5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое гликоген и какова его роль

Что такое гликоген — описание, роли и функции

Что такое гликоген? Высокомолекулярный углевод, полисахарид состава (C6H10O5)n. Иногда его называют животным крахмалом, поскольку по строению он очень похож на амилопектин – одно из составляющих этого вещества. Но, в отличие от него, у гликогена более компактная и разветвленная структура. А еще он не дает синего оттенка при окраске йодом. Впрочем, особенностей и интересных фактов в этой теме много, так что обо всем по порядку.

«Топливо» для организма

Пожалуй, именно так простым языком можно ответить на вопрос о том, что такое гликоген. Это сложный углевод, состоящий из цепочкой соединенных молекул глюкозы. После каждого приема пищи именно это вещество начинает поступать в большом количестве в нашу кровь. Организм не может переварить ее в полном объеме, так что он запасает излишки глюкозы в виде гликогена.

Вообще, ее количество очень нестабильно. Человек может с утра позавтракать пресной овсянкой на воде, съесть яблоко, банан, мандарин, даже небольшую конфетку, потом отправиться в спортзал на тренировку, и… По ее завершении уровень глюкозы станет таким же, каким был до завтрака, если не ниже (зависит от интенсивности нагрузок). Весь сахар, поступивший в кровь вместе с перечисленными продуктами, являющимися природными источниками сладости, переработается.

Как это происходит? При выполнении физических упражнений уровень глюкозы снижается, и организм начинает при помощи ферментов расщеплять гликоген. Машина едет – бензин расходуется. Человек двигается – гликоген расщепляется.

Каковы запасы?

Главным образом откладывается гликоген в печени и в мышцах. Общий запас этого полезного вещества составляет примерно 300-400 граммов. На печень приходится лишь треть.

Стоит отметить, что гликогеновый запас не является таким емким в калориях, как те же триглицериды (жиры). Но! Для питания всего организма переработаться в глюкозу может только гликоген. И лишь тот, который содержится не в мышцах, а в гепатоцитах. Это – функционально-активные эпителиальные клетки печени.

Увеличив синтез данного вещества, вполне можно довести концентрацию гликогена до 5-6 % от общей массы печени.

Что же относительно мышечных запасов? Молекулы гликогена перерабатываются в глюкозу только для локального потребления. В мышцах запасы копятся в меньших концентрациях. Содержание может составлять как максимум 1 % от их общей массы.

Кстати, еще в организме гликоген содержится в почках, в белых кровяных клетках (лейкоцитах) и в глиальных клетках мозга. Но там его совсем мало – сотые доли процента.

Распад вещества

Об этом процессе тоже стоит сказать пару слов.

Распад гликогена, как и многих других веществ, происходит под гормональным воздействием. Его инициирует адреналин. Он является не только мощным стимулятором рецепторов. Адреналин также усиливает тканевой обмен, повышает в крови содержание глюкозы, усиливает ее синтез и позитивно влияет на активность гликолитических ферментов.

Процесс выглядит как сложный каскад реакций. Если вкратце, то распад гликогена катализируется фосфорилазой — ферментом с фосфорилазною активностью. А в печени данный процесс стимулирует другой гормон – глюкагон. Он секретируется а-клетками поджелудочной железы во время голодания.

Метаболизм

Вкратце стоит рассказать о том, как происходит этот процесс. Гликоген в глюкозу превращается посредством расщепления. Этот процесс запускают ферменты – белковые молекулы, ускоряющие химические реакции.

Синтез и распад гликогена осуществляют гормоны и нервная система. Также в этом процессе участвуют наследственные дефекты ферментов. Именно они приводят к развитию синдромов, которые именуются гликогенозами. Они бывают восьми разных типов:

  • Болезнь Гирке. Вызвана недостаточностью глюкозо-6-фосфатазы.
  • Болезнь Помпе. Редкий недуг наследственного характера, передающийся аутосомно-рецессивно. Заболевание связано с повреждением мышечных и нервных клеток во всем организме.
  • Болезнь Форбса. Вызвана недостаточностью фермента амило-1,6-глюкозидазы. Заболевание опасно тем, что оно сопровождается отложением в мышцах, сердце и печени атипичного гликогена.
  • Болезнь Андерсена. Данный недуг также известен как семейный цирроз печени. Спровоцирован дефектом фермента амило-(1,4-1,6)-трансглюкозилазы. Также сопровождается накоплением пресловутого атипичного гликогена.
  • Болезнь Мак-Ардля. Развивается вследствие дефекта мышечной фосфорилазы.
  • Болезнь Герса. Вызвана недостаточностью фосфорилазы печени.
  • Болезнь Таруи. Наследственный недуг. Выражается дефицитом фермента фосфофруктокиназы, наблюдаемым в мышечных тканях.
  • Болезнь Хага. Характеризуется нарушением транспорта глюкозы.

Человек с любым недугом из перечисленных вынужден по жизни соблюдать особую диету. Ведь что такое гликоген? Основной источник нашей энергии, вырабатывающийся из веществ, поступающих в организм ежедневно. Поэтому важно регулировать этот процесс с учетом своего заболевания, дабы не нанести себе вред.

Пополнение запасов

В продолжение темы касательно того, что такое гликоген, хотелось бы рассказать о важности своевременного пополнения в организме запасов данного вещества. Это необходимо, ведь речь идет о главном источнике энергии, обеспечивающем мышечную активность.

Поэтому перед тренировками нужно есть пищу с высоким содержанием углеводов. Если не позавтракать как следует, то в процессе тренировки организм израсходует все запасы, сосредоточенные в печени, и еще «возьмет» из мышц, что отразится на их уменьшении и ухудшении результативности спортсмена. А разве это – цель занятий спортом?

К тому же углеводная пища не только улучшает обмен гликогена и увеличивает энергетический потенциал мышцы, но еще и позитивно влияет на общую работоспособность.

Функции мышечного гликогена

На них хотелось бы заострить внимание. Углубление в биохимию процессов синтеза – это слишком сложная тема, а вот практическая информация и для восприятия легче, и в целом полезнее. Итак вот, для чего нужен гликоген:

  • Для осуществления мышцами энергетических функций, основными из которых являются растяжение и сокращение.
  • Для визуального эффекта их наполненности.
  • Для активации процесса синтеза белка. Говоря простым языком – для строительства новых мышц, наращивания их массы. Если в клетках не будет «топлива», то структуры просто не смогут образоваться. Им будет не из чего формироваться. Вот, почему низкоуглеводные диеты такие неэффективные. Если будет мало углеводов, то и гликоген в клетках не восстановится. А значит, мышцы «сожгутся» вместе с жиром.

Даже по внешнему их виду можно определить, заполнено гликогеновое депо или нет. Если да, то мышцы выглядят дутыми и объемными, а не плоскими. Все потому, что в саркоплазме (цитоплазма гладкомышечных клеток) присутствуют гранулы гликогена. Каждая из них притягивает к себе в среднем по 3 грамма воды и удерживает их впоследствии. Все это и создает эффект наполненности мышц.

Компенсация

На восстановление гликогена влияют два главных фактора – истощение его запасов на тренировках (или просто в ходе активной жизнедеятельности) и рацион питания.

