Гликоген что это: Гликоген: для чего он нужен?. Что такое гликоген? | by Efim Klinovsky

Гликоген: для чего он нужен?. Что такое гликоген? | by Efim Klinovsky

Что такое гликоген?

Гликоген — это одна из основных форм запасной энергии в организме человека. Структура представляет собой сотни связанных между собой молекул глюкозы.

В случае снижения уровня глюкозы в крови, тело начинает вырабатывать специальные ферменты, в результате чего, накопленный гликоген в мышцах начинает расщепляться на молекулы глюкозы, становясь источником энергии.

Важность углеводов для организма.

В процессе пищеварения, углеводы расщепляются в глюкозу, после чего она поступает в кровь.

Жиры и белки в глюкозу конвертироваться не могут!

Далее глюкоза используется телом для текущих энергозатрат, либо откладывается в резервные запасы — жир. При этом, организм сначала связывает глюкозу в молекулы гликогена и заполняет ими гликогеновые депо, как только они переполняются, тело преобразует избыток в жир.

Где накапливается гликоген?

Гликоген накапливается преимущественно в печени (~100–120г) и в мышечных тканях (~1% от общего веса мышц). Суммарно запасов гликогена в теле ~200–300г, однако, чем больше мышечной массы, тем больше накоплений (вплоть до 500г).

Гликоген в печени служит источником энергии для всего тела, а запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального использования (у каждой группы мышц свой запас).

Функции гликогена в мышцах.

Биологически, гликоген накапливается не в мышечных волокнах, а в окружающей их жидкости — саркоплазме. Мышечная структура схожа с губкой, которая впитывает в себя саркоплазму и увеличивается в размерах.

Регулярные силовые тренировки увеличивают размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, визуально мышцы становятся больше и объемнее.

Число мышечных волокон задается прежде всего генетическим типом телосложения и практически не меняется в течение жизни.

Влияние гликогена на мышцы: Биохимия.

Для набора мышечной массы требуется два условия: 1.Достаточное количество запасов гликогена в мышцах ДО тренировки. 2.Успешное восстановление гликогеновых депо ПОСЛЕ тренировки. Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена в надежде «просушиться», прежде всего тело сжигает мышечные ткани.

Важно! Для роста мышц не так важно употребление белка и аминокислот BCAA, как наличие достаточного количества правильных углеводов в рационе, в особенности, достаточное потребление быстрых углеводов по окончании тренировки.

Организм не сможет нарастить мышцы, находясь на безуглеводной диете.

Как повысить запасы гликогена?

Пополнить можно углеводами из продуктов питания, либо с помощью спортивного гейнера (смесь белков и углеводов). Чем ниже гликемический индекс (ГИ — скорость усваивания организмом углеводов и повышения сахара в крови), тем медленнее углеводы отдают свою энергию в кровь и тем выше вероятность конвертации в гликогеновые депо.

Влияние гликогена на сжигание жира.

Для эффективного избавления от подкожного жира нужно помнить, что первым делом тело расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Эффективнее всего для сжигания жира будет тренировка на пустой желудок, тренировка должна быть не менее 40 минут с поддержанием умеренного пульса (кратковременный отдых, только для восстановления дыхания).

Лучше всего взять в привычку бег на дистанцию не менее двух миль на пустой желудок.

как обезопасить себя от марафонской стены

О роли питания в подготовке к соревнованиям и влиянии глюкозы и гликогена в беге на длинные дистанции рассказывает Мария Чайковская, спортивный нутрициолог Инновационного центра Олимпийского комитета России, член европейского сообщества спортивного питания (ESNS).

Энергетические субстраты

Источником энергии для работающих мышц являются молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), распадающиеся до аденозиндифосфата (АДФ). Их запаса хватает на 1-2 секунды сократительной активности. Чтобы продолжать выполнять мышечную работу, организму необходимо превратить АДФ обратно в АТФ, для этого могут быть использованы следующие субстраты:

• креатинфосфат
• глюкоза
• жирные кислоты

Субстраты перечислены в порядке убывания по количеству запасов и скорости образования АТФ при их использовании. Креатинфосфат необходим в самом начале физической активности, когда ещё не активированы другие источники энергии, его хватает всего на 5-10 секунд работы. Запасов глюкозы в организме больше – 300-500 г в форме гликогена, запасов жиров ещё больше, они исчисляются килограммами.

Однако добыча энергии из жиров – очень медленный процесс, поэтому профессиональные спортсмены и хорошо тренированные любители уделяют много времени обучению своего организма быстрее добывать энергию из жиров, но это тема для отдельной статьи. В этой статье я хочу поговорить о глюкозе.

Глюкоза

Глюкозу, в отличие от жиров, наш организм умеет использовать очень эффективно. Пополнение запасов АТФ с помощью глюкозы происходит двумя способами – с участием кислорода (аэробный гликолиз) и без кислорода (анаэробный гликолиз выполняется с более высокой скоростью, чем аэробный). Но запасы глюкозы, как уже говорилось выше, ограничены.

Глюкоза поступает в организм с пищей, причем не только со сладостями (простые углеводы), но и в виде сложных углеводов – крахмалов из круп, бобовых и орехов. А также используются запасы глюкозы, сделанные нашим организмом заранее. Эти запасы хранятся, как и у растений, в виде крахмала, но у млекопитающих этот крахмал называется гликоген.

Гликоген — это сложный углевод, состоящий из множества остатков молекул глюкозы

Молекула гликогена имеет более разветвленную структуру, чем крахмал, и содержит меньше молекул глюкозы. Гликоген запасается в мышцах и печени. Когда глюкоза не поступает в кровоток из пищи, запускается процесс распада гликогена до глюкозы – гликогенолиз. Работающие мышцы берут глюкозу непосредственно из гликогена, содержащегося в них же самих.

Гликоген, запасенный в печени (100-120 г у взрослого человека), расходуется на поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. Но запасы эти отнюдь не безграничны, и хватает их в среднем на 2 часа. Как только запасы гликогена подходят к концу, появляется тяжесть в мышцах и падает работоспособность.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Глюкоза просто необходима клеткам нашего мозга. Они захватывают глюкозу непосредственно из кровотока (без участия инсулина, как это делают миоциты и остальные клетки тела), процесс этот практически постоянный, поэтому при падении уровня глюкозы в крови мозг начинает «бить тревогу» – появляются слабость, головокружение и острое желание съесть что-нибудь сладкое.

Ограниченность запасов гликогена (по сути глюкозы) обеспечивает марафонцу неминуемую встречу с «марафонской стеной».

Резюме: чтобы работать, мышцам необходимо восстанавливать АТФ из АДФ, используя глюкозу, которая хранится в виде гликогена в мышцах и печени.

Марафонская стена

Усталость, тяжесть в мышцах, головокружение во время физической нагрузки через 2-3 часа после начала марафона – всё это признаки падения уровня глюкозы (гипогликемии) или встреча с так называемой «марафонской стеной». Такая неприятная для марафонца встреча может произойти, когда запасы гликогена в мышцах и печени истощены, а дополнительные углеводы не поступают.

Для того, чтобы отсрочить эту неприятную встречу и повысить выносливость, необходимо как следует запастись гликогеном перед соревнованиями. Для этого нужно пополнять его запасы после тренировок. Ведь восстановление запасов гликогена может занимать от 20 часов до 7 дней в зависимости от длительности и интенсивности физической нагрузки.

Особенно важно это знать спортсменам, тренирующимся каждый или почти каждый день, а также тем, кто часто принимает участие в длительных соревнованиях, например, каждую неделю. Не так просто регулярно проводить углеводную загрузку действительно большим количеством углеводов и поддерживать постоянный вес или снижать массу тела. Поэтому нужно внимательно подойти к выбору углеводов для восполнения запасов гликогена и углеводной загрузки, они должны быть сложными.

Простые углеводы используются непосредственно перед марафоном/тренировкой, во время и в первые полчаса после физической нагрузки. Пытаясь обеспечить необходимое поступление глюкозы в организм во время марафона, не забывайте, что работающие мышцы получат необходимую им глюкозу лишь спустя 30 минут, после того как вы её съели или выпили.

Пить углеводы – хорошая стратегия

Если вы участвуете в соревнованиях, длящихся около часа, достаточно просто прополоскать рот подслащенной водой, и вы почувствуете прилив сил. Если же вы бежите (плывёте или крутите педали) дольше 2 часов, лучше употреблять изотоники (напитки, содержащие от 4 до 8 г углеводов на 100 мл воды).

Необходимо обеспечить поступление не менее 30 г углеводов в час, количество это может быть увеличено в зависимости от продолжительности и интенсивности физической нагрузки.

Если ваш марафон длится более 3 часов, и вы интенсивно работаете, потребление углеводов должно быть увеличено до 90 г в час. Но скорость усвоения углеводов из кишечника ограничена. В кровоток попадет не более 60 г одного вида моносахарида (глюкозы, фруктозы и др.) за час, остальное просто выведется. Поэтому, чтобы получить больше 60 г углеводов в час, используйте смеси моносахаридов, это могут быть как гели, изотоники, так и просто сухофрукты.

Стратегию употребления углеводов – сколько и в каком виде – необходимо отработать на тренировках, так как некоторые продукты вызывают у спортсменов ощущение переполнения, вздутие живота и даже диарею. Любой из этих неприятных моментов снизит вашу эффективность.

Гидратация

Можно употреблять углеводы с помощью изотоников, таким образом обеспечив организм жидкостью. Если же вы предпочитаете углеводные гели, батончики или сухофрукты, необходимо добавить водный компонент.

При потери жидкости более 2% от массы тела (при весе 70 кг это 1,4 кг) снижается выносливость и ухудшаются процессы охлаждения, то есть может начать расти температура тела. Жажда очень ненадежный помощник в борьбе с обезвоживанием (дегидратацией), так как ощущение жажды проходит при восполнении 2/3 объема потерянной жидкости. А этого недостаточно, особенно при участии в продолжительном марафоне.

Что есть и пить: 11 правил питания на марафоне и полумарафоне

Если восполнять потерю жидкости только водой, будет происходить уменьшение концентрации натрия в крови. Ориентируясь на концентрацию именно этого электролита, мозг даёт сигнал, что пора пополнить запасы жидкости.

Чем выше концентрация натрия в крови, тем больше человеку хочется пить. Когда натрий теряется с потом и спортсмен восполняет потери жидкости водой, концентрация его снижается, и чувство жажды быстро отступает, но организм при этом может остро нуждаться в жидкости.

Дегидратация обладает накопительным эффектом. Незначительное обезвоживание может длительное время оставаться без внимания, накапливаться и проявиться при более интенсивной тренировке или длительных соревнованиях значительным снижением выносливости (до 20-30%).

Если после тренировки вы ощущаете усталость, головную боль, отмечаете потерю аппетита или тошноту, значит потребление жидкости недостаточное. Не забывайте пить перед, во время и после тренировки. Однако и употребление большого количества жидкости, особенно воды, может приводить к гипонатриемии (уменьшению концентрации натрия в крови), так называемому «отравлению водой».

Это жизнеугрожающее состояние диагностируется только с помощью лабораторного исследования крови, соответственно экстренную медицинскую помощь на месте оказать очень сложно. Из этой информации легко можно сделать вывод, что на длительных соревнованиях (особенно в жарком климате) и после тренировок лучше использовать изотоники с добавлением небольшого количества натрия, причем можно делать их самостоятельно на свой вкус.

Рецепты изотоников

С мёдом

• 1 литр тёплой воды
• 40 г мёда (примерно 1,25 столовых ложки)
• 1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)

С фруктовым пюре

• 50 мл лимонного сока
• 800 мл тёплой воды
• 200 мл фруктового пюре (лучше делать самостоятельно) – груша, яблоко, киви, помело, апельсин, мандарин
• 1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)  

С фруктовым соком

• 500 мл тёплой воды
• 500 мл свежевыжатого сока (грушевый, яблочный, апельсиновый, помело и пр.)
• 1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)    

Ключевые электролиты

Кроме натрия с потом теряются также важные микроэлементы: калий, магний и кальций. Добавление этих электролитов в питание на марафоне не окажет непосредственного воздействия на работоспособность. Их нужно запасти заранее, в этом поможет разнообразное питание.

В вашем рационе обязательно должны присутствовать морская рыба, бобовые, орехи, фрукты и сухофрукты, молоко и злаки. Именно эти продукты используются во время тренировочного периода (для своевременного восполнением запасов гликогена) и проведения углеводной загрузки за неделю до соревнований.

Такого питания хватает, чтобы предотвратить дефицит этих и других необходимых микроэлементов. Конечно, при диагностированном дефиците микроэлементов необходимо использовать соответствующие препараты.

