CONEXIUNEA INVERSA - ORGANISM ANIMAL

Conexiunea inversa - ORGANISM ANIMAL

Elementul esential al oricarui sistem de autoreglare este conexiunea inversa, numita si "retroactiune" sau feed-back. Ea poate fi definita ca transportul de informatie de la marimea de iesire catre cea de intrare in sistem, fie ca totalitatea elementelor materiale ce asigura aceasta circulatie. Prin intermediul ei, se compara, continuu, efectul produs cu marimea de intrare.

Conexiunea inversa poate fi negativa sau pozitiva.

Conexiunea inversa negativa se opune, prin efectele ei, marimii de iesire. Diminueaza abaterile de la normal ale acesteia, produse de perturbatii, corectand-o. Functionand in constanta, genereaza stabilitate. Rolul ei principal este, deci, de a mentine la valori relativ constante parametrii functionali ai organismului, identificati ca marimi de iesire ale sistemului. Este insa o stabilitate relativa, deoarece ea implica oscilatii in jurul unei medii teoretice. Daca aceste oscilatii sunt mici, ele nu afecteaza stabilitatea sistemului. Dimpotriva, slabirea conexiunii inverse negative duce la amplificarea acestor oscilatii in sistemele tehnice si biologice. In sens larg, pastrarea constantelor biologice - numita homeostazie - este principalul camp de actiune al conexiunii inverse negative intr-un organism.

Circuitele cu conexiune inversa negativa - pe care se bazeaza interactiunile endocrine si nervoase - sunt formate din: dispozitiv de comanda, dispozitiv comandat si circuite (direct si de reactie interpuse intre acestea).

intrare		detector		corp de comanda		efector	iesire
				comparator

Fig. nr. 1.6. - Schema cu conexiune inversa si comparator

O schema mai complicata de circuit cu conexiune inversa negativa este aceea in care schemei precedente i se adauga un comparator (fig. nr. 1.6.), constituit din valori de referinta inscrise in programul sistemului. Cu acest program sunt comparate informatiile venite de la iesire.

Diferentele rezultate sunt considerate erori. Ele sunt transformate in "semnale de eroare", ce vor actiona asupra dispozitivului de comanda, care, la randu-i, va trimite comenzi succesive de corectie pana la anularea erorii.

In cazul unor sisteme si mai complexe, schema circuitului cu conexiune inversa negativa se complica prin aparitia unor dispozitive de amplificare, de memorie, de decizie etc.

Conexiunea inversa pozitiva, denumita feed-beforee, functioneaza "in tendinta". Adica, prin efectele ei, ea face ca o deviere intr-un anumit sens a marimii de iesire sa nu fie corectata, ci accentuata permanent pana se ajunge la o stare extrema. Daca deviatia initiala este o crestere fata de normal, marimea de iesire ajunge curand la o valoare maxima posibila pentru sistemul dat, care il va distruge. Daca insa deviatia initiala este o scadere de la normal, marimea de iesire va ajunge la o valoare minima, la anularea ei, provocand blocarea sistemului. Prin urmare, conexiunea inversa pozitiva genereaza instabilitate in ambele cazuri. Dar, adesea, starile extreme la care ar putea ajunge sistemul sunt evitate fie prin aparitia la un moment dat a unei conexiuni inverse negative ce stabilizeaza sistemul intr-o noua stare de echilibru, fie prin transformarea sistemului intr-un alt sistem (are loc o mutatie) calitativ diferit, in care conexiunea inversa pozitiva isi pierde semnificatia.

In timp ce conexiunea inversa negativa asigura stabilitatea sistemelor, conservarea noilor caractere dobandite, conexiunea inversa pozitiva produce mutatia si evolutia sistemelor.

Este de mentionat ca, contrar unor pareri mai vechi, circuitele cu conexiune inversa pozitiva sunt destul de numeroase si au un rol important in autoreglarea functiilor organismului. Unul din efectele posibile ale conexiunii inverse pozitive este aparitia unui sistem dinamic oscilant, care se afla intr-o evolutie ciclica (parcurge un sir inchis de stari succesive). In aceste sisteme autooscilante, conexiunea inversa pozitiva determina intretinerea miscarii sistemului. Astfel de sisteme oscilante sunt: contractia automata a inimii, ritmul respirator si, probabil alternanta starilor de veghe-somn.

Uneori, reglarea fiziologica este consecinta impletirii dintre sistemele cu conexiune inversa pozitiva si cele cu conexiune inversa negativa, aspect relevat in fig.nr. 1.7.