Përdoruesi:Altjon Kapedani/sandbox

Në biologji, homeostaza është gjendja e qendrueshme e kushteve të mjedisit të brendshëm, fizik, kimik dhe social e ruajtur nga organizmat e gjallë. Ky është kushti i funksionimit optimal të organizmit dhe përfshin shumë veçori, si temperatura trupore dhe ekuilibri i lëngjeve, të cilat ruhen brenda kufijve të paracaktuar (kufijtë homeostatik). Të tjera veçori përfshijnë pH e lëngut jashtëqelizor, përqendrimi i joneve të natriumit, kaliumit dhe kalciumit si dhe niveli i sheqerit në gjak dhe të gjitha këto duhet të rregullohen pavarësisht ndryshimeve në mjedis, dietë ose në niveline e aktivitetit. Secila veçori kontrollohet nga një ose më shumë mekanizma rregullues homeostatik të cilët së bashku bëjnë të mundur vazhdimin e jetës.

Homeostaza shkaktohet nga një rezistencë natyrale e organizmave për të ndryshuar edhe kur ndodhen në kushte optimale dhe ekuilibri ruhet nga shume mekanizma rregullues; mendohet që ky të jetë motivimi kryesor për të gjithë veprimin organik. Të gjithë mekanizmat e kontrollit homeostatik kanë të paktën tre përbërës të ndërvarur për veçorinë që do të rregullohet: një receptor, një qendër kontrolli dhe një efektor. Receptori është përbërësi ndijor i cili monitoron dhe përgjigjet ndaj ndryshimeve të mjedisit, qofshin këto të brendshmë ose të jashtme. Te receptorët përfshihen termoreceptorët dhe mekanoreceptorët. Te qendrat e kontrollit përfshihen qendra e frymëmarrjes dhe sistemi renin-angiotenzin. Një efektor është objektivi në të cilin veprohet për të kthyer mbrapsht gjendjen normale. Në nivelin qelizor te efektorët përfshihen receptorët bërthamor të cilët sjellin ndryshime në shfaqjen e gjeneve përmes sipër-rregullimit ose poshtë-rregullimit dhe veprojnë në mekanizmate e feedback-ut negativ. Një shembull i këtij kontrolli janë acidet biliar në mëlçi.

Disa qendra kontrolli, si sistemi renin-angiotenzin, kontrollojnë më shumë se një veçori. Kur receptori kap një ngacmim ai vepron duke dërguar potenciale veprimi drejt një qendre kontrolli. Qendra e kontrollit vendos kufijtë e mirmbajtjes—kufijtë e sipërm dhe të poshtëm—për veçorinë e dhënë, si për shembull temperaturën. Qendra e kontrollit i përgjigjet sinjalit duke përcaktuar përgjigjen e përshtatshme dhe duke i dërguar sinjale efektorit, i cili mund të jetë një ose më shumë muskuj, një organ ose një gjendër. Kur sinjali merret dhe veprimi është ndërmarrë, feedback-u negativ i jepet receptorit për të ndaluar nevojën e sinjalizimit të mëtejshëm.

Receptori kanabinoid lloji 1 (KB1), i cili ndodhet në neuronin parasinaptik, është një receptor i cili mund të ndalojë çlirimin e neurotransmetuesëve stresues drejt neuronit passinaptik; ai aktivizohet nga endokanabinoidë (EK-të) si anandamidi (N-arakiodoniletanolamid; AEA) dhe 2-arakidonoilglicerol (2-AG) nëpërmjet një procesi të sinjalizimit mbrapsht në të cilin këto përbërje sintetizohen dhe çlirohen nga neuronet passinaptik dhe shkojnë drejt fundit të neuronit për t'u bashkuar me receptorin e KB1 për rregullimin e kalimit të neurotransmetuesëve, kështu për të siguruar homeostazën.

Acidet yndyrore të pangopura të shumfishtë janë lipide derivate të omega-3 (acidi dokosahekzaenoik, ADH dhe acidi eikosapentaenoik, AEP) ose të omega-6 (acidi arakidonik, ARA) të cilët sintetizohen nga fosfolipidet membranor dhe përdoren si pararendës për endokanabionoidët (EK-të) ndërmjetësojnë efekte domethënëse në mirërregullimin përshtatës të homeostazës së trupit.

