Независимо дали сте в покой или спортувате, физиологичните функции трябва да останат в тесен диапазон, за да оцелеете. Отрицателните връзки за обратна връзка работят за поддържане на физиологични параметри, като сърдечна честота в този целеви диапазон или хомеостатична зададена точка. Например, средният пулс в покой трябва да остане между 60 до 100 удара в минута, според Националните здравни институти. Без отрицателни връзки за обратна връзка ще има малка регулация на решаващите физиологични функции.
Заден план
Цикълът с отрицателна обратна връзка работи, като коригира изход, като сърдечна честота, в отговор на промяна на входа, като например кръвно налягане. Основната верига се състои от рецептор, контролен център и ефектор. Ако сте в покой и кръвното ви налягане се повишава, рецепторите за налягане във вашите каротидни артерии откриват тази промяна в входа и изпращат нервни импулси към медулата на мозъка ви или контролния център. Това сигнализира на мозъка да намали нервните импулси, които стимулират сърдечния мускул, ефектор, да се свие. Сърцето ви се свива по-бавно и вашият изход, или сърдечната честота намалява, което води до намаляване на кръвното ви налягане в рамките на целевите нива.
Упражнения и пулс
Когато тренирате, мускулните ви тъкани преобразуват хранителни вещества като глюкоза в химическа енергия в процес, наречен аеробно клетъчно дишане. Аеробното дишане изисква кислород, така че мускулните ви тъкани изискват повече кислород, за да поддържат по-високо енергийно производство при упражняване. Кислородът влиза в белите ви дробове и се свързва с хемоглобина в кръвта ви, който го транспортира до мускулната ви тъкан. Тялото ви повишава сърдечната честота и кръвното налягане, когато се упражнявате, за да увеличите притока на кръв към мускулната си тъкан и да задоволите повишеното търсене на кислород.
Упражнение и отрицателна обратна връзка
Увеличението на сърдечната честота и кръвното налягане при упражняване не е физиологично ненормално; тялото ви увеличава притока на кръв към мускулната тъкан в отговор на повишеното търсене на кислород. Следователно хомеостатичните зададени стойности на сърдечната честота и кръвното налягане са "нулирани" по-високи. Например, когато тренирате енергично, сърдечният ви ритъм може да се увеличи до 200 удара в минута в зависимост от вашата възраст и ниво на фитнес, според клиниката в Кливланд. След това отрицателните връзки за обратна връзка действат за поддържане на сърдечната честота и кръвното налягане в тези нови по-високи цели. След като тренирате мускулните тъкани вече не изискват толкова кислород и вашите хомеостатични зададени стойности се връщат към първоначалните им целеви диапазони.
Съображенията
Когато упражнявате, веригите за отрицателна обратна връзка работят за поддържане на хомеостатични зададени точки, различни от сърдечната честота и кръвното налягане. Например, вашето pH на кръвта трябва да остане в тесен диапазон от 7, 35 до 7, 45, за да настъпят решаващи физиологични процеси. Когато спортувате, мускулните ви тъкани консумират кислород и произвеждат въглероден диоксид като отпадъчен продукт. Въглеродният диоксид е кисел и когато се натрупва в тялото ви, pH на кръвта ви намалява. Хеморецепторите в кръвоносните ви съдове откриват тази промяна в pH и сигнализират на мозъка ви да увеличи скоростта на дишане на белите дробове, така че да издишате излишния въглероден диоксид по-бързо и да повишите pH на кръвта обратно в рамките на целевия диапазон.