Пример из практики

Несколько месяцев назад к нам в центр обратился пловец на длинные дистанции. Меня этот спортсмен восхитил тем, что, начав плавать всего год назад, регулярно проплывает по 30 с лишним километров, а в планах ещё более крутые заплывы. К нам он пришёл, потому что после заплывов чувствовал сильную усталость, разбитость, головную боль и отмечал гипертермию (повышение температуры тела).

Причина была проста – уход в гипогликемию, так как не проводилось восполнение запасов гликогена в тренировочный период, не было углеводной загрузки перед стартом, питание во время марафонов было недостаточным. После коррекции рациона все эти неприятные симптомы исчезли, а также, несмотря на большое количество потребляемых углеводов, удалось избавиться от лишних килограммов. Причём за счет жира, сохранив заветные мышцы.

Питайтесь сложными углеводами, не забывайте про вкусные изотоники и добивайтесь прекрасных результатов на любых марафонах!

гликоген — это… Что такое гликоген?

гликоген — гликоген …   Орфографический словарь-справочник

ГЛИКОГЕН — (от греч. glykys сладкий, и gignomai рождаю). Животный крахмал, встречающийся в тканях печени человека и животных. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГЛИКОГЕН название животного крахмала; по составу… …   Словарь иностранных слов русского языка

ГЛИКОГЕН — ГЛИКОГЕН, или животный крахмал, является полисахаридом, в виде к рого отлагаются запасы углеводов в теле человека и др. животных. Г. принадлежит к группе коллоидальных полисахаридов, частицы которых построены из нескольких частиц простых… …   Большая медицинская энциклопедия

ГЛИКОГЕН — полисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод человека и животных. Откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток (главным образом печени и мышц). При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов… …   Большой Энциклопедический словарь

ГЛИКОГЕН — ГЛИКОГЕН, УГЛЕВОД, содержащийся в печени и мускулах животных. Его часто называют животным крахмалом; наряду с крахмалом и клетчаткой, он является ПОЛИМЕРОМ ГЛЮКОЗЫ. При выработке энергии гликоген распадается на глюкозу, позднее усваивающуюся в… …   Научно-технический энциклопедический словарь

ГЛИКОГЕН — разветвлённый полисахарид, молекулы к рого построены из остатков a D глюкозы. Мол. м. 103 107. Быстро мобилизуемый энергетич. резерв мн. живых организмов, накапливается у позвоночных гл. обр. в печени и мышцах, обнаружен в дрожжах, нек рых… …   Биологический энциклопедический словарь

Гликоген — Гликоген, т. е. сахар образующее вещество, представляет углеводформулы С6Н10О5 встречающееся в животном теле в преимущественно в печениздоровых, упитанных животных; кроме того, Г. встречается в мышцах, белыхкровяных тельцах, в ворсинках… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

ГЛИКОГЕН — ГЛИКОГЕН, полисахарид, состоящий из остатков глюкозы; основной запасной углевод человека и животных. Откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток (главным образом печени и мышц). Потребность организма в глюкозе удовлетворяется путем… …   Современная энциклопедия

гликоген — разветвленный полисахарид, молекулы которого построены из остатков a–D–глюкозы. Мол. масса – 105 107 Да. Быстро мобилизуемый энергетический резерв многих живых организмов, накапливается у позвоночных в печени, мышцах. Нередко называется животным… …   Словарь микробиологии

гликоген — сущ., кол во синонимов: 3 • крахмал (19) • полисахарид (36) • углевод (33) Словарь с …   Словарь синонимов

гликоген — Разветвленная структура полисахарида (мономер глюкоза), характерного для животных [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN glycogen …   Справочник технического переводчика

что это такое и его роль в организме, в печени, в мышцах

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 (C6h20O5) 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.

Обратите внимание

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.

Важно

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).

Совет

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. Обратите внимание

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?

Гликоген – что это такое и где содержится, функции, свойства и формула гликогена

Спортивные достижения зависят от ряда факторов: построения циклов в тренировочном процессе, восстановления и отдыха, питания и так далее. Если рассматривать детально последний пункт, то отдельного внимания заслуживает гликоген. Каждый спортсмен должен знать о его влиянии на организм и продуктивность тренировки. Тема кажется сложной? Давайте разбираться вместе!

В статье мы рассмотрим:

• что такое гликоген и его влияние на организм и тренировки;
• места накопления и способы пополнения запасов;
• влияние гликогена на набор мышечной массы и жиросжигание.

Что такое гликоген

Гликоген – это вид сложных углеводов, полисахарид, в составе содержится несколько молекул глюкозы. Грубо говоря, это нейтрализованный сахар в чистом виде, не попадающий в кровь до возникновения потребности. Процесс работает в обе стороны:

• после приема пищи глюкоза попадает в кровь, а излишки запасаются в виде гликогена;
• во время физической нагрузки уровень глюкозы падает, организм начинает расщеплять гликоген при помощи ферментов, возвращая уровень глюкозы в норму.

Полисахарид путают с гормоном глюкогеном, который вырабатывается в поджелудочной железе и вместе с инсулином поддерживает концентрацию глюкозы в крови.

Где хранятся запасы

Запасы мельчайших гранул гликогена сосредоточены в мышцах и в печени. Объем варьируется в пределах 300-400 граммов в зависимости от физической подготовки человека. 100-120 г накапливается в клетках печени, удовлетворяя потребность человека в получении энергии для повседневной деятельности, частично используется во время тренировочного процесса.

Остальной запас приходится на мышечную ткань, максимум – 1% от общей массы.

Биохимические свойства

Вещество открыто французским физиологом Бернаром 160 лет назад при изучении клеток печени, где нашлись «запасные» углеводы.

«Запасные» углеводы концентрируются в цитоплазме клеток, и во время недостатка глюкозы происходит высвобождение гликогена с дальнейшим попаданием в кровь.

Трансформация в глюкозу для удовлетворения потребностей организма происходит только с полисахаридом, который находится в печени (гипатоцид). У взрослого запас равен 100-120 г – 5% от общей массы.

Пик концентрации гипатоцида наступает спустя полтора часа после приема насыщенной углеводами пищи (мучные изделия, десерты, продукты с высоким содержанием крахмала).

Полисахарид в мышцах занимает не более 1-2% от массы ткани. Мышцы занимают большую площадь в человеческом теле, поэтому запасы гликогена выше, чем в печени. Небольшое количество углевода присутствуют в почках, мозговых глиальных клетках, белых кровяных тельцах (лейкоцитах). Концентрация гликогена у взрослого составляет 500 граммов.

Интересный факт: «запасной» сахарид найден у дрожжевых грибов, некоторых растений и в бактериях.

Функции гликогена

Два источника резервов энергии играют свою роль в жизнедеятельности организма.

Запасы в печени

Вещество, которое находится в печени, поставляет в организм необходимое количество глюкозы, отвечая за постоянство уровня сахара в крови. Повышенная активность между приемами пищи снижает содержание глюкозы в плазме, и гликоген из клеток печени расщепляется, попадая в кровоток и выравнивая уровень глюкозы.

Но основная функция печени – не преобразование глюкозы в энергетические запасы, а защита организма и фильтрация. На самом деле печень дает отрицательную реакцию на скачки сахара в крови, физические нагрузки и жирные насыщенные кислоты.

Эти факторы приводят к разрушению клеток, но в дальнейшем происходит регенерация.

Злоупотребление сладкой и жирной пищей в комплексе с систематическими интенсивными тренировками повышает риск нарушения обмена веществ печени и работы поджелудочной железы.

Важно

Организм способен подстраиваться под новые условия, предпринимая попытку снизить затраты энергии.

Печень перерабатывает за раз не больше 100 г глюкозы, а систематическое поступление сахара сверх нормы вынуждает восстановленные клетки превращать его сразу в жирные кислоты, игнорируя этап гликогена – это так называемое «жировое перерождение печени», приводящее к гепатиту в случае с полным перерождением.

Частичное перерождение считается нормальным для тяжелоатлетов: значение печени в синтезировании гликогена меняется, замедляя обмен веществ, количество жировой ткани увеличивается.

В мышечной ткани

Запасы в мышечной ткани поддерживают работу опорно-двигательного аппарата. Не стоит забывать, что сердце тоже является мышцей с запасом гликогена. Это объясняет развитие сердечно-сосудистых заболеваний у людей с анорексией и после длительного голодания.

Напрашивается вопрос: «Почему употребление углеводов чревато лишними килограммами, когда излишки глюкозы откладываются в виде гликогена?». Ответ прост: у гликогена тоже есть границы резера. Если уровень физической активности низкий, то энергия не успевает израсходоваться, и глюкоза накапливается в виде подкожного жира.

Еще одна функция гликогена – катаболизм сложных углеводов и участие в обменных процессах.

Потребность организма в гликогене

Истощенные запасы гликогена подлежат восстановлению. Высокий уровень физической активности может привести к полному опустошению запасов в мышцах и печени, а это снижает качество жизни и работоспособность. Долгий срок поддержания безуглеводной диеты сводит показатели гликогена в двух источниках к нулю. Во время интенсивной силовой тренировки мышечные резервы истощаются.

Минимальная доза гликогена в сутки – 100 г, но показатели увеличиваются в случае:

• напряженной умственной работы;
• выход из «голодной» диеты;
• высокоинтенсивной физической нагрузки;

В случае дисфункции печени и недостатков ферментов нужно аккуратно выбирать пищу, богатую гликогеном. Высокое содержание глюкозы в диете подразумевает снижение употребления полисахарида.

Запасы гликогена и тренировки

Гликоген – основной энергоноситель, напрямую влияет на тренировки атлетов:

• интенсивные нагрузки способны истощить запасы на 80%;
• после тренировки организм нуждается в восстановлении, как правило, предпочтение отдается быстрым углеводам;
• под нагрузкой происходит наполнение мышц кровью, что увеличивает гликогеновое депо за счет роста размера клеток, которые могут его запасать;
• поступление гликогена в кровь происходит до тех пока, пока пульс не превысит 80% от максимального ЧСС. Недостаточное количество кислорода вызывает окисление жирных кислот – принцип эффективной сушки в момент подготовки к соревнованиям;
• полисахарид не влияет на силовые показатели, лишь на выносливость.

Взаимосвязь очевидна: многоповторные упражнения больше истощают запасы, что ведет к увеличению гликогена и количества итоговых повторений.

Влияние гликогена на вес тела

Как было сказано выше, общее количество запасов полисахарида составляет 400 г. Каждый грамм глюкозы связывает 4 грамма воды, значит, 400 г сложного углевода составляет 2 килограмма водного раствора гликогена. Во время тренировок организм тратит запасы энергии, теряя жидкость в 4 раза больше – это объясняется потоотделение.

Сюда же отнесится результативность экспресс-диет для похудения: безуглеводный рацион питания приводит к интенсивному расходу гликогена, а заодно жидкости. 1 л воды = 1 кг веса. Но вернувшись к рациону с привычным содержанием калорий и углеводов, запасы восстанавливаются вместе с потерянной на диете жидкостью. Это объясняет кратковременность эффекта быстрой потери веса.

Похудеть без негативных последствий для здоровья и возвращения потерянных килограммов поможет правильный подсчет суточной потребности в калориях и физические нагрузки, способствующие расходу гликогена.

Дефицит и излишек – как определить?

Избыток гликогена сопровождается сгущением крови, сбоем работы печени и кишечника, набором лишнего веса.

Дефицит полисахарида приводят к расстройствам психоэмоционального состояния – развивается депрессия, апатия. Снижается концентрация внимания, иммунитет, наблюдается потеря мышечной массы.

Недостаток энергии в организме снижает жизненный тонус, сказывается на качестве и красоте кожи и волос. Пропадает мотивация тренироваться и в принципе выходить из дома. Как только вы заметили подобные симптомы, необходимо позаботиться о восполнении гликогена в организме с помощью читмила или корректировки плана питания.

Какое количество гликогена находится в мышцах

Из 400 г гликогена 280-300 г запасается в мышцах и расходуется во время тренировок. Под воздействием физической нагрузки усталость возникает из-за истощения запасов. В связи с этим за полтора-два часа до начала тренинга рекомендуется употребить продукты с большим содержанием углеводов с целью пополнения резервов.

Гликогеновое депо человека изначально минимальное и обусловлено только двигательными потребностями. Запасы увеличиваются уже спустя 3-4 месяца систематических интенсивных тренировок с высоким объемом нагрузки благодаря насыщению мышц кровью и принципу суперкомпенсации. Это приводит к:

• увеличению выносливости;
• росту мышечной массы;
• изменению веса в процессе тренировки.

Специфика гликогена заключается в невозможности влияния на силовые показатели, а для увеличения гликогенового депо необходимы многоповторные тренировки. Если рассматривать с точки зрения паурлифтинга, то представители этого вида спорта не обладают серьезными запасами полисахарида ввиду специфики тренировок.