Etimologjia

Fjala homeostazë rrjedh nga homeo- dhe -stasis, fjalë në latinishten e re nga greqishtja: ὅμοιος homoios, "i ngjashëm" dhe στάσις stasis, "qendron në vend", duke dhënë idenë e "të qendruarit njësoj".

Historia

Koncepti i rregullimit të mjedisit të brendshëm u përshkrua nga fiziologu francez Claude Bernard në vitin 1849 dhe fjala homeostazë u shpik nga Walter Bradford Cannon në vitin 1926. Në vitin 1932 Joseph Barcroft, një fiziolog britanik, ishte i pari i cili tha se funksionimit më të mirë të trurit i nevojitej një mjedis i brendshëm i qendrueshëm. Prandaj për Barcroft-in homeostaza jo vetëm që organizohej nga truri—ajo i shërbente atij. Homeostaza është pothuajse një shprehje specifike për biologjinë e cila i referohet koncepteve të përshkruara nga Bernard-i dhe Cannon-i në lidhje me qëndrueshmërinë e mjedisit të brendshëm në të cilin jetojnë dhe mbijetojnë qelizat e trupit. Koncepti i kibernetikës aplikohet të sistemet teknologjik të kontrollit si termostatet të cilët funksionojnë si mekanizma homeostatik por shpesh përcaktohen më gjerë sesa koncepti i biologjisë për homeostazën.

Vështrim i përgjithshëm

Proceset metabolike te të gjithë organizmat mund të zhvillohen vetëm në mjedise specifik fizik dhe kimik. Kushtet dhe qasja e zhvillimit të proceseve kimike brenda qelizës ose në lëngun jashtëqelizor ndryshojnë me çdo organizëm. Mekanizmat më të njohur homeostatik te njerëzit dhe kafshët e tjera janë ata rregulluesit që mbajnë përbërjen e lëngut jashtëqelizur (ose "mjedisi i brendshëm") të pandryshueshme, veçanërisht në lidhje me temperaturën, pH, osmolaliteti dhe përqendrimet e natriumit, kaliumit, glukozës, dioksidit të karbonit dhe oksigjenit. Por shumë mekanizma të tjerë homeostatik, duke përfshirë shumë aspekte të fiziologjisë së njeriut, kontrollojnë subjekte të tjera të trupit. Kur nivelet e veçorive janë më të lartë ose të ulët sesa duhet, atyre iu vendosen zakonisht parashtesat hiper- dhe hipo- respektivisht si për shembull hipertermia dhe hipotermia ose hipertensioni dhe hipotensioni.

Luhatja e qarkullimit në temperaturën trupore, ndryshon nga rreth 37.5 °C nga ora 10 paradite deri në 6 pasdite dhe bie në rreth 36.4 °C nga ora 2 e natës deri në 6 të mëngjesit.

Nëse një veçori kontrollohet me anë të homeostazës nuk nënkupton që ajo është absolutisht e qëndrueshme. Temperatura trupore, për shembull, rregullohet nga një mekanizëm homeostatik me receptorë temperature në hipotalamusin e trurit. Por pika optimale e rregulluesit rivendoset rregullisht. Për shembull, temperatura trupore te njerëzit ndryshon gjatë ditës (ka ritëm qarkullues), me temperatura më të ulëta gjatë natës dhe më të larta gjatë pasdites. Ndryshime të tjera në temperaturë përfshijnë ato të lidhura me ciklin menstrual. Pika optimale e rregulluesit të temperaturës ndryshon gjatë infeksioneve për të krijuar ethet. Organizmat janë të aftë të përshtaten pakashumë me kushte të ndryshueshëm si ndryshime në temperaturë ose nivelin e oksigjenit në lartësi me anë të një procesi të quajtur aklimatizim.

