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Voyons comment fonctionnent les mécanismes de rétroaction positive!
- Tout d'abord, nous définirons ce qu'est la rétroaction positive.
- Ensuite, nous discuterons du fonctionnement de la rétroaction positive et nous citerons plusieurs exemples.
- Enfin, nous énumérerons les similitudes et les différences entre la rétroaction positive et la rétroaction négative.
Qu'est-ce que la rétroaction positive ?
La rétroactionpositive est une voie qui, en s'écartant de l'homéostasie, amplifie la sortie et s'éloigne encore plus de l'homéostasie.
Développons un peu les concepts d'homéostasie et de boucle de rétroaction pour bien comprendre les implications de la rétroaction positive. Notre corps essaie constamment de maintenir l'équilibre pour s'assurer qu'il peut survivre dans toutes les conditions. Ce processus d'autorégulation est appelé homéostasie. L'homéostasie est maintenue par des boucles de rétroaction.
Une boucle de rétroaction est un mécanisme utilisé pour ramener le corps à l'état stable interne de l'homéostasie. C'est-à-dire que lorsque le corps s'écarte de l'homéostasie, un processus de signalisation se déclenche et met en marche les mécanismes nécessaires pour que l'état stable de l'homéostasie soit à nouveau atteint.
Le mécanisme de rétroaction est déclenché lorsqu'il y a un changement dans le système et, par conséquent, déclenche une sortie.
Larétroaction peut être positive ou négative. Ces systèmes augmentent la production et s'écartent de l'état normal de l'organisme ou réduisent la production pour ramener l'organisme à l'homéostasie.
La rétroactionnégative est une voie qui, contrairement à la rétroaction positive, en cas d'écart par rapport à l'homéostasie, déclenche une réponse/production qui s'oppose au changement, réduisant ou inversant le changement.
La rétroaction positive est également connue comme une réponse auto-renforcée à des stimuli externes ou internes. La rétroaction positive améliore un changement dans l'état physiologique au lieu de l'inverser. Le changement de variation est détecté par le récepteur et, en réponse, l'effecteur s'efforce de produire la même sortie et renforce ainsi le changement physiologique. Ce processus se poursuit en boucle jusqu'à ce que le stimulus d'origine soit éliminé. Les processus de rétroaction positive sont moins courants dans le corps humain et ne sont nécessaires que dans les cas de processus rapides et efficaces pour amplifier la production.
Sais-tu déjà que l'homéostasie dépend de la rétroaction négative ? Tu peux en apprendre davantage à ce sujet en consultant lesrubriques "Homéostasie" et"Rétroaction négative" !
Mécanisme de rétroaction positive
La rétroaction positive comporte 4 étapes:
- Stimulation
- Réception
- Traitement
- Activation supplémentaire du stimulus .
Stimulation
Lorsqu'un stimulus qui perturbe l'homéostasie est déclenché, il initie une boucle de rétroaction, dans ce cas, une rétroaction positive. Le stimulus fait que la plage optimale de l'homéostasie est perturbée et s'éloigne de la plage normale. Un stimulus peut être n'importe quoi qui perturbe les processus physiologiques normaux. Les blessures physiques, les infections, l'accouchement ou d'autres changements physiologiques majeurs sont des exemples de stimuli.
Réception
La réception comprend des récepteurs, également appelés unités sensorielles. Les unités sensorielles, en réponse, reçoivent ce stimulus et transmettent des signaux à l'unité de contrôle, qui traite ensuite ces données. Dans le cas des humains, les unités sensorielles sont les nerfs et l'unité de contrôle, comme tu l'as deviné, est le cerveau. Un exemple de réception est lorsque les unités sensorielles du col de l'utérus perçoivent la tête du fœtus pendant l'accouchement et envoient des signaux au cerveau pour qu'il traite ce stimulus.
Traitement
Après avoir reçu les données, la centrale les traite et si le stimulus est en dehors de la plage normale et qu'il perturbe l'homéostasie, la centrale affiche une sortie. Dans le corps humain, le centre de contrôle est l'hypophyse, qui est située près du cerveau. Ce n'est peut-être pas l'unité de contrôle principale, mais elle est responsable de la sécrétion de nombreuses hormones comme l'ocytocine, l'hormone antidiurétique (ADH), etc. en réponse aux stimuli.