Полное восстановление его запасов происходит в течение 12-48 часов. Все индивидуально. Но, как бы там ни было, рекомендуется тренировать каждую группу мышц по истечении максимального промежутка. Такое решение позитивно отразится на компенсации запасов вещества и увеличении пресловутого депо.

В рамках таких тренировок мышцы успешно «закисляются» продуктами анаэробного гликолиза. Подход какого-либо упражнения длится 20-30 секунд с подъемным для спортсмена весом. «Закисление» проявляется в ощущении жжения в мышцах.

Переизбыток углеводов – к чему ведет?

Однажды был проведен интересный эксперимент – исследование Acheson et. al., 1982. Было несколько испытуемых, организмы которых довели до полного расщепления и распада гликогена (истощили, короче говоря).

Затем в течение трех дней им давали по 700-900 грамм углеводов. Потребовалось всего двое суток, чтобы начал накапливаться жир. Так что углеводы есть надо, но в умеренном количестве, ибо гликогеновое депо не является бездонной бочкой.

У кого потребность в гликогене выше?

Она отличается в зависимости от особенностей организма того или иного человека. Вот в каких случаях потребность в гликогене повышается:

  • Если человек ведет активный образ жизни, занимается спортом или выполняет большое количество однообразных манипуляций. В последнем случае мышцы страдают от недостатка кровенаполнения.
  • Если работа человека подразумевает активную умственную деятельность. Что такое гликоген? Энергия, которая и в клетках мозга содержится тоже. Чем интенсивнее мозговая деятельность, тем быстрее она расходуется. Запасы надо пополнять.
  • Если человек ограничен в питании по тем или иным причинам. Диабетики, к примеру – им многое запрещено. Но в гликогене они также нуждаются. Однако организм его, как правило, недополучает, вследствие чего перерабатывает свои запасы.

У кого потребность в гликогене ниже?

Есть также люди, которым следует не следить за пополнением энергетических запасов, а стараться не перебарщивать в плане употребления углеводов. Это касается каждого, кто:

  • Привык употреблять много сахаросодержащих продуктов. То есть отчаянных сладкоежек.
  • Страдает от хронически повышенного уровня сахара в крови.
  • Имеет проблемы с печенью.
  • Страдает нарушением ферментативной деятельности.

Что нужно есть?

Выше было достаточно рассказано про гликогены. Что это такое – ясно, теперь хотелось бы поговорить об их непосредственных источниках. Итак, вот чем необходимо разнообразить свой рацион, чтобы не беспокоиться о полноценной выработке «топлива»:

  • Бананы. Питательные сытные фрукты. В одном среднем плоде – 150 калорий и целых 40 углеводов. Также фрукт богат витаминами Е и С, бета-каротином и холином, улучшающим память.
  • Хурма. Этот сочный оранжевый плод богат моносахаридами и витамином С (до 55% содержания). На 100 грамм хурмы приходится меньше 70 калорий, а углеводов – 15.3.
  • Финики. Это источник как гликогена, так и пищевых волокон, нормализующих работу желудочно-кишечного тракта. Довольно-таки калорийная сладость – в 100 граммах содержится чуть больше 290 Ккал. Но и количество углеводов приближается к 70.

Естественно, это не все. К насыщенным углеводами продуктам относятся злаковые и бобовые, яблоки, капуста, цельнозерновые крупы, кабачки, морковь, сельдерей, кукуруза, хлеб из муки грубого помола, апельсины, картофель, макаронные изделия, помидоры. Если не хочется высчитывать калории и соотношение Б/Ж/У, то достаточно просто перейти на здоровое питание и есть больше каш, фруктов и овощей.

Гликоген — его функции и роль в мышцах и печени человека

Гликоген — полисахарид на основе глюкозы, выполняющий в организме функцию энергетического резерва. Соединение относится к сложным углеводам, встречается только в живых организмах и предназначено для восполнения затрат энергии при физических нагрузках.

Из статьи вы узнаете о функциях гликогена, особенностях его синтеза, роли, которую играет это вещество в спорте и диетическом питании.

Что это такое

Говоря простым языком, гликоген (в особенности для спортсмена) – это альтернатива жирным кислотам, которая используется в качестве запасающего вещества. Суть в том, что в мышечных клетках есть специальные энергетические структуры — «гликогеновые депо». В них хранится гликоген, который в случае необходимости быстро распадается на простейшую глюкозу и питает организм дополнительной энергией.

Фактически, гликоген – это основные батарейки, которые используются исключительно для совершения движений в стрессовых условиях.

Синтез и превращение

Прежде чем рассматривать пользу гликогена как сложного углевода, разберемся, почему вообще в организме возникает такая альтернатива — гликоген в мышцах или жировые ткани. Для этого рассмотрим структуру вещества. Гликоген – это соединение из сотен молекул глюкозы. Фактически это чистый сахар, который нейтрализован и не попадает в кровь, пока организм сам его не запросит (источник — Википедия).

Синтезируется гликоген в печени, которая перерабатывает поступающий сахар и жирные кислоты по своему усмотрению.

Жирная кислота

Что же такое жирная кислота, которая получается из углеводов? Фактически – это более сложная структура, в которой участвуют не только углеводы, но и транспортирующие белки. Последние связывают и уплотняют глюкозу до более трудно расщепляемого состояния.

Это позволяет в свою очередь увеличить энергетическую ценность жиров (с 300 до 700 ккал) и уменьшить вероятность случайного распада.

Все это делается исключительно для создания резерва энергии в случае серьезного дефицита калорий. Гликоген же накапливается в клетках, и распадается на глюкозу при малейшем стрессе. Но и синтез его значительно проще.

Содержание гликогена в организме человека

Сколько гликогена может содержать организм? Здесь все зависит от тренировки собственных энергетических систем. Изначально размер гликогенового депо нетренированного человека минимален, что обусловлено его двигательными потребностями.

В дальнейшем, через 3-4 месяца интенсивных высокообъемных тренировок, гликогеновое депо под воздействием пампинга, насыщения крови и принципа супервосстановления постепенно увеличивается.

При интенсивном и продолжительном тренинге запасы гликогена увеличиваются в организме в несколько раз.

Это, в свою очередь, приводит к таким результатам:

  • возрастает выносливость;
  • объём мышечной ткани увеличивается;
  • наблюдаются значительные колебания в весе во время тренировочного процесса

Гликоген не влияет напрямую на силовые показатели спортсмена. Кроме того, чтобы увеличивать размер гликогенового депо, нужны специальные тренировки. Так, например, пауэрлифтеры лишены серьезных запасов гликогена в виду и особенностей тренировочного процесса.

Функции гликогена в организме человека

Обмен гликогена происходит в печени. Её основная функция — не превращение сахара в полезные нутриенты, а фильтрация и защита организма. Фактически, печень негативно реагирует на повышение сахара в крови, появление насыщенных жирных кислот и физические нагрузки.

Все это физически разрушает клетки печени, которые, к счастью, регенерируют.

Чрезмерное потребление сладкого (и жирного), в совокупности с интенсивными физическими нагрузками чревато не только дисфункцией поджелудочной железы и проблемами с печенью, но и серьёзными нарушениями обмена веществ со стороны печени.