Когда вы ощущаете бодрость на тренировках, хорошее настроение, а мышцы выглядят наполненными и объемными – это верные признаки достаточного запаса энергии из углеводов в мышечных тканях.

Зависимость жиросжигания от гликогена

Час силовой или кардио нагрузки требует 100-150 г гликогена. Как только запасы заканчиваются, начинается разрушение мышечного волокна, а затем жировой ткани, чтобы организм получил энергию.

Для избавления от лишних килограммов и жировых отложений в проблемных местах во время сушки оптимальным временем тренинга будет длительный интервал между последним приемом пищи – натощак с утра, когда запасы гликогена истощены. Для сохранения мышечной массы во время «голодной» тренировки рекомендуется употребить порцию BCAA.

Как гликоген влияет на наращивание мышечной массы

Положительный результат в увеличении количества мышечной массы тесно связан с достаточным объемом гликогена на физические нагрузки и на восстановление запасов после. Это обязательное условие и в случае пренебрежения можно забыть о достижении поставленной цели.

Тем не менее, не следует устраивать углеводную загрузку незадолго до похода в тренажерный зал. Интервалы между едой и силовыми тренировками следует постепенно увеличивать – это учит организм разумно распоряжаться запасами энергии. На этом принципе построена система интервального голодания, которая позволяет набирать качественную массу без лишнего жира.

Как пополнить гликоген

Запасы глюкозы из печени и мышц являются конечным продуктом расщепления сложных углеводов, которые распадаются до простых веществ. Глюкоза, поступающая в кровь, преобразуется в гликоген. На уровень образования полисахарида влияют несколько показателей.

Что влияет на уровень гликогена

Гликогеновое депо можно увеличить с помощью тренировок, но на количество гликогена влияет и регуляция инсулина и глюкагона, происходящая при употреблении конкретного вида пищи:

• быстрые углеводы оперативно насыщают организм, а излишки превращаются в жировые отложения;
• медленные углеводы преобразуются в энергию, пропуская цепочки гликогена.

Для определения степени распределения употребленной пищи рекомендуется руководствоваться рядом факторов:

• Гликемический индекс продуктов – высокий показатель провоцирует скачок сахара, который организм пытается сразу запасти в виде жира. Низкие показатели плавно повышают глюкозу, полностью расщепляя ее. Лишь средний диапазон (30 – 60) приводит к преобразованию сахара в гликоген.
• Гликемическая нагрузка – низкий показатель дает больше возможностей конвертации углеводов в гликоген.
• Вид углеводов – важна легкость расщепления углеводного соединения до простых моносахаридов. Мальтодекстрин имеет высокий гликемический индекс, но шанс переработки в гликоген велик. Сложный углевод минует пищеварение и попадает сразу в печень, обеспечивая успешность превращения в гликоген.
• Порция углеводов – когда питание сбалансировано по КБЖУ в контексте диеты и одного приема пищи, то риск набрать лишний вес сведен к минимуму.

Синтезирование

Для синтезирования энергетических запасов организм первоначально расходует углеводы в стратегических целях, а остатки сохраняет для экстренных случаев. Дефицит полисахарида приводит к расщеплению до уровня глюкозы.

Регулируется синтез гликогена гормонами и нервной системой. Запускает механизм расходования запасов из мышц гормон адреналин, из печени – глюкагон (в случае голода вырабатывается в поджелудочной железе). «Запасным» углеводом руководит инсулин. Весь процесс проходит в несколько этапов только во время приема пищи.

Синтез вещества регулируется гормонами и нервной системой. Этот процесс, в частности в мышцах, «запускает» адреналин.

Совет

А расщепление животного крахмала в печени активизирует гормон глюкагон (вырабатывается поджелудочной железой во время голодания). За синтезирование «запасного» углевода отвечает гормон инсулин.

Процесс состоит из нескольких этапов и происходит исключительно во время приема пищи.

Восполнение гликогена после тренировки

После тренировки глюкоза легче усваивается и проникает в клетки, увеличивается активность гликогенсинтазы, которая является основным ферментом продвижения и хранения гликогена.

Вывод: съеденные через 15-30 минут после тренировки углеводы ускорят восстановление гликогена. Если отсрочить прием на два часа, то скорость синтеза упадет до 50%.

Совет

Добавление к приему белка в том числе способствует ускорению процессов восстановления.

Этот феномен называют «белково-углеводным окном». Важно: ускорить синтез белка после тренинга можно при условии, что физическая нагрузка была проведена после продолжительного отсутствия белка в употребленной пище (5 часов вместе с тренировкой) или натощак. Другие случаи никак не повлияют на процесс.

Гликоген в продуктах питания

Ученые утверждают, что для полноценного накопления гликогена необходимо получать 60% калорий из углеводов.

Макроэлемент отличается неоднородной возможностью преобразования в гликоген и жирные полиненасыщенные кислоты. Итоговый результат зависит от количества выделенной глюкозы при расщеплении пищи. В таблице указано процентное соотношение, в каких продуктах выше шанс конвертации поступающей энергии в гликоген.

Гликогеноз и другие нарушения

В некоторых случаях распада гликогена не происходит, вещество накапливается в тканях и клетках всех органов. Феномен встречается при генетических нарушениях – дисфункция ферментов, расщепляющих вещества. Патология называется гликогенезом, относится к аутосомно-рецессивным расстройствам. Клиническая картина описывает 12 типов заболевания, но половина из них остается слабо изучеными.

В число гликогеновых заболеваний входит агликогенез – отсутствие фермента, который отвечает за синтез гликогена. Симптоматика: судороги, гипогликемия. Диагностируется с помощью биопсии печени.

Запасы гликогена из мышц и печени крайне важны для спортсменов, увеличение гликогенового депо – это необходимость и профилактика ожирения. Тренировка энергетических систем помогает в достижении спортивных результатов и поставленных целей, увеличивая запасы суточной энергии. Вы забудете об усталости и будете оставаться в тонусе долгое время. Подходите к тренировкам и питанию с умом!

Гликоген в мышцах и в печени: что это такое и его функции

Рассматривая обменные процессы в организме, нельзя забывать про один из самых важных элементов энергетического обмена, а именно – гликоген. Что это такое, где он находится, как его синтезировать, и что произойдет в случае нарушения обмена веществ, рассмотрим далее.

Общие сведения

Вопреки ошибочному мнению, большая часть запасов гликогена находиться вовсе не в мышцах. Синтезируется гликоген в печени, и в отсутствии развитого мышечного депо распределяется оттуда. В первую очередь, гликоген – это связанный сахар, и именно на нем работает весь наш организм. В частности он регулирует такие процессы как:

• Энергетическая подоплека синтезирования ферментов и гормонов;
• Транспортировка питательных веществ по крови;
• Увеличение запасов мышечной активности;
• Использование в качестве топлива в анаэробном режиме;
• Обеспечение нормального функционирования печени;
• Снижение уровня сахара в крови;

И еще с десяток различных обменных процессов, которые не учитывают люди. Гликоген это – наше невидимое топливо, которое получается в организме.

Важно понимать, что на уровне биохимии, организм все равно не может использовать чистый гликоген, поэтому он является промежуточным метаболитом. Если простыми словами, то расщепление гликогена происходит до уровня простых сахаров, путем разрушения через дисферментацию.

Как происходит обмен гликогена? Все очень просто. При незначительной гликемической нагрузке, организм получает внешние источники карбогидратов. Вне зависимости от их гликемического индекса, после процесса простейшего переваривания, все эти карбогидраты попадают в кровеносную систему в виде простейшей глюкозы.

Сама глюкоза транспортируется теми же клетками, что и кислород. Кроме того, увеличение уровня глюкозы ведет к сгущению крови. Это затрудняет перекачку крови сердцем и увеличивает нагрузку на всю кровеносную систему. Чтобы кровь не сгустилась комками, организм начинает процесс уменьшения сахара.

Это происходит путем, связывания его до структур, которые не будут связывать воду. Т.е. цепочки, которые обычно занимает вода, заменяются полуразрушенными молекулами глюкозы, для создания последовательной цепочки.

Для этого процесса, организм перенаправляет весь сахар в орган, наполненный большим колличеством крови, специально предназначенным для её фильтрации, а именно – печень.

Печень под большим давлением расщепляет часть молекул и связывает их. После чего, гликоген начинает откладываться в печени или мышцах.

Размеры гликогенового депо в печени ограничены размером около 300 грамм в пересчете на чистую глюкозу. Именно это, является нашим резервом прочности, который позволяет функционировать во время голодовки не используя резервные молекулы триглицеридов.

Для чего нужен?

Молекулы гликогена в мышцах образуются только в том случае,  если человек активно нуждается в постоянном и быстром источнике энергии. Т.е. при серьезных физических нагрузках. В этом случае, мышечные митохондрии начинают расширяться, и свободное место начинает занимать гликоген.

Под воздействием наполнения кровью и кислородом, он начинает вновь окисляться распадаясь до простейшего сахара.

Но благодаря высокой энергетической нагрузке, возникающей в виде тяжелых подъемов штанги, полученная энергия не попадает в общий кровоток, а практически моментально расщепляется до уровня энергии для самой сократительной силы.

К чему все это? А к тому, что именно гликоген определяет уровень выносливости атлета. Замечали ли вы, что бодибилдеры намного выносливее пауэрлифтеров, при этом их мышцы выглядят качественнее, хоть они и не такие сильные.

Обратите внимание

Это все благодаря гликогену, который вызывает гипертрофию и распределяется внутри мышечных тканей. Когда организму не хватает энергии на новый подъем, он начинает расщеплять гликоген не из печени а напрямую из мышц.

У кроссфитеров этот процесс выведен на абсолютно иной уровень, так как все их тренировки направлены исключительно на рационализацию и модернизацию энергетических процессов в организме.

Этот процесс может происходить исключительно у спортсменов с большим стажем. Т.е., к сожалению, изначально размер гликогенового депо очень небольшой, что ведет к тому, что начинающие спортсмены очень быстро утомляются.

Процесс энергетической оптимизации происходит не одномоментно, как и рост мышц – рост гликогенового депо происходит планомерно, и выйти на нормальный уровень расширения можно не ранее, чем через 5-6 месяцев занятий в тренажерном зале. Кроме этого, происходит оптимизация процессов запасания.

В частности печень начинает незначительную гипертрофию и способна синтезировать гликоген из большего количества углеводов, не синтезируя из него жировые клетки.

Так для чего нужен гликоген  и его депо по итогу?

Для улучшения показателей силовой выносливости.

Для уменьшения вероятности жирового отложения.

Для качественной гипертрофии мышечных тканей.

Для оптимизации процессов переваривания карбогидратов.

Нарушение синтеза

Нарушение обмена гликогена в организме может быть глобальным (когда организм находится под серьезным стрессом), или локальным. В частности, организм не спортсменов не запасает достаточное количество гликогена, и не распределяет его по мышцам. Вместо этого все клетки превращаются в триглицериды.

В то же время, есть и более серьезные причины и виды нарушения обмена гликогена в крови, что может привести к гораздо более серьезным (иногда и смертельным последствиям).

Вид/этап нарушения синтеза гликогена
Последствия

Перегрузка ЖКТ
При перегрузке ЖКТ, которая может быть связана, например, с большим употреблением быстрых углеводов, печень не успевает расщепить весь сахар и связать его в молекулы гликогена, в этот момент в организме начинается запасание триглециридов. Сам процесс характеризуется не только отложением лишних грамм под кожей, но и выделением спиртовых алкалоидов, которые отравляют все клетки организма.

Гормональные нарушения
При недостатке некоторых видов гормонов, организм может не успевать превращать сахар в гликоген или жировую ткань. Или при нарушении синтеза глюкагона. В этом случае, организм будет расходовать весь сахар из крови. А в случае если останется переизбыток, то он будет выведет, что будет чревато растройством функции кишечника.

Жировое перерождение печени
При хроническом злоупотреблении алкоголем, жирной пищей и сладким, печень может потерять возможность синтезировать гликоген. Вместо этого, всю поступающую энергию она будет отправлять напрямую в жировое депо. Это очень опасная дисфункция которая может привести к сахарному диабету и даже смерти.

Дисферментация
Связана с недостатком пищеварительных ферментов.  Обычно в этом случае, нарушение синтеза гликогена не имеет серьезных последствий и является лишь побочным эффектом.

Диабет
Недостаток инсулина, ведет к различным последствиям. В первую очередь невозможность упаковать глюкозу в гликогеновое депо, что ведет к перенасыщению и сгущению крови со всеми последствиями.

Гликоген и похудение

Очень часто в тренажерных и кроссфит залах можно услышать, что гликоген никоим образом не влияет на процессы похудения и сушки. Однако – это не совсем так. Все дело в том, что организм спортсмена и не спортсмена отличается не только количеством мышечных тканей, но и энергетическими системами.

