH) aus, das den Hypophysenvorderlappen anweist, adrenocorticotropes Hormon (ACTH) auszuschütten. ACTH wiederum veranlasst die Nebennierenrinde zur Ausschüttung von Glukokortikoiden, wie z. B. Cortisol. Die Glukokortikoide erfüllen nicht nur ihre jeweiligen Funktionen im gesamten Körper, sondern verhindern auch weitere stimulierende Sekretionen des Hypothalamus und der Hypophyse
Die Temperaturkontrolle ist ein weiterer negativer Rückkopplungsmechanismus. Nervenzellen leiten Informationen über die Körpertemperatur an den Hypothalamus weiter. Der Hypothalamus signalisiert dann mehreren Effektoren, die Körpertemperatur auf 37 Grad Celsius (den Sollwert) zu bringen. Die Effektoren können den Schweißdrüsen signalisieren, die Haut zu kühlen und die Gefäßerweiterung zu stimulieren, damit der Körper mehr Wärme abgeben kann.
Wenn die Körpertemperatur unter dem Sollwert liegt, zittern die Muskeln, um Wärme zu erzeugen, und die Verengung der Blutgefäße hilft dem Körper, die Wärme zu speichern. Dieses Beispiel ist sehr komplex, weil der Hypothalamus den Temperatursollwert des Körpers verändern kann, z. B. indem er ihn während eines Fiebers erhöht, um eine Infektion zu bekämpfen. Sowohl interne als auch externe Ereignisse können negative Rückkopplungsmechanismen auslösen.
Homeostatische Kontrolle: Dieses Bild veranschaulicht die Rückkopplungsmechanismen der homöostatischen Steuerung.