Activation supplémentaire des stimuli
Les informations envoyées par l'unité de commande via les unités sensorielles à l'emplacement déclenchent une sortie en réponse au stimulus. Cette sortie augmente encore le stimulus dans la même direction. Un exemple de ce phénomène est la coagulation du sang, dont nous parlerons bientôt.
L'activation du stimulus est effectuée par un effecteur, qui peut être n'importe quel organe ou cellule. Par exemple, lors d'un accouchement, l'effecteur est l'utérus qui stimule la contraction utérine afin de pousser le fœtus hors de l'utérus dans un processus appelé naissance.
Ces 4 processus se retrouvent également dans une boucle de rétroaction négative. La seule différence est que, tandis que la rétroaction négative cherche à ramener le corps à l'homéostasie en entravant le processus, la rétroaction positive amplifie la sortie pour perturber davantage l'homéostasie. Cela dit, la rétroaction positive ne dure pas éternellement, car elle est généralement arrêtée par la rétroaction négative une fois que le résultat de la rétroaction positive a été atteint. Ainsi, la rétroaction positive et la rétroaction négative fonctionnent main dans la main.
Exemples de rétroaction positive
Examinons maintenant quelques exemples importants de rétroaction positive : la coagulation du sang, le mûrissement des fruits et l'accouchement. Voyons comment le retour d'information positif contribue à ces processus.
La coagulation du sang
T'es-tu déjà blessé et as-tu remarqué qu'après quelques jours, une croûte brune recouvre la plaie ? Cette croûte brune est le sang qui a coagulé pour arrêter l'hémorragie.
Lorsque nous nous blessons et que nous commençons à perdre du sang, les vaisseaux sanguins endommagés libèrent des substances chimiques qui attirent des facteurs de coagulation appelés plaquettes sanguines. Ces plaquettes s'accrochent à la zone blessée et libèrent des substances chimiques qui attirent d'autres plaquettes.
Lorsque davantage de plaquettes sont attirées vers le site de la blessure et commencent à coaguler le sang, ce processus est amplifié pour augmenter la vitesse de coagulation du sang. Une fois que le caillot sanguin est suffisamment important pour couvrir la blessure et arrêter la perte de sang, cette substance chimique cesse d'être libérée et la rétroaction positive s'arrête.
L'hémophilie est une maladie récessive liée au chromosome X qui se caractérise par des saignements prolongés en cas de blessure. Lorsque nous nous blessons, notre corps possède certaines protéines appelées facteurs de coagulation qui coagulent le sang pour éviter une perte de sang excessive.
Une personne atteinte d'hémophilie n'a pas assez de protéines pour coaguler le sang. Par conséquent, même une blessure mineure comme une coupure peut s'avérer fatale, car la perte de sang sur une certaine période peut entraîner plusieurs complications si une assistance médicale appropriée n'est pas fournie.
Le gène responsable de la coagulation du sang possède des informations qui produisent des protéines comme le facteur VIII et le facteur IX. Les personnes hémophiles ont un gène muté qui produit trop peu de ces facteurs et, par conséquent, elles ne peuvent pas coaguler le sang au rythme normal.
Maturation des fruits
Les fruits d'une plante passent par différents stades - non mûr, mûr, trop mûr - qui sont déclenchés par une substance chimique appelée éthylène (C2H4)et sont encore stimulés par une rétroaction positive.
Lorsque le fruit commence à mûrir, il libère ce gaz. Les fruits voisins sur la branche sont exposés à ce gaz et commencent à mûrir, ce qui déclenche une réaction en chaîne et libère ce gaz. Ainsi, tous les fruits mûrissent rapidement. On sait que l'industrie fruitière utilise cette boucle de rétroaction pour accélérer le mûrissement des fruits en les exposant au gaz éthylène.
Cycle menstruel
Juste avant le début de l'ovulation chez la femme, une hormone appelée œstrogène est libérée par le corps qui se rend au cerveau. Celui-ci libère à son tour l' hormone de libération des gonadotrophines (GnRH ) et l'hormone lutéinisante (LH) de l'hypothalamus. La LH stimule la libération d'œstrogènes par les ovaires, ce qui favorise la libération de la GnRH et de la LH. Lorsque la concentration de ces hormones augmente, elles provoquent l'ovulation !
L'allaitement
Lorsqu'un nourrisson tète les seins de sa mère, une substance chimique appelée prolactine est libérée, ce qui augmente la production de lait. Plus l'enfant tète, plus il libère de prolactine, ce qui favorise la production de lait. Lorsque l'enfant n'a plus faim et qu'il cesse d'être allaité, la prolactine cesse d'être libérée et, par conséquent, la production de lait s'arrête également.
