Exercice de rétroaction négative &; La fréquence cardiaque

Que vous soyez au repos ou en exercice, les fonctions physiologiques doivent rester dans une fourchette étroite pour que vous puissiez survivre. Les boucles de rétroaction négatives fonctionnent pour maintenir les paramètres physiologiques tels que la fréquence cardiaque dans cette plage cible ou le point de consigne homéostatique. Par exemple, la fréquence cardiaque moyenne au repos devrait rester entre 60 et 100 battements par minute, selon les National Institutes of Health. Sans boucles de rétroaction négatives, il y aurait peu de régulation des fonctions physiologiques cruciales.

Une boucle de rétroaction négative fonctionne en ajuster une sortie, telle que la fréquence cardiaque, en réponse à un changement d'entrée, telle que la pression artérielle. Une boucle de base se compose d'un récepteur, d'un centre de contrôle et d'un effecteur. Si vous êtes au repos et que votre tension artérielle augmente, les récepteurs de pression dans vos artères carotides détectent ce changement d'entrée et envoient des impulsions nerveuses à la moelle de votre cerveau ou au centre de contrôle. Cela signale au cerveau de réduire les impulsions nerveuses qui stimulent la contraction de votre muscle cardiaque, un effecteur. Votre cœur se contracte plus lentement et votre débit ou fréquence cardiaque diminue, entraînant une baisse de votre tension artérielle jusqu'aux niveaux cibles.

Lorsque vous faites de l'exercice, vos tissus musculaires convertissent les nutriments tels que le glucose en énergie chimique dans un processus appelé respiration cellulaire aérobie. La respiration aérobie nécessite de l'oxygène, de sorte que vos tissus musculaires nécessitent plus d'oxygène pour maintenir une production d'énergie plus élevée lors de l'exercice. L'oxygène pénètre dans vos poumons et se lie à l'hémoglobine dans votre sang, qui le transporte vers votre tissu musculaire. Votre corps augmente votre fréquence cardiaque et votre tension artérielle lors de l'exercice pour augmenter le flux sanguin vers vos tissus musculaires et satisfaire la demande accrue d'oxygène.

L'augmentation de votre fréquence cardiaque et de votre tension artérielle pendant l'exercice n'est pas physiologiquement anormale ; votre corps augmente le flux sanguin vers les tissus musculaires en réponse à la demande accrue d'oxygène. Les points de consigne homéostatiques de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle sont donc "réinitialisés" plus élevés. Par exemple, lorsque vous faites de l'exercice vigoureusement, votre fréquence cardiaque peut augmenter jusqu'à 200 battements par minute en fonction de votre âge et de votre niveau de forme physique, selon la Cleveland Clinic. Les boucles de rétroaction négatives agissent alors pour maintenir la fréquence cardiaque et la pression artérielle dans ces nouvelles plages cibles plus élevées. Après l'exercice, vos tissus musculaires ne demandent plus autant d'oxygène et vos points de consigne homéostatiques sont réinitialisés à leurs plages cibles d'origine.

Lors de l'exercice, les boucles de rétroaction négative fonctionnent pour maintenir les points de consigne homéostatiques autres que la fréquence cardiaque et le sang pression. Par exemple, votre pH sanguin doit rester dans une fourchette étroite de 7,35 à 7,45 pour que des processus physiologiques cruciaux se produisent. Lorsque vous faites de l'exercice, vos tissus musculaires consomment de l'oxygène et produisent du dioxyde de carbone en tant que déchet. Le dioxyde de carbone est acide et lorsqu'il s'accumule dans votre corps, le pH sanguin diminue. Les chimiorécepteurs dans vos vaisseaux sanguins détectent ce changement de pH et signalent à votre cerveau d'augmenter le taux de respiration de vos poumons, de sorte que vous expirez plus rapidement l'excès de dioxyde de carbone et augmentez votre pH sanguin dans la plage cible.