正反馈和负反馈调节的比较

正反馈和负反馈调节

体内的控制系统包括非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统，但大纲只要求掌握反馈控制系统。反馈控制系统分负反馈控制系统和正反馈控制系统。在正常人体内，大多数情况下为负反馈调节。

负反馈控制系统正反馈控制系统

比

例

大多数情况下的控制机制少数情况下的控制机制

定义反馈信息与控制信息作用性质

相反的反馈

反馈信息与控制信息作用性质

相同的反馈

作

用

起纠正、减弱控制信息的作用起加强控制信息的作用

举例①减压反射

②肺牵张反射

③动脉压感受性反射

④代谢增强时O2及CO2浓度的

调节

⑤甲亢时TSH分泌减少

①排尿反射、排便反射

②血液凝固过程

③神经纤维膜上达到阈电位时

Na+通道开放④分娩过程

⑤胰蛋白酶原激活的过程

反馈控制系统

反馈控制系统（feedback control system）是一种“闭环”系统，即控制部分发出信号，指示受控部分活动，而受控部分的活动可被一

定的感受装置感受，感受装置再将受控部分的活动情况作为反馈信号送回到控制部分，控制部分可以根据反馈信号来改变自己的活动，调整对受控部分的指令，因而能对受控部分的活动进行调节。可见，在这样的控制系统中，控制部分和受控部分之间形成一个闭环联系。在反馈控制系统中，反馈信号对控制部分的活动可发生不同的影响，从而实现对受控部分活动的调节。如果经过反馈调节，受控部分的活动向和它原先活动相反的方向发生改变，这种方式的调节称为负反馈（n egative feedback)调节；相反，如果反馈调节使受控部分继续加强向原来方向的活动，则称为正反馈（positive feedback)调节。在正常人体内，绝大多数控制系统都是负反馈方式的调节，只有少数是正反馈调节。

（一）负反馈控制系统

当一个系统的活动处于某种平衡或稳定状态时，如果因某种外界因素使该系统的受控部分活动增强，则该系统原先的平衡或稳定状态遭受破坏。在存在负反馈控制机制的情况下，如果受控部分的活动增强，可通过相应的感受装置将这个信息反馈给控制部分；控制部分经分析后，发出指令使受控部分的活动减弱，向原先的平衡状态的方向转变，甚至完全恢复到原先的平衡状态。反之，如果受控部分的活动过低，则可以通过负反馈机制使其活动增强，结果也是向原先平衡状态的方向恢复。所以，负反馈控制系统的作用是使系统的活动保持稳定。机体的内环境和各种生理活动之所以能够维持稳态，就是因为体内许多负反馈控制系统的存在和发挥作用。举例来说，脑内的心血管

活动中枢通过交感神经和迷走神经控制心脏和血管的活动，使动脉血压维持在一定的水平。当由于某种原因使心脏活动增强、血管收缩而导致动脉血压高于正常时，动脉压力感受器就立即将这一信息通过传人神经反馈到心血管中枢，心血管中枢的活动就会发生相应的改变，使心脏活动减弱，血管舒张，于是动脉血压向正常水平恢复。在另一些情况下，例如当人体由卧位转变为立位时，体内有一部分血液滞留在下肢静脉内，使单位时间内流回心脏的血量减少，动脉血压降低；此时动脉压力感受器传人中枢的神经冲动立即减少，使心血管中枢活动发生改变，其结果是心脏活动加强，血管收缩，动脉血压回升至原先的水平。在后面的各章中，将会讲到许多负反馈调节的例子。许多内分泌细胞也受到各种负反馈机制的调控，使其活动能够维持在一定的水平（见第十一、十二章）。

体内许多负反馈调节机制中都设置了一个“调定点”（set point），负反馈机制对受控部分活动的调节就以这个调定点为参照水平，即规定受控部分的活动只能在靠近调定点的一个狭小范围内变动。在上述动脉血压的负反馈调节机制中，就有一个动脉血压的调定点（见第四章）。假如正常情况下动脉血压的调定点设置在100mmHg,则当各种原因使血压偏离这个水平时，上述的负反馈机制就会使血压重新回到接近100mmHg的水平。在不同的条件下，调定点是可以发生变动的。例如，在原发性高血压病人中，血压的调定点被设置在较高的水平，因此动脉血压就保持在一个高于正常的水平。生理学中将调定点发生变动的过程称为重调定（resetting）。

《二）正反馈控制系统

在正反馈的情况下，受控部分的活动如果增强，通过感受装置将此信息反馈至控制部分，控

制部分再发出指令，使受控部分的活动更加加强，如此循环往复，使整个系统处于再生状态。可

见，正反馈控制的特性不是维持系统的稳态或平衡，而是破坏原先的平衡状态。前文已经提到，在正常生理情况下，体内的控制系统绝大多数都是负反馈控制系统，它们在维持内环境稳态中起重要作用；而正反馈控制系统则仅有很少几个，例如，在血液章中将会讲到，血液凝固是正反馈控制。当一处血管破裂时，各种凝血因子相继激活，最后形成血凝块，将血管破口封住（见第三章）。又如，在正常分娩过程中，子宫收缩导致胎儿头部下降并牵张子宫颈，子宫颈部受牵张时可进一步加强子宫收缩，再使胎儿头部进一步牵张子宫颈，子宫颈牵张再加强子宫收缩，如此反复，直至整个胎儿娩出。在第二章中将会讲到，神经细胞产生动作电位的过程中，细胞膜钠通道的开放和钠离子内流互相促进，也是正反馈控制。

在病理情况下，则会有许多正反馈的情况发生。例如，在大量失血时，心脏射出的血量减少，

血压明显降低，冠状动脉的血流鼻就减少，使心肌收缩力减弱，心脏射出的血量就更少，如此反

复，最后可导致死亡。在这个过程中，心脏活动减弱，经过反馈控制，使心脏活动更弱，所以是正

反馈。这类反馈控制过程常称为恶性循环（vicious circle）。