Homeostaza nuk drejton çdo aktivitet në trup. Për shembull, sinjali (qoftë nga neuronet ose hormonet) nga receptori për në efektor është, nga nevoja, shumë i ndryshueshëm në mënyrë që të përcjellë informacion rreth drejtimit dhe madhësisë së gabimit të kapur nga receptori. Në mënyrë të ngjashme, përgjigja e efektorit duhet të jetë shumë e rregullueshme për të kthyer mbrapsht gabimin; në fakt duhet të jetë shumë i afërt në raport (por në drejtim të kundërt) me gabimin i cili po kërcënon mjedisin e brendshëm. Për shembull, trysnia e gjakut në arterie te gjitarët matet dhe kontrollohet në mënyrë homeostatike nga receptorët e shtrirjes në muret e harkut të aortës dhe në sinuset kartoide në fillimet e arterieve të brendshme kartoide. Receptorët dërgojnë mesazhe me anë të nervave ndijore drejt palcës së zgjatur të trungut të trurit duke treguar nëse trysnia e gjakut është ulur ose rritur dhe me sa. Palca e zgjatur e trungut të trurit shpërndan mesazhet nëpërmjet nervave lëvizore ose eferente, të cilat i përkasin sistemit nervor autonom, drejt një shumëllojshmërie organesh efektor aktiviteti i të cilëve ndryshon rrjedhimisht për të kthyer mbrapsht gabimin në trysninë e gjakut. Një nga organet efektor është edhe zemra e cila stimulohet për ta rritur (takikardia) trysninë e gjakut kur bie, ose për ta ulur (bradikardia) kur trysnia rritet përtej pikës optimale. Kështu ritmi i zemrës (për të cilin nuk ka receptor në trup) nuk kontrollohet në mënyrë homeostatike por është një nga efektorët të cilët i përgjigjen gabimeve në trysninë e gjakut në arterie. Një shembull tjetër është norma e djersitjes. Kjo është një nga efektorët e kontrollit homeostatik të temperaturës trupore dhe si pasojë shumë e ndryshueshme në raport të përafërt me nxehtësinë që kërcënon të destabilizojë temperaturën trupore bazë për të cilën ka një receptor në hipotalamusin e trurit.

Kontrollimi i veçorive

Zogjtë grumbullohen për t'u ngrohur

Temperatura bazë

Gjitarët e rregullojnë temperaturën bazë duke përdorur të dhëna nga termoreceptorët në hipotalamus, në tru, në palcën kurrizore, në organet e brendshme dhe në venat e mëdha. Përveç rregullimit të brendshëm të temperaturës, një proces i quajtur aleostazë mund të futet në lojë për të ndryshuar sjelljen dhe për t'u përshtatur me nxitjet e ekstremeve shumë të nxehta ose të ftohta (ose nxitje të tjera). Këto ndryshime mund të përfshijnë kërkimin e hijes dhe reduktimin e aktivitetit, kërkimin e kushteve më të ngrohta dhe rritjen e aktivitetit ose grumbullimin. Termorregullimi me anë të sjelljes ka përparësi ndaj termorregullimit fiziologjik sepse ndryshimet e nevojshme mund të bëhen më shpejtë dhe termorregullimi fiziologjik është i kufizuar në aftësinë për t'iu përgjigjur temperaturave ekstreme.

Kur temperatura bazë bie furnizimi me gjak i lëkurës ulet si pasojë e shtrëngimit intensiv të enëve të gjakut (vasokontsriktimi). Rrjedha e gjakut për në gjymtyrë (të cilët kanë një sipërfaqe të madhe) ulet në mënyrë të njëjtë dhe kthehet në trup me anë të venave të thella të cilat ndodhen krahas arterieve (duke formuar vena shoqëruese). Kjo vepron si një shkëmbim kundra rrymës i cili shkakton një qark të shkurtër, kështu duke shkaktuar humbje të vogla nxehtësie nga ekstremitetet në mot të ftohtë. Venat nën lëkurë të gjymtyrëve shtrëngohen fort, jo vetëm për të pakësuar humbjen e nxehtësisë, por edhe për të shtyrë gjakut e venave për në sistemin kundra rrymës në thellësi të gjymtyrëve.

Ritmi i metabolizmit rritet, fillimisht nga termogjeneza pa të dridhura dhe i ndjekur nga termogjeneza me të dridhura nëse reagimet e mëparshme janë të pamjaftueshëm për të rregulluar hipoterminë.

