Sản xuất nhiệt ban đầu

Sinh nhiệt là quá trình hình thành nhiệt trong các mô của cơ thể do các cơ chế sinh học khác nhau. Trong thể thao, thuật ngữ này được dùng để mô tả quá trình sản sinh nhiệt ở cơ để đáp ứng với hoạt động thể chất. Sản sinh nhiệt là một trong những yếu tố quan trọng quyết định thành tích của vận động viên. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét quá trình sản sinh nhiệt ở cơ, cơ sở sinh lý của nó cũng như tầm quan trọng của nó đối với việc rèn luyện thể chất.

Sinh nhiệt là quá trình hình thành nhiệt trong cơ thể xảy ra trong quá trình co cơ. Giai đoạn sản sinh nhiệt ban đầu hay T0 là một trong những giai đoạn của quá trình co cơ sau giai đoạn co cơ sơ bộ. Ở giai đoạn này, công suất nhiệt sinh ra đạt mức tối đa, sau đó giảm dần. Sản sinh nhiệt ban đầu rất quan trọng đối với hoạt động của cơ, vì nó liên quan đến việc duy trì nhiệt độ cơ tối ưu để thực hiện một công việc cụ thể mà không làm hỏng cấu trúc của nó.

Cơ chế sinh nhiệt ban đầu rất phức tạp. Trong quá trình co cơ, sarcomeres, cấu trúc chính của mô cơ, co lại. Đồng thời, hình dạng của ty thể—các bào quan nội bào đảm bảo quá trình hô hấp tế bào và sản xuất ATP (adenosine triphosphate)—vật liệu năng lượng chính cho hoạt động của tế bào—thay đổi. Sự thay đổi hình dạng của ty thể dẫn đến sự gia tăng nồng độ ATP, từ đó dẫn đến giải phóng các ion hydro và kích thích vận chuyển ion vào và ra khỏi tế bào, cũng như kích thích Na /K-ATPase, bơm điện giải chính của không gian ngoại bào. Các quá trình này làm tăng tính thấm điện của màng tế bào và kích thích sự vận chuyển nhiệt và vi sinh vật phụ thuộc vào năng lượng vào trong tế bào.

Sự sản sinh nhiệt ban đầu được quan sát thấy là kết quả của trạng thái siêu năng lượng của tế bào do sự tích tụ ATP dư thừa. Tình trạng này được đặc trưng bởi hoạt động cao của enzyme creatine kinase, enzyme này đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh cân bằng năng lượng của tế bào, phân hủy ATP và duy trì nồng độ cần thiết của các phân tử của nó trong tế bào cơ.

Trong giai đoạn đầu sản sinh nhiệt, lượng năng lượng và nhiệt tối đa được giải phóng. Thời lượng của giai đoạn này là 0,2-0,4 giây. Sự gia tăng đáng kể nồng độ các ion hydro được giải phóng từ ma trận ty thể sẽ chuyển đổi hydro bị ion hóa thành dạng phân tử, sau đó nhiệt được giải phóng dưới dạng nước. Trong trường hợp này, sự sinh nhiệt là tối đa, khoảng 80-100 J trên mỗi gram khối lượng cơ.