Какая связь животных 1 гликоген. Гликогены

(6 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Так получилось, что понятие гликоген обходилось стороной на этом блоге. Во многих статьях использовался этот термин, подразумевая грамотность и широту кругозора современного читателя. Чтобы расставить все точки над и, убрать возможные «непонятности» и окончательно разобраться с тем, что же такое гликоген в мышцах и написана эта статья. В ней не будет заумной теории, зато будет много такой информации, которую можно брать и применять.

О мышечном гликогене

Что такое гликоген?

Гликоген – это законсервированный углевод, энергетический загашник нашего тела, собран из молекул глюкозы, образуя цепочку. После приема пищи в организм поступает большое количество глюкозы. Излишек ее наше тело запасает для своих энергетических целей в виде гликогена.

Когда в организме наступает снижение уровня глюкозы в крови (вследствие выполнения физических упражнений, голода и т.д.), ферменты расщепляют гликоген до глюкозы, в результате ее уровень поддерживается на нормальном уровне и мозг, внутренние органы, а также мышцы (на тренировке) получают глюкозу для воспроизводства энергии.

В печени — высвобождать свободную глюкозу в кровь. В мышцах — давать энергию

Запасы гликогена находятся в основном в мышцах и печени. В мышцах его содержание 300-400 г, в печени еще 50 г, и еще 10 г путешествуют по нашей крови в виде свободной глюкозы.

Основная функция гликогена печени держать уровень сахара в крови на здоровом уровне. Депо печени обеспечивают также и нормальную работу мозга (общий тонус, в том числе). Гликоген в мышцах имеет важное значение в силовых видах спорта, т.к. умение понимать механизм его восстановления поможет Вам в Ваших спортивных целях.

Мышечный гликоген: его истощение и пополнение

Углубляться в биохимию процессов синтеза гликогена не вижу смысла. Вместо приведения здесь формул, наиболее ценной окажется информация, которую можно применить на практике.

Гликоген в мышце нужен для :

• энергетических функций мышцы (сокращение, растяжение),
• визуального эффекта наполненности мышц,
• для включения процесса синтеза белка!!! (строительства новых мышц). Без энергии в мышечных клетках рост новых структур невозможен (т.е. нужны и белки, и углеводы). Вот почему так плохо работают низкоуглеводные диеты. Мало углеводов – мало гликогена – уходит много жира и много мышц.

В гликоген может пойти только углевод. Поэтому жизненно 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.

Если гликогеновые депо заполнены – мышцы визуально больше (не плоские, а объемные, дутые), за счет присутствия в объеме саркоплазмы гранул гликогена. В свою очередь, каждый грамм глюкозы притягивает и удерживает в себе 3 грамма воды. В этом и состоит эффект наполненности – удержание в мышцах воды (это абсолютно нормально).

Для мужчины весом в 70 кг при объеме его гликогеновых депо в мышцах 300 г, запасы энергии составят 1200 ккал (1 г углевода дает 4 ккал) для будущих затрат. Сами понимаете, что сжечь весь гликоген будет крайне сложно. Тренировок такой интенсивности в мире фитнеса просто нет.

Полностью истощить запасы гликогена в культуристической тренировке не получится. Интенсивность занятий позволит сжечь 35-40 % гликогена мышц. Только в подвижных и высокоинтенсивных видах спорта происходит действительно глубокое истощение.

Пополнять запасы гликогена стоит не в течении 1 часа (белково-углеводное окно – миф, подробнее ) после тренировки, а в течении длительного времени, имеющегося у Вас в распоряжении. Ударные дозы углеводов имеют значение лишь в том, случае если Вам нужно восстановить мышечный гликоген уже к завтрашней тренировке (к примеру, после трех дней углеводной разгрузки или если у Вас ежедневные тренировки).

Пример читмила для экстренного восполнения гликогена

В этой ситуации стоит отдать предпочтение углеводам с высоким гликемическим индексом в большом количестве — 500-800 г. В зависимости от массы атлета (больше мышц, больше «углей») такая загрузка оптимально пополнит мышечные депо.

Во всех остальных случаях на пополнение запасов гликогена оказывает влияние суммарное количество съеденных за день углеводов (не важно дробно или за один прием).