Kur rritjet në temperaturën trupore kapen nga termoreceptorët, gjendrat e djersës në lëkurë stimulohen me anë të nervave simpative kolinergjike për të çliruar djersë në lëkurë, e cila, kur avullon, ftoh lëkurën dhe gjakun të cilin rrjedh në të. Gulçimi është një efektor alternativ në shumë kurrizorë i cili ftoh trupin me anë të avullimit të ujit, por kësaj here me anë të membranave të mukozës në fyt dhe gojë.

Glukoza në gjak

Nivelet e sheqerit në gjak rregullohen brenda kufijve të ngushtë. Te gjitarët, ndijorët kryesorë për këtë janë qelizat beta në ishujt e Langerhansit. Qelizat beta i përgjigjen rritjes në nivelin e sheqerit të gjakut duke çliruar insulinë në gjak dhe njëkohësisht duke frenuar qelizat alfa fqinje nga çlirimi i glukagonit në gjak. Ky kombinim (nivele të larta të insulinës dhe nivele të ulëta të glukagonit në gjak) veprojnë në indet efektore, në krye të të cilëve qendron mëlçia, qelizat yndyrore dhe qelizat muskulore. Mëlçia frenohet nga prodhimi i glukozës në vend të kësaj e grumbullon atë dhe e shndërron në glikogjen dhe në trigliceride. Glikogjeni ruhet në mëlçi por trigliceridet çlirohen në gjak si grimca lipoproteinash me dendësi të ulët (LPDU) të cilat kapen nga indet yndyrore për tu ruajtur si yndyrna. Qelizat yndyrore përthithin glukozën me anë të transportuesëve të veçantë të glukozës (TGL4) numri i të cilëve në qeliza rritet si një efekt i veprimit të insulinës në ato qeliza. Glukoza e cila futet në qelizat yndyrore në këtë mënyrë shndërrohetnë trigliceride (me anë të të njëjtave shtigje metabolike të cilat përdoren nga mëlçia) dhe më pas ruet në qelizat yndyrore bashkë me trigliceridet nga LPDU-të të cilët u krijuan në mëlçi. Qelizat muskulore gjithashtu e marring glukozën me anë të kanaleve të glukozës TGL4 të ndjeshme ndaj insulinës dhe e kthen atë në glikogjen muskulor.

Nivelet e hekurit

Kontrollimi i niveleve të hekurit në trup është një pjesë shumë e rëndësishme e shumë aspekteve të shëndetit dhe sëmundjeve të njeriut. Te njerëzit hekuri është si i nevojshëm ashtu edhe mundësisht i dëmshëm për trupin.

Përqendrimi i kaliumit

Përqendrime të larta të kaliumit në plazmën e gjakut shkaktojnë depolarizimin e rajonit glomeruloz të membranave të qelizave dhe shtresës së jashtme të korteksit adrenal. Kjo shkakton çlirimin e aldosteronit në gjak.

Aldosteroni vepron në rradhë të parë në

Lëngu cerebrospinal

Lëngu cerebrospinal (LCS) lejon rregullimin dhe shpërndarjen e substancave ndërmjet qelizave të trurit dhe faktorëve neuroendokrin për të cilët ndryshime të vogla mund të shkaktojnë probleme ose dëmtime në sistemin nervor. Për shembull, përqendrimi i lartë i glicinës prish kontrollin e temperaturës dhe trysnisë së gjakut dhe pH i lartë i LCS shkakton marrje mendsh dhe të fikët.

Neurotransmetimi

Neuronët frenues në sistemin nervor qendror luajnë një rol homeostatik në ekuilibrin e aktivitetit neuronik ndërmjet ngacmimit dhe frenimit. Neuronet frenues të cilët përdorin AGAB, bëjnë ndryshime të cilat kompensojnë ndryshimet në rrjetet neuronike për të parandaluar nivele të ngacmimt. Një çekuilibër ndërmjet ngacmimit dhe frenimit shihet të ngatërrohet me një numër të çrregullimeve neuropsikiatrike.

