Tant si esteu en repòs com si feu exercici, les funcions fisiològiques han de romandre dins d'un rang estret perquè pugueu sobreviure. Els bucles de retroalimentació negatius funcionen per mantenir paràmetres fisiològics com la freqüència cardíaca dins d'aquest rang objectiu o el punt de partida homeostàtic. Per exemple, la freqüència cardíaca en repòs mitjana hauria de romandre entre 60 i 100 batecs per minut, segons els Instituts Nacionals de Salut. Sense bucles de retroalimentació negativa, no hi hauria poca regulació de les funcions fisiològiques crucials.
Antecedents
Un bucle de retroalimentació negativa funciona ajustant una sortida, com la freqüència cardíaca, en resposta a un canvi d’entrada, com la pressió arterial. Un bucle bàsic consisteix en un receptor, un centre de control i un efector. Si està en repòs i la pressió arterial augmenta, els receptors de la pressió de les artèries caròtides detecten aquest canvi d’entrada i envien impulsos nerviosos a la medula del cervell o al centre de control. Això indica que el cervell redueix els impulsos nerviosos que estimulen que el múscul cardíac, efector, es contregui. El seu cor es contrau més lentament i el ritme cardíac disminueix i fa que la pressió arterial disminueixi fins als nivells objectius.
Exercici i freqüència cardíaca
Quan fas exercici físic, els teixits musculars converteixen nutrients com la glucosa en energia química en un procés anomenat respiració cel·lular aeròbica. La respiració aeròbica requereix oxigen, de manera que els teixits musculars demanen més oxigen per mantenir una producció d’energia més elevada en fer exercici. L’oxigen entra als teus pulmons i s’uneix a l’hemoglobina a la sang, que la transporta al teixit muscular. El cos augmenta la freqüència cardíaca i la pressió arterial quan s’exerceix per augmentar el flux sanguini al teixit muscular i satisfer l’increment de la demanda d’oxigen.
Exercici i retroalimentació negativa
L’augment de la freqüència cardíaca i la pressió arterial en fer exercici no és fisiològicament anormal; el cos augmenta la circulació sanguínia cap al teixit muscular en resposta a l’augment de la demanda d’oxigen. Els punts de fixació homeostàtics de la freqüència cardíaca i la pressió arterial són, per tant, més importants. Per exemple, quan es faci exercici enèrgic, la freqüència cardíaca pot augmentar fins a 200 pulsacions per minut, segons l’edat i el nivell de forma física, segons la Clínica Cleveland. Els bucles de retroalimentació negatius després actuen per mantenir la freqüència cardíaca i la pressió arterial dins d'aquests nous intervals més alts. Després d’exercitar els teixits musculars ja no exigiu tant oxigen i els punts de fixació homeostàtics es restableixen als intervals d’objectiu inicial.
Consideracions
En fer exercici, els bucles de retroalimentació negativa treballen per mantenir els punts de fixació homeostàtics diferents de la freqüència cardíaca i la pressió arterial. Per exemple, el pH sanguini ha de romandre dins d'un rang estret de 7, 35 a 7, 45 perquè es produeixin processos fisiològics crucials. Quan fas exercici físic, els teixits musculars consumeixen oxigen i produeixen diòxid de carboni com a producte de rebuig. El diòxid de carboni és àcid, i quan s’acumula al cos el seu pH sanguini disminueix. Els quimiceptors en els vasos sanguinis detecten aquest canvi de pH i assenyalen el cervell per augmentar la velocitat de respiració dels vostres pulmons, de manera que respireu més ràpidament diòxid de carboni i augmenti el pH sanguini fins a l’interior de l’objectiu.