Объем своих гликогеновых депо можно увеличивать. С ростом тренированности растет и объем саркоплазмы мышц, а значит и разместить в них гликогена можно больше. Кроме того, с фазами разгрузки и загрузки позволяет организму увеличивать запасы за счет сверхкомпенсации гликогена.

Компенсация мышечного гликогена

Итак, вот два главных фактора влияющих на восстановление гликогена:

• Истощение гликогена на тренировке.
• Рацион питания (ключевой момент — количество углеводов).

Полное восполнение гликогеновых депо происходит в промежутках времени не менее 12-48 часов, а это значит, что есть смысл тренировать каждую группу мышц по прошествии данного промежутка с целью истощать запасы гликогена, для увеличения и сверхкомпенсации мышечных депо.

Такие тренировки направлены на «закисление» мышц продуктами анаэробного гликолиза, подход в упражнении длится 20-30 секунд, с небольшим весом в районе 55-60 % от ПМ до «жжения». Это легкие пампинг тренировки на развитие энергетических резервов мышц (ну и отработки техники упражнений).

По питанию. Если у Вас грамотно подобрана суточная калорийность и соотношение белков, жиров и углеводов, то Ваши гликогеновые депо в мышцах и печени будут заполнены полностью. Что означает грамотно подобрать калорийность и макрос (соотношение Б/Ж/У):

• Начните с белка. 1,5-2 г белка на 1 кг веса. Количество грамм белка умножаем на 4 и получаем суточную калорийность из белка.
• Продолжите жиром. 15-20 % суточной калорийности получайте из жиров. 1 г жира дает 9 ккал.
• Все остальное придется на углеводы. Ими регулируйте общую калорийность (дефицит калорий на сушке, профицит на массе).

В качестве примера абсолютно рабочая схема, как для набора массы, так и для похудения: 60 (у)/20 (б)/20 (ж). Опускать углеводы ниже 50 %, а жиры ниже 15 % не рекомендуется.

Гликогеновые депо – это не бездонная бочка. Принять они могут в себя ограниченное количество углеводов. Существует исследование Acheson et. al., 1982, в котором испытуемым предварительно истощили гликоген, а затем на протяжении 3 дней их кормили по 700-900 г углеводов. Через два дня у них начался процесс накопления жира. Вывод: такие огромные дозы углеводов 700 г и более на протяжении нескольких дней подряд приводят к преобразованию их в жиры. Обжорство ни к чему.

Заключение

Надеюсь, данная статья помогла Вам разобраться с понятием мышечного гликогена, а практические выкладки окажут реальную пользу в обретении красивого и сильного тела. Если у Вас остались вопросы задавайте их в комментариях ниже, не стесняясь!

Становитесь лучше и сильнее с

Читайте другие статьи в блога.

Много-много-много раз я слышал от людей, приверженных фитнесу, что после сна гликогеновые депо истощены. Потому что сон это 8 часов голодания. На мой взгляд это херня и вот почему: гликогеновые депо, хранилище высокопотенциального и легкодоступного топлива - углеводов. Запасается его не так много, ориентировочно у взрослых людей от 400 до 800 грамм во всём теле или 1600-3200 ккал. Гликоген позволяет высвобождать химическую энергию с очень большой скоростью, т.е. это топливо, предназначенное для развития больших мощностей.

Причём расходуется гликоген как аэробно, так и анаэробно. Аэробно во время довольно интенсивных аэробных нагрузок, когда жиры уже не позволяют развивать заданные мощности. Анаэробно, когда развиваются пиковые усилия: это спринт и поднятие тяжестей. При этом при использовании гликогена анаэробно выделяется всего лишь 7% запасённой в нём химической энергии, остальная энергия остаётся в молекулах продуктов распада и становится на некоторое время недоступной для использования. Аэробно с соревновательными усилиями, если не кушать углеводы по ходу, гликогена обычно хватает примерно на два-три часа (бега, велосипеда, лыж и т.п.). С помощью спринтов можно остаться полностью закисленным и без гликогена буквально за 10 минут.

Ещё один интересный факт о кликогене, он хранится в сугубо связанном с водой состоянии. "Сироп" с калорийностью 1-1.3 ккал/г (при калорийности углеводов 4 ккал/г). Так что масса топлива при полностью заряженных гликогеновых депо может достигать 1.6-2 кг у небольших и нетренированных людей и до 3-4 кг у крупных людей или людей с хорошо тренированных.

