名古屋产业大学-九州共立大学

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 s ystem）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（negative 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 fe edback)
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< br>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）。