Sistemi neuroendokrin

Sistemi neuroendokrin është mekanizmi me anë të të cilit hipotalamusi ruan homeostazën, rregullon metabolizmin, riprodhimin, sjelljen e ngrënies dhe pirjes, shfrytëzimi i energjisë, osmolariteti dhe trysnia e gjakut.

Rregullimi i metabolizmit kryhet nga ndërlidhjet hipotalamike me gjendrat e tjera. Tre gjendrat endokrine të boshtit hipotalaik-hipofizik-gonadik (boshti HHG) shpesh punojnë bashkë dhe kanë funksione të rëndësishme rregulluese. Dy boshte të tjerë rregullues endokrin janë hipotalamik-hipofizik-adrenal (boshti HHA) dhe ai hipotalamik-hipofizik-tiroid (boshti HHT).

Mëlçia gjithashtu ka shumë funksione rregullatore në metabolizëm. Një funksion i rëndësishëm është prodhimi dhe kontrollimi i acidit biliar. Shumë acid biliar mund të jetë helmues ndaj qelizave dhe sinteza e tij mund të pengohet nga aktivizimi i RFX, një receptor bërthamor.

Rregullimi i gjeneve

Në nivelin e qelizave, homeostaza kryhet nga shumë mekanizma të cilët përfshijnë rregullimin transkriptues i cili mund të ndryshojë aktivitetin e gjeneve në përgjigje të ndryshimeve.

Ekuilibri i energjisë

Sasia e energjisë e marrë përmes lëndëve ushqyese duhet të barazohet me sasinë e energjisë së përdorur. Për të arritur homeostazën e energjisë, oreksi rregullohet nga dy hormone grehlina dhe liptina. Grehlina stimulon urinë dhe marrjen e ushqimit ndërsa leptina vepron për të sinjalizuar ngopjen.

Një rishikim i ndërhyrjeve të lidhura me ndryshimin e masës në vitin 2019, duke përfshirë dietat, ushtrimet dhe mbingrënien zbuloi që homeostaza e masës trupore nuk mund të rregullonte me saktësi "gabimet energjitike", humbjen ose marrjen e kalorive, në periudha kohore afatshkurtra.

Referime

Ndryshimi në gjatësinë e valës i shkaktuar nga lëvizja e burimit.

Një animacion i cili ilustron se si efekti Dopler bën që motorri i një makine ose sirena të ketë tingull më të lartë kur afrohet sesa kur largohet. Rrathët e kuq përfaqësojnë tingullin.

Efekti Dopler është ndryshimi i frekuencës së një vale në lidhje me një vrojtues i cili po lëviz relativisht me burimin e valës. Efekti Dopler e ka marrë emrin nga fizikanti Kristian Dopler, i cili e përshkroi fenomenin në vitin 1842. Një shembull i zakonshëm i efektit Dopler është ndryshimi i lartësisë së zërit të dëgjuar kur një automjet që i bie bories i afrohet dhe i largohet vrojtuesit. Krahasuar me frekuencën e lëshuar, frekuenca e marrë është më e lartë gjatë afrimit, identike në momentin e kalimit dhe më e ulët gjatë largimit.

Kur burimi i tingullit është duke lëvizur drejt vrojtuesit, çdo cikël pasues i valës lëshohet nga një pozicion më afër vrojtuesit sesa cikli paraardhës. Kështu që nga perspektiva e vrojtuesit koha ndërmjet cikleve është zvogëluar, duke treguar që frekuenca është rritur. Nga ana tjetër, nëse burimi i tingullit është duke u larguar nga vrojtuesi, çdo cikël i valës lëshohet në një pozicion më të largët nga vrojtuesi sesa cikli paraardhës, prandaj koha e mbërritjes ndërmjet cikleve të njëpasnjëshëm rritet, kështu duke ulur frekuencën.

Për valët të cilat përhapen në një mjedis, si tingujt, shpejtësia e vrojtuesit dhe ajo e burimit janë relative kundrejt mjedisit në të cilin valët transmetohen. Efekti i plotë Dopler në këto raste mund të rezultojë nga lëvizja e burimit, lëvizja e vrojtuesit, lëvizja e mjedisit ose çdo kombinim i tyre. Për valët që përhapen në vakum, meqënëse është e mundur për valët elektromagnetike ose gravitacionale, vetëm ndryshimi në shpejtësi ndërmjet vrojtuesit dhe burimit duhet të merret parasysh.

