Negativní zpětná vazba cvičení a srdeční frekvence

Ať už jste v klidu nebo cvičení, musí fyziologické funkce zůstat v úzkém rozmezí, abyste přežili. Záporné smyčky zpětné vazby usilují o zachování fyziologických parametrů, jako je srdeční frekvence v tomto cílovém rozsahu nebo homeostatické žádané hodnoty. Například průměrná klidová srdeční frekvence by měla zůstat mezi 60 až 100 údery za minutu, podle National Institutes of Health. Bez negativních smyček zpětné vazby by byla malá regulace zásadních fyziologických funkcí.

Video dne

Pozadí

Záporná zpětná smyčka funguje úpravou výstupu, jako je srdeční frekvence, v reakci na změnu vstupu, jako je krevní tlak. Základní smyčka se skládá z receptoru, řídicího centra a efektoru. Pokud jste v klidu a váš krevní tlak se zvyšuje, tlakové receptory ve vašich karotidních tepnách detekují tuto změnu ve vstupu a posílají nervové impulsy do mozku mozku nebo řídícího centra. To signalizuje mozku, aby se snížily nervové impulzy, které stimulují vaši srdeční svaly, efektor, aby se uzavřely. Vaše srdce kontrahuje pomaleji a váš výkon nebo srdeční frekvence klesá, což způsobuje klesající krevní tlak na cílové úrovni.

Cvičení a srdeční frekvence

Když cvičíte, vaše svalové tkáně přeměňují živiny, jako je glukóza, na chemickou energii v procesu nazvaném aerobní buněčné dýchání. Aerobní dýchání vyžaduje kyslík, takže vaše svalové tkáně vyžadují více kyslíku, aby si udrželi vyšší výkon při výkonu. Kyslík vstupuje do plic a váže se na hemoglobin v krvi, který ho přenáší do svalové tkáně. Vaše tělo zvyšuje srdeční frekvenci a krevní tlak při cvičení ke zvýšení průtoku krve do svalové tkáně a uspokojení zvýšené poptávky po kyslíku.

Cvičení a negativní zpětná vazba

Zvýšení srdeční frekvence a krevní tlak při cvičení není fyziologicky abnormální; vaše tělo zvyšuje tok krve do svalové tkáně v reakci na zvýšenou potřebu kyslíku. Homeostatické nastavené hodnoty srdeční frekvence a krevního tlaku se proto "vynulují" výše. Například při intenzivním cvičení může vaše srdeční frekvence v závislosti na vaší věkové a fyzické úrovni zvýšit až na 200 tepů za minutu, podle Cleveland Clinic. Záporné smyčky zpětné vazby pak působí k udržení srdeční frekvence a krevního tlaku v těchto nových vyšších cílových rozmezích. Po cvičení vaše svalové tkáně již nevyžadují tolik kyslíku a vaše homeostatické body jsou obnoveny zpět na původní cílové rozsahy.

Úvahy

Při cvičení působí negativní zpětné smyčky k udržení homeostatických hodnot jiných než srdeční frekvence a krevní tlak.Například vaše pH v krvi musí zůstat v úzkém rozmezí od 7 35 do 7 45, aby se objevily zásadní fyziologické procesy. Když cvičíte, vaše svalové tkáně spotřebovávají kyslík a produkují oxid uhličitý jako odpadní produkt. Oxid uhličitý je kyselý a když se ve vašem těle hromadí, vaše pH v krvi klesá. Chemoreceptory ve vašich krevních cévách zjišťují tuto změnu pH a signalizují Vašemu mozku zvýšení rychlosti respirace vašich plic, takže rychleji dýcháte nadbytek oxidu uhličitého a zvyšujete pH v krvi v cílovém rozsahu.