В общем гликоген это краткосрочное хранилище энергии, которое позволяет развивать максимальные усилия в той или иной области деятельности, стратегический запас. А вот в случае невысокой скорости расходования энергии (мощности): покой, сон, сидячая работа, ходьба, очень медленный бег, энергия добывается преимущественно из жиров. Из жировых депо, да. И калорийность жирового топлива существенно выше: 7.7 ккал/г и хранится у обычных людей топлива столько, что хватит на многие дни, недели (И ДАЖЕ МЕСЯЦЫ) обеспечения жизнедеятельности. Жиры - основной источник топлива.

Итак, по какой причине во сне, когда требуется порядка 1 ккал на 1 килограмм массы тела в час, будет расходоваться гликоген, который может выделять энергию с темпом в 15-20 раз больше? Наоборот, если вы хорошо поужинали, скушали адекватное количество [преимущественно медленных] углеводов, во сне гликогеновые депо будут восполняться, если они по какой-то причине опустошены (например, после интенсивной беговой или силовой тренировок). И это действительно так, я тренируюсь по 2-3 раза в день и выбираю гликогеновые депо довольно глубоко, так что хорошо понимаю о чём говорю:)

Единственная причина, по которой может расходоваться гликоген во сне - необходимость поставлять глюкозу мозгу (ну если вы не ели после шести и легли спать сугубо-голодными или по какой-то дурости избегаете потребления углеводов в принципе). Ну так мозг потребляет ~20% основного обмена веществ. Это 0.2 ккал на 1 кг массы тела в час, или 14 ккал в час для 70 кг человека. Или 28 грамм углеводов за 8 часов соннного голодания. В сравнении даже с 400 граммами максимальной ёмкости - капля в море.

Ещё одно упражнение: сколько углеводов может уместиться крови у человека? Молярная масса глюкозы 180.2 г/моль. В норме после еды это 7.7 ммоль/литр максимум (натощак в норме 3.5-5.5). Примем средний объём крови в 5 литров. Тогда получается 5 л * 180.2 г/моль * 0.0077 моль/литр = 6.9 грамм сахара. Нижняя граница нормы натощак - половина этого.

Отсюда, кстати, следует причина, по которой "быстрые" углеводы легко пополняют хранилища энергии, преимущественно жировые. Если вы сожрали 50 грамм рафинированного сахара за несколько минут (что легко), усваивается он стремительно, тоже по порядку величины это 10 минут. А в покое вам нужен эквивалент 13-18 грамм в час. В кровь больше семи грамм не запихаешь. Куда девать остальное богатство? Куда-то, если повезёт, то пополянтся гликоеновые депо, но они не слишком быстро перезаряжаются. Да и далеко не всегда в них есть место... А вот жировые всегда рады принять излишек, места там полно, поджелудочная инсулин выбрасывает добросовестно (до поры до времени). И оттуда эти калории доставать уже совсем не легко, т.к. высокопотенциальные угли превратились в низкопотенциальный жир - топливо покоя.

И ещё одно соображение, в связи с тем, почему у людей от высокоинтенсивной тренировки и/или низкоуглеводных диет возникает иллюзия быстрой потери веса, особенно в начале. Многие говорят, что интенсивные упражнения "сушат". Дело опять же в том, что они действительно сушат, т.к. расходуется гликоген а, в месте с ним, выходит значительный объём воды. Но это не долгосрочная потеря веса, у неистощённого человека гликогеновые должны быть где-то на максимуме и в любом случае больше 2-3-4 кг ими не потерять. Так же имеет место иллюзия быстрого набора веса при отмене низкоуглеводной/низкокалорийной диеты, когда на фоне долгой нехватки углеводов возникает явление гиперкоменсации и тело может запасти до двух раз больше гликогена, чем в норме. Во сколько это может вылиться килограмм, см. выше.