Historia

Eksperimenti nga Buys Ballot (1845) vizatuar në një mur në Utrecht (2019)

Dopleri fillimisht e propozoi këtë efekt në vitin 1842 në traktatin e tij "Über das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels" (Rreth dritës së ngjyrosur të yjeve binar dhe disa yjeve të tjerë të qiejve). Hipoteza u provua për tingujt nga Buys Ballot në vitin 1845. Ai konfirmoi që lartësia e tingullit ishte më e lartë sesa frekuenca e lëshuar kur burimi i tingullit iu afrohej atij dhe më i ulët sesa frekuenca e lëshuar kur burimi i tingullit i largohej atij. Hippolyte Fizeau zbuloi në mënyrë të pavarur të njëjtin fenomen të valët elektromagnetike në vitin 1848 (në Francë, efekti ndonjëherë quhet "effet Doppler-Fizeau" por ky emër nuk u pranua nga pjesa tjetër e botës sepse zbulimi i Fizeau-t ishte gjashtë vite pas propozimit të Doplerit). Në Britani, John Scott Russell bëri një studim eksperimental të efektit Dopler (1848).

Në përgjithësi

Në fizikën klasike, ku shpejtësia e burimit dhe e vrojtuesit relative me mjedisin janë më të vogla sesa shpejtësia e valëve në mjedis, lidhja ndërmjet frekuencës së perceptuar $f$ dhe frekuencës së lëshuar $f_{0}$ jepet nga:

$$f=\left({\frac {c\pm v_{v}}{c\pm v_{b}}}\right)f_{0}$$

ku

• $c$ është shpejtësia e përhapjes së valëve në mjedis;
• $v_{v}$ është shpejtësia e vrojtuesit relative ndaj mjedisit, i shtohet $c$-së nëse marrësi është duke lëvizur drejt burimit, i zbritet nëse vrojtuesi është duke lëvizur larg nga burimi;
• $v_{b}$ është shpejtësia e burimit relative ndaj mjedisit, i shtohet $c$-së nëse burimi është duke lëvizur larg nga marrësi, i zbritet nëse burimi është duke lëvivur drejt marrësit.

Vini re se lidhja parashikon që frekuenca do të zvogëlohet nëse burimi ose marrësi po largohen nga njëri-tjetri.

Në mënyrë të njëjtë, nën supozimin që burimi është duke u afruar ose duke u larguar drejtpërdrejt nga vrojtuesi:

$${\frac {f}{v_{v}}}={\frac {f_{0}}{v_{b}}}={\frac {1}{\lambda }}$$

ku

• $v_{v}$ është shpejtësia e valës relative ndaj marrësit;
• $v_{b}$ është shpejtësia e valës relative ndaj burimit;
• $\lambda$ është gjatësia e valës.

Nëse burimi i afrohet vrojtuesit me një kënd (por prapëseprapë me shpejtësi konstante), frekuenca e vrojtuar që dëgjohet filimisht është më e lartë sesa ajo e lëshuar nga objekti. Më pas ka një ulje monotonike në frekuencën e vrojtuar ndërkohë që burimi i afrohet më shumë vrojtuesit, bëhet e njëjtë kur vjen nga një drejtim pingul me lëvizjen relative (dhe është lëshuar në pikën të të afërt por kur vala arrin, burimi dhe vrojtuesi nuk do të jenë më në pikën më të afërt) dhe një ulje monotonike e vazhduar ndërkohë që largohet nga vrojtuesi. Kur vrojtuesi është shumë afër rrugës së objektit, kalimi nga frekuencat e larta në ato të ulëta është tepër i shkurtër. Kur vrojtuesi është larg rrugës së objektit, kalimi nga frekuencat e larta në ato të ulëta është gradual.

Nëse shpejtësitë $v_{b}$ dhe $v_{m}$ janë të vogla krahasuar me shpejtësinë e valës, lidhja ndërmjet frekuencës së perceptuar $f$ dhe frekuencës së lëshuar $f_{0}$ është afërsisht

Frekuenca e vrojtuar	Ndryshesa në frekuencë
$f=\left(1+{\frac {\Delta v}{c}}\right)f_{0}$	$\Delta f={\frac {\Delta v}{c}}f_{0}$

ku

• $\Delta f=f-f_{0}$
• $\Delta v=-(v_{v}-v_{b})$ është e kundërta e shpejtësise relative të vrojtuesit në lidhje me burimit: është pozitive kur burimi dhe vrojtuesi po lëvizin drejt njëri-tjetrit.

• 
  Një burim tingulli në prehje prodhon valë me një frekuencë konstante $f$ dhe kreshtat e valëve përhapen simetrikisht larg nga burimi me një shpejtësi konstante $c$. Largësia ndërmjet kreshtave është gjatësia e valës. Të gjithë vrojtuesit do të dëgjojnë të njëjtën frekuencë e cila do të jetë e barabartë me frekuencën e burimit ku f = f₀.
• 
  I njëjti burim tingulli po përhap tinguj me frekuencë konstante në të njëjtin mjedis. Por tani burimi i tingullit po lëviz me një shpejtësi υ_s = 0.7 c. Meqënëse burimi po lëviz, qendra e çdo vale të re do të jetë e zhvendosur pak në të djathtë. Si rezultat, valët e reja fillojnë të grumbullohen në anën e djathtë (përpara burimit) dhe të shpërndahen në anën e majtë (prapa burimit). Një vrojtues përpara burimit do të dëgjojë një frekuencë më të lartë f = c + 0/c – 0.7c f₀ = 3.33 f₀ dhe një vrojtues pas do të dëgjojë një frekuencë më të ulët f = c − 0/c + 0.7c f₀ = 0.59 f₀.
• 
  Tani burimi po lëviz me shpejtësinë e zërit në mjedis (υ_b = c). Valët e reja përpara burimit janë grumbulluar të gjitha në të njëjtën pikë. Si pasojë, një vrojtues përpara burimit nuk do të dëgjojë asgjë deri sa burimit ta arrijë dhe një vrojtues pas do të dëgjojë një frekuencë më të ulët f = c – 0/c + c f₀ = 0.5 f₀.
• 
  Burimi i tingullit tani ka tejkaluar shpejtësinë e zërit duke udhëtuar me 1.4 c. Meqënëse burimi tani po lëviz më shpejtë se tingulli që krijon, ai e parakalon valën e drejtuese. Burimi i tingullit do ta kalojë vrojtuesin para se ai ta dëgjojë tingullin. Si rezultat, një vrojtues përpara burimit nuk do të dëgjojë asgjë dhe një vrojtues pas burimit do të dëgjojë një frekuencë më të ulët f = c – 0/c + 1.4c f₀ = 0.42 f₀.

Pasojat

Me një vrojtues në prehje relativ ndaj mjedisit, nëse një burim në lëvizje po lëshon valë me frekuencë të vërtetë $f_{0}$ (në këtë rast, gjatësia e valës ndryshohet, shpejtësia e përhapjes mbetet konstante; vini re që shpejtësia e përhapjes nuk varet nga shpejtësia e burimit), atëherë vrojtuesi dëgjon një valë me frekuencë $f$ të dhënë nga:

$$f=\left({\frac {c}{c\pm v_{b}}}\right)f_{0}$$

Një analizë e ngjashme për një vrojtues në lëvizje dhe një burim në prehje (në këtë rast, gjatësia e valës mbahet konstante, por për shkak të lëvizjes, ritmi me të cilin vrojtuesi merr valën dhe kështu shpejtësia e përhapjes së valës [në lidhje me vrojtuesin] ndryshon) duke dhënë frekuencën e vrojtuar:

$$f=\left({\frac {c\pm v_{v}}{c}}\right)f_{0}$$

Duke supozuar që vrojtuesi është në prehje dhe një burim vale i cili po lëviz drejt vrojtuesit në (ose duke kaluar) shpejtësinë e valës, ekuacioni i efektit Dopler parashikon një frekuencë të pafundme (ose negative) nga perspektiva e vrojtuesit. Kështu, ekuacioni i efektit Dopler është i pazbatueshëm në këto raste. Nëse vala është tingull dhe burimi po lëviz më shpejtë se shpejtësia e zërit, vala goditëse rezultante krijon një gjëmim zanor.

Lord Rayleigh parashikoi efektin në vijim në librin e tij klasik rreth tingullit: nëse vrojtuesi do të mund të lëvizte nga burimi (në prehje) me dyfishin e shpejtësisë së zërit, një pjesë muzikore e lëshuar më parë nga burimi do të dëgjohej në të njëjtin ritëm dhe lartësi, por sikur po luhej mbrapsht.

Përdorimet

Profilizuesi akustik Dopler i rrymës

Një profilizues akustik Dopler i rrymës (PADRr) është një matës hidroakustik i rrymës i ngjashëm më një hidrolokator, i cili përdoret për të matur shpejtësinë e rryave ujore në kufij thellësie me anë të efektit Dopler të tingullit të shpërndarë mbrapsht në brendësi të kolonës ujore. Fjala PADRr është një fjalë e përgjithshme për të gjithë profilizuesit akustik të rrymës, edhe pse shkurtimi e ka zanafillën nga një seri instrumentesh të prodhuar nga RD Instruments në vitet 1980. Kufijtë e frekuencave në të cilat punojnë PADRr-të ndryshojnë nga 38 kHz në disa Megaherc. Pajisja e përdorur për proflizimin e shpejtësisë së erës duke përdorur tingulin njihet si ZZSh (SODAR në anglisht) dhe punon me të njëjtat parime.

Robotika

Planifikimi dinamik i shtigjeve në kohë reale në robotikë ndihmon lëvizjen e robotëve në mjedise të ndërlikuar me pengesa në lëvizje shpeshherë ndihmohet nga efekti Dopler. Këto përdorime përdoren specifikisht në robotikën konkurruese ku mjedisi është në ndryshim të vazhdueshëm, si robofutbolli.

Sirenat

Një sirenë në një automjet emergjence do të fillojë më i lartë sesa lartësia e tingullit në prehje, do të rrëshkasi gradualisht ndërsa kalon dhe do të vazhdojë të ulet më shumë se lartësia e tingullit në prehje ndërkohë që largohet nga vrojtuesi. Astronomi John Dobson e shpjegoi efektin kështu:

Arsyeja pse sirena rrëshket është sepse ajo nuk të godet.

Në fjalë të tjera, nëse sirena do t'i afrohej vrojtuesit drejtpërdrejt, lartësia e tingullit do të mbetej e njëjtë, në lartësi më të madhe se ai në prehje, derisa automjeti të afrohej drejt tij dhe pastaj menjëherë do të kalojë në një lartësi të re më të ulët. Meqënëse automjeti kalon vrojtuesin, shpejtësia e përhapjes nuk mbetet konstante por ndryshon si një funksion i këndit ndërmjet vijës së vrojtuesit dhe shpejtësisë së sirenës:

$$v_{prhap}=v_{b}cos(\theta )$$ku $\theta$ është këndi ndërmjet shpejtësisë së objektit dhe vijës së shikimit të objektit nga vrojtuesi.

Matja e profilit të shpejtësisë

Zhvilluar fillimisht për matje në përdorime mjekësore (rrjedha e gjakut)

Audio

Altoparlanti Lesli, shpesh i lidhur me dhe kryesisht i përdorur në organon e famshme Hammond, përfiton nga efekti Dopler duke përdorur një motorr elektrik për të rrotulluar një borie akustike rreth një altoparlanti, kështu duke dërguar tingullin në një rreth. Kjo bën që dëgjuesi të dëgjojë luhatjen e ferkuencave të një note të tastierës.

Matja e lëkundjeve

Një vibrometer Dopler me lazer (VDL) është

Efekti i anasjelltë Dopler

Që nga viti 1968 shkencëtarë si Victor Veselago kanë hamendësuar rreth mundësisë për një efekt të anasjelltë Dopler. Madhësia e efektit Dopler varet nga treguesi i pasqyrimit të mjedisit në të cilin valan po kalon.