В частности, при высокообъемных тренировках, характерных для кроссфита и бодибилдинга, организм в процессах супервосстановления, стремиться восполнить энергетический запас, что позволяет поднимать большой вес на большее количество раз. Увеличивать энергетический запас проще всего с использованием самого легкодоступного источника энергии, а именно гликогена в мышцах.

При этом, гликоген запасается не только в целевых мышцах, но и на мышцах брюшного пресса. А это значит, что спортсмен в межсезонье может обладать предельно низким процентом жировой ткани, но из-за избытка гликогена, он не будет казаться худым, наоборот даже где-то такие люди выглядят более полными чем не спортсмены.

Фактически у спортсменов большое гликогеновое депо, но меньше жировой прослойки. Но как это влияет на похудение?

Для уменьшения веса, достаточно просто истощить гликогеновое депо, которое может составлять до 5% от массы тела. Это обеспечит легкое и быстрое похудение. Именно поэтому тяжелоатлеты легко входят в свою весовую категорию, теряя до 10 килограмм за считанные недели.

При переизбытке калорийности, организм вероятней будет запасать гликоген, а не жир, а это значит что после похудения вес еще долго не вернется.

В случае, когда речь идет именно об уменьшении жировой прослойки, то гликоген это – не помощник, а враг. Ведь пока он не будет полностью истощен, топка жира не начнется. Именно поэтому тяжелоатлетам нужно больше времени для приобретения пляжной формы и прорисовки кубиков пресса. В остальном же, гликоген не имеет прямой связи с процессами похудения.

Гликоген – это важный промежуточный энергетический элемент, который используется нашим организмом для поддержания двигательной функции. Если рассматривать предельно простым языком, что такое гликоген, то это просто связанный в последовательную цепочку сахар. А, значит, и относиться к гликогену нужно, как к потенциальной глюкозе.

Его не стоит рассматривать отдельно от метаболизма углеводов, так как это продукт расщепления и связывания глюкозы, являющийся основным топливным элементом для мышечных тканей. В то же время, нужно понимать, что процессы синтеза и регуляции гормонов могут пойти абсолютно по другому пути, что приведет к отложению жировой прослойки.

Гликоген

Гликоген – это «запасной» углевод в человеческом организме, принадлежащий к классу полисахаридов.

Иногда его ошибочно называют термином «глюкоген». Важно не путать оба названия, поскольку второй термин – это белковый гормон-антагонист инсулина, вырабатываемый в поджелудочной железе.

Что такое гликоген?

Практически с каждым приемом пищи организм получает углеводы, которые поступают в кровь в виде глюкозы. Но порой ее количество превышает потребности организма и тогда глюкозные излишки накапливаются в форме гликогена, который при надобности расщепляется и обогащает тело дополнительной энергией.

Где хранятся запасы

Запасы гликогена в форме мельчайших гранул хранятся в печени и мышечной ткани. Также этот полисахарид есть в клетках нервной системы, почек, аорты, эпителия, мозга, в эмбриональных тканях и в слизистой оболочке матки.

В теле здорового взрослого человека обычно есть около 400 г вещества. Но, кстати, при повышенных физических нагрузках организм преимущественно использует гликоген из мышц.

Поэтому культуристы примерно за 2 часа до тренировки должны дополнительно насытить себя высокоуглеводной пищей, дабы восстановить запасы вещества.

Полисахарид с формулой (C6h20O5)n химики называют гликогеном. Другое название этого вещества – животный крахмал. И хоть гликоген хранится в животных клетках, но это название является не совсем правильным. Открыл вещество французский физиолог Бернар. Почти 160 лет тому назад ученый впервые нашел в клетках печени «запасные» углеводы.

«Запасной» углевод хранится в цитоплазме клеток. Но если организм ощущает внезапный недостаток глюкозы, гликоген высвобождается и попадает в кровь.

Но, что интересно, трансформироваться в глюкозу, которая способна насытить «голодный» организм, способен только полисахарид, накопленный в печени (гепатоцид). Запасы гликогена в железе могут достигать 5 процентов от ее массы, и во взрослом организме составлять около 100-120 г.

Своей максимальной концентрации гепатоциды достигают примерно через полтора часа после трапезы, насыщенной углеводам (кондитерские изделия, мучное, крахмалистая пища).

В составе мышц полисахарид занимает не больше 1-2 процентов от массы ткани. Но, учитывая общую площадь мускул, становится понятно, что гликогеновые «залежи» в мышцах превышают запасы вещества в печени.

Важно

Также небольшие запасы углевода есть в почках, глиальных клетках мозга и в лейкоцитах (белых кровяных клетках). Таким образом, общие запасы гликогена во взрослом организме могут составить почти полкилограмма.

Интересно, что «запасной» сахарид найден в клетках некоторых растений, в грибах (дрожжевых) и бактериях.

Роль гликогена

В основном гликоген концентрируется в клетках печени и мышц. И следует понимать, что эти два источника резервной энергии обладают разными функциями. Полисахарид из печени поставляет глюкозу для организма в целом. То есть отвечает за стабильность уровня сахара в крови.

При чрезмерной активности или между приемами пищи уровень глюкозы в плазме снижается. И дабы избежать гипогликемии гликоген, содержащийся в клетках печени, расщепляется и попадает в кровоток, выравнивая глюкозный показатель.

Регуляторную функцию печени в этом плане нельзя недооценивать, поскольку изменение уровня сахара в любую сторону чревато серьезными проблемами, вплоть до летального исхода.

Мышечные запасы необходимы для поддержания работы опорно-двигательной системы. Сердце также является мышцей, в которой есть запасы гликогена. Зная об этом, становится понятно, почему у большинства людей после длительного голодания или при анорексиии возникают проблемы с сердцем.

Но если излишки глюкозы могут отложиться в форме гликогена, тогда возникает вопрос: «Почему углеводная пища откладывается на теле жировой прослойкой?». Этому также есть объяснение. Запасы гликогена в организме не безразмерны. При низкой физической активности запасы животного крахмала не успевают тратиться, поэтому глюкоза накапливается в другой форме – в виде липидов под кожей.

Помимо этого, гликоген необходим для катаболизма сложных углеводов, участвует в обменных процессах в организме.

Синтезирование

Гликоген – это стратегический запас энергии, который синтезируется в организме из углеводов.

Сначала тело использует полученные углеводы в стратегических целях, а остатки откладывает «на черный день». Дефицит энергии является причиной для расщепления гликогена к состоянию глюкозы.

Синтез вещества регулируется гормонами и нервной системой. Этот процесс, в частности в мышцах, «запускает» адреналин.

Совет

А расщепление животного крахмала в печени активизирует гормон глюкагон (вырабатывается поджелудочной железой во время голодания). За синтезирование «запасного» углевода отвечает гормон инсулин.

Процесс состоит из нескольких этапов и происходит исключительно во время приема пищи.

Гликогеноз и другие нарушения

Но в некоторых случаях расщепление гликогена не происходит. В результате гликоген накапливается в клетках всех органов и тканей.

Обычно подобное нарушение наблюдают у людей с генетическими нарушениями (дисфункция ферментов, необходимых для расщепления вещества). Такое состояние называют термином гликогеноз и относят его к списку аутосомно-рецессивных патологий.

На сегодня в медицине известны 12 типов этого заболевания, но пока достаточно изученной является только половина из них.

Но это не единственная патология, связанная с животным крахмалом. В число гликогеновых заболеваний также входит агликогеноз – нарушение, сопровождающееся полным отсутствием фермента, отвечающего за синтез гликогена. Симптомы болезни – ярко выраженные гипогликемии и судороги. Наличие агликогеноза определяют путем биопсии печени.

Потребность организма в гликогене

Гликоген, как запасной источник энергии, важно регулярно восстанавливать. Так, по крайней мере, утверждают ученые.

Повышенная физическая активность может привести к тотальному истощению углеводных запасов в печени и мышцах, что в результате скажется на жизненной активности и работоспособности человека.

В результате длительной безуглеводной диеты запасы гликогена в печени снижаются почти к нулю. Мышечные резервы истощаются во время интенсивных силовых тренировок.

Минимальная суточная доза гликогена составляет от 100 г и выше. Но эту цифру важно увеличить при:

• интенсивных физических нагрузках;
• усиленной умственной деятельности;
• после «голодных» диет.

Напротив, осторожно к пище, богатой гликогеном, стоит отнестись лицам с дисфункцией печени, недостатком ферментов. Кроме того, диета с высоким содержанием глюкозы предусматривает снижение употребления гликогена.

Пища для накопления гликогена

Как утверждают исследователи, для адекватного накопления гликогена примерно 65 процентов калорий организм должен получать из углеводных продуктов. В частности, для восстановления запасов животного крахмала важно ввести в рацион хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.

Лучшие источники гликогена: сахар, мед, шоколад, мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, бананы, арбуз, хурма, сладкая выпечка, соки из фруктов.

Влияние гликогена на вес тела

Ученые определили, что во взрослом организме может накопиться около 400 граммов гликогена. Но также ученые определили и то, что каждый грамм резервной глюкозы связывает примерно 4 грамма воды.

Вот и получается, что 400 г полисахарида – это примерно 2 кг гликогенного водного раствора.

Этим объясняется обильное потоотделение во время тренировок: организм расходует гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.

Обратите внимание

Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Один литр воды, как известно, – это 1 кг веса.

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.

Для по-настоящему эффективного похудения врачи советуют не только пересматривать рацион (отдавать предпочтение протеинам), но и усиливать физические нагрузки, которые ведут к быстрому израсходованию гликогена.

Кстати, исследователи рассчитали, что 2-8 минут интенсивных кардиотренировок достаточно для использования запасов гликогена и потери лишнего веса.

Но эта формула подходит исключительно лицам, не имеющим кардиологических проблем.

Дефицит и излишек: как определить

Организм, в котором, содержатся лишние порции гликогена, скорее всего, сообщит об этом сгущением крови и нарушениями работы печени. У людей с чрезмерными запасами этого полисахарида также случаются сбои в работе кишечника, увеличивается вес тела.

Но и нехватка гликогена не проходит для организма бесследно. Дефицит животного крахмала может послужить причиной эмоционально-психических нарушений. Возникают апатии, депрессивные состояния. Также заподозрить истощение энергетических резервов можно у людей с ослабленным иммунитетом, плохой памятью и после резкой потери мышечной массы.

Гликоген – важный резервный источник энергии для организма. Его недостаток – это не только снижение тонуса и упадок жизненных сил. Дефицит вещества скажется на качестве волос, кожи. И даже потеря блеска в глазах – это также результат нехватки гликогена. Если вы заметили у себя симптомы недостатка полисахарида, самое время подумать об усовершенствовании своего рациона.

Гликоген

Глюкоза является основным источником энергии для наших клеток. Когда организм не использует глюкозу полностью, он откладывает ее в печени и мышцах. Эта сохраняемая форма состоит из молекул глюкозы, называемых гликогенами. Когда организму нужен быстрый источник энергии, гликоген высвобождает глюкозу в кровоток, который используется как «энергия для клеток». Это основное «топливо» для мышц во время физических упражнений.

Хранение гликогена в печени и мышцах служит важной функцией в метаболизме человека. Наша печень является органом, ответственным за контроль уровня сахара в крови между приемами пищи. Когда уровень инсулина падает, противоположный гормон — гликоген, высвобождается. Гликоген стимулирует печень выпустить часть своего сохраненного гликогена в кровь для поддержания нормального уровня сахара в крови.

Уровни глюкозы в крови жестко регулируются, поскольку глюкоза является основным источником энергии для центральной нервной системы. Глюкоза крови также важна для поддержания функционирования мозга.

Мышечные запасы гликогена хранят энергию для мышц. Он способен разрушаться до уровня глюкозы, когда мышца сжимается и требует энергии. В мышцах наш организм может хранить 500 г гликогена, это эквивалентно примерно 2000 калориям. Поэтому, если вы не едите в течение дня, эти запасы будут сильно истощены.

Большинство специалистов обращают внимание на необходимость восстановления гликогена, так как уменьшенный уровень гликогена соответствует увеличению усталости и снижает общую работоспособность.

Это говорит не только наука, но и реальный опыт знаменитых спортсменов. Мы можем увидеть отличный пример этого в кенийских бегунах, которые на сегодняшний день являются самыми выносливыми в истории. Они доминируют на всех главных событиях на международном уровне в течение десятилетий. Процент углеводов в их рационе составляет 76,5%…и около 20% от их общего ежедневного потребления калорий поступает из сахара! Поэтому становится очевидным, что правильная углеводная диета имеет большое значение.

К сожалению, есть множество спортсменов, которые либо не знают о важности углеводов и пополнении гликогена для эффективных тренировок и производительности, либо просто намеренно ограничивают углеводы из своего рациона, потому что где-то они слышали или читали в интернете.