Организм всегда пытается адаптироваться к изменяющимся условиям с минимальной энергопотерей.

Если создать ситуацию, при которой печень (способная переработать не более 100 грамм глюкозы за раз), будет хронически испытывать переизбыток сахара, то новые восстановленные клетки будут превращать сахар напрямую в жирные кислоты, минуя стадию гликогена.

Этот процесс называется «жировое перерождение печени». При полном жировом перерождении наступает гепатит. Но частичное перерождение считается нормой для многих тяжелоатлетов: такое изменение роли печени в синтезе гликогена приводит к замедлению обмена веществ и появлению избыточной жировой прослойки.

Читать еще:  Это одно и то же или нет

Кроме того, независимо от характера физических нагрузок и их наличия в целом, жировая дистрофия печени — это основа для формирования:

  • метаболического синдрома;
  • атеросклероза и его осложнений в виде инфаркта, инсульта, эмболий;
  • сахарного диабета;
  • артериальной гипертензии;
  • ишемической болезни сердца.

Помимо изменений со стороны печени и сердечно-сосудистой системы, избыток гликогена обусловливает:

  • сгущение крови и возможный последующий тромбоз;
  • дисфункция на любом уровне желудочно-кишечного тракта;
  • ожирение.

С другой стороны, не менее опасен и дефицит гликогена. Так как этот углевод является главным источником энергии, его недостаток может вызвать:

  • ухудшение памяти, восприятия информации;
  • постоянно плохое настроение, апатию, что ведет к формированию многообразных депрессивных синдромов;
  • общая слабость, вялость, снижение трудоспособности, что сказывается на результатах любой ежедневной деятельности человека;
  • снижение массы тела за счет потери мышечной массы;
  • ослабление мышечного тонуса вплоть до развития атрофии.

Недостаток гликогена у спортсменов часто проявляется уменьшением кратности и длительности тренировок, снижением мотивации.

Гликогеновые запасы и спорт

Гликоген в организме выполняет задачу главного энергоносителя. Он накапливается в печени и мышцах, откуда напрямую попадает в кровеносную систему, обеспечивая нас необходимой энергией (источник — NCBI — Национальный центр биотехнологической информации).

Рассмотрим, как напрямую влияет гликоген на работу спортсмена:

  1. Гликоген быстро истощается благодаря нагрузкам. Фактически за одну интенсивную тренировку можно растратить до 80% всего гликогена.
  2. Это в свою очередь вызывает «углеводное окно», когда организм требует быстрых углеводов, для восстановления.
  3. Под воздействием наполнения мышц кровью, гликогеновое депо растягивается, увеличивается размер клеток, которые могут хранить его.
  4. Гликоген поступает в кровь только до тех пор, пока пульс не пересечет отметку в 80% от максимального ЧСС. В случае превышения этого порога, недостаток кислорода приводит к стремительному окислению жирных кислот. На этом принципе основана «сушка организма».
  5. Гликоген не влияет на силовые показатели – только на выносливость.

Интересный факт: в углеводное окно можно безболезненно употреблять любое количество сладкого и вредного, так как организм в первую очередь восстанавливает гликогеновое депо.

Взаимосвязь гликогена и спортивных результатов предельно проста. Чем больше повторений – больше истощения, больше гликогена в дальнейшем, а значит, больше повторений в итоге.

Гликоген и похудение

Увы, но накопление гликогена не способствует похудению. Тем не менее, не стоит бросать тренировки и переходить на диеты.

Рассмотрим ситуацию подробнее. Регулярные тренировки приводят к увеличению гликогенового депо.

Суммарно за год оно способно увеличится на 300-600%, что выражается в 7-12% повышения общего веса. Да, это те самые килограммы от которых стремятся бежать многие женщины.

Но с другой стороны, эти килограммы оседают не на боках, а остаются в мышечных тканях, что приводит к увеличению самих мышц. Например, ягодичных.

В свою очередь, наличие и опустошение гликогенового депо позволяет спортсмену корректировать свой вес в короткие сроки.

Например, если нужно похудеть на дополнительные 5-7 килограмм за несколько дней, истощение гликогенового депо серьезными аэробными нагрузками поможет быстро войти в весовую категорию.

Другая важная особенность расщепления и накопления гликогена — перераспределение функций печени. В частности, при увеличенном размере депо избыток калорий связывается в углеводные цепочки без превращения их в жирные кислоты. А что это значит? Все просто – тренированный спортсмен меньше склонен к набору жировой ткани. Так, даже у маститых бодибилдеров, вес которых в межсезонье касается отметок в 140-150 кг, процент жировой прослойки редко достигает 25-27% (источник — NCBI — Национальный центр биотехнологической информации).

Факторы, влияющие на уровень гликогена

Важно понимать, что не только тренировки влияют на количество гликогена в печени. Этому способствует и основная регуляция гормонов инсулина и глюкагона, которая происходит благодаря потреблению определенного типа пищи.

Так, быстрые углеводы при общем насыщении организма скорее всего превратятся в жировую ткань, а медленные углеводы полностью превратятся в энергию, минуя гликогеновые цепочки.

Так как же правильно определить, как распределится съеденная пища?

Для этого необходимо учитывать следующие факторы:

  1. Гликемический индекс. Высокие показатели способствуют росту сахара в крови, который нужно в срочном порядке законсервировать в жиры. Низкие показатели,стимулируют постепенное повышение глюкозы в крови, что способствует полному её расщеплению. И только средние показатели (от 30 до 60) способствуют превращению сахара в гликоген.
  2. Гликемическая нагрузка. Зависимость обратно пропорциональная. Чем ниже нагрузка, тем больше шансов превращения углеводов в гликоген.
  3. Тип самого углевода. Всё зависит от того, насколько просто углеводное соединение расщепляется на простые моносахариды. Так, например мальтодекстрин с большей вероятностью превратится в гликоген, хотя имеет высокий гликемический индекс. Этот полисахарид попадает напрямую в печень, минуя пищеварительный процесс, и в этом случае его проще расщепить на гликоген, чем превратить в глюкозу и снова пересобрать молекулу.
  4. Количество углеводов. Если правильно дозировать количество углеводов в один прием пищи, то даже питаясь шоколадками и кексами вам удастся избежать жирового отложения.

Таблица вероятности превращения углеводов в гликоген

Итак, углеводы неравноценны по своей способности превращения в гликоген или в жирные полинасыщенные кислоты. Во что превратится поступающая глюкоза, зависит только от того, в каком количестве она выделится при расщеплении продукта. Так, например, очень медленные углеводы с большой вероятностью вообще не превратятся ни в жирные кислоты, ни в гликоген. В то же время, чистый сахар уйдет в жировую прослойку практически целиком.

Примечание редакции: приведённый ниже список продуктов нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. Метаболические процессы зависят от индивидуальных особенностей конкретно взятого человека. Мы указываем лишь процентную вероятность, что этот продукт будет более полезным или более вредным для вас.

