Ya sea que esté descansando o haciendo ejercicio, las funciones fisiológicas deben permanecer dentro de un rango estrecho para que pueda sobrevivir. Los bucles de retroalimentación negativa funcionan para mantener parámetros fisiológicos como la frecuencia cardíaca dentro de este rango objetivo o el punto de ajuste homeostático. Por ejemplo, la frecuencia cardíaca promedio en reposo debe permanecer entre 60 y 100 latidos por minuto, según los Institutos Nacionales de Salud. Sin bucles de retroalimentación negativa, habría poca regulación de funciones fisiológicas cruciales.
Antecedentes
Un ciclo de retroalimentación negativa funciona ajustando una salida, como la frecuencia cardíaca, en respuesta a un cambio en la entrada, como la presión arterial. Un bucle básico consiste en un receptor, un centro de control y un efector. Si está en reposo y su presión arterial aumenta, los receptores de presión en las arterias carótidas detectan este cambio en la entrada y envían impulsos nerviosos a la médula de su cerebro o al centro de control. Esto le indica al cerebro que reduzca los impulsos nerviosos que estimulan la contracción del músculo cardíaco, un efector. Su corazón se contrae más lentamente y su rendimiento, o la frecuencia cardíaca disminuye, lo que hace que su presión arterial disminuya dentro de los niveles deseados.
Ejercicio y frecuencia cardíaca
Cuando hace ejercicio, sus tejidos musculares convierten nutrientes como la glucosa en energía química en un proceso llamado respiración celular aeróbica. La respiración aeróbica requiere oxígeno, por lo que los tejidos musculares demandan más oxígeno para mantener una mayor producción de energía al hacer ejercicio. El oxígeno ingresa a los pulmones y se une a la hemoglobina en la sangre, que la transporta al tejido muscular. Su cuerpo aumenta la frecuencia cardíaca y la presión arterial cuando hace ejercicio para aumentar el flujo sanguíneo al tejido muscular y satisfacer la mayor demanda de oxígeno.
Ejercicio y retroalimentación negativa
El aumento de la frecuencia cardíaca y la presión arterial al hacer ejercicio no es fisiológicamente anormal; su cuerpo aumenta el flujo de sangre al tejido muscular en respuesta a la mayor demanda de oxígeno. Por lo tanto, los puntos de ajuste homeostáticos de la frecuencia cardíaca y la presión arterial son "restablecidos" más altos. Por ejemplo, cuando hace ejercicio vigorosamente, su ritmo cardíaco puede aumentar a 200 latidos por minuto, dependiendo de su edad y nivel de condición física, según la Clínica Cleveland. Los circuitos de retroalimentación negativa actúan para mantener la frecuencia cardíaca y la presión arterial dentro de estos nuevos rangos de objetivos más altos. Después de hacer ejercicio, sus tejidos musculares ya no demandan tanto oxígeno y sus puntos de ajuste homeostáticos se restablecen a sus rangos objetivo originales.
Consideraciones
Al hacer ejercicio, los circuitos de retroalimentación negativa funcionan para mantener los puntos de ajuste homeostáticos distintos de la frecuencia cardíaca y la presión arterial. Por ejemplo, el pH de su sangre debe permanecer dentro de un rango estrecho de 7.35 a 7.45 para que ocurran procesos fisiológicos cruciales. Cuando hace ejercicio, sus tejidos musculares consumen oxígeno y producen dióxido de carbono como producto de desecho. El dióxido de carbono es ácido, y cuando se acumula en su cuerpo, el pH de su sangre disminuye. Los quimiorreceptores en sus vasos sanguíneos detectan este cambio en el pH y le indican a su cerebro que aumente la frecuencia respiratoria de sus pulmones, para que exhale el exceso de dióxido de carbono más rápidamente y aumente su pH sanguíneo dentro del rango objetivo.