Отношения, существующие между гликогенами и атлетическими характеристиками, являются простыми, и каждый из них можно суммировать следующим образом:

• Чем выше способность организма хранить гликоген, тем больше повышается способность выполнять физические задачи.
• Чем ниже уровень гликогена, присутствующего в организме, тем меньше интенсивность, с которой спортсмен может тренироваться.
• Когда взрослый человек проявляет умеренный уровень интенсивности, такой как марафон, подача гликогена будет исчерпана примерно через два часа активности. В марафонах чувство выраженной потери энергии и усталости отчасти зависит от истощения гликогена.
• Когда организм полностью или почти полностью истощил запасы гликогена, организму потребуется приблизительно 24 часа, чтобы организм мог потреблять достаточное количество пищи с соответствующей долей углеводов, а также превращать полученные углеводы в гликоген.

Если же вы преследуете цель похудеть, то помните о том, что тело сперва расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к жировым депо. Именно поэтому тренера и специалисты говорят, что жиросжигающая тренировка должна проводиться не менее 40-45 минут при умеренном пульсе.

зачем он нужен? — Рамблер/женский

Что такое гликоген?

Гликоген — это одна из основных форм запасания энергии в организме человека. По своей структуре гликоген представляет сотни связанных между собой молекул глюкозы, поэтому формально он считается сложным углеводом. Интересно и то, что гликоген иногда называют «животным крахмалом», поскольку он встречается исключительно в организме живых существ.

В случае, если уровень глюкозы в крови снижается (например, по прошествии нескольких часов после принятия пищи или при активных физических нагрузках), тело начинает вырабатывать специальные ферменты, в результате чего накопленный в мышечной ткани гликоген начинает расщепляться до молекул глюкозы, становясь источником быстрой энергии.

Как и почему сахар ломает работу метаболизма и ведет к быстрому набору веса. Чем именно вреден сахар?

Важность углеводов для организма

Употребленные в пищу углеводы (начиная от крахмала всевозможных зерновых культур и заканчивая быстрыми углеводами различных фруктов и сладостей) в процессе пищеварения расщепляются до простых сахаров и до глюкозы. После этого превращенные в глюкозу углеводы направляются организмом в кровь. При этом жиры и белки конвертироваться в глюкозу не могут.

Данная глюкоза используется телом как для текущих энергетических нужд (например, при беге или других физических тренировках), так и для создания резервных запасов энергии. При этом организм сперва связывает глюкозу в молекулы гликогена, а когда гликогеновые депо заполняются до отказа, тело преобразует глюкозу в жир. Именно поэтому люди полнеют от избытка углеводов.

Где накапливается гликоген?

В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г гликогена для взрослого человека) и в мышечной ткани (примерно 1% от общего веса мышц). Суммарно в теле запасается примерно 200-300 г гликогена, однако в организме мускулистого спортсмена может накапливаться существенно больше — вплоть до 400-500 г.

Отметим, что запасы гликогена в печени используются для покрытия энергетических потребностей в глюкозе по всему телу, тогда как запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального потребления. Другими словами, если вы выполняете приседания, то тело способно использовать гликоген исключительно из мышц ног, а не из мышц бицепса или трицепса.

Функции гликогена в мышцах

С точки зрения биологии, гликоген накапливается не в самих мышечных волокнах, а в саркоплазме — окружающей их питательной жидкости. FitSeven уже писал о том, что рост мускулатуры во многом связан с увеличением объема именно этой питательной жидкости — мышцы по своей структуре похожи на губку, которая впитывает саркоплазму и увеличивается в размере.

Регулярные силовые тренировки положительно влияют на размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, делая мышцы визуально более большими и объемными. Однако важно понимать, что само число мышечных волокон задается прежде всего генетическим типом телосложения и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок.

Влияние гликогена на мышцы: биохимия

Успешная тренировка для набора мускулатуры требует двух условий — во-первых, наличия достаточных запасов гликогена в мышцах до тренировки, а, во-вторых, успешное восстановление гликогеновых депо по ее окончанию. Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена в надежде «просушиться», вы прежде всего вынуждаете тело сжигать мышцы.

Именно поэтому для роста мышц важно не столько употребление сывороточного белка и аминокислот BCAA, сколько наличие существенного количества правильных углеводов в рационе — и, в особенности, достаточное потребление быстрых углеводов сразу по окончанию тренировки. По сути, вы просто не сможете нарастить мышцы, находясь на безуглеводной диете.

Как правильно питаться при силовых тренировках? Спортивный рацион и добавки для быстрого набора мышечной массы.

Как повысить запасы гликогена?

Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов). Как мы уже упоминали выше, в процессе пищеварения сложные углеводы расщепляются до простых; сперва они попадают в кровь в виде глюкозы, а затем переработаются организмом до гликогена.

Чем ниже гликемический индекс конкретного углевода, тем медленнее он отдает свою энергию в кровь и тем выше его процент конвертации именно в гликогеновые депо, а не в подкожную жировую клетчатку. Особенную важность это правило имеет в вечернее время — к сожалению, простые углеводы, съеденные за ужином, пойдут прежде всего в жир на животе.

Влияние гликогена на сжигание жира

Если вы хотите сжечь жир с помощью тренировок, помните о том, что тело сперва расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Именно на этом факте и строится рекомендация о том, что эффективная жиросжигающая тренировка должна проводиться не менее 40-45 минут при умеренном пульсе — сперва организм тратит гликоген, затем переходит на жир.

Практика показывает, что жир быстрее всего сгорает при кардиотренировках утром на пустой желудок или при тренировках через 3-4 часа после последнего приема пищи — поскольку в этом случае уровень глюкозы в крови уже находится на минимальном уровне, с первых минут тренинга тратятся запасы гликогена из мышц (а затем и жира), а вовсе не энергия глюкозы из крови.

Гликоген является основной формой хранения энергии глюкозы в животных клетках (в растениях гликогена нет). В теле взрослого человека накапливается примерно 200-300 г гликогена, запасаемого преимущественно в печени и в мышцах. Гликоген тратится при силовых и кардиотренировках, а для роста мышц чрезвычайно важно правильно восполнять его запасы.

Глюкоза – главный источник энергии

Глюкоза – главный источник энергии для клеток, это — топливо для нормальной работы всех органов и систем человеческого организма. Содержание глюкозы в крови — достаточно лабильный показатель, однако в организме здоровых людей этот показатель поддерживается в довольно узком диапазоне и редко снижается менее 2,5ммоль/л и повышается выше 8ммоль/л (даже сразу после приема пищи). Поддерживает необходимый уровень глюкозы в крови особый гормональный механизм.

Глюкоза попадает в организм с пищей. Продукты питания расщепляются в желудочно-кишечном тракте, после чего глюкоза всасывается в кровь. Для того, чтобы глюкоза попала в клетку, нужен инсулин. Этот гормон вырабатывается в специальных клетках поджелудочной железы и увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы. Если клетки поджелудочной железы не вырабатывают достаточное количество инсулина или клетки организма перестают воспринимать инсулин, то глюкоза остается в крови. Клетки органов и тканей в этом случае не получают энергии и «голодают».

Если глюкоза поступает в организм в избыточном количестве, она трансформируется в запасы энергии. Глюкоза превращается в гликоген — мобильный запас углеводов в организме, который содержится в печени и мышцах. Печень взрослых людей содержит

запас глюкозы в виде гликогена, достаточный для поддержания нормального уровня глюкозы в крови в течение 24 ч после последнего приема пищи. У детей дошкольного возраста гликогена хватает на 12 ч и менее. Если же запасы гликогена и так достаточно велики, тогда глюкоза начинает превращаться в жир.

При полном отсутствии углеводов в пище (при голодании или безуглеводных диетах) глюкоза образуется в организме из жиров, белков и при расщеплении гликогена. Повышение уровня глюкозы в крови возникает под действием нескольких гормонов: глюкагона, продуцируемого клетками поджелудочной железы; гормонов надпочечников; гормонов роста гипофиза и гормонов щитовидной железы.

Колебания концентрации глюкозы в крови, отличные от нормальных значений, воспринимаются рецепторами гипоталамуса (область мозга, которая регулирует постоянство внутренней среды организма). Благодаря влиянию гипоталамуса на вегетативную нервную систему, происходит срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и других гормонов.

5 советов о правильном усвоении глюкозы

1. Принимайте пищу 4-6 раз в день. Если нет времени на полноценный прием пищи, сделайте перекус. Перекусить «на ходу» можно фруктами, жидкими кисломолочными продуктами, очищенными семечками, орехами, хлебцами и др.
2. Употребляйте свежие овощи и фрукты не менее 400-500 г в день.
3. Если Вы сладкоежка, отдавайте предпочтение сладостям без содержания жира — сухофруктам, зефиру, пастиле, мармеладу, леденцам, фруктовому желе. Старайтесь добавлять меньше сахара в напитки и еду. 
4. Перейдите на натуральные растительные сахарозаменители: стевию, сиропы топинамбура и агавы, кэроб.
5. Регулярно гуляйте на свежем воздухе и занимайтесь спортом.

  Информацию для Вас подготовила:

Гречкина Алла Павловна, врач-эндокринолог. Ведет прием в корпусе клиники на Озерковской.

Что такое гликоген? | MuscleSound

Что такое гликоген?

Когда мы едим углеводы, наше тело превращает их в сахар, называемый «глюкозой», который можно использовать для получения энергии. Глюкоза, в свою очередь, превращается в Гликоген , форму сахара, которая может легко накапливаться нашими мышцами и печенью. Это основная форма хранения глюкозы и углеводов у животных и людей.

Хотя гликоген незаменим для спортсменов, у нас очень ограниченные возможности для его хранения.Например, углеводы составляют лишь около 1-2% от общих запасов энергии организма ¹ . Большая его часть хранится в виде гликогена в мышцах (80%) и печени (14%), а около 6% хранится в крови в виде глюкозы. Несмотря на свою ограниченную емкость хранения, гликоген имеет решающее значение для производства энергии на всех уровнях усилий. В состоянии покоя мышечный гликоген используется примерно для 15-20% выработки энергии. При умеренной интенсивности (~ 55-60% от максимальной) использование гликогена может возрасти до 80-85% ² , и это увеличивается еще больше при более высокой интенсивности упражнений.

Исследования показали, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена. ^3.

Важное сообщение на вынос

Убедитесь, что вы оптимизируете запасы гликогена перед тренировкой, поддерживаете его во время тренировки и восполняете его после тренировки.Влияние тщательно разработанных стратегий питания можно отслеживать с помощью MuscleSound®.

Список литературы

1. Гудман, Миннесота. Аминокислотный и белковый обмен. В «Упражнения, питание и энергетический обмен», ред. E.S. Хортон, Р.Л. Тертуйн, 89–99. Нью-Йорк: Макмиллан.
2. Кац А., Броберг С., Сахлин К., Варен Дж. Поглощение глюкозы ног во время максимальных динамических упражнений у людей. Am J Physiol. 251 (1, часть 1): E65-70. 1986
3. Плющ, JL. Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений. Журнал спортивной науки и медицины (2004) 3, 131-138.

Метаболизм гликогена — Биохимия — Книжная полка NCBI

Гликоген — это легко мобилизуемая форма хранения глюкозы. Это очень большой разветвленный полимер из остатков глюкозы (), который может расщепляться с образованием молекул глюкозы, когда требуется энергия. Большинство остатков глюкозы в гликогене связаны α-1,4-гликозидными связями. Разветвления примерно у каждого десятого остатка образованы α-1,6-гликозидными связями. Напомним, что α-гликозидные связи образуют открытые спиральные полимеры, тогда как β-связи образуют почти прямые цепи, которые образуют структурные фибриллы, как в целлюлозе (Раздел 11.2.3).

Рисунок 21.1

Структура гликогена. В этой структуре двух внешних ветвей молекулы гликогена остатки на невосстанавливающих концах показаны красным цветом, а остаток, который начинает ветвь, показан зеленым. Остальная часть молекулы гликогена представлена ​​R.

Гликоген не так восстановлен, как жирные кислоты, и, следовательно, не так богат энергией. Почему животные хранят энергию в виде гликогена? Почему бы не превратить все лишнее топливо в жирные кислоты? Гликоген является важным запасом топлива по нескольким причинам.Контролируемый распад гликогена и высвобождение глюкозы увеличивают количество глюкозы, доступной между приемами пищи. Следовательно, гликоген служит буфером для поддержания уровня глюкозы в крови. Роль гликогена в поддержании уровня глюкозы в крови особенно важна, потому что глюкоза фактически является единственным топливом, используемым мозгом, за исключением длительного голодания. Более того, глюкоза из гликогена легко мобилизуется и, следовательно, является хорошим источником энергии для внезапной, напряженной деятельности. В отличие от жирных кислот, высвобождаемая глюкоза может обеспечивать энергию в отсутствие кислорода и, таким образом, обеспечивать энергию для анаэробной активности.

