8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Как понять сигнализация с обратной связью: Сигнализация с обратной связью

Сигнализация для автомобиля – это…

Не смотря на то, что местные СМИ постоянно говорят о снижении преступности, и таким образом пытаются успокоить людей, количество угонов…

Не смотря на то, что местные СМИ постоянно говорят о снижении преступности, и таким образом пытаются успокоить людей, количество угонов индивидуальных транспортных средств не уменьшается. Именно поэтому, купив новый или даже подержанный автомобиль необходимо оперативно обеспечить его надежной защитой от злоумышленников. И в роли самой популярной и надежной защиты сегодня выступает сигнализация для автомобиля. Именно о данной противоугонной системе мы и расскажет вам ниже. Мы рассмотрим, что собой представляет сигнализация, на какие разновидности она делится и насколько такая система эффективна.

Что такое автомобильная сигнализация?

Автосигнализация – это специальное оборудование, основная задача которого – предупредить автолюбителя о том, что кто-то пытается вскрыть или причинить вред его машине. Данная система способна оповестить не только автовладельца, но и окружающих, так как она, при возникновении опасности, чаще всего издает громкие звуковые сигналы.

Автосигнализации делятся на два основных вида:
• с односторонней связью;
• с обратной (двусторонней) связью.

Давайте посмотрим, чем же отличаются эти виды друг от друга.

С односторонней связью

Односторонняя сигнализация (без обратной связи) – самый простой и доступный тип противоугонной системы. Ее основная задача – не дать возможность постороннему человеку завести двигатель и оповестить звуковым сигналом автовладельца и всех окружающих о возможном проникновения в салон авто.

Данный вид автосигнализации имеет один минус – если водитель находится далеко и до него не доходят звуки сирен, то в итоге он не будет даже и подозревать о том, что его машину пытаются вскрыть, угнать или ограбить.

Кроме того, подобного рода сигнализация способна отогнать только шпану, да мелких воришек. Профессионального угонщика она не остановит. Поэтому ставить такую противоугонную систему на новый и дорогой автомобиль не рекомендуется.

С двусторонней связью

Сигнализация для автомобиля с двусторонней (обратной) связью позволяет информировать автовладельца обо всем происходящем рядом с машиной. Происходит это за счет надежной связи между самой сигнализацией и брелком, который находится у водителя вместе с ключами. Чаще всего информация выводится на небольшой экран брелка или же сигнализирует об опасности характерным звуковым сигналом и миганием специальных индикаторов.

Сигнализации с обратной связью работают по трем основным алгоритмам:
• передача сигнала через мобильную связь;
• кодирование:
— диалоговое;
— динамическое.

Основные элементы автосигнализации

Современные автомобильные сигнализации состоят из следующих элементов:
• центральный блок;
• датчики удара;
• антенны для приема сигнала брелком;
• сенсор дверей;
• преобразователь;
• звуковой излучатель;
• датчик присутствия.

Именно все перечисленные элементы формируют конечную стоимость автосигнализации. Чем больше элементов присутствует в конструкции, тем дороже будет стоить такая противоугонная система.

Принцип работы автосигнализации

Работает сигнализация для автомобиля до безобразия просто. Однако это не указывает на то, что это неэффективная противоугонная система. Итак, работа автосигнализации построена на специальной кодировке. То есть, чтобы отключить или включить сигнализацию нужно знать определенный код. Вводить его не нужно, так как он вводится автоматически с брелка при нажатии на определенную кнопку.

В настоящее время есть два вида сигнализаций:
• со статическим кодом;
• с динамическим кодом;

Статический код менее надежен, так как он постоянен, и взломать его может любой профессиональный угонщик. Динамический намного надежнее, так как он постоянно меняется, и подбор кода занимает много времени, да и вообще превращается в трудоемкий процесс. Однако стоит отметить, что профессионалов своего «темного» дела не остановит ни статический, не динамический код.

Стоимость

На момент написания и публикации статьи (весна 2014), стоимость автомобильных сигнализаций составляет $30-400$. Цена, как уже было упомянуто выше, зависит от комплектации, технических характеристик, функциональности и производителя данного устройства.

Что касается советов о приобретении сигнализации, то хочется отметить, что на подобной покупке не экономят. Если вы сильно ограничены финансово, то постарайтесь купить систему среднего ценового диапазона. А если деньги не проблема для вас, то совет очевиден.

Подпишись на наш Telegram-канал

Изучаем принцип работы сигнализации — Автосигнализации

Автосигнализация – это электронное устройство, установленное на машину и исполняющее функции по его защите от угона, кражи имеющихся элементов автомобиля либо вещей, пребывающих в салоне или багажном отделении транспортного средства. А сегодняшнюю статью мы посвятим принципу работы автосигнализации.

Из каких элементов состоит автосигнализация

— основной блок

— антенна – приемопередатчик

— датчик удара

— брелок

— светодиодный индикатор

— сервисная кнопка

Принцип работы и особенности автомобильной сигнализации

Автосигнализация бывает как с обратной связью (в этом случае брелок-пейджер отдает сведения о том, в каком состоянии находится автомобиль), так и без нее. Ее присутствие в машине значительно снижает шансы на то, что автомобиль может быть угнан. У кое-каких моделей предусмотрено подключение GPS либо GPRS-модуля и вероятность руководства опциями сигнализации при использовании мобильного телефона.

Если рассуждать о принципе работы автомобильной сигнализации, то для работы в первых моделях применялся статистический код, который из себя представлял непрерывные коды, взломать которые для воров не составляло больших усилий. Из-за этого разработчиками автомобильной сигнализации был придуман динамический код, принцип работы этого кода намного труднее. Каждый раз, когда кнопка брелока приводится в действие, система генерирует новый код. Поэтому придумать шифр к этому прибору будет слишком сложно. Невзирая на очень высокий уровень надежности, сигнализацию с таким кодом тоже существует возможность взломать.

Новейшие системы защиты автомобиля работают по так называемому диалоговому принципу. Его отличительной особенностью является то, защитная система машины проводит распознание брелока в несколько стадий. При нажатии на кнопку, находящуюся на брелоке, на базовый блок защитной системы отправляется ID-номер, с приемом сигнала делается проверка прописки того или иного брелока в защитной системе.

При неплохой идентификации, на брелок идет ответный сигнал с кодом, образованным динамическим способом. При использовании зачислившегося кода, в брелке кодируется необходимая команда и уходит на выполнение на базовый блок автомобильной сигнализации. который декодирует и выполняет приобретенную команду и отправляет доказательство о выполнении.

Этот способ работы делает почти нереальным выключение системы защиты при использовании постороннего устройства (кодграбберы и т. д.), потому что запрос является случайным числом, отправляемым не один раз.

Всех людей, которые приобретают автосигнализацию на сегодняшний день, можно разделить на три типа:

• Те люди, которые хотят приобрести что-нибудь подешевле, и чтобы сигнал был очень громким, когда машину кто-то ударит, либо чтобы блокировка дверей осуществлялась сама по себе, а на сигнализации существовала только одна кнопка включение, исходя из принципа «чем меньше функций, тем меньше платить»;

• К следующей группе людей относятся те, кому весьма важна опция автозапуска. Для множества таких людей очень важен жидкокристаллический монитор на брелоке, который гарантировал бы обратную связь, помимо этого, радиус действия такого прибора должен быть чем больше, тем лучше, а именно более одного километра. Для такого типа людей стоимость сигнализации не имеет значения;

• И наконец, третий тип людей – это, так сказать, «продвинутые» автовладельцы, для которых защита своей собственности является очень острым вопросом. Они выбирают системы на базе новейших технологий и прогрессивных разработок в сфере автомобильной охраны.

Зачастую, представители последнего типа предварительно тщательно изучают различные информационные источники на предмет способов защиты автомобиля. Некоторая доля этих водителей нередко обращается за поддержкой в какой-то «установочный» центр, где встречается с профессионалами в этой сфере, которые в разговоре с ними рассказывают водителю, что «если ваш автомобиль захотят украсть, то все равно украдут и ничего его не спасет».

Однако, в конечном счете, владельцу автомобиля все равно предложат подходящий для него вариант. Скорее всего, это будут системы дорогих раскрученных торговых марок. Чаще всего они удобны, многофункциональны, привлекательны, а еще и снабжены брелоком с большим радиусом действия. Иметь такую сигнализацию на своем авто считается «престижным».

В основном, именно по такому принципу осуществляется выбор охранной системы автомобиля. В состязаниях «Кто больше продаст?» подобные центры снижают стоимость, чтобы заинтересовать огромное число потребителей, при всем этом работники этих организаций не смогут донести главное – для чего, собственно, необходимо ставить защитные системы. К примеру, не каждый продавец автосигнализаций сможет вам рассказать о кодграббере, а также о том, в каких частотах и для чего образовываются радиопомехи, и каким способом этого можно избежать.

Частенько процедура приобретения автомобильной охраны заключается в обычном монтировании устройства на машину. Затем проще простого: «Вот так сигнализация включается, так – выключается, а все остальное вы узнаете из инструкции по использованию». Если основная масса автовладельцев, как правило, вопросов практически не задают, а лишь платят деньги, то группа, так сказать, «продвинутых» людей, защищающих свою автомобильную собственность, мягко сказать, не очень любят таких горе-специалистов. Они расспрашивают обо всех мелких нюансах, а те, в свою очередь, не могут дать никакого толкового ответа.

К примеру, что из себя представляет двойной диалоговый либо динамический код, чем они отличаются от кода «KeeLoq». как можно включить режим защиты в отсутствии брелока, и для чего нужен PIN-код, каким способом можно осуществлять контроль количества брелоков, запрограммированных в концепцию, существует ли при обратной связи контролирование радиоканала и что такое функция «противоразбоя»? Кому предстоит пользоваться такой «продвинутой» автомобильной защитой? Естественно, владельцу машины. Чем автовладелец меньше разбирается во всем этом, тем больше он рискует потратить денег. из-за своего незнания такие люди будут весьма выгодны для вышеупомянутых «специалистов».

На что стоит обратить внимание при покупке сигнализации. Даем кое-какие рекомендации

Защитная система – гарантия безмятежного сна владельца машины. Однако многие забывают это, применяя ее в качестве простого аксессуара с центральным замком. Во время приобретения необходимо принимать во внимание все способности сигнализации, в зависимости от вида электронного прибора:

Обычные системы без обратной связи

Как правило, набор состоит из двух комплектов брелоков с наименьшим числом кнопок. Такой тип сигнализации дополнен датчиком, который быстро реагирует на вскрытые двери, любое механическое действие на кузов машины. Датчик активизирует в машине привлекающий внимание звук сирены. Основной проблемой является то, что автовладелец может находиться далеко от своей машины, и не услышать этот звук.

Сигнализация с обратной связью

На одном из брелоков имеется жидкокристаллический экран, который отображает нынешнее положение системы. В случае если произойдет попытка вскрыть машину, сирена сразу же сработает, а на брелоке будет изображена «зона риска» . Независимо от того, что пытаются вскрыть: капот, багажник или двери и т. д.

Автомобили класса премиум оснащены датчиком объема. Этот датчик всегда срабатывает в случае любой попытки передвижения автомобиля. Надежная сигнализация с автозапуском охраняется диалоговым кодом. А система делает проверку, с нужного брелока исходит сигнал, или нет.

Высочайший уровень обеспечиваемой защищенности не дает возможности ворам без проблем вскрыть автомобиль, так как обычный кодграббер уже не подойдет. А сам владелец автомобиля может руководить системой, даже если находится на приличном расстоянии от автомобиля. К тому же, допустимо программирование добавочных функций: складывание зеркал, настраивание сидений и тому подобное.

Такая функция как предварительный запуск разрешает на расстоянии прогревать сам мотор и внутрисалонное место. Нужно лишь нажать кнопку на брелоке – и через пару минут вы сядете в теплый, нагретый автомобиль, что в особенности хорошо в зимний период года. Но существуют и иные варианты. К примеру, запуск двигателя на основе температурных показателей или по определенному времени.

GSM-сигнализация

Она находится во взаимодействии с GPS-спутником. Эту GSM-сигнализацию подключают к сотовому телефону либо защитному пульту специального устройства. Это устройство следит за дислокацией автомобиля и, если необходимо, глушит двигатель. Однако существуют и ограничения – покрытие GPS и GSM-сети. Злоумышленники могут обладать специальными «глушилками», мешающими определению местонахождения автомобиля.

Степень защиты машины зависит от времени, нужного на преодоление этих защитных систем – чем лучше сигнализация, тем больше времени нужно угонщику. У воров слишком мало времени, из-за этого при обнаружении каких-либо проблем они спешат ретироваться, а другой раз выберут машину с менее сильной защитой.

Нынешние автомобильные сигнализации с блокировкой двигателя существуют двух видов:

— энергозависимые

— энергонезависимые

Главной деталью блокирования является реле, аналоговое или цифровое. Цифровое реле более предпочтительно, потому что оно срабатывает только после подачи зашифрованного сигнала. Такой сигнал идет по штатной проводке, специальному проводу или при помощи радиоволн. Высококачественное блокирование мотора остановит даже угнанный автомобиль. Более новыми системами можно управлять при помощи телефона либо радиопередатчика.

Необходимые рекомендации:

1) Если сигнализация не очень дорогая, стоит выбирать проверенные бренды: Шериф, Пандора, СтарЛайн, Магнум и т. д.

2) Блокировок мотора должно быть несколько.

3) Лучше останавливаться на системах модульного вида: они более долговечны и безопасны.

4) Дизайн и практичность брелока не очень важны по сравнению с техническими характеристиками сигнализации.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook. Вконтакте и Instagram. все самые интересные автомобильные события в одном месте.

сама по себе срабатывает сигнализация шерхан

сломался брелок от сигнализации что делать starline

как самому поставить сигналку

сигнализации томагавк неисправности

принцип работы старлайн

как поставить на машину сигнализацию

Регуляция обратной связи в передаче сигналов клетками: уроки по терапии рака

Обзор

. 2016 фев; 50:85-94.

doi: 10.1016/j.semcdb.2015.09.024. Epub 2015 19 октября.

Лан К Нгуен 1 , Холоденко Борис Николаевич 2

Принадлежности

  • 1 Системная биология, Ирландия, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия; Кафедра биохимии и молекулярной биологии, Институт открытий в области биомедицины, Университет Монаш, Виктория 3800, Австралия. Электронный адрес: [email protected].
  • 2 Системная биология, Ирландия, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия; Институт Конвея, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия; Школа медицины и медицинских наук, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия.
    Электронный адрес: [email protected].
  • PMID: 26481970
  • DOI: 10.1016/j.semcdb.2015.09.024

Обзор

Lan K Nguyen et al. Semin Cell Dev Biol. 2016 Февраль

. 2016 фев; 50:85-94.

doi: 10.1016/j.semcdb.2015.090,024. Epub 2015 19 октября.

Авторы

Лан К Нгуен 1 , Холоденко Борис Николаевич 2

Принадлежности

  • 1 Системная биология, Ирландия, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия; Кафедра биохимии и молекулярной биологии, Институт открытий в области биомедицины, Университет Монаш, Виктория 3800, Австралия. Электронный адрес: [email protected].
  • 2 Системная биология, Ирландия, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия; Институт Конвея, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия; Школа медицины и медицинских наук, Университетский колледж Дублина, Белфилд, Дублин 4, Ирландия. Электронный адрес: [email protected].
  • PMID: 26481970
  • DOI: 10.1016/j.semcdb.2015.09.024

Абстрактный

Понятие обратной связи является фундаментальным для понимания сетей передачи сигналов. Петли обратной связи ослабляют или усиливают сигналы, изменяют динамику сети и модифицируют отношения ввода-вывода между сигналом и целью. Отрицательная обратная связь обеспечивает устойчивость к шуму и адаптацию к возмущениям, но, будучи обоюдоострым мечом, может помешать эффективному ингибированию пути лекарственным средством. Положительная обратная связь вызывает сетевые ответы, подобные переключателям, и может преобразовывать аналоговые входные сигналы в цифровые выходные, запуская решения о судьбе клеток и фенотипические изменения. Мы показываем, как множество белок-белковых взаимодействий создает скрытые петли обратной связи в каскадах передачи сигнала. Медикаментозное лечение, нарушающее регуляцию обратной связи, может вызвать неожиданные побочные эффекты. Комбинаторные молекулярные взаимодействия, генерируемые перекрестными путями и петлями обратной связи, часто обходят блокаду, вызванную таргетной терапией против онкогенных мутантных киназ. Мы обсуждаем механизмы лекарственной устойчивости, вызванной сетевой адаптацией, и предполагаем, что разработка эффективных комбинаций лекарств требует понимания того, как петли обратной связи модулируют реакцию на лекарства.

Ключевые слова:

Лекарственная устойчивость, передача сигнала, сетевая динамика; Регулировка обратной связи; математическое моделирование; Сетевой анализ; Стабильность систем.

Copyright © 2015 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Похожие статьи

  • Механизмы мутационного и сетевого уровня, лежащие в основе устойчивости к ингибиторам противораковых киназ.

    Манчини М., Ярден Ю. Манчини М. и др. Semin Cell Dev Biol. 2016 фев; 50: 164-76. doi: 10.1016/j.semcdb.2015.09.018. Epub 2015 30 сентября. Semin Cell Dev Biol. 2016. PMID: 26428295 Обзор.

  • Математическая модель передачи сигналов TGF-β: обратная связь соответствует переключению сигнала.

    Хатиби С., Чжу Х.Дж., Вагнер Дж., Тан К.В., Мэнтон Дж.Х., Берджесс А.В. Хатиби С. и др. BMC Сист Биол. 2017 13 апреля; 11(1):48. дои: 10.1186/с12918-017-0421-5. BMC Сист Биол. 2017. PMID: 28407804 Бесплатная статья ЧВК.

  • Долговечность терапии, направленной на киназу — сетевая перспектива ответа и резистентности.

    Мюррей Б.В., Миллер Н. Мюррей Б.В. и соавт. Мол Рак Тер. 2015 Сентябрь; 14(9):1975-84. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-15-0088. Epub 2015 11 августа. Мол Рак Тер. 2015. PMID: 26264276 Обзор.

  • Обратная связь и избыточность в передаче сигналов рецепторной тирозинкиназы: актуальность для лечения рака.

    Сан К., Бернардс Р. Сан С и др. Тенденции биохимических наук. 2014 окт; 39 (10): 465-74. doi: 10.1016/j.tibs.2014.08.010. Epub 2014, 16 сентября. Тенденции биохимических наук. 2014. PMID: 25239057 Обзор.

  • Последствия обратной связи в передаче сигнала для таргетной терапии.

    Клингер Б., Блютген Н. Клингер Б. и др. Биохим Сок Транс. 2014 авг; 42 (4): 770-5. дои: 10.1042/BST20140130. Биохим Сок Транс. 2014. PMID: 25109956 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Критический переход и реверсия туморогенеза.

    Шин Д., Чо К.Х. Шин Д и др. Эксп Мол Мед. 3 апреля 2023 г. doi: 10.1038/s12276-023-00969-3. Онлайн перед печатью. Эксп Мол Мед. 2023. PMID: 37009794 Обзор.

  • Геометрия гиперграфа отражает динамику более высокого порядка в сетях взаимодействия белков.

    Мургас К.А., Саукан Э., Сандху Р. Мургас К.А. и соавт. Научный представитель 3 декабря 2022 г .; 12 (1): 20879. doi: 10.1038/s41598-022-24584-w. Научный представитель 2022. PMID: 36463292 Бесплатная статья ЧВК.

  • Роль петель обратной связи в таргетной терапии рака поджелудочной железы.

    Гу В., Шен Х., Се Л., Чжан Х., Ян Дж. Гу В. и др. Фронт Онкол. 2022 16 мая; 12:800140. doi: 10.3389/fonc.2022.800140. Электронная коллекция 2022. Фронт Онкол. 2022. PMID: 35651786 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

  • Перестройка сети, адаптивное сопротивление и стратегии борьбы с раком молочной железы.

    Кремерс К.Г., Нгуен Л.К. Cremers CG, et al. Сопротивляемость лекарствам от рака. 2019 19 декабря; 2(4):1106-1126. doi: 10.20517/cdr.2019.60. Электронная коллекция 2019. Сопротивляемость лекарствам от рака. 2019. PMID: 35582276 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

  • Перекрестная связь между p53 и передачей сигналов Wnt при раке.

    Сяо К., Вернер Дж., Венкатачалам Н., Бунекамп К.Е., Эберт М.П., ​​Чжан Т. Сяо Кью и др. Биомолекулы. 2022 15 марта; 12 (3): 453. doi: 10.3390/biom12030453. Биомолекулы. 2022. PMID: 35327645 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Циклы положительной и отрицательной обратной связи в биологии

Обратная связь определяется как информация, полученная о реакции на продукт, которая позволяет модифицировать продукт. Таким образом, петли обратной связи представляют собой процесс, посредством которого изменение в системе приводит к аварийному сигналу, который приводит к определенному результату. Этот результат либо увеличит изменения в системе, либо уменьшит их, чтобы вернуть систему в нормальное состояние. Остается несколько вопросов: как работают эти системы? Что такое положительный отзыв? Что такое отрицательный отзыв? Где мы находим эти системы в природе?

Биологические системы работают на основе механизма входов и выходов, каждый из которых вызван и вызывает определенное событие. Петля обратной связи — это биологическое явление, при котором выход системы усиливает систему (положительная обратная связь) или тормозит систему (отрицательная обратная связь). Петли обратной связи важны, потому что они позволяют живым организмам поддерживать гомеостаз . Гомеостаз — это механизм, который позволяет нам поддерживать нашу внутреннюю среду относительно постоянной — не слишком горячей или слишком холодной, не слишком голодной или усталой. Уровень энергии, необходимый организму для поддержания гомеостаза, зависит от типа организма, а также от среды, в которой он обитает. Например, хладнокровная рыба поддерживает свою температуру на том же уровне, что и окружающая ее вода, и поэтому ей не нужно контролировать свою внутреннюю температуру. Сравните это с теплокровным китом в той же среде: ему нужно поддерживать температуру тела выше, чем температура воды вокруг него, и поэтому он затрачивает больше энергии на регулирование температуры. Это разница между эктотермы и эндотермы : эктотермы используют температуру окружающей среды для контроля своей внутренней температуры (например, рептилии, амфибии и рыбы), тогда как эндотермы используют гомеостаз для поддержания своей внутренней температуры. Эндотермы могут поддерживать свой метаболизм с постоянной скоростью, обеспечивая постоянное движение, реакцию и внутренние процессы, тогда как экзотермы не могут поддерживать свой метаболизм с постоянной скоростью. Это означает, что их движение, реакция и внутренние процессы зависят от адекватного внешнего тепла, но это также означает, что им требуется меньше энергии в виде пищи, поскольку их тела не сжигают топливо постоянно.

Петли обратной связи также могут возникать в большей степени: на уровне экосистемы поддерживается форма гомеостаза. Хорошим примером этого является цикл популяций хищников и жертв: бум популяций жертв будет означать больше пищи для хищников, что приведет к увеличению численности хищников. Затем это приведет к чрезмерному хищничеству, и популяция добычи снова сократится. Популяция хищников в ответ уменьшится, ослабив давление на популяцию жертв и позволив ей прийти в норму. См. рис. 1. Другой пример — так называемая «эволюционная гонка вооружений», когда хищник и его жертва постоянно пытаются переиграть друг друга. Одним из таких отношений является отношение нектароядных птиц к цветам, которыми они питаются. У птиц развиваются длинные клювы, чтобы получить доступ к нектару внутри цветка. В ответ цветок приобретает все более и более длинную трубчатую форму, пытаясь помешать птице добраться до нектара. Птица отвечает, развивая еще более длинный клюв. И так продолжается.

Источник изображения: Wikimedia Commons

Рисунок 1. Тенденции популяций хищников и жертв.

Петли положительной обратной связи

Петля положительной обратной связи возникает в природе, когда продукт реакции приводит к усилению этой реакции. Если мы посмотрим на систему, находящуюся в гомеостазе, петля положительной обратной связи отдаляет систему от цели равновесия. Он делает это, усиливая эффекты продукта или события, и возникает, когда что-то должно произойти быстро.

Пример 1: Созревание фруктов

В природе существует удивительный эффект, когда дерево или куст внезапно созревают со всеми своими фруктами или овощами без какого-либо видимого сигнала. Это наш первый пример петли положительной биологической обратной связи. Если мы посмотрим на яблоню, на которой много яблок, кажется, что за одну ночь все они переходят от незрелых к спелым, а затем к перезрелым. Это начнется с первого созревшего яблока. После созревания он выделяет газ, известный как этилен (C 2 H 4 ) через его кожу. Под воздействием этого газа созревают и яблоки рядом с ним. После созревания они тоже производят этилен, который продолжает созревать в остальной части дерева, создавая эффект, очень похожий на волну. Эта петля обратной связи часто используется при производстве фруктов, когда яблоки подвергаются воздействию искусственного газа этилена, чтобы ускорить их созревание.

Рисунок 2: Процесс созревания яблок представляет собой петлю положительной обратной связи.

Пример 2: Роды

Когда начинаются роды, головка ребенка опускается вниз, что приводит к повышенному давлению на шейку матки. Это стимулирует рецепторные клетки посылать химический сигнал в мозг, позволяя высвобождать окситоцин. Этот окситоцин диффундирует к шейке матки через кровь, где он стимулирует дальнейшие сокращения. Эти сокращения стимулируют дальнейший выброс окситоцина, пока ребенок не родится.

Рисунок 3: Схватки во время родов возникают в результате положительной обратной связи.

Пример 3: Свертывание крови

При разрыве или повреждении ткани выделяется химическое вещество. Это химическое вещество вызывает активацию тромбоцитов в крови. Как только эти тромбоциты активируются, они выделяют химическое вещество, которое сигнализирует об активации большего количества тромбоцитов, пока рана не свернется.

Рис. 4. Процесс свертывания крови в ране представляет собой петлю положительной обратной связи.

Петли отрицательной обратной связи

Петля отрицательной обратной связи возникает в биологии, когда продукт реакции приводит к ослаблению этой реакции. Таким образом, петля отрицательной обратной связи приближает систему к цели стабильности или гомеостаза. Петли отрицательной обратной связи отвечают за стабилизацию системы и обеспечивают поддержание устойчивого стабильного состояния. Реакция регулирующего механизма противоположна выходу события.

Пример 1: Регулирование температуры

Регулирование температуры у человека происходит постоянно. Нормальная температура человеческого тела составляет приблизительно 98,6°F. Когда температура тела поднимается выше этого значения, в организме начинают потеть два механизма, и происходит расширение сосудов, что позволяет большей площади поверхности крови подвергаться воздействию более прохладной внешней среды. Когда пот охлаждается, он вызывает испарительное охлаждение, а кровеносные сосуды вызывают конвективное охлаждение. Нормальная температура восстанавливается. Если эти механизмы охлаждения продолжатся, тело станет холодным. Механизмы, которые затем срабатывают, — это образование мурашек по коже и сужение сосудов. Мурашки у других млекопитающих приподнимают волосы или мех, позволяя сохранять больше тепла. У людей они стягивают окружающую кожу, уменьшая (незначительно) площадь поверхности, с которой теряется тепло. Вазоконстрикция гарантирует, что только небольшая площадь поверхности вен подвергается воздействию более низкой температуры наружного воздуха, сохраняя тепло. Нормальная температура восстанавливается.

Рисунок 5: Процесс регулирования температуры у человека представляет собой петлю отрицательной обратной связи.

Пример 2: Регуляция артериального давления (барорефлекс)

Артериальное давление должно оставаться достаточно высоким, чтобы перекачивать кровь во все части тела, но не настолько высоким, чтобы при этом вызвать повреждения. Пока сердце работает, барорецепторы определяют давление крови, проходящей через артерии. Если давление слишком высокое или слишком низкое, химический сигнал отправляется в мозг через языкоглоточный нерв. Затем мозг посылает химический сигнал сердцу, чтобы отрегулировать скорость перекачивания: если кровяное давление низкое, частота сердечных сокращений увеличивается, а если артериальное давление высокое, частота сердечных сокращений уменьшается.

Пример 3: Осморегуляция

Осморегуляция относится к контролю концентрации различных жидкостей в организме для поддержания гомеостаза. Мы снова рассмотрим пример рыбы, живущей в океане. Концентрация соли в воде, окружающей рыбу, намного выше, чем в жидкости, содержащейся в рыбе. Эта вода поступает в организм рыбы диффузно через жабры, при потреблении пищи и при питье. Кроме того, поскольку концентрация соли снаружи выше, чем внутри рыбы, происходит пассивная диффузия соли в рыбу и воды из рыбы. В этом случае концентрация соли в рыбе слишком высока, и ионы соли должны выделяться с экскрецией. Это происходит через кожу и с очень концентрированной мочой. Кроме того, высокие уровни солей в крови удаляются посредством активного транспорта хлорид-секретирующими клетками в жабрах. Таким образом поддерживается правильная концентрация соли.

Рисунок 6: Процесс осморегуляции у морских рыб представляет собой постоянную отрицательную обратную связь.

Положительная и отрицательная обратная связь

Основное различие между положительной и отрицательной обратной связью заключается в их реакции на изменение: положительная обратная связь усиливает изменения, а отрицательная обратная связь уменьшает их. Это означает, что положительная обратная связь приведет к большему количеству продукта: больше яблок, больше сокращений или больше тромбоцитов. Отрицательная обратная связь приведет к меньшему количеству продукта: меньшему количеству тепла, меньшему давлению или меньшему количеству соли. Положительная обратная связь движется от целевой точки, а отрицательная обратная связь движется к цели.

  Почему важна обратная связь?

Без обратной связи гомеостаз невозможен. Это означает, что организм теряет способность к саморегуляции своего организма. Механизмы отрицательной обратной связи более распространены в гомеостазе, но петли положительной обратной связи также важны. Изменения в петлях обратной связи могут привести к различным проблемам, включая сахарный диабет.

Рисунок 7: При нормальном цикле глюкозы повышение уровня глюкозы в крови, определяемое поджелудочной железой, приводит к тому, что бета-клетки поджелудочной железы секретируют инсулин до тех пор, пока не будет достигнут нормальный уровень глюкозы в крови. В то время как при обнаружении низкого уровня глюкозы в крови альфа-клетки поджелудочной железы выделяют глюкагон, чтобы поднять уровень глюкозы в крови до нормального уровня.

При диабете 1 типа бета-клетки не работают. Это означает, что когда уровень глюкозы в крови повышается, выработка инсулина не запускается, и поэтому уровень глюкозы в крови продолжает расти. Это может привести к таким симптомам, как помутнение зрения, потеря веса, гипервентиляция, тошнота и рвота, среди прочих. При диабете 2 типа хронический высокий уровень глюкозы в крови возникает в результате неправильного питания и отсутствия физических упражнений. Это приводит к тому, что клетки больше не распознают инсулин, и поэтому уровень глюкозы в крови продолжает расти.

Завершение циклов положительной и отрицательной обратной связи

Петли обратной связи — это биологические механизмы, посредством которых поддерживается гомеостаз. Это происходит, когда продукт или результат события или реакции изменяет реакцию организма на эту реакцию. Положительная обратная связь возникает, чтобы увеличить изменение или результат: результат реакции усиливается, чтобы он происходил быстрее. Отрицательная обратная связь возникает, чтобы уменьшить изменение или результат: результат реакции уменьшается, чтобы вернуть систему в стабильное состояние. Некоторыми примерами положительной обратной связи являются сокращения при рождении ребенка и созревании плода; примеры отрицательной обратной связи включают регуляцию уровня глюкозы в крови и осморегуляцию.

Ищете практику биологии?

Начните подготовку к биологии вместе с Альбертом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *