Negativ Feedback Övning & Hjärtpriser

Oavsett om du är i vila eller utövar, måste fysiologiska funktioner vara inom ett smalt område för att du ska kunna överleva. Negativa feedback loopar arbetar för att hålla fysiologiska parametrar som hjärtfrekvens inom detta målområde eller homeostatisk börvärde. Till exempel bör den genomsnittliga vilopulsfrekvensen vara mellan 60 och 100 slag per minut, enligt National Institute of Health. Utan negativa återkopplingsslingor skulle det finnas liten reglering av avgörande fysiologiska funktioner.

Negativa feedback loopar reglerar hjärtfrekvensen när du tränar. (Bild: Jupiterimages / Digital Vision / Getty Images)

Bakgrund

En negativ återkopplingsslinga fungerar genom att justera en utgång, såsom hjärtfrekvens, som svar på en förändring av inmatning, såsom blodtryck. En grundläggande loop består av en receptor, ett kontrollcenter och en effektor. Om du vilar och ditt blodtryck ökar, upptäcker tryckreceptorerna i dina halshinnor denna förändring i inmatning och skickar nervimpulser till medulla i din hjärna eller kontrollcenter. Detta signalerar hjärnan för att minska nervimpulser som stimulerar din hjärtmuskula, en effektor, att komma i kontakt. Ditt hjärta kontraherar långsammare och din effekt, eller hjärtfrekvensen minskar, vilket gör att ditt blodtryck minskar till inom målnivåerna.

Övning och hjärtfrekvens

När du tränar omvandlar dina muskler vävnader som glukos till kemisk energi i en process som kallas aerob cellulär andning. Aerob andning kräver syre, så din muskelvävnad kräver mer syre för att upprätthålla högre energiproduktion vid träning. Syre kommer in i dina lungor och binds till hemoglobin i ditt blod, som transporterar det till muskelvävnaden. Din kropp ökar din hjärtfrekvens och blodtryck när du tränar för att öka blodflödet till din muskelväv och tillfredsställa den ökade efterfrågan på syre.

Motion och negativ feedback

Ökningen i din hjärtfrekvens och blodtryck vid träning är inte fysiologiskt onormalt; din kropp ökar blodflödet till muskelvävnad som svar på ökad efterfrågan på syre. De hemostatiska inställningarna för hjärtfrekvens och blodtryck är därför "återställda" högre. Till exempel, när du tränar kraftigt kan din hjärtfrekvens öka till så fort som 200 slag per minut beroende på din ålder och träningsnivå, enligt Cleveland Clinic. Negativa återkopplingsslingor verkar då för att upprätthålla hjärtfrekvens och blodtryck inom dessa nya högre målgrupper. Efter att du har tränat musklerna behöver du inte längre så mycket syre och dina homeostatiska uppsättningspunkter återställs till sina ursprungliga målområden.

överväganden

När du utövar, arbetar negativa återkopplingsslingor för att upprätthålla hemostatiska börvärden annat än hjärtfrekvens och blodtryck. Till exempel måste ditt blod pH ligga inom ett smalt område från 7,35 till 7,45 för viktiga fysiologiska processer som ska uppstå. När du tränar spenderar musklerna syre och producerar koldioxid som en avfallsprodukt. Koldioxid är sur, och när det ackumuleras i din kropp minskar blodets pH. Kemoreceptorer i dina blodkärl upptäcker denna förändring i pH och signalerar din hjärna för att öka andningsfrekvensen i dina lungor, så att du andas ut överskott av koldioxid snabbare och öka blodets pH-värde tillbaka inom målområdet.