Двумя основными местами хранения гликогена являются печень и скелетные мышцы. Концентрация гликогена выше в печени, чем в мышцах (10% против 2% по весу), но больше гликогена хранится в скелетных мышцах в целом из-за их гораздо большей массы. Гликоген присутствует в цитозоле в виде гранул диаметром от 10 до 40 нм (). В печени синтез и деградация гликогена регулируются для поддержания уровня глюкозы в крови, необходимого для удовлетворения потребностей организма в целом.Напротив, в мышцах эти процессы регулируются для удовлетворения энергетических потребностей самой мышцы.

Рисунок 21.2

Электронная микрофотография печеночной клетки. Плотные частицы в цитоплазме представляют собой гранулы гликогена. [С любезного разрешения д-ра Джорджа Паладе.]

21.0.1. Обзор метаболизма гликогена:

Распад и синтез гликогена — это относительно простые биохимические процессы. Распад гликогена состоит из трех этапов: (1) высвобождение глюкозо-1-фосфата из гликогена, (2) ремоделирование субстрата гликогена для обеспечения дальнейшей деградации и (3) превращение глюкозо-1-фосфата в глюкозо-6-фосфат. для дальнейшего обмена веществ.Глюкозо-6-фосфат, полученный при расщеплении гликогена, имеет три судьбы (): (1) он является исходным субстратом для гликолиза, (2) он может обрабатываться пентозофосфатным путем с образованием НАДФН и производных рибозы; и (3) он может быть преобразован в свободную глюкозу для попадания в кровоток. Это преобразование происходит в основном в печени и в меньшей степени в кишечнике и почках.

Рисунок 21.3

Судьбы 6-фосфата глюкозы. Глюкозо-6-фосфат, полученный из гликогена, может (1) использоваться в качестве топлива для анаэробного или аэробного метаболизма, например, в мышцах; (2) превращаться в свободную глюкозу в печени и впоследствии выделяться в кровь; (более…)

Для синтеза гликогена необходима активированная форма глюкозы, уридиндифосфат-глюкоза (UDP-глюкоза), которая образуется в результате реакции UTP и глюкозо-1-фосфата. UDP-глюкоза добавляется к невосстанавливающему концу молекулы гликогена. Как и в случае деградации гликогена, молекула гликогена должна быть реконструирована для продолжения синтеза.

Регулирование этих процессов довольно сложно. Некоторые ферменты, участвующие в метаболизме гликогена, аллостерически реагируют на метаболиты, которые сигнализируют о потребностях клетки в энергии. Эти аллостерические ответы позволяют регулировать активность фермента в соответствии с потребностями клетки, в которой ферменты экспрессируются. Метаболизм гликогена также регулируется каскадами, стимулируемыми гормонами, которые приводят к обратимому фосфорилированию ферментов, изменяющему их кинетические свойства. Регулирование гормонами позволяет метаболизму гликогена адаптироваться к потребностям всего организма. По обоим этим механизмам деградация гликогена интегрирована с синтезом гликогена.Сначала мы исследуем метаболизм, затем ферментативную регуляцию, а затем сложную интеграцию механизмов контроля.

Рисунок

Сигнальные каскады приводят к мобилизации гликогена для производства глюкозы, источника энергии для бегунов. [(Слева) Майк Пауэлл / Allsport.]

Роль гликогена в диете и упражнениях

Когда вашему организму нужна энергия, оно может использовать запасы гликогена. Молекулы глюкозы в пище, которую вы едите, в основном хранятся в печени и мышцах.Из этих мест хранения ваше тело может быстро мобилизовать гликоген, когда ему нужно топливо.

То, что вы едите, как часто вы едите, и уровень вашей активности — все это влияет на то, как ваше тело хранит и использует гликоген. Низкоуглеводные и кетогенные диеты, а также интенсивные упражнения истощают запасы гликогена, заставляя организм сжигать жир для получения энергии.

Производство и хранение гликогена

Большинство углеводов, которые мы едим, превращаются в глюкозу, наш главный источник энергии. Когда организму не нужно топливо, молекулы глюкозы соединяются в цепочки от восьми до 12 единиц глюкозы, которые образуют молекулу гликогена.

Главный пусковой механизм этого процесса — инсулин:

• Когда вы едите пищу, содержащую углеводы, уровень глюкозы в крови в ответ повышается.
• Повышение уровня глюкозы сигнализирует поджелудочной железе о выработке инсулина — гормона, который помогает организму забирать глюкозу из крови для получения энергии.
• Инсулин заставляет клетки печени производить фермент, называемый гликогенсинтазой, который связывает цепи глюкозы вместе.
• Пока глюкоза и инсулин остаются в изобилии, молекулы гликогена могут доставляться в печень, мышцы и даже жировые клетки для хранения.

Гликоген составляет около 6% от общего веса печени. В мышцах накапливается гораздо меньше (всего от 1% до 2%), поэтому у нас быстро заканчивается энергия во время напряженных упражнений.

Количество гликогена, хранящегося в этих клетках, может варьироваться в зависимости от того, насколько вы активны, сколько энергии сжигаете в состоянии покоя и от типа пищи, которую вы едите. Гликоген, хранящийся в мышцах, в основном используется самими мышцами, в то время как гликоген, хранящийся в печени, распределяется по всему телу — в основном в головной и спинной мозг.

Гликоген не следует путать с гормоном глюкагоном, который также важен для метаболизма углеводов и контроля уровня глюкозы в крови.

Как ваше тело использует гликоген

В любой момент времени в вашей крови содержится около 4 граммов глюкозы. Когда уровень начинает снижаться — либо из-за того, что вы не ели, либо из-за того, что вы сжигаете глюкозу во время тренировки, — уровень инсулина также падает.

Когда это происходит, фермент гликогенфосфорилаза начинает расщеплять гликоген, чтобы обеспечить организм глюкозой.В течение следующих 8–12 часов глюкоза, полученная из гликогена печени, становится основным источником энергии для организма.

Ваш мозг потребляет более половины глюкозы в крови в периоды бездействия. В течение обычного дня потребность вашего мозга в глюкозе составляет около 20% потребностей вашего тела в энергии.

Гликоген и диета

То, что вы едите и сколько двигаетесь, также влияет на выработку гликогена. Эффект особенно остро проявляется, если вы придерживаетесь низкоуглеводной диеты, когда основной источник синтеза глюкозы — углеводы — внезапно ограничивается.

Усталость и психическая вялость

При первом переходе на низкоуглеводную диету запасы гликогена в вашем организме могут сильно истощиться, и вы можете испытывать такие симптомы, как усталость и умственная вялость. Как только ваше тело приспосабливается и начинает обновлять запасы гликогена, эти симптомы должны начать исчезать.

Вес воды

Кроме того, любая потеря веса может иметь такой же эффект на запасы гликогена. Вначале может наблюдаться резкое похудание.Через некоторое время ваш вес может стабилизироваться и, возможно, даже увеличиться.

Это частично связано с составом гликогена, который в основном состоит из воды. Фактически, вода в этих молекулах составляет в три-четыре раза больше самой глюкозы.

Таким образом, быстрое истощение гликогена в начале диеты вызывает потерю веса воды. Со временем запасы гликогена обновляются, и вес воды начинает возвращаться. Когда это происходит, потеря веса может остановиться или выйти на плато.

Улучшение, полученное вначале, связано с потерей воды, а не с потерей жира, и носит временный характер. Потеря жира может продолжаться, несмотря на краткосрочный эффект плато.

Гликоген и упражнения

Организм может хранить около 2000 калорий глюкозы в виде гликогена. Для спортсменов на выносливость, которые сжигают столько калорий за пару часов, количество накопленной глюкозы может стать препятствием. Когда у этих спортсменов заканчивается гликоген, их работоспособность почти сразу же начинает ухудшаться — состояние, обычно описываемое как «удар в стену».»

Если вы занимаетесь напряженными физическими упражнениями, есть несколько стратегий, которые используют спортсмены на выносливость, чтобы избежать снижения работоспособности, которые могут оказаться полезными:

• Углеводы : Некоторые спортсмены потребляют чрезмерное количество углеводов перед соревнованиями на выносливость. Хотя дополнительные углеводы обеспечат достаточное количество топлива, этот метод в значительной степени утратил популярность, поскольку также может привести к избыточному весу воды и проблемам с пищеварением.
• Потребление гелей глюкозы : Энергетические гели, содержащие гликоген, можно употреблять до или по мере необходимости во время соревнований на выносливость для повышения уровня глюкозы в крови.
• Низкоуглеводная кетогенная диета : Диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов может привести ваше тело в кетоадаптационное состояние. В этом состоянии ваше тело начинает получать доступ к накопленному жиру для получения энергии и меньше полагается на глюкозу в качестве источника топлива.

Гликоген и диабет — роль, хранение, высвобождение и упражнения

Гликоген — это хранимая форма глюкозы. Это большой разветвленный полимер глюкозы, который накапливается в ответ на инсулин и расщепляется на глюкозу в ответ на глюкагон

Гликоген в основном хранится в печени и мышцах и обеспечивает организм легкодоступным источником энергии, если снижается уровень глюкозы в крови.

Роль гликогена

Энергия может храниться в организме в различных формах.

Одной формой запасенной энергии является жир, а другой — гликоген. Жирные кислоты более богаты энергией, но глюкоза является предпочтительным источником энергии для мозга, а глюкоза также может обеспечивать энергией клетки в отсутствие кислорода, например, во время анаэробных упражнений.

Гликоген, следовательно, полезен для обеспечения легкодоступного источника глюкозы для организма.

Накопление гликогена при диабете

В здоровом организме поджелудочная железа будет реагировать на более высокие уровни глюкозы в крови, например, в ответ на прием пищи, высвобождением инсулина, который снижает уровень глюкозы в крови, побуждая печень и мышцы поглощать глюкозу. из крови и храните его как гликоген.

Люди с диабетом либо не вырабатывают достаточно собственного инсулина, либо их инсулин работает недостаточно эффективно.

В результате поджелудочная железа не может достаточно эффективно реагировать на повышение уровня глюкозы в крови.

Высвобождение гликогена

Гликоген может выделяться печенью по ряду причин, в том числе:

В этих ситуациях, когда организм чувствует потребность в дополнительной глюкозе в крови, поджелудочная железа выделяет гормон глюкагон, который запускает преобразование гликогена в глюкозу для выпуска в кровоток.

Гликоген и упражнения

Гликоген играет важную роль в поддержании наших мышц энергией для тренировок. Когда мы тренируемся, наши мышцы воспользуются запасом гликогена. Глюкоза в нашей крови и гликоген, хранящийся в печени, также могут использоваться для поддержания энергии в наших мышцах.

По окончании тренировки наши мышцы пополняют запасы гликогена. Время, необходимое для полного пополнения запасов гликогена, может зависеть от того, насколько интенсивно и как долго мы тренируемся, и может варьироваться от нескольких часов до нескольких дней.

Таким образом, упражнения могут быть полезным способом снижения уровня глюкозы в крови и могут быть особенно полезны для людей с диабетом 2 типа. После упражнений мышцы будут пытаться пополнить свои запасы гликогена и, следовательно, будут принимать доступную глюкозу из крови для выполнения своих задач. таким образом, помогая снизить уровень глюкозы в крови за этот период.

Гликоген — определение, структура, функция и примеры

Определение гликогена

Гликоген — это большой разветвленный полисахарид, который является основной формой хранения глюкозы у животных и людей.Гликоген является важным резервуаром энергии; когда организму требуется энергия, гликоген расщепляется на глюкозу, которая затем попадает в гликолитический или пентозофосфатный путь или попадает в кровоток. Гликоген также является важной формой хранения глюкозы в грибах и бактериях.

Структура гликогена

Гликоген — это разветвленный полимер глюкозы. Остатки глюкозы линейно связаны α-1,4-гликозидными связями, и примерно через каждые десять остатков цепь остатков глюкозы разветвляется через α-1,6-гликозидные связи.Α-гликозидные связи образуют спиральную полимерную структуру. Гликоген гидратируется с помощью трех-четырех частей воды и образует в цитоплазме гранулы диаметром 10-40 нм. Белок гликогенин, который участвует в синтезе гликогена, находится в ядре каждой гранулы гликогена. Гликоген является аналогом крахмала, который является основной формой хранения глюкозы в большинстве растений, но крахмал имеет меньше ответвлений и менее компактен, чем гликоген.

На этих рисунках показана структура гликогена.Зеленые кружки представляют связи α-1,6 в точках ветвления, а красные кружки представляют невосстанавливающие концы цепи.

Функция гликогена

У животных и людей гликоген находится в основном в мышечных клетках и клетках печени. Гликоген синтезируется из глюкозы, когда уровень глюкозы в крови высок, и служит готовым источником глюкозы для тканей по всему телу, когда уровень глюкозы в крови снижается.

Клетки печени

Гликоген составляет 6-10% от веса печени.Когда пища попадает в организм, уровень глюкозы в крови повышается, а инсулин, выделяемый поджелудочной железой, способствует усвоению глюкозы клетками печени. Инсулин также активирует ферменты, участвующие в синтезе гликогена, такие как гликогенсинтаза. Хотя уровни глюкозы и инсулина достаточно высоки, цепи гликогена удлиняются за счет добавления молекул глюкозы, этот процесс называется гликонеогенезом. По мере снижения уровня глюкозы и инсулина синтез гликогена прекращается. Когда уровень глюкозы в крови падает ниже определенного уровня, глюкагон, выделяемый поджелудочной железой, подает сигнал клеткам печени о расщеплении гликогена.Гликоген расщепляется посредством гликогенолиза на глюкозо-1-фосфат, который превращается в глюкозу и попадает в кровоток. Таким образом, гликоген служит основным буфером уровней глюкозы в крови, сохраняя глюкозу, когда ее уровень высокий, и высвобождая глюкозу, когда уровень низкий. Распад гликогена в печени имеет решающее значение для поставки глюкозы для удовлетворения энергетических потребностей организма. Помимо глюкагона, расщепление гликогена также стимулируют кортизол, адреналин и норадреналин.

Мышечные клетки

В отличие от клеток печени, гликоген составляет лишь 1-2% мышц по весу.Однако, учитывая большую мышечную массу в теле, общее количество гликогена, хранящегося в мышцах, больше, чем в печени. Мышцы также отличаются от печени тем, что гликоген в мышцах поставляет глюкозу только мышечным клеткам. Мышечные клетки не экспрессируют фермент глюкозо-6-фосфатазу, который необходим для выброса глюкозы в кровоток. Глюкозо-1-фосфат, образующийся при расщеплении гликогена в мышечных волокнах, превращается в глюкозо-6-фосфат и обеспечивает мышцы энергией во время тренировки или в ответ на стресс, например, в реакции «бей или беги».

Другие ткани

Помимо печени и мышц, гликоген в меньших количествах обнаружен в других тканях, включая эритроциты, лейкоциты, клетки почек и некоторые глиальные клетки. Кроме того, гликоген используется для хранения глюкозы в матке, чтобы обеспечить энергетические потребности эмбриона.

Грибы и бактерии

Микроорганизмы обладают механизмами для хранения энергии, чтобы справиться с ограниченными ресурсами окружающей среды, а гликоген представляет собой основную форму хранения энергии.Ограничение питательных веществ (низкий уровень углерода, фосфора, азота или серы) может стимулировать образование гликогена в дрожжах, в то время как бактерии синтезируют гликоген в ответ на легкодоступные углеродные источники энергии с ограничением других питательных веществ. Рост бактерий и спорообразование дрожжей также были связаны с накоплением гликогена.

Гомеостаз гликогена — это строго регулируемый процесс, который позволяет организму накапливать или выделять глюкозу в зависимости от его энергетических потребностей. Основными этапами метаболизма глюкозы являются гликогенез, или синтез гликогена, и гликогенолиз, или распад гликогена.

Гликогенез

Для синтеза гликогена требуется энергия, которую обеспечивает уридинтрифосфат (UTP). Гексокиназы или глюкокиназа сначала фосфорилируют свободную глюкозу с образованием глюкозо-6-фосфата, который фосфоглюкомутазой превращается в глюкозо-1-фосфат. Затем UTP-глюкозо-1-фосфатуридилилтрансфераза катализирует активацию глюкозы, при которой UTP и глюкозо-1-фосфат реагируют с образованием UDP-глюкозы. При синтезе гликогена de novo белок гликогенин катализирует присоединение UDP-глюкозы к самому себе.Гликогенин представляет собой гомодимер, содержащий остаток тирозина в каждой субъединице, который служит якорем или точкой присоединения глюкозы. Затем к восстанавливающему концу предыдущей молекулы глюкозы добавляются дополнительные молекулы глюкозы, чтобы сформировать цепочку из примерно восьми молекул глюкозы. Затем гликогенсинтаза удлиняет цепь, добавляя глюкозу через α-1,4-гликозидные связи.

Разветвление катализируется амило- (1,4–1,6) -трансглюкозидазой, также называемой ферментом разветвления гликогена.Фермент разветвления гликогена переносит фрагмент из шести-семи молекул глюкозы от конца цепи к C6 молекулы глюкозы, расположенной дальше внутри молекулы гликогена, образуя α-1,6 гликозидные связи.

Гликогенолиз

Глюкоза удаляется из гликогена с помощью гликогенфосфорилазы, которая фосфоролитически удаляет одну молекулу глюкозы с невосстанавливающего конца, давая глюкозо-1-фосфат. Глюкозо-1-фосфат, образующийся при расщеплении гликогена, превращается в глюкозо-6-фосфат, для этого процесса требуется фермент фосфоглюкомутаза.Фосфоглюкомутаза переносит фосфатную группу с фосфорилированного серинового остатка в активном центре на C6 глюкозо-1-фосфата, продуцируя глюкозо-1,6-бисфосфат. Затем глюкозо-C1-фосфат присоединяется к серину активного центра в фосфоглюкомутазе, и высвобождается глюкозо-6-фосфат.

Гликогенфосфорилаза не способна расщеплять глюкозу по точкам ветвления; для разветвления требуется амило-1,6-глюкозидаза, 4-α-глюканотрансфераза или фермент, разветвляющий гликоген (GDE), который обладает активностью глюкотрансферазы и глюкозидазы.Примерно через четыре остатка от точки ветвления гликогенфосфорилаза не может удалить остатки глюкозы. GDE отщепляет последние три остатка разветвления и присоединяет их к C4 молекулы глюкозы на конце другой ветви, затем удаляет последний α-1,6-связанный остаток глюкозы из точки разветвления. GDE не удаляет α-1,6-связанную глюкозу из точки разветвления фосфорилитически, что означает, что высвобождается свободная глюкоза. Эта свободная глюкоза теоретически могла бы высвобождаться из мышц в кровоток без действия глюкозо-6-фосфатазы; однако эта свободная глюкоза быстро фосфорилируется гексокиназой, предотвращая ее попадание в кровоток.

Глюкозо-6-фосфат, образующийся в результате распада гликогена, может превращаться в глюкозу под действием глюкозо-6-фосфатазы и попадать в кровоток. Это происходит в печени, кишечнике и почках, но не в мышцах, где этот фермент отсутствует. В мышцах глюкозо-6-фосфат вступает в гликолитический путь и обеспечивает клетку энергией. Глюкозо-6-фосфат также может вступать в пентозофосфатный путь, что приводит к выработке НАДФН и пяти углеродных сахаров.

Упражнения и истощение гликогена

При упражнениях на выносливость спортсмены могут испытывать истощение гликогена, при котором большая часть гликогена истощается из мышц.Это может привести к сильной усталости и затруднениям при движении. Истощение запасов гликогена можно уменьшить, постоянно потребляя углеводы с высоким гликемическим индексом (высокая скорость превращения в глюкозу в крови) во время упражнений, которые заменят часть глюкозы, потребляемой во время упражнений. Также можно использовать специальные режимы упражнений, которые заставляют мышцы использовать жирные кислоты в качестве источника энергии с большей скоростью, тем самым разрушая меньше гликогена. Спортсмены также могут использовать углеводную загрузку, потребление большого количества углеводов, чтобы увеличить способность к хранению гликогена.

Примеры болезней накопления гликогена

Есть две основные категории болезней накопления гликогена: болезни, возникающие в результате дефектного гомеостаза гликогена в печени, и болезни, возникающие в результате дефектного гомеостаза гликогена в мышцах. Заболевания, возникающие в результате недостаточного хранения гликогена в печени, обычно вызывают гепатомегалию (увеличение печени), гипогликемию и цирроз (рубцевание печени). Заболевания, вызванные недостаточным хранением гликогена в мышцах, обычно вызывают миопатии и нарушение обмена веществ.Примеры болезней накопления гликогена включают болезнь Помпе, болезнь Макардла и болезнь Андерсена.

Болезнь Помпе

Болезнь Помпе вызывается мутациями в гене GAA , который кодирует лизосомальную кислую α-глюкозидазу, также называемую кислой мальтазой, и поражает скелетные и сердечные мышцы. Кислая мальтаза участвует в распаде гликогена, а мутации, вызывающие заболевание, приводят к пагубному накоплению гликогена в клетке. Существует три типа болезни Помпе: взрослая форма, ювенильная форма и младенческая форма, которые становятся все более тяжелыми.Инфантильная форма приводит к смерти в возрасте от одного до двух лет, если ее не лечить.

Болезнь Макардла

Болезнь Макардла вызывается мутациями в гене PYGM , который кодирует миофосфорилазу, изоформу гликогенфосфорилазы, присутствующую в мышцах. Симптомы часто наблюдаются у детей, но болезнь может быть диагностирована только в зрелом возрасте. Симптомы включают мышечную боль и усталость, и заболевание может быть опасным для жизни, если не лечить должным образом.

Болезнь Андерсена

Болезнь Андерсена вызывается мутацией в гене GBE1 , который кодирует фермент ветвления гликогена, и поражает мышцы и печень.Симптомы обычно наблюдаются в возрасте нескольких месяцев и включают задержку роста, увеличение печени и цирроз. Осложнения болезни могут быть опасными для жизни.

Тест

1. Что лучше всего описывает функцию гликогена?
A. Обеспечивает структурную поддержку мышечным клеткам
B. Фактор транскрипции, регулирующий дифференцировку клеток
C. Хранит глюкозу в растениях
D. Буферизует уровни глюкозы в крови и служит легко мобилизуемым источником энергии

Ответ на вопрос № 1

D правильный.Гликоген — это основная форма хранения глюкозы у животных и людей. Гликоген синтезируется при высоком уровне глюкозы в крови и расщепляется при низком уровне глюкозы в крови, что делает его важным буфером уровней глюкозы в крови. Когда клетке или организму требуется энергия, гликоген служит важным источником энергии, обеспечивая глюкозой ткани по всему телу.

2. Какой главный гормон стимулирует распад гликогена?
А. Глюкагон
Б. Щитовидная железа
C. Инсулин
D. Эстроген

Ответ на вопрос № 2

правильный. Глюкагон, который вырабатывается в ответ на низкий уровень сахара в крови, стимулирует расщепление гликогена. Инсулин, вырабатываемый в ответ на высокий уровень сахара в крови, стимулирует поглощение глюкозы и синтез гликогена.

3. Какова возможная судьба глюкозо-1-фосфата, производимого гликогенолизом?
A. Превращение в глюкозо-6-фосфат с последующим вступлением в гликолитический путь
B. Превращение в глюкозо-6-фосфат с последующим вступлением в пентозофосфатный путь
C. Превращение в глюкозу с последующим выбросом в кровоток
D. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D правильный. В мышечных клетках глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат фосфоглюкомутазой, после чего он может попасть в гликолитический или пентозофосфатный пути. В клетках печени глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозу глюкозо-6-фосфатазой и попадает в кровоток.

Ссылки

• Eicke, S., Seung, D., Egli, B., Devers, EA, and Streb, S. (2017) «Повышение способности растений хранить углеводы путем создания пула гликогеноподобных полимеров. в цитозоле ». Метаболическая инженерия. 40: 23-32.
• Харгривз, М. и Рихтер, Э.А. (1988) «Регулирование гликогенолиза скелетных мышц во время упражнений». Канадский журнал спортивных наук. 13 (4): 197-203.

,

• Айви, Дж. Л. (1991). «Синтез мышечного гликогена до и после тренировки.» Спортивная медицина. 11 (1): 6-19.

Glycogen Primer: что это такое и что он означает для вашей производительности

Возможно, вы слышали, как ваши приятели по верховой езде бормотали что-то о замене запасов гликогена, набивая себе лицо поездкой для пиццы личного размера. Итак, что такое гликоген и почему он важен? Во-первых, важно понять взаимосвязь между углеводами, глюкозой и гликогеном:

Углеводы

Углеводы также могут называться сахаридами и представляют собой группу органических молекул, которая включает сахара, крахмалы и целлюлозу (1).Они могут состоять из нескольких молекул сахаридов, связанных вместе (полисахариды), двух молекул сахаридов (дисахаридов) или одной молекулы сахарида (моносахарида).

Глюкоза

Моносахариды и дисахариды также могут называться сахарами. Глюкоза (сахар в крови) — важный моносахарид, обеспечивающий энергию для мышечных сокращений (1). Глюкоза хранится в нашем организме в виде особого полисахарида, называемого гликогеном.

Гликоген

Многие молекулы глюкозы связаны вместе, образуя гликоген, который хранится в наших мышцах и печени (1).Гликоген расщепляется на отдельные молекулы глюкозы в мышечных клетках, когда это необходимо для производства энергии.

Гликоген — это, по сути, запасенный углевод, и, как мы знаем, углеводы в качестве субстрата для упражнений на выносливость очень важны. Гликоген в основном хранится в наших мышечных волокнах и печени (1) и легко доступен для использования во время упражнений.

Несколько важных ранних исследований заложили основу того, почему гликоген так важен. Эти исследования показали, что:

• Гликоген в мышцах систематически истощался во время тяжелых (77 процентов V02 max) упражнений (2).
• Содержание гликогена было близко к нулю во время истощения (2).
• Время работы до изнеможения напрямую связано с начальными запасами гликогена в задействованных мышцах (3).

Эти результаты были подтверждены и подтверждены многими соответствующими исследованиями (4,11,12). Понятно, что гликоген важен, и количество гликогена, которое у вас есть, также важно.

Нормальный, здоровый мужчина весом 70 кг, соблюдающий высокоуглеводную диету, может иметь около 600 г (2400 калорий) углеводов, хранящихся в виде гликогена в мышцах, плюс еще 90 г в печени (5,6,7).Сравните это с примерно 10 г углеводов в кровотоке (5,6,7), и вы быстро поймете, почему гликоген жизненно важен как источник углеводов во время упражнений.

Гликоген перед тренировкой

Диета с высоким содержанием углеводов является ключом к поддержанию и максимальному увеличению запасов гликогена (5,6,7). Это довольно просто, чтобы запасать углеводы, вам нужно сначала съесть углеводы.

Существуют несколько более сложные стратегии увеличения запасов гликогена, такие как загрузка углеводов или периодизация углеводов, которые включают в себя изменение потребления углеводов определенным образом, но будет проще следовать более простой стратегии.

Простейшая стратегия — придерживаться высокоуглеводной диеты, которая отражает энергетические потребности ваших тренировок или гонок. Сообщения в блоге: Достаточно ли вы заправляетесь на велосипеде? и «3 стратегии похудания» и «Остаться стройным» содержат более конкретные диетические рекомендации.

Гликоген во время тренировки

Как только вы начнете кататься на велосипеде или участвовать в гонках, ваши запасы гликогена будут израсходованы, особенно в течение первого часа тренировки и во время более интенсивных тренировок (1). Вы не будете восполнять запасы гликогена во время езды, а скорее будете все больше полагаться на глюкозу в крови и свободные жирные кислоты на более поздних этапах более длительной поездки или гонки (10).

Опять же, см. Достаточно ли вы заправляетесь на велосипеде? для получения подробных рекомендаций по питанию, но помните, что после того, как вы начали тренироваться, гликоген, с которым вы начали, — это все, с чем вам нужно работать, дополнительные потребности в углеводах должны быть удовлетворены с помощью питания на велосипеде.

Гликоген после упражнений

Замена запасов гликогена должна быть одной из ваших основных задач сразу после поездки или гонки:

• Было показано, что хроническое истощение гликогена отрицательно сказывается на производительности во время тяжелых тренировок (9).
• Скорость замещения гликогена наиболее высока сразу после тренировки после приема пищи с высоким содержанием углеводов (8).
• Уровни гликогена должны вернуться к нормальному уровню примерно через 24 часа, если вы после поездки едите богатую углеводами пищу и продолжаете потреблять большое количество углеводов с другими приемами пищи (8).

Чтобы гарантировать, что ваши запасы гликогена вернутся к нормальному уровню к следующей тренировке, ешьте пищу с высоким содержанием углеводов сразу после тренировки и продолжайте есть углеводы как часть своего обычного приема пищи.

Сводка

• Гликоген — это запасной углевод, который в основном присутствует в наших мышцах (1,5,6,7).
• На результативность в упражнениях на выносливость влияет начальный уровень гликогена (2,3,5,6,7,11).
• Гликоген — ограниченный ресурс после начала тренировки (5,6,7).
• Замена запасов гликогена после тренировки необходима для поддержания работоспособности во время повседневных тренировок и гонок (9, 11).
• Гликоген заменяется быстрее всего сразу после тренировки (8).
• Для полного восстановления уровня гликогена требуется около 24 часов, если принять во внимание прием пищи с высоким содержанием углеводов после тренировки и постоянную диету с высоким содержанием углеводов (1,8,12)

Спортивное питание — очень сложная тема, но базовое понимание того, что нужно вашему телу для выполнения упражнений, является важным инструментом, если вы серьезно относитесь к тренировкам на велосипеде или в любом спортивном начинании.

Болезнь накопления гликогена | Johns Hopkins Medicine

Что такое болезнь накопления гликогена у детей?

Болезнь накопления гликогена (GSD) — это редкое заболевание, которое изменяет способ использования и хранения гликогена в организме, одной из форм сахара или глюкозы.

Гликоген — основной источник энергии для организма. Гликоген хранится в печени. Когда организму требуется больше энергии, определенные белки, называемые ферментами, расщепляют гликоген до глюкозы. Они отправляют глюкозу в организм.

Когда у кого-то есть GSD, ему не хватает одного из ферментов, расщепляющих гликоген. Когда фермент отсутствует, гликоген может накапливаться в печени. Или гликоген может образовываться неправильно. Это может вызвать проблемы с печенью, мышцами или другими частями тела.

GSD передается от родителей к детям (по наследству). Чаще всего встречается у младенцев или маленьких детей. Но некоторые формы GSD могут появиться и у взрослых.

Типы GSD

Типы GSD сгруппированы по ферменту, отсутствующему в каждом из них. Каждый GSD имеет свои симптомы и требует различного лечения.

Существует несколько типов GSD, но наиболее распространенными являются типы I, III и IV. Эти типы также известны под другими названиями:

• Тип I или болезнь фон Гирке. Это наиболее распространенная форма GSD. У людей с типом I нет фермента, необходимого для превращения гликогена в глюкозу в печени. Гликоген накапливается в печени. Симптомы часто появляются у младенцев в возрасте от 3 до 4 месяцев. Они могут включать низкий уровень сахара в крови (гипогликемию) и вздутие живота из-за увеличения печени.
• Тип III, Болезнь Кори или болезнь Форбса. Людям с типом III не хватает фермента, называемого ферментом разветвления, который помогает расщеплять гликоген.Гликоген не может полностью расщепляться. Накапливается в печени и мышечных тканях. Симптомы включают вздутие живота, задержку роста и слабость мышц.
• Тип IV или болезнь Андерсена. Люди с типом IV образуют аномальный гликоген. Эксперты считают, что аномальный гликоген запускает систему борьбы с инфекциями (иммунная система) организма. Это вызывает рубцевание (цирроз) печени и других органов, таких как мышцы и сердце.

Что вызывает болезнь накопления гликогена у ребенка?

Болезнь накопления гликогена передается от родителей к детям (наследственно).

Это происходит потому, что у обоих родителей есть аномальный ген (генная мутация), который влияет на определенный способ хранения или использования гликогена. Большинство GSD возникает из-за того, что оба родителя передают своим детям один и тот же аномальный ген.

В большинстве случаев родители не проявляют никаких симптомов болезни.

Какие дети подвержены риску заболевания накоплением гликогена?

Болезнь накопления гликогена передается от родителей к детям (по наследству). Кто-то более подвержен риску заражения GSD, если у него есть член семьи с этим заболеванием.

Каковы симптомы болезни накопления гликогена у ребенка?

При многих типах GSD симптомы сначала появляются у младенцев или у очень маленьких детей. Симптомы будут зависеть от типа GSD у ребенка и от того, какой фермент ему или ей не хватает.

Поскольку GSD чаще всего поражает мышцы и печень, в этих областях проявляется больше всего симптомов.

Общие симптомы GSD могут включать:

• Растет недостаточно быстро
• Не комфортно в жаркую погоду (непереносимость жары)
• Слишком легко синяки
• Низкий уровень сахара в крови (гипогликемия)
• Увеличенная печень
• Вздутие живота
• Слабые мышцы (низкий мышечный тонус)
• Мышечные боли и спазмы при физической нагрузке

Симптомы у младенцев могут включать:

• Слишком много кислоты в крови (ацидоз)
• Повышенный уровень холестерина в крови (гиперлипидемия)

Симптомы GSD могут быть похожи на другие проблемы со здоровьем.Всегда обращайтесь к врачу вашего ребенка, чтобы быть уверенным.

Некоторые типы GSD могут появляться у взрослых. Обратитесь к своему врачу, если вы считаете, что у вас может быть GSD.

Как диагностируется болезнь накопления гликогена у ребенка?

Лечащий врач вашего ребенка спросит о симптомах и состоянии здоровья вашего ребенка. Врач проведет физический осмотр, чтобы проверить такие симптомы, как увеличение печени или слабые мышцы.

Лечащий врач вашего ребенка может сделать несколько анализов крови.Он или она может также взять небольшой образец ткани (биопсию) печени или мышцы вашего ребенка. Образец будет доставлен в лабораторию. Он будет проверен, чтобы увидеть, сколько определенного фермента находится в этой части тела.

Если вы беременны и беспокоитесь по поводу GSD, ваш лечащий врач может провести несколько анализов до рождения вашего ребенка (пренатальные тесты) для проверки на GSD.

Как лечится болезнь накопления гликогена у ребенка?

Лечение будет зависеть от типа GSD у вашего ребенка.

Для типов I, III и IV лечащий врач вашего ребенка может посоветовать специальную диету, которая поможет контролировать симптомы. Возможно, вашему ребенку также придется принимать определенные лекарства.

При других типах GSD вашему ребенку может потребоваться ограничить физические нагрузки, чтобы избежать мышечных судорог. Ему или ей может потребоваться лечение для восполнения недостающего фермента (заместительная ферментная терапия).

Какие возможные осложнения болезни накопления гликогена у ребенка?

Накопление гликогена может повредить печень и мышцы.Это может создать другие проблемы, если у вашего ребенка есть определенные типы GSD, такие как:

• Тип III. Это может вызвать безвредные (доброкачественные) опухоли в печени.
• Тип IV. Со временем это может вызвать рубцевание (цирроз) печени. Это заболевание приводит к печеночной недостаточности.

Что я могу сделать, чтобы предотвратить болезнь накопления гликогена у моего ребенка?

Невозможно предотвратить болезнь накопления гликогена. Но раннее лечение может помочь контролировать симптомы, если у ребенка есть GSD.

Если у вас или вашего партнера есть GSD или семейный анамнез этого заболевания, обратитесь к генетическому консультанту до того, как забеременеть. Он или она может узнать ваши шансы иметь ребенка с GSD.

Как я могу помочь своему ребенку жить с болезнью накопления гликогена?

У ребенка с GSD могут быть особые потребности. Убедитесь, что ваш ребенок получает регулярную медицинскую помощь. Важно, чтобы его или ее лечащий врач проверил состояние вашего ребенка. Регулярные посещения врача также помогут вам не отставать от новых вариантов лечения.

Группы поддержки онлайн или при личной встрече также могут быть полезны для вас и вашей семьи.

Когда мне следует позвонить поставщику медицинских услуг для моего ребенка?

Многие формы болезни накопления гликогена проявляются у младенцев и детей младшего возраста.

Позвоните своему врачу, если поведение вашего ребенка изменится после прекращения ночного кормления.

Поговорите со своим врачом, если ваш ребенок:

• Растет недостаточно быстро
• Имеет постоянный (хронический) голод
• Набухший живот

Подростки и взрослые должны следить за следующими симптомами во время физических упражнений:

• Слабость мышц
• Боль
• Судороги

Основные сведения о болезни накопления гликогена у детей

• Болезнь накопления гликогена (GSD) — это редкое заболевание, которое меняет способ использования и хранения гликогена, одной из форм сахара, в организме.
• Передается от родителей к детям (по наследству). Для большинства GSD каждый родитель должен передать одну аномальную копию одного и того же гена.
• Большинство родителей не проявляют никаких признаков GSD.
• Существует несколько типов GSD, но наиболее распространены типы I, III и IV. Каждый GSD имеет свои симптомы и требует различного лечения.
• Симптомы часто сначала появляются у младенцев или маленьких детей. В некоторых случаях GSD может появиться у взрослых.

Следующие шаги

Советы, которые помогут вам получить максимальную пользу от посещения лечащего врача вашего ребенка:

• Знайте причину визита и то, что вы хотите.
• Перед визитом запишите вопросы, на которые хотите получить ответы.
• Во время посещения запишите название нового диагноза и любые новые лекарства, методы лечения или тесты. Также запишите все новые инструкции, которые ваш поставщик дает вам для вашего ребенка.