Утворення тепла в м’язах

Згідно з законами термодинаміки, вся енергія, що надходить до м’язів, повинна дорівнювати енергії, яку вони витрачають. Енергія у м’язах витрачається на м’язову роботу, утворення макроергічних фосфатних зв’язків для майбутнього використання, а також на продукування тепла. Коефіцієнт корисної дії скелетних м’язів (співвідношення виконана робота/витрати енергії) досягає 50% під час піднімання вантажу в разі ізотонічного скорочення і становить практично 0 у разі ізометричного скорочення. На утворення фосфатних зв’язків іде небагато енергії. Отже, у м’язах виникає значна кількість тепла. Її можна досить точно виміряти за допомогою термопар.

Тепло спокою, утворене під час спокою, є зовнішнім проявом основних метаболічних процесів. Додаткову кількість тепла, що утворюється під час скорочення м’яза, називають теплом ініціації. Таке тепло складається з тепла активації, тобто тепла, що завжди утворюється під час скорочення м’яза, та тепла укорочення, що виникає лише в разі зменшення довжини м’яза.

Після скорочення м’яза надлишкове тепло в ньому утворюється упродовж ще близько 30 хв. Це тепло відновлення, яке вивільняється внаслідок метаболічних процесів відновлення стану м’яза, що передував скороченню. Тепло відновлення приблизно дорівнює теплу ініціації; тобто кількість тепла, утворена під час відновлення, дорівнює кількості тепла, що виникла під час скорочення.

Коли м’яз після ізотонічного скорочення відновлює початкову довжину, то, окрім тепла відновлення, утворюється додаткова кількість тепла, яке називають теплом релаксації. Для повернення м’яза у попередній стан необхідно виконати роботу, тепло ж релаксації, власне, і є проявом цієї роботи.

Вільям Ф. Ґанонґ. Фізіологія людини