בין אם אתם במנוחה ובין אם אתם מתעמלים, פונקציות פיזיולוגיות חייבות להישאר בטווח צר כדי שתוכלו לשרוד. לולאות משוב שליליות פועלות לשמירה על פרמטרים פיזיולוגיים כמו דופק בטווח יעד זה, או נקודת קביעה הומאסטטית. לדוגמה, קצב הלב במנוחה הממוצע צריך להישאר בין 60 ל 100 פעימות בדקה, על פי מכוני הבריאות הלאומיים. ללא לולאות משוב שליליות, אין מעט ויסות של תפקודים פיזיולוגיים מכריעים.
רקע כללי
לולאת משוב שלילית פועלת על ידי התאמת תפוקה, כגון דופק, בתגובה לשינוי קלט, כמו לחץ דם. לולאה בסיסית מורכבת מקולטן, מרכז בקרה ומפלטת. אם אתם במנוחה ולחץ הדם שלכם עולה, קולטני הלחץ בעורקי הקרוטייד שלכם מזהים את השינוי הזה בקלט ושולחים דחפים עצביים למדולה של המוח שלכם, או למרכז הבקרה. זה מאותת למוח להפחית דחפים עצביים שמעוררים את שריר הלב שלך, מפעיל, להתכווץ. הלב שלך מתכווץ לאט יותר והתפוקה שלך, או קצב הלב יורד, וגורם ללחץ הדם שלך לרדת לרמות היעד.
פעילות גופנית וקצב לב
כשאתה מתעמל, רקמות השריר שלך ממירות חומרים מזינים כמו גלוקוזה לאנרגיה כימית בתהליך שנקרא נשימה אירובית. נשימה אירובית דורשת חמצן, כך שרקמות השריר שלך דורשות יותר חמצן כדי לשמור על תפוקת אנרגיה גבוהה יותר בזמן פעילות גופנית. חמצן נכנס לריאות שלך ונקשר להמוגלובין בדם שלך, המעביר אותו לרקמת השריר שלך. גופך מעלה את קצב הלב ואת לחץ הדם שלך בזמן פעילות גופנית כדי להגביר את זרימת הדם לרקמת השריר שלך ולספק את הביקוש המוגבר לחמצן.
תרגיל ומשוב שלילי
העלייה בקצב הלב ובלחץ הדם שלך בזמן פעילות גופנית אינה תקינה מבחינה פיזיולוגית; גופך מגביר את זרימת הדם לרקמת השריר כתגובה לביקוש הגובר לחמצן. לכן נקבעו הקבוצות ההומאוסטטיות של קצב הלב ולחץ הדם. לדוגמה, כאשר מתאמנים במרץ, קצב הלב שלך עשוי לעלות עד 200 פעימות בדקה בהתאם לגילך ולרמת הכושר שלך, על פי מרפאת קליבלנד. לולאות משוב שליליות פועלות אז לשמירה על קצב הלב ולחץ הדם בטווחי יעד אלה חדשים יותר. לאחר האימון רקמות השריר שלך כבר לא דורשות כמות חמצן גדולה ונקודות הסט ההומאוסטטיות שלך מתאפסות חזרה לטווחי היעד המקוריים שלהם.
שיקולים
כאשר מתאמנים, לולאות משוב שליליות פועלות לשמירה על נקודות קבועות הומאסטטיות שאינן קצב לב ולחץ דם. לדוגמא, pH הדם שלך חייב להישאר בטווח צר של 7.35 עד 7.45 כדי להתרחש תהליכים פיזיולוגיים מכריעים. כשאתה מתעמל, רקמות השריר שלך צורכות חמצן ומייצרות פחמן דו חמצני כמוצר פסולת. פחמן דו חמצני הוא חומצי, וכשהוא מצטבר בגופך pH של הדם שלך יורד. קולטנים כימיים בכלי הדם שלך מזהים שינוי זה ב- pH ומסמנים למוח שלך להגדיל את קצב הנשימה של הריאות שלך, כך שתנשום עודף פחמן דו חמצני במהירות רבה יותר ויעלה את pH הדם שלך בחזרה לתחום היעד.
