46. Physiologische Regelkreise

Physiologisch geschlossene Regelkreise bilden eine spezielle Klasse von Medizinprodukten (PCLC Physiological Closed‐Loop Controlled Medical Devices), bei denen der menschliche Körper einen wesentlichen Teil des Systems darstellt [1]. PCLCs unterstützen oder ersetzen dabei in der Regel Aufgaben des menschlichen Körpers zur Aufrechterhaltung des inneren Milieus (z. B. pH‐Wert, Körperkerntemperatur, Hormongehalt etc.) welches ein Überleben der Zellen im menschlichen Körper sicherstellt.

In einem gesunden menschlichen Körper hält der Prozess der Homöostase diese Körperfunktionen aufrecht. Trotz schwankender Versorgung sowie sich verändernder äußerer und innerer Rahmenbedingungen sorgen zahlreiche sich gegenseitig beeinflussende Regelkreise im menschlichen Körper dafür, dass die wesentlichen physiologischen Größen in engen Grenzen gehalten werden. Die Struktur dieser homöostatischen Regelkreise ähnelt dem Aufbau eines klassischen Regelkreises. Die zu regelnde Größe wird über einen Rezeptor erfasst und entweder „leitungsgebunden“ über Nervenbahnen oder „kabellos“ über Hormone an den Regler übertragen. Der dort ermittelte Stelleingriff kann anschließend von einem Stellglied umgesetzt werden. Dieses besteht je nach Regelkreis z. B. aus einem Muskel (Atmung) oder einem hormonproduzierenden Organ wie der Schilddrüse, der Bauchspeicheldrüse oder der Nebenniere [2].