L'accouchement
C'est peut-être l'exemple le plus courant de rétroaction positive. Après tout, la rétroaction positive aide au travail et à l'accouchement.
Pendant l'accouchement, lorsque la tête du fœtus pousse contre les parois du col de l'utérus, les récepteurs de l'utérus envoient des signaux à l'hypothalamus. L'hypothalamus traite le stimulus et libère de l'ocytocine . La libération d'ocytocine provoque le travail et des contractions musculaires dans l'utérus. Ce processus se poursuit en boucle, avec la libération d'ocytocine et la contraction du col de l'utérus, jusqu'à ce que le stimulus initial (le fœtus) soit expulsé de l'utérus.
Rétroaction positive vs rétroaction négative
Tu as maintenant compris ce qu'est la rétroaction positive. Mais qu'en est-il de la rétroaction négative ? Est-ce la même chose que le feedback positif ? Quelle est la différence entre les deux ? Discutons des similitudes et des différences entre les deux.
Similitudes entre le feedback positif et le feedback négatif
Il existe certaines similitudes entre le feedback positif et le feedback négatif. Il s'agit notamment de :
Les deux boucles de rétroaction sont basées sur un mécanisme de stimulus et augmentent ou diminuent les effets du stimulus.
Ces deux systèmes jouent un rôle crucial pour assurer la survie grâce à l'homéostasie.
Différences entre rétroaction positive et négative
Il existe de nombreuses différences entre la rétroaction positive et la rétroaction négative, principalement la façon dont elles affectent le stimulus et si elles s'éloignent ou se rapprochent de l'homéostasie.
Direction du stimulus
La rétroaction positive maintient la direction du stimulus et amplifie la sortie, tandis que la rétroaction négative tente d'inverser le stimulus et diminue la sortie.
Effet sur l'homéostasie
La rétroaction positive perturbe l'homéostasie, car l'augmentation du stimulus arrête les fonctions physiologiques normales du corps. L'alimentation négative, en revanche, tente de rétablir l'homéostasie en diminuant le stimulus.
Stabilité
Étant donné que la rétroaction positive est connue pour perturber l'homéostasie du corps et augmenter le stimulus, elle n'est pas stable et peut nécessiter une interférence extérieure pour arrêter son mécanisme. La rétroaction négative, en revanche, est un mécanisme plus stable car son objectif principal est de rétablir l'homéostasie du corps. Il s'agit également d'un mécanisme indépendant qui s'arrêtera une fois l'homéostasie atteinte.
Le tableau ci-dessous résume les principales différences entre les commentaires positifs et négatifs.
Caractéristiques | Rétroaction positive | Rétroaction négative |
Rendement | Augmente la sortie | Diminue la production |
Effethoméostatique | Perturbe encore plus l'homéostasie | Tente de rétablir l'homéostasie |
Stabilité | Moins stable | Plus stable |
Fréquence | Moins fréquente | Plus fréquente |
Changements physiologiques | Améliore les conditions physiologiques | Résiste aux conditions physiologiques |
Exemples | Accouchement, lactation, maturation des fruits, coagulation du sang | Régulation de la température corporelle, maintien du taux de glucose dans le sang |
Rétroaction positive - Points clés
- La rétroaction positive augmente la production d'un stimulus dans une direction donnée.
- Le but d'une boucle de rétroaction est d'assurer la survie en ramenant notre corps à l'homéostasie.
- La rétroaction positive comporte 4 étapes, à savoir la stimulation, la réception, le traitement et une nouvelle stimulation.
- La rétroaction positive est moins stable et perturbe davantage l'homéostasie, tandis que la rétroaction négative rétablit l'homéostasie.
- L'accouchement, la lactation, la coagulation du sang et la maturation des fruits ne sont que quelques exemples de rétroaction positive.
Références
- Anupama Sapkota, Mécanisme de rétroaction - Définition, types, processus, exemples, applications, The Biology Notes, 2021
- Rétroaction positive, Biologie en ligne, https://www.biologyonline.com/dictionary/positive-feedback
- Lakna, Différence entre les boucles de rétroaction positive et négative en biologie, Podia, 2018.
- Boucles de rétroaction positive et négative en biologie, Albert.
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