НаименованиеГликемический индексПроцент вероятности полного сжиганияПроцент вероятности превращения в жирПроцент вероятности превращения в гликоген
Финики сушёные2043.7%62.4%Итог

Гликоген в мышцах и печени особенно важен для атлетов, практикующих кроссфит. Механизмы накопления гликогена предполагают стабильное увеличение базового веса. Тренировка энергетических систем поможет не только достичь высоких спортивных результатов, но и увеличит общий запас дневной энергии. Вы будете меньше уставать и лучше себя чувствовать.

Для спортсмена наращивание гликогеновых запасов — не только необходимость, но и профилактика ожирения. Сложные углеводы могут храниться в мышцах сколь угодно долго, не окисляясь и не распадаясь. При этом любая нагрузка приводит к их растрате и регуляции общего состояния организма.

И напоследок один интересный факт: именно распад гликогена ведет к тому, что большая часть глюкозы попадает через кровь напрямую в ЦНС, стимулируя выброс эндорфинов и улучшая мозговую деятельность.

Гликоген: энергетические резервы человека — почему важно знать о них, чтобы похудеть?

Что это за зверь такой «гликоген»? Обычно о нем вскользь упоминается в связи с углеводами, однако мало кто решает углубиться в саму суть данного вещества.

Кость Широкая решила рассказать вам все самое важное и нужное о гликогене, чтобы больше не верили в миф о том, что «сжигание жиров начинается только после 20 минуты бега». Заинтриговали?

Итак, из этой статьи вы узнаете: что такое гликоген, строение и биологическую роль, его свойства, а также формулу и структуру строения, где и для чего содержится гликоген, как происходит синтез и распад вещества, как происходит обмен, а также, какие продукты являются источником гликогена.

Что это такое в биологии: биологическая роль

Нашему телу еда в первую очередь нужна как источник энергии, а уже потом, как источник удовольствия, антистрессовый щит или возможность «побаловать» себя. Как известно, энергию мы получаем из макронутриентов: жиров, белков и углеводов.

Жиры дают 9 ккал, а белки и углеводы — 4 ккал. Но не смотря на большую энергетическую ценность жиров и важную роль незаменимых аминокислот из белков важнейшими «поставщиками» энергии в наш организм являются углеводы.

Почему? Ответ прост: жиры и белки являются «медленной» формой энергии, т.к. на их ферментацию требуется определенное время, а углеводы — относительно «быстрой». Все углеводы (будь то конфета или хлеб с отрубями) в конце концов расщепляются до глюкозы, которая необходима для питания всех клеток организма.

Схема расщепления углеводов

Строение

Гликоген — это своеобразный «консервант» углеводов, другими словами, энергетические резервы организма — сохраненная про запас для последующих энергетических нужд глюкоза. Она хранится в связанном с водой состоянии. Т.е. гликоген — это «сироп» калорийностью 1-1.3 ккал/гр (при калорийности углеводов 4 ккал/г).

По сути, молекула гликогена состоит из остатков глюкозы, это запасное вещество на случай нехватки энергии в организме!

Структурная формула строения фрагмента макромолекулы гликогена (C6H10O5) выглядит схематично так:

К какому виду углеводов относится

Вообще, гликоген — это полисахарид, а значит, относится к классу «сложных» углеводов:

В каких продуктах содержится

В гликоген может пойти только углевод. Поэтому крайне важно держать в своем рационе планку углеводов не ниже 50 % от общей калорийности. Употребляя нормальный уровень углеводов (около 60% от суточного рациона) вы по максимуму сохраняете собственный гликоген и заставляете организм очень хорошо окислять углеводы.

Важно иметь в рационе хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.

Лучшими источниками гликогена являются: сахар, мед, шоколад, мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, бананы, арбуз, хурма, сладкая выпечка.

Осторожно к подобной пище стоит отнестись лицам с дисфункцией печени и недостатком ферментов.

Метаболизм

Как же происходит создание и процесс распад гликогена?

Синтез

Как организм запасает гликоген? Процесс образования гликогена (гликогенез) проходит по 2 сценариям. Первый — это процесс запаса гликогена. После углеводосодержащей еды уровень глюкозы в крови повышается. В ответ инсулин попадает в кровоток, чтобы впоследствии облегчить доставку глюкозы в клетки и помочь синтезу гликогена.

Благодаря ферменту (амилазе) происходит расщепление углеводов (крахмала, фруктозы, мальтозы, сахарозы) на более мелкие молекулы.

Затем под воздействием ферментов тонкого кишечника осуществляется распад глюкозы на моносахариды. Значительная часть моносахаридов (самая простая форма сахара) поступает в печень и мышцы, где гликоген откладывается в «резерв». Всего синтезируется 300-400 гр гликогена.

Т.е. само превращение глюкозы в гликоген (запасной углевод) происходит в печени, т.к. мембраны клеток печени в отличие от мембраны клеток жировой ткани и мышечных волокон свободно проницаемы для глюкозы и в отсутствие инсулина.

Распад

Второй механизм под названием мобилизация (или распад) запускается в периоды голода или активной физической деятельности. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.

Когда организм истощает запас гликогена в клетках, то мозг подает сигналы о необходимости «дозаправки». Схема синтеза и мобилизации гликогена:

Кстати, при распаде гликогена происходит торможение его синтеза, и наоборот: при активном образовании гликогена его мобилизация тормозится. Гормоны, отвечающие за мобилизацию данного вещества, т.е., гормоны, стимулирующие распад гликогена — это адреналин и глюкагон.

Где содержится и каковы функции

Где накапливается гликоген для последующего использования:

В печени

Включения гликогена в клетках печени

Основные запасы гликогена находятся в печени и мышцах. Количество гликогена в печени может достигать у взрослого человека 150 — 200 гр. Клетки печени являются лидерами по накоплению гликогена: они могут на 8 % состоять из этого вещества.

Основная функция гликогена печени — поддержать уровень сахара в крови на постоянном, здоровом уровне.

Печень сама себе является одним из важнейших органов организма (если вообще стоит проводить «хит парад» среди органов, которые нам все необходимы), а хранение и использование гликогена делает ее функции еще ответственнее: качественное функционирование головного мозга возможно только благодаря нормальному уровню сахара в организме.

Если же уровень сахара в крови снижается, то возникает дефицит энергии, из-за которого в организме начинается сбой. Нехватка питания для мозга сказывается на центральной нервной системе, которая истощается. Тут то и происходит расщепление гликогена. Потом глюкоза поступает в кровь, благодаря чему организм получает необходимое количество энергии.

Запомним также, что в печени происходит не только синтез гликогена из глюкозы, но и обратный процесс — гидролиз гликогена до глюкозы. Этот процесс вызывается понижением концентрации сахара в крови в результате усвоения глюкозы различными тканями и органами.

В мышцах

Гликоген откладывается также в мышцах. Общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов. Как мы знаем, около 100-120 граммов вещества накапливается в клетках печени, а вот остальная часть (200-280 гр) сохраняется в мышцах и составляет максимум 1 — 2% от общей массы этих тканей.

Хотя если говорить максимально точно, то следует отметить, что гликоген хранится не в мышечных волокнах, а в саркоплазме — питательной жидкости, окружающей мышцы.

