Warmteproductie is het proces van warmtevorming in lichaamsweefsels als gevolg van verschillende biologische mechanismen. In de sport wordt deze term gebruikt om het proces van warmteproductie in de spieren te beschrijven als reactie op fysieke activiteit. Warmteproductie is een van de belangrijkste factoren die de prestaties van een atleet bepalen. In dit artikel zullen we kijken naar het proces van warmteproductie in de spieren, de fysiologische basis ervan, en het belang ervan voor fysieke training.
Warmteproductie is het proces van warmtevorming in het lichaam dat plaatsvindt tijdens spiercontracties. De initiële warmteproductiefase of T0 is een van de fasen van het spiercontractieproces na de voorbereidende contractiele fase. In deze fase bereikt het vermogen van de opgewekte warmte een maximum, waarna het geleidelijk afneemt. De initiële warmteproductie is belangrijk voor spieractiviteit, omdat deze betrokken is bij het handhaven van de optimale spiertemperatuur om een specifieke taak uit te voeren zonder de structuur ervan te beschadigen.
Het mechanisme van de initiële warmteproductie is zeer complex. Tijdens spiercontractie trekken sarcomeren, de belangrijkste structuren van spierweefsel, samen. Tegelijkertijd verandert de vorm van de mitochondriën – intracellulaire organellen die zorgen voor cellulaire ademhaling en de productie van ATP (adenosinetrifosfaat) – het belangrijkste energiemateriaal voor het functioneren van cellen. Een verandering in de vorm van het mitochondrion leidt tot een toename van de concentratie van ATP, wat op zijn beurt leidt tot het vrijkomen van waterstofionen en het stimuleren van ionentransport in en uit de cel, evenals tot de excitatie van Na. /K-ATPase, de belangrijkste elektrolytenpomp van de extracellulaire ruimte. Deze processen verhogen de elektrische permeabiliteit van het celmembraan en stimuleren het energieafhankelijke transport van warmte en macroergieën naar de cellen.
De initiële warmteproductie wordt waargenomen als gevolg van de super-energetische toestand van cellen als gevolg van de accumulatie van overtollig ATP. Deze aandoening wordt gekenmerkt door een hoge activiteit van het enzym creatinekinase, dat een belangrijke rol speelt bij het reguleren van de energiebalans van de cel, de afbraak van ATP en het handhaven van de vereiste concentratie van zijn moleculen in spiercellen.
Tijdens de beginfase van de warmteproductie komt de maximale hoeveelheid energie en warmte vrij. De duur van deze fase is 0,2-0,4 seconden. Een significante toename van de concentratie waterstofionen die vrijkomen uit de mitochondriale matrix zet geïoniseerde waterstof om in moleculaire vormen, waarna warmte vrijkomt in de vorm van water. In dit geval is de warmteproductie maximaal, ongeveer 80-100 J per gram spiermassa.