21.5: Feedback Loops
21.5: Terugkoppelingscircuits
In most cases, excessive hormone production is prevented by negative feedback—a loop that starts with a stimulus inducing the release of a particular substance, like a hormone, to maintain a certain level before triggering a signal that results in a decrease in further release of the hormone.
Blood-sugar Levels
For example, an increase in blood glucose levels releases the hormone insulin from beta cells of the pancreas into the bloodstream, delivering insulin to cells throughout the body. Insulin stimulates cells to take up glucose and use it for energy production. Insulin also converts and stores excess glucose as glycogen in the liver. Collectively, these actions lower blood glucose levels, and in turn, signals the pancreas to stop producing insulin.
When blood glucose levels fall below normal, for example during exercise, alpha cells of the pancreas release the hormone glucagon. Glucagon converts glycogen stored in the liver to glucose, which can then be used by other cells in the body for energy production. Glucagon also stimulates the liver to absorb amino acids from blood and convert them to glucose. An increase in blood glucose levels then signals the pancreas to stop releasing glucagon via negative feedback regulation.
In de meeste gevallen wordt overmatige hormoonproductie voorkomen door negatieve feedback - een lus die begint met een stimulus die de afgifte van een bepaalde stof, zoals een hormoon, induceert om een bepaald niveau te behouden voordat een signaal wordt geactiveerd dat resulteert in een afname van verdere afgifte van het hormoon.
Bloedsuikerniveaus
Bij een verhoging van de bloedglucosespiegels komt het hormoon insuline uit bètacellen van de alvleesklier bijvoorbeeld vrij in de bloedbaan, waardoor insuline aan cellen door het hele lichaam wordt afgegeven. Insuline stimuleert cellen om glucose op te nemen en te gebruiken voor energieproductie. Insuline zet overtollige glucose ook om als glycogeen in de lever en slaat het op. Gezamenlijk verlagen deze acties de bloedglucosespiegels en geven op hun beurt de alvleesklier een signaal om te stoppen met de productie van insuline.
Wanneer de bloedglucosespiegel onder normaal daalt, bijvoorbeeld tijdens inspanning, geven alfacellen van de alvleesklier het hormoon glucagon af. Glucagon zet glycogeen dat in de lever is opgeslagen om in glucose, dat dit niet kanze worden door andere cellen in het lichaam gebruikt voor energieproductie. Glucagon stimuleert ook de lever om aminozuren uit het bloed op te nemen en om te zetten in glucose. Een verhoging van de bloedglucosespiegels geeft de alvleesklier vervolgens het signaal om te stoppen met het vrijgeven van glucagon via negatieve feedbackregulatie.
