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解读负反馈回路

反馈图看起来像一圈箭头,不知道该从哪里开始描述。

本页内容
  1. 回路由哪几部分组成?
  2. 为什么叫“负”?
  3. 例题详解
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

负反馈回路(negative feedback loop)是这样一个循环:**变化被侦测到,反应对抗变化,使条件回到设定点附近。**学会读一个回路,就能读任何例子,因为体温、血糖和水分调节用的都是同一种模式。

这项技能建立在肾脏的滤过与选择性重吸收之上,并在体温调节中应用于皮肤,在血糖调节中应用于血糖。

回路由哪几部分组成?

读每个回路都用同样的五个步骤。

  1. **设定点:**身体不断回归的数值。
  2. **变化:**条件升到设定点之上或降到设定点之下。
  3. **感受器:**感受器侦测到变化,并把信息传出去。
  4. 反应:效应器(如肌肉或腺体)做出对抗变化的动作。
  5. **回复:**条件回到设定点附近,反应随之减弱。

“反馈”指的是第 5 步把信息传回第 3 步。因为条件一回复,反应就减弱,系统不会长时间过度调节。

为什么叫“负”?

因为反应朝相反方向进行。上升引起使它下降的反应,下降引起使它上升的反应。如果系统反而放大变化,那就是正反馈,身体维持稳定条件不是这样做的。

例题详解

用下面这个虚构的核心体温回路,设定点为 37.0 °C。数字是编出来展示模式的。

阶段发生了什么
设定点37.0 °C
变化体温升到 37.6 °C
感受器体温感受器侦测到上升
反应汗腺分泌更多汗水,蒸发使更多热量散失
回复体温降到 37.1 °C,出汗减少

**第一步:**说明变化的方向。体温上升,比设定点高 37.6 − 37.0 = 0.6 °C。

**第二步:**检查反应是否对抗变化。散失更多热量会使体温下降,所以反应对抗上升。这是负反馈。

**第三步:**检查回复。体温朝设定点下降了 37.6 − 37.1 = 0.5 °C,所以回路在起作用。

你可以用机制与反馈构建器练习排列这样的回路。

要留意的错误

常见的错误是只写出反应,却没说这个反应做了什么,或接下来发生什么。

错误答案:“体温上升,所以身体出汗。”

这只给了原因和反应,没说反应做了什么,也没说之后发生什么。

改正的方法是补上对抗的效果和回复:“体温升到设定点以上。感受器侦测到。汗腺做出反应,通过蒸发使身体降温,所以体温回落到设定点附近。”

自我检测

先试做,再打开答案核对。

1. 排列顺序:反应、侦测到变化、回到设定点、条件改变。

查看答案

条件改变、侦测到变化、反应、回到设定点。

2. 某个条件降到设定点以下。负反馈的反应是使它升高还是降低?

查看答案

会使它升高。负反馈的反应总是对抗变化,所以下降会引发使该条件增加的反应。

3. 在上面的虚构回路中,哪一部分是效应器?

查看答案

汗腺是效应器,因为它执行反应。

下一步

模式清楚之后,继续学习用相互竞争的效应解释体温调节,那里有两种反应同时作用。有些学生能标出回路,却在措辞上失分,我们的老师会在生物线上一对一补习中训练这种句子层面的精确度。

常见问题

什么使反馈成为“负”反馈?

反应与引起它的变化方向相反,使条件回到设定点附近。体温上升时,反应让它下降。这里的“负”不是“坏”的意思,而是指反应对抗变化。

什么是设定点?

设定点是身体不断回归的数值,例如约 37 摄氏度的核心体温。实际上数值会在它上下小幅波动,所以回路一直在纠正微小的变化。

每次都要写出感受器和效应器吗?

题目要求时就写;题目给出皮肤或胰腺等情境时,就写出相关器官。稳妥的答案要交代变化、由什么侦测、由什么做出反应,以及条件回到正常附近。

更新于:

下一步

如果你读回路时觉得明白,一写就乱,一对一的老师可以陪你逐句检查自己写的句子,把链条上的每一环收紧。

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