휴식 중이 든 운동 중이 든 생리 기능은 생존하기 위해 좁은 범위 내에 있어야합니다. 음의 피드백 루프는이 목표 범위 내에서 심박수 또는 항상성 설정 점과 같은 생리 학적 매개 변수를 유지하기 위해 작동합니다. 예를 들어, 국립 보건원 (National Institutes of Health)에 따르면 평균 휴식 심박수는 분당 60에서 100 박자 사이로 유지되어야합니다. 부정적인 피드백 루프가 없다면, 중요한 생리 기능의 조절이 거의 없을 것입니다.
배경
음의 피드백 루프는 혈압과 같은 입력의 변화에 응답하여 심박수와 같은 출력을 조정함으로써 작동합니다. 기본 루프는 수용체, 제어 센터 및 이펙터로 구성됩니다. 휴식을 취하고 혈압이 상승하면, 경동맥의 압력 수용체가 이러한 입력 변화를 감지하여 뇌의 수질 또는 제어 센터에 신경 자극을 보냅니다. 이것은 뇌에 신호를 보내 이펙터 인 심장 근육을 자극하는 신경 자극을 줄입니다. 심장이 더 느리게 수축하고 출력 또는 심박수가 감소하여 혈압이 목표 수준 내로 감소합니다.
운동과 심박수
운동 할 때 근육 조직은 호기성 세포 호흡이라는 과정에서 포도당과 같은 영양소를 화학 에너지로 변환합니다. 호기성 호흡에는 산소가 필요하므로 운동 할 때 근육 조직에 더 많은 에너지 출력을 유지하기 위해 더 많은 산소가 필요합니다. 산소는 폐로 들어가 혈액의 헤모글로빈에 결합하여 근육 조직으로 운반합니다. 당신의 몸은 근육 조직으로의 혈류를 증가시키고 증가하는 산소 요구를 충족시키기 위해 운동 할 때 심박수와 혈압을 증가시킵니다.
운동과 부정적인 피드백
운동 할 때 심박수와 혈압의 증가는 생리적으로 비정상적이지 않습니다. 당신의 몸은 증가하는 산소에 대한 반응으로 근육 조직으로의 혈류를 증가시킵니다. 따라서 심장 박동수 및 혈압의 항상성 설정 점은 "재설정"됩니다. 예를 들어, 클리블랜드 클리닉 (Cleveland Clinic)에 따르면, 심하게 운동 할 때 나이와 체력 수준에 따라 심박수가 분당 200 회나 빨라질 수 있습니다. 음의 피드백 루프는이 새로운 목표 범위 내에서 심박수와 혈압을 유지하도록 작용합니다. 운동 후 근육 조직은 더 이상 많은 산소를 요구하지 않으며 항상성 설정 점은 원래 목표 범위로 재설정됩니다.
고려 사항
운동 할 때 음의 피드백 루프가 작동하여 심박수 및 혈압 이외의 항상성 설정 점을 유지합니다. 예를 들어, 중요한 생리 학적 과정이 발생하려면 혈액 pH가 7.35 ~ 7.45의 좁은 범위 내에 있어야합니다. 운동 할 때 근육 조직은 산소를 소비하고 폐기물로 이산화탄소를 생성합니다. 이산화탄소는 산성이며 몸에 축적되면 혈액 pH가 감소합니다. 혈관의 화학 요법 수용체는 이러한 pH 변화를 감지하고 폐의 호흡 속도를 높이기 위해 뇌에 신호를 보내서 과도한 이산화탄소를 더 빨리 호흡하고 목표 범위 내로 혈액의 pH를 다시 증가시킵니다.