А при похудении, конечно же, необходимо истощать жировые депо, в которых и хранятся основные десятки и даже сотни тысяч килокалорий. А, в силу высокой плотности содержания энергии (7700 ккал на килограмм) процесс этот безусловно небыстрый. И да, чудес не бывает. Чтобы облегчить жировые депо на 2 кг за месяц, нужно за этот месяц недоесть 15400 ккал или создать дефицит в 513 ккал в день. И ничего другого. Суммарная масса тела может изображать вообще странные финты, но, что касается жира, тут всё работает с математической точностью, в особнности конечно на достаточно долгом интервале времени. Никаких чудес нет. Масса и энергия сохраняются. И точка:)

И вот ещё один фитнесс-психоз, по поводу разоблачения "зоны жирожигания". Она действительно существует. При невысоких интенсивностях львиная доля энергетических потребностей прямо в процессе выполнения упражнения (ходьба, лёгкая трусца, прогулочный темп на велосипеде) обеспечивается за счёт жиров. Естественно килокалорий потратится немного, но это будут преимущественно калории из жиров. Высокоинтенсивная тренировка задействует углеводы и тем бОльшую их долю, чем интенсивнее работа. Естественно, калорий может тратиться в два, а то и в три раза больше за одно и то же время. НО. У нетренированных или плохо тренированных людей имеет место тенденция к полному подавлению окисления жиров уже на очень умеренных интенсивностях выполнения упражнения. Т.е. при выходе по пульсу за коридор пресловутой зоны жиросжигания.

Так-то в общем-то ничего плохого, но штука в том, что пустые гликогеновые депо и низкий уровень сахара в крови делают (нередко) человека маниаком, ищущим углеводов. Вспомним, что огромная масса современных людей плотно сидит на сладком, в особенности худеющая часть, можете быть уверены, что при углеводном голоде удежать дефицит калорий и не сорваться в зажор очень и очень тяжело. А вот потеря энергии из жировых депо, проходит довольно "незаметно" для мозга, он в жире не слишком заинтересован, так что потратить за час 300 ккал ходьбой или 700-750 ккал быстрым бегом, ещё неизвестно что лучше в смысле похудения. Пользоваться ли зоной жиросжигания или не пользоваться, это уже дело десятое, но как понятие она вполне оправдана. Ну и если уж поднимать интенсивность, то надо подкладывать в топку быстрые углеводы, так чтобы держать гликогеновые депо на максимуме, а уж что из жировых сгорит, то сгорит.

Но вообще основное жировое похудение конечно происходит в покое. На спорт мы получаем адекватное количество углеводов, на восстановление адекватное количество белков и незаменимых жиров, а на всё остальное медленные "пустые калории" поступают из жировых депо, если имеет место превышение общего расхода над общим приходом.

И вот ещё одна памятка: 1 кал = 4.187 Дж, 1 ккал/ч = 1.163 Вт.

И ещё, если велосипедист развивает целый час на педалях 250 Вт, то при типичном для такого уровня велосипедном КПД=23% он потратит за час 935 ккал. Это приблизительный уровень первого разряда по велоспорту.

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

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

Что это такое




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

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

Синтез и превращение




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

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

Жирная кислота

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

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

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

Содержание гликогена в организме человека

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

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

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

Это, в свою очередь, приводит к таким результатам:

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

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

Функции гликогена в организме человека




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

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

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

Организм всегда пытается адаптироваться к изменяющимся условиям с минимальной энергопотерей.

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

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

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

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

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

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

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

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

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




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

Рассмотрим, как напрямую влияет гликоген на работу спортсмена:

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

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

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

Гликоген и похудение

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

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

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

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

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

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

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

Факторы, влияющие на уровень гликогена

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

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

Так как же правильно определить, как распределится съеденная пища?

Для этого необходимо учитывать следующие факторы:

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

Таблица вероятности превращения углеводов в гликоген

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

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

Итог

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

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

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

Гликоген представляет собой многоразветвленный полисахарид глюкозы, который служит в качестве формы хранения энергии у людей, животных, грибов и бактерий. Полисахаридная структура представляет собой основную форму хранения глюкозы в организме. У людей, гликоген производится и хранится, в основном, в клетках печени и мышцах, гидратированных тремя или четырьмя частями воды. Гликоген функционирует как вторичное долговременное хранилище энергии, причем первичные запасы энергии являются жирами, содержащимися в жировой ткани. Мышечный гликоген превращается в глюкозу мышечными клетками, а гликоген печени превращается в глюкозу для использования по всему телу, включая центральную нервную систему. Гликоген является аналогом крахмала, глюкозного полимера, который функционирует как хранилище энергии в растениях. Он имеет структуру, похожую на амилопектин (компонент крахмала), но более интенсивно разветвленную и компактную, чем крахмал. Оба являются белыми порошками в сухом состоянии. Гликоген встречается в виде гранул в цитозоле / цитоплазме во многих типах клеток и играет важную роль в цикле глюкозы. Гликоген образует запас энергии, который можно быстро мобилизовать для удовлетворения внезапной потребности в глюкозе, но менее компактен, чем энергетические запасы триглицеридов (липидов). В печени, гликоген может составлять от 5 до 6% от массы тела (100-120 г у взрослого человека). Только гликоген, хранящийся в печени, может быть доступен другим органам. В мышцах, гликоген находится в низкой концентрации (1-2% от массы мышц). Количество гликогена, хранящегося в организме, особенно в мышцах, печени и красных кровяных клетках , в основном, зависит от тренировок, базового метаболизма и привычек в еде. Небольшое количество гликогена находится в почках и даже меньшее количество – в некоторых глиальных клетках мозга и лейкоцитов. Матка также хранит гликоген во время беременности, чтобы питать эмбрион.

Структура

Гликоген представляет собой разветвленный биополимер, состоящий из линейных цепей глюкозных остатков с дальнейшими цепями, разветвляющимися каждые 8-12 глюкоз или около того. Глюкозы связаны линейно с помощью α (1 → 4) гликозидных связей от одной глюкозы к следующей. Ветви связаны с цепями, от которых они отделяются гликозидными связями α (1 → 6) между первой глюкозой новой ветви и глюкозой в цепочке стволовых клеток . Из-за того, как синтезируется гликоген, каждая гликогенная гранула имеет в своем составе гликогениновый белок. Гликоген в мышцах, печени и жировых клетках хранится в гидратированной форме, состоящей из трех или четырех частей воды на часть гликогена, связанной с 0,45 миллимолями калия на грамм гликогена.

Функции

Печень

Поскольку еда, содержащая углеводы или белок, съедается и переваривается, уровень глюкозы в крови повышается, а поджелудочная железа выделяет инсулин. Кровь глюкозы из воротной вены поступает в клетки печени (гепатоциты). Инсулин воздействует на гепатоциты, чтобы стимулировать действие нескольких ферментов, включая гликогенсинтазу. Молекулы глюкозы добавляются к цепям гликогена до тех пор, пока как инсулин, так и глюкоза остаются обильными. В этом постпрандиальном или «сытом» состоянии печень берет больше глюкозы из крови, чем высвобождает. После того, как еда была переварена и уровень глюкозы начинает падать, секреция инсулина снижается, и синтез гликогена прекращается. Когда это необходимо для энергии, гликоген разрушается и снова превращается в глюкозу. Гликогенфосфорилаза является основным ферментом распада гликогена. В течение следующих 8-12 часов, глюкоза, полученная из гликогена печени, является основным источником глюкозы в крови, используемой остальной частью организма для получения топлива. Глюкагон, еще один гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, во многом служит противодействующим сигналом к инсулину. В ответ на уровень инсулина ниже нормы (когда уровень глюкозы в крови начинает падать ниже нормального диапазона), глюкагон секретируется в возрастающих количествах и стимулирует как гликогенолиз (распад гликогена), так и глюконеогенез (производство глюкозы из других источников).

Мышцы

Гликоген мышечной клетки, по-видимому, функционирует как непосредственный резервный источник доступной глюкозы для мышечных клеток. Другие ячейки, которые содержат небольшие количества, также используют его локально. Поскольку мышечным клеткам не хватает глюкозо-6-фосфатазы, которая требуется для приема глюкозы в кровь, гликоген, который они хранят, доступен исключительно для внутреннего использования и не распространяется на другие клетки. Это контрастирует с клетками печени, которые по требованию легко разрушают свой сохраненный гликоген в глюкозу и отправляют его через кровоток в качестве топлива для других органов.

История

Гликоген был обнаружен Клодом Бернардом. Его эксперименты показали, что в печени содержится вещество, которое может привести к восстановлению сахара под действием «фермента» в печени. К 1857 году он описