בקרה של תהליכים באמצעות מנגנון משוב

1. בקרה של תהליכים באמצעות מנגנון משוב המונח משוב(feedback) נגזר מהשורש ש.ו.ב., "להשיב" (במשמעות "להחזיר"). בתהליך המווסת באמצעות מנגנוני משוב תוצאת התהליך משפיעה על פעולת הגורמים שהביאו לתוצאה.

3. דוגמא למנגנון משוב – שמירת טמפרטורת המים בדוד חימום חשמלי מערכת חימום מים מורכבת מכמה מרכיבים: • דוד מבודד לאגירת מים, ולו שני פתחים: האחד לכניסת מים מהמערכת הכללית והשני ליציאתם. • תרמוסטט – וסת טמפ', המורכב משתי יחידות: האחת קולטת את השינויים בטמפ' המים בדוד, והשנייה מכבה או מפעילה את גוף החימום בהתאם לערך שאליו מכוון התרמוסטט. • גוף חימום

4. נניח שהערך שאליו מכוון התרמוסטט הוא 75oc • כאשר מעונינים להתקלח , לוחצים על המתג המפעיל את דוד החימום החשמלי. • בתרמוסטט נקלט כי טמפ' המים נמוכה מ 75oc • כתוצאה מכך מופעל גוף החימום. • פעולת גוף החימום מביאה לעלייה בטמפ' המים. • המידע על הטמפ' נקלט באמצעות התרמוסטט. • כל עוד טמפ' המים נמוכה מ 75oc מופעל גוף החימום. • עד מתי יופעל גוף החימום? כיצד מבוקרת פעולתו? • כאשר הטמפ' מגיעה ל 75oc מפסיק התרמוסטט את פעולת גוף החימום. • הירידה בטמפ' המים תגרום שוב להפעלת גוף החימום וחוזר חלילה.

5. טמפרטורת המים בדוד נקלטת על ידי תרמוסטט כן האם טמפרטורת המים נמוכה מ- 75oc משוב הפעלת לא גוף חימום נפסקת פעולת שינוי בטמפרטורת המים בדוד

6. מנגנון משוב • בקבוצת חולדות נקבות בוגרות הוסרה בלוטת הורמון שנסמנה באות A. בהשוואה לקבוצת הביקורת התברר כי איבר B, שגם הוא בלוטת הורמון ואיבר C הפסיקו לפעול. • מניסוי זה ניתן להסיק שבלוטה A הינה גורם חיובי בהפעלת איברים Bו – C.

7. C1 C2 A B • לחולדה שהוסרה ממנה בלוטה A, הוזרקה תמצית של איבר B. • הסתבר שהזרקת התמצית גרמה לאיבר C שיפעל. • בחולדה נקבה, איבר C עובר שני שלבים: C1 ו C2. • במשך מספר ימים הוא נמצא במצבC1 ואחר-כך הוא עובר למצב C2שנמשך מספר ימים, וחוזר חלילה. • ממצב C2 ישנו מעבר חזרה למצב C1. • בתרשים מתוארת בקרת איבר C.

8. משוב שלילי • איזה מצב C1או C2 מבוקר על ידי בלוטה B? • הסירו את בלוטה A ואת בלוטה B ומצאו שבהעדרם איבר C נשאר במצב C1. • מכאן הסיקו שמצב C2 נובע כתוצאה מפעילות הורמון המופרש מבלוטה B. • כיצד אם כן, מתרחשת החזרה של איבר Cלמצב C1 למרות נוכחות בלוטות A ו B בחולדה נורמלית.

9. הורמון a הורמון b בלוטה A בלוטה B C1 לולאת משוב C2 • בלוטה A מפרישה הורמון a. הורמון a מגרה את בלוטה B ליצר ולהפריש הורמון b. • הורמון b פועל על איבר C כך שאיבר Cעובר ממצבC1למצב C2. • הורמון b מגיע לריכוז גבוה בדם המעכב את בלוטה A • הורמון a אינו מופרש ונפסקת פעילות בלוטה B, הורמון b אינו מגיע לאיבר Cולכן איברC חוזר למצב C1. • כשאיבר C חוזר למצבC1 מוסר העיכוב של בלוטה A ע"י הורמון b והמעגל חוזר שנית. מעכב

10. משוב חיובי • במשוב חיובי מתרחש תהליך של הגברה. עלייה בפעילות תאי המטרה מגבירה את הפרשת ההורמון מבלוטת ההפרשה. העלייה בריכוז ההורמון גורמת להגברה נוספת של פעילות אי המטרה וחוזר חלילה.

11. דוגמא: תהליך הלידה מווסת ע"י מנגנון של משוב חיובי המביא להגברת צירי הלידה. מערכת העצבים היפופיזה מעודד אוקסיטוצין התכווצויות שרירי הרחם ראש העובר מגיע לצוואר הרחם