Количество гликогена в мышцах увеличивается в случае обильного питания и уменьшается во время голодания, а снижается только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной.

При работе мышц под влиянием специального фермента фосфорилазы, которая активируется в начале мышечного сокращения, происходит усиленное распад гликогена в мышцах, который используется для обеспечения глюкозой работы самих мышц (мышечных сокращений). Таким образом, мышцы используют гликоген только для собственных нужд.

Интенсивная мышечная деятельность замедляет всасывание углеводов, а легкая и непродолжительная работа усиливает всасывание глюкозы.

Гликоген печени и мышц используется для разных нужд, однако говорить о том, что какой-то из них важнее — абсолютнейший вздор и демонстрирует только вашу дикую неграмотность.


Все, что написано на данном скрине, полная ересь. Если вы боитесь фруктов и думаете, что они прямиком запасаются в жир, то никому не говорите этой чуши и срочно читайте статью Фруктоза: можно ли есть фрукты и худеть?

Применение при похудении

Важно знать, почему работают низкоуглеводные высокобелковые диеты. В организме взрослого может находиться около 400 граммов гликогена, а как мы помним, на каждый грамм резервной глюкозы приходится примерно 4 грамма воды.

Т.е. около 2 кг вашего веса — это масса гликогенного водного раствора. Кстати, поэтому мы активно потеем в процессе тренировок — организм расщепляет гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.

Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Но как только человек возвращается к обычному рациону с содержанием углеводов, запасы животного крахмала восстанавливаются, а с ними и потерянная за период диеты жидкость. В этом и кроется причина недолгосрочности результата экспресс-похудения.

Влияние на спорт

Для любых активных физических нагрузок (силовые упражнения в тренажерном зале, бокс, бег, аэробика, плавание и все, что заставляет вас потеть и напрягаться) организму нужно 100-150 граммов гликогена в каждый час активности. Потратив запасы гликогена, тело начинает разрушать сперва мышцы, затем жировую ткань.

Обратите внимание: если речь идет не о длительном полном голодании, запасы гликогена не истощаются полностью, потому что имеют жизненно важное значение. Без запасов в печени мозг может остаться без снабжения глюкозой, а это смертельно опасно, ведь мозг самый главный орган (а не попа, как некоторые думают).

Без запасов в мышцах сложно совершить интенсивную физическую работу, что в природе воспринимается как повышенный шанс быть съеденным/без потомства/замерзшим и т.д.

Тренировки истощают запасы гликогена, но не по схеме «первые 20 минут работаем на гликогене, потом переходим на жиры и худеем».

Для примера возьмем исследование, в котором тренированные атлеты выполняли 20 сетов упражнений на ноги (4 упражнения, 5 сетов каждого; каждый сет выполнялся до отказа и составлял 6-12 повторений; отдых был коротким; общее время тренировки составило 30 минут).

Кто знаком с силовыми тренировками, понимает, что было отнюдь не легко. До и после упражнения у них брали биопсию и смотрели содержание гликогена. Оказалось, что количество гликогена снизилось с 160 до 118 ммоль/кг, т. е. менее, чем на 30%.

Вот так походя мы развеяли еще один миф — вряд ли за тренировку вы успеете исчерпать все запасы гликогена, так что не стоит набрасываться на еду прямо в раздевалке среди потных кроссовок и посторонних тел, вы явно не помрете от «неминуемого» катаболизма.

Кстати, пополнять запасы гликогена стоит не в течении 30 минут после тренировки ( увы, белково-углеводное окно – миф ), а в течении 24 часов.

Люди крайне преувеличивают скорость истощения гликогена (как и многие другие вещи)! Любят сразу на тренировке закинуться «углями» после первого разминочного подхода с грифом пустым, а то ж «истощение мышечного гликогена и КАТАБОЛИЗМ». Прилег на час днем и усе, печеночного гликогена как не бывало.

Мы уж молчим про катастрофические энергозатраты от 20минутного черепашьего бега. Да и вообще, мышцы жрут чуть не 40 ккал на 1 кг, белок гниет, образует слизь в жкт и провоцирует рак, молочка заливает так, что аж 5 лишних кило на весах (не жира, ага), жиры вызывают ожирение, углеводы смертельно опасны (боюсь-боюсь) и от глютена вы точно помрете.

Странно только, что мы вообще ухитрились выжить в доисторические времена и не вымерли, хотя питались явно не амброзией и спортпитом.

Помните, пожалуйста, что природа умнее нас и давно все при помощи эволюции отрегулировала. Человек один из самых адаптированных и приспосабливаемых организмов, который способен существовать, размножаться, выживать. Так что без психозов, господа и дамы.

Однако тренироваться на пустой желудок более чем бессмысленно.»Что же делать?» подумаете вы. Ответ вы узнаете в статье «Кардио: когда и зачем?» , которая расскажет вам о последствиях голодных тренировок.

За какое время расходуется?

Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 48-60 часов полного голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются.

Гликоген мышц расходует во время физической активности. И тут мы опять вернемся к мифу: «Чтобы сжечь жир, нужно бегать не менее 30 минут, поскольку только на 20-й минуте в организме истощаются запасы гликогена и в качестве топлива начинает использоваться подкожный жир», только с чисто математической стороны. Откуда это пошло? А пес его знает!

Действительно, организму проще использовать гликоген, чем окислять жир для энергии, поэтому в первую очередь расходуется он. Отсюда и миф: надо сначала израсходовать ВЕСЬ гликоген, и потом жир начнет гореть, а произойдет это примерно через 20 минут после начала аэробной тренировки. Почему 20? Понятия не имеем.

НО: никто не учитывает, что использовать весь гликоген не так-то просто и 20-ю минутами тут дело не ограничится.

Как мы знаем, общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов, а в некоторых источниках говорится о 500 граммах, что дает нам от 1200 до 2000 ккал! Вы вообще представляете, сколько нужно бегать, чтобы истощить такую прорву калорий? Человек весом в 60 кг должен будет пробежать в среднем темпе от 22 до З5 километров. Ну как, готовы?

Истощила гликоген

Гликоген и его функции в организме человека

Организм человека – это точно отлаженный механизм, действующий по своим законам. Каждый винтик в нем делает свою функцию, дополняя общую картину.

Любое отклонение от первоначального положения может привести к сбою всей системы и такое вещество, как гликоген, тоже имеет свои функции и количественные нормы.

Что такое гликоген?

Гликоген по своей химической структуре относится к группе сложных углеводов, основу которых составляет глюкоза, только в отличие от крахмала запасается он в тканях животных, в том числе человека. Основным местом, где гликоген запасается человеком является печень, но кроме того, он накапливается и в скелетных мышцах, обеспечивая энергию для их работы.

Главная роль, которую выполняет вещество — накопление энергии в виде химической связи. При поступлении в организм большого количества углеводов, которое нельзя реализовать в ближайшее время, избыток сахара при участии инсулина, доставляющего глюкозу в клетки, превращается в гликоген, запасающий впрок энергию.

Общая схема гомеостаза глюкозы

Обратная ситуация: когда углеводов не хватает, например, во время голодания или после большой физической активности, наоборот, происходит расщепление вещества и превращение его в глюкозу, которая легко усваивается организмом, давая при окислении дополнительную энергию.

Рекомендации специалистов говорят о минимальной суточной дозе в 100 мг гликогена, однако при активных физических и умственных нагрузках она может быть повышена.

Роль вещества в организме человека

Функции гликогена весьма разнообразны. Помимо запасного компонента, он играет и другие роли.

Печень

Находящийся в печени гликоген помогает поддерживать нормальный уровень сахара в крови, регулируя его с помощью выделения или поглощения излишков в клетках глюкозы. Если запасы становятся слишком большими, а источник энергии продолжает поступать в кровь, он начинает откладываться уже в виде жиров в печени и подкожной жировой клетчатке.

Вещество позволяет осуществлять процесс синтеза сложных углеводов, участвуя в его регулировании и, значит, в обменных процессах организма.

Питание мозга и других органов происходит во многом благодаря гликогену, поэтому его присутствие позволяет осуществлять и мыслительную деятельность, обеспечивая достаточное количество энергии для деятельности головного мозга, потребляющего до 70 процентов глюкозы, образующейся в печени.

Мышцы

Важное значение имеет гликоген и для мышц, где он содержится в немного меньшем количестве. Основная задача его здесь – обеспечение движения. Во время действия происходит потребление энергии, которая образуется за счет расщепления углевода и окисления глюкозы, во время покоя и поступления новых питательных веществ в организм – создание новых молекул.

Причем это касается не только скелетных, но и сердечной мышцы, качество работы которой во многом зависит от наличия гликогена, а у людей с недостатком массы тела развиваются патологии сердечной мышцы.

При недостатке вещества в мышцах начинают расщепляться другие вещества: жиры и белки. Распад последних особенно опасен, поскольку приводит к разрушению самой основы мышц и дистрофии.

В тяжелых ситуациях организм способен выйти из положения и создать себе глюкозу самостоятельно из неуглеводных веществ, этот процесс называется гликонеогенезом.

Однако, его значение для организма значительно меньше, поскольку разрушение происходит по несколько иному принципу, не давая того количества энергии, которое необходимо организму. В то же время используемые для него вещества могли бы быть израсходованы на другие жизненно важные процессы.

Кроме того, это вещество обладает свойством связывать воду, накапливая и ее тоже. Именно поэтому во время интенсивных тренировок спортсмены сильно потеют, это выделяется связанная с углеводом вода.

Чем опасны дефицит и избыток?

При очень хорошем питании и недостатке физической нагрузки баланс между накоплением и расщеплением гранул гликогена нарушается и происходит его обильное запасание.

  • к сгущению крови;
  • к нарушениям в работе печени;
  • к увеличению веса тела;
  • к сбоям в работе кишечника.

Излишки гликогена в мышцах снижают эффективность их работы и постепенно приводят к возникновению жировой ткани. У спортсменов часто гликоген в мышцах накапливается чуть больше, чем у других людей, это приспособление к условиям тренировок. Однако у них запасается и кислород, позволяющий быстро окислить глюкозу, выделяя очередную партию энергии.

У остальных людей накопление излишков гликогена, наоборот, снижает функциональные возможности мышечной массы и приводит к набору дополнительного веса.

Недостаток гликогена также отрицательно сказывается на работе организма. Поскольку это основной источник энергии, то ее будет недостаточно для совершения различных видов работ.

В результате у человека:

  • появляется вялость, апатия;
  • ослабляется иммунитет;
  • ухудшается память;
  • происходит потеря веса, причем за счет мышечной массы;
  • ухудшается состояние кожи и волос;
  • снижается тонус мышц;
  • наблюдается упадок жизненных сил;
  • часто появляются депрессивные состояния.

Привести к нему могут большие физические или психоэмоциональные нагрузки при недостаточном питании.

Видео от эксперта:

Таким образом, гликоген выполняет важные функции в организме, обеспечивая баланс энергии, накапливая и отдавая ее в нужный момент. Переизбыток его, как и недостаток, сказывается отрицательно на работе разных систем организма, в первую очередь мышц и головного мозга.

При переизбытке необходимо ограничить потребление углеводосодержащих продуктов, предпочтя белковые.

При недостатке же, наоборот, надо есть продукты, дающие большое количество гликогена:

  • фрукты (финики, инжир, виноград, яблоки, апельсины, хурма, персики, киви, манго, клубника);
  • сладости и мед;
  • некоторые овощи (морковь и свекла);
  • мучные продукты;
  • бобовые.

Роль гликогена в организме человека при соблюдении диеты, упражнениях и многое другое

Роль гликогена в организме человека в подержании сбалансированного уровня глюкозы в крови путем хранения избыточной глюкозы при повышении уровня. Либо высвобождения глюкозы при снижении уровня.

Каждый раз, когда мы употребляем пищу, содержащую углеводы, происходит процесс расщепления пищи и превращения углеводов в сахар — глюкозу. Когда в организме достаточное количество глюкозы, больше, чем он может использовать за раз, она хранится для дальнейшего использования в форме гликогена.

Из чего состоит гликоген? Он синтезируется из глюкозы, когда уровень глюкозы в крови (то, что мы называем «сахар в крови») высок.

Это позволяет гликогену функционировать как важный «энергетический резервуар». Он обеспечивает организм энергией по мере необходимости в зависимости от таких вещей, как стресс, потребление пищи и физические потребности.

Что такое гликоген?

Другими словами, это вещество, которое откладывается в тканях организма как запас углеводов. Исследования показывают, что он функционирует как тип накопления энергии, поскольку он может быть сломан, когда требуется энергия.

Невероятная польза незаменимых аминокислот в организме для снижения веса, увеличения мышечной массы и даже настроения

В чем разница между глюкозой и гликогеном? Гликоген — это разветвленный полисахарид, который расщепляется на глюкозу. Полисахарид — это углевод, молекулы которого состоят из нескольких связанных между собой молекул сахара.

Его структура состоит из разветвленного полимера глюкозы, состоящего из примерно 8 — 12 единиц глюкозы. Гликогенсинтаза — это фермент, который связывает цепи глюкозы вместе.

После расщепления глюкоза может попасть в гликолитический фосфатный путь или в кровоток.

Какова основная функция гликогена? Он служит легкодоступным источником глюкозы и энергии для тканей, расположенных по всему организму, когда уровень глюкозы в крови низок. Например, из-за голодания или физических упражнений.

У людей и животных, даже микроорганизмы (бактерии и грибы) накапливают гликоген для выработки энергии в период ограниченной доступности питательных веществ.

Интересно, чем крахмал отличается от гликогена? Крахмал является основной формой хранения глюкозы у большинства растений. По сравнению с гликогеном, он имеет меньше ветвей и менее компактен. В целом, крахмал делает для растений то, что гликоген делает для людей.

Как гликоген производится и хранится

Как гликоген превращается в глюкозу?

  • Глюкагон — это пептидный гормон, который выделяется из поджелудочной железы и сигнализирует клеткам печени о расщеплении гликогена.
  • Через гликогенолиз он расщепляется на глюкозо-1-фосфат. Затем он превращается в глюкозу и попадает в кровоток, чтобы обеспечить организм энергией.
  • Другие гормоны в организме, которые также могут стимулировать его расщепление, включают кортизол, адреналин и норэпинефрин. Их часто называют «гормонами стресса».
  • Исследования показывают, что распад и синтез гликогена происходят из-за активности гликогенфосфорилазы. Это фермент, который помогает ему распадаться на более мелкие единицы глюкозы.

Где хранится гликоген? У людей и животных он встречается в основном в мышцах и клетках печени.

ТОП-5 польза танинов для организма, содержащихся в вине и других продуктах питания

В небольших количествах он также хранится в эритроцитах, лейкоцитах, клетках почек, глиальных клетках и матке у женщин.

Уровень глюкозы в крови повышается после того, когда мы употребляем углеводы. Происходит выброс гормона инсулина, который способствует поглощению глюкозы клетками печени. Когда большое количество глюкозы синтезируется в гликоген и сохраняется в клетках печени, гликоген может составлять до 10% веса печени.

Поскольку у нас в организме больше мышечной массы, чем у печени, больше наших запасов находится в мышечной ткани. Гликоген составляет от 1 до 2 процентов мышечной ткани по весу.

Хотя он может разрушаться в печени и затем высвобождаться в кровоток, этого не происходит с гликогеном в мышцах. Исследования показывают, что мышцы обеспечивают глюкозой только мышечные клетки, помогая питать мышцы, но не другие ткани организма.

Роль гликогена в организме человека и его преимущества

Организм использует гликоген для поддержания гомеостаза, или «стабильного равновесия», которое поддерживается физиологическими процессами.

Основная роль гликогена в организме человека заключается в хранении или высвобождении глюкозы. В последствии она будет использоваться для получения энергии, в зависимости от наших меняющихся энергетических потребностей. Считается, что человек может хранить около 2000 калорий глюкозы в виде гликогена за один раз.

Есть несколько процессов, которые организм использует для поддержания гомеостаза через метаболизм глюкозы. Это:

  • Гликогенез или синтез гликогена. Это описывает превращение глюкозы в гликоген. Гликогенсинтаза является ключевым ферментом, участвующим в гликогенезе.
  • Гликогенолиз или распад гликогена.

Роль гликогена в организме человека при соблюдении диеты, упражнениях и многое другое

Преимущества и роль гликогена в организме человека включают в себя:

  • Служит важным и быстро мобилизуемым источником хранимой глюкозы.
  • Обеспечение запаса глюкозы для тканей организма
  • В мышцах, обеспечивающих энергию или «метаболическое топливо» для гликолиза, вырабатывается 6-фосфат глюкозы. Глюкоза окисляется в мышечных клетках посредством анаэробных и аэробных процессов с образованием молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Они необходимы для сокращения мышц
  • Выступая в качестве датчика топлива и регулятора сигнальных путей, участвующих в тренировочной адаптации

В организме человека уровень гликогена может значительно варьироваться в зависимости от питания, физических упражнений, стресса и общего метаболического здоровья.

Он высвобождается печенью по ряду причин в попытке вернуть организм к равновесию. Вот некоторые из причин, по которым он выпущен:

  • Утром после пробуждения
  • В ответ на низкий уровень сахара в крови в отличие от нормального уровня сахара в крови
  • Из-за стресса
  • Чтобы помочь с пищеварительными процессами

Действие кофермента НАД и способы естественного повышения его уровня

Роль гликогена в организме человека при диете

Когда требуется быстрый источник энергии у организма есть возможность расщепить гликоген на глюкозу, чтобы попасть в кровоток. Эта необходимость может возникнуть во время или после тренировки. Скорее всего, это происходит, когда организм не получает достаточного количества глюкозы из пищи. Например, если Вы голодали, чтобы получить пользу от голодания или не ели более нескольких часов.

Истощение гликогена и обезвоживание приведет к снижению веса, хотя и временно.

После тренировок многие эксперты рекомендуют «заправляться» едой или закусками, которые содержат углеводы и белок. Тем самым помогая пополнить запасы гликогена и поддерживать рост мышц. Если Вы занимаетесь примерно один час упражнениями умеренной интенсивности, то рекомендуется восполнение 5–7 г/кг массы тела углеводами плюс белок. Это необходимо, чтобы полностью восстановить мышечный гликоген в течение 24–36 часов.

Каковы некоторые из лучших продуктов гликогена для восстановления своих резервов?

  • Наилучшими вариантами являются необработанные источники углеводов, включая фрукты, крахмалистые овощи, цельные зерна, бобовые и молочные продукты. Употребление продуктов, обеспечивающих достаточным количеством углеводов и калорий приводит к постепенному наращиванию запасов гликогена в мышцах в течение нескольких дней.
  • Аминокислоты, которые образуют белок, также помогают организму использовать гликоген. Например, глицин — это аминокислота, которая также помогает расщеплять и транспортировать питательные вещества, используемые клетками для получения энергии. Было обнаружено, что он помогает предотвратить разрушение белковой ткани, которая формирует мышцы. А также повысить производительность и восстановление мышц.
  • Источники пищи, такие как костный бульон, богатые коллагеном продукты и желатин, содержат глицин и другие аминокислоты. В то время как другие белковые продукты, такие как мясо, рыба, яйца и молочные продукты, также полезны.

ТОП-25 польза хлореллы для организма и побочные эффекты

Роль гликогена в организме человека при занятии спортом

Мышечный гликоген, а также глюкоза в крови и гликоген, хранящийся в печени, помогают снабжать нашу мышечную ткань во время тренировок. Это одна из причин, почему физические упражнения настоятельно рекомендуется для людей с высоким уровнем сахара в крови. Включая людей с симптомами диабета.

«Истощение гликогена» описывает состояние этого гормона, который истощается из мышц, например, из-за энергичных упражнений или голодания.

Чем дольше и интенсивнее Вы будете тренироваться, тем быстрее будут исчерпаны Ваши запасы. Высокоинтенсивные упражнения, такие как спринт или езда на велосипеде, могут быстро снизить запасы в мышечных клетках. В то время как упражнения на выносливость будут делать это медленнее.

После тренировки мышцы должны пополнить свои запасы. Как говорится в статье 2018 года, опубликованной в Nutrition Reviews,

«Способность спортсменов тренироваться день за днем ​​во многом зависит от адекватного восстановления запасов гликогена в мышцах. Это процесс, который требует потребления необходимого количества пищевых углеводов и достаточного времени».

Есть несколько методов, которые спортсмены применяют для использования гликогена таким образом, что поддерживает их работоспособность и восстановление:

  • Они могут загружать углеводы перед соревнованиями или трудными тренировками. Это необходимо для увеличения их способности хранить гликоген и затем при необходимости его использовать.
  • Чтобы предотвратить плохую работу из-за усталости, вызванной истощением гликогена, некоторые спортсмены потребляют углеводы с высоким гликемическим индексом во время тренировок. Это может помочь быстро и легко обеспечить мышцы большим количеством глюкозы, чтобы продолжать тренироваться.

Вам не обязательно употреблять много углеводов, чтобы оставаться под напряжением. Здоровая диета с низким гликемическим индексом также эффективна.

Гликоген является «предпочтительным» источником энергии для организма, но это не единственная форма энергии, которая может быть сохранена. Другая форма — жирные кислоты.

Вот почему некоторые спортсмены могут хорошо тренироваться при соблюдении диеты с низким содержанием углеводов. Например, кетогенная диета. В этом случае мышцы могут использовать жирные кислоты в качестве источника энергии, как только человек «приспосабливается к жиру».

Низкоуглеводные диеты часто способствуют похудению, а также тяжелым физическим нагрузкам. Они работают за счет сокращения запасов гликогена, заставляя организм сжигать жир вместо углеводов для получения энергии.

Польза яблочной кислоты: уровень энергии, здоровье кожи и многое другое

Роль гликогена в организме человека — риски и побочные эффекты

Некоторые люди сталкиваются с излишним накоплением гликогена, хотя это не является распространенным заболеванием. Излишнее накопление возникает, когда человек испытывает «гомеостаз дефектного гликогена» в печени или мышцах.

Эти заболевания включают болезнь Помпе, болезнь Макардла и болезнь Андерсена. Некоторые также считают, что диабет — это заболевание, на которое влияет неправильное накопление гликогена. Поскольку у диабетиков нарушается способность правильно выводить глюкозу из кровотока.

Почему развиваются эти заболевания? Нарушение способности печени и мышц хранить этот гормон может происходить по нескольким причинам, например, из-за:

  • Генетические факторы. Болезнь Помпе вызвана мутациями в гене GAA, Болезнь Макардла вызвана мутацией в гене PYGM. А Болезнь Андерсена вызвана одной мутацией в гене GBE1.
  • Эти заболевания могут возникать на разных этапах жизни и даже быть смертельными, если их не лечить.
  • Гепатомегалия (увеличение печени), гипогликемия и цирроз печени (рубцевание печени) являются другими причинами.

Когда кто-то испытывает дефект гликогена в мышцах, у него может развиться ряд симптомов и нарушений. Примеры включают мышечную боль и усталость, задержку роста, увеличение печени и цирроз печени.

Гликоген

Содержание

Гликоген в организме [ править | править код ]

Гликоген — это сложный углевод, который состоит из соединенных в цепочку молекул глюкозы. После приема пищи в кровь начинает поступать большое количество глюкозы и организм человека запасает излишки этой глюкозы в виде гликогена. Когда уровень глюкозы в крови начинает снижаться (например при выполнении физических упражнений), организм с помощью ферментов расщепляет гликоген, в результате чего уровень глюкозы остается в норме и органы (в том числе, мышцы во время тренировки) получают достаточное ее количество для производства энергии.

Гликоген откладывается главным образом в печени и мышцах. Общий запас гликогена в печени и мышцах взрослого человека составляет 300-400 г («Физиология человека» А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб). В бодибилдинге имеет значение только тот гликоген, который содержится в мышечной ткани.

При выполнении силовых упражнений (бодибилдинг, пауэрлифтинг) общая усталость наступает в связи с истощением запасов гликогена, поэтому за 2 часа до тренировки рекомендуется съедать богатую углеводами пищу, чтобы восполнить запасы гликогена.

Биохимия и физиология [ править | править код ]

С химической точки зрения гликоген (C6H10O5)n представляет собой полисахарид, образованный остатками глюкозы, связанными α-1→4 связями (α-1→6 в местах разветвления); основной запасной углевод человека и животных. Гликоген (также иногда называемый животным крахмалом, несмотря на неточность этого термина) является основной формой хранения глюкозы в животных клетках. Откладывается в виде гранул в цитоплазме во многих типах клеток (главным образом печени и мышц). Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоциты) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. Содержание гликогена в печени при увеличении его синтеза может составить 5-6% от массы печени. [1] Общая масса гликогена в печени может достигать 100—120 граммов у взрослых. В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах. Небольшое количество гликогена обнаружено в почках, и ещё меньшее — в определённых видах клеток мозга (глиальных) и белых кровяных клетках.

В качестве запасного углевода гликоген присутствует также в клетках грибов.

Метаболизм гликогена [ править | править код ]

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами. Наследственные дефекты ферментов, участвующих в синтезе или расщеплении гликогена, приводят к развитию редких патологических синдромов — гликогенозов.

Регуляция распада гликогена [ править | править код ]

Распад гликогена в мышцах инициирует адреналин, который связывается со своим рецептором и активирует аденилатциклазу. Аденилатциклаза начинает синтезировать циклический АМФ. Циклический АМФ запускает целый каскад реакций, которые в конечном итоге приводят к активации фосфорилазы. Гликогенфосфорилаза катализирует распад гликогена. В печени распад гликогена стимулируется глюкагоном. Этот гормон секретируют а-клетки поджелудочной железы при голодании.

Регуляция синтеза гликогена [ править | править код ]

Синтез гликогена инициируется после связывания инсулина со своим рецептором. При этом происходит аутофосфорилирование остатков тирозина в рецепторе инсулина. Запускается каскад реакций, в которых поочередно активируются следующие сигнальные белки: субстрат-1 инсулинового рецептора, фосфоинозитол-3-киназа, фосфоинозитол-зависимая киназа-1, протеинкиназа АКТ. В конечном итоге ингибируется киназа-3 гликогенсинтазы. При голодании киназа-3 гликогенсинтетазы активна и инактивируется только на короткое время после приема пищи, в ответ на сигнал инсулина. Она ингибирует гликогенсинтазу путем фосфорилирования, не позволяя ей синтезировать гликоген. Во время приема пищи инсулин активирует каскад реакций, в результате которого ингибируется киназа-3 гликогенсинтазы и активируется протеинфосфатаза-1. Протеинфосфатаза-1 дефосфорилирует гликогенсинтазу, и последняя начинает синтезировать гликоген из глюкозы.

Протеинтирозинфосфатаза и ее ингибиторы

Как только прием пищи заканчивается, протеинтирозинфосфатаза блокирует действие инсулина. Она дефосфорилирует остатки тирозина в рецепторе инсулина, и рецептор переходит в неактивную форму. У больных диабетом II типа активность протеинтирозинфосфатазы чрезмерно повышена, что приводит к блокированию сигнала инсулина, и клетки оказываются невосприимчивы к инсулину. В настоящее время проводятся исследования, направленные на создание ингибиторов протеинфосфатазы, с помощью которых станет возможным разработать новые методы лечения в лечении диабета II типа.

Восполнение запасов гликогена [ править | править код ]

Большинство зарубежных специалистов [2] [3] [4] [5] [6] акцентирует внимание на необходимости возмещения гликогена как главного источника энергии для обеспечения мышечной активности. Повторные нагрузки, отмечается в этих работах, могут вызывать глубокое истощение запасов гликогена в мышцах и печени и отрицательно сказываться на результативности спортсменов. Пища с высоким содержанием углеводов увеличивает запас гликогена, энергетический потенциал мышц и улучшает общую работоспособность. Большая часть калорий в день (60-70%), по наблюдениям В. Shadgan, должна приходиться на углеводы, которые обеспечивают хлеб, крупы, зерновые культуры, овощи и фрукты.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector