Negativne tjelesne aktivnosti i srčane stope

Bilo da ste na odmoru ili vježbanju, fiziološke funkcije moraju ostati unutar uskog raspona kako biste preživjeli. Negativne povratne petlje rade kako bi zadržali fiziološke parametre poput brzine otkucaja srca unutar ovog ciljnog raspona ili homeostatske zadane točke. Na primjer, prosječna stopa otkucaja srca trebala bi ostati između 60 i 100 otkucaja u minuti, prema National Institutes of Health. Bez negativnih povratnih petlji, bilo bi malo regulacije ključnih fizioloških funkcija.

Video dana

Pozadina

Negativna petlja povratne veze radi podešavanjem izlaza, poput brzine otkucaja srca, kao odgovor na promjenu ulaza, poput krvnog tlaka. Osnovna petlja sastoji se od receptora, kontrolnog centra i efektora. Ako ste u mirovanju i povećava se krvni tlak, receptori tlaka u vašim karotidnim arterijama otkrivaju ovu promjenu ulaza i šalju živčane impulse u moždinu mozga ili kontrolnog centra. To signalizira da mozak smanjuje živčane impulse koji stimuliraju vaš srčani mišić, efektor, ugovore. Vaše srce polako spora, a izlaz ili otkucaji srca se smanjuju, uzrokujući snižavanje krvnog tlaka unutar ciljanih razina.

Kada vježbate, tkiva mišića pretvore hranjive tvari poput glukoze u kemijsku energiju u procesu koji se naziva aerobno stanično disanje. Aerobno disanje zahtijeva kisik, pa vaša mišićna tkiva zahtijevaju više kisika kako bi održali veću energiju tijekom vježbanja. Kisik ulazi u pluća i veže se na hemoglobin u krvi, koji ga prenosi u mišićno tkivo. Vaše tijelo povećava brzinu otkucaja srca i krvni tlak kada vježbate kako biste povećali protok krvi u mišićno tkivo i zadovoljili povećanu potražnju za kisikom.

Tjelovježba i negativna povratna informacija

Povećanje brzine otkucaja srca i krvnog tlaka tijekom vježbanja nije fiziološki abnormalan; vaše tijelo povećava protok krvi u mišićno tkivo kao odgovor na povećanu potražnju za kisikom. Stoga se homeostatske postavljene točke otkucaja srca i krvnog tlaka "vraćaju" više. Na primjer, kada vježbate snažno, broj otkucaja srca može se povećati na čak 200 otkucaja u minuti, ovisno o vašoj dobi i razini fitnessa, prema Cleveland Clinic. Negativne povratne petlje potom djeluju na održavanje brzine otkucaja srca i krvnog tlaka u novim višim ciljnim rasponima. Nakon što vježbate mišićno tkivo više ne zahtijevaju toliko kisika, a vaše homeostatske postavljene točke se vraćaju natrag do njihovih originalnih ciljnih raspona.

Razmatranja

Kad vježbate, petlje negativne povratne veze rade za održavanje vrijednosti homeostatske vrijednosti osim brzine otkucaja srca i krvnog tlaka.Na primjer, pH vaše krvi mora ostati unutar uskog raspona od 7,35 do 7,45 za ključne fiziološke procese. Kada vježbate, tkiva mišića troše kisik i proizvode ugljični dioksid kao otpadni proizvod. Ugljični dioksid je kiseli, a kada se akumulira u vašem tijelu, pH vaše krvi smanjuje. Chemoreceptori u vašim krvnim žilama otkrivaju ovu promjenu pH i signaliziraju vašem mozgu da povećaju brzinu disanja vaših pluća, tako da ubrzavate višak ugljičnog dioksida i povećate pH vrijednosti krvi unutar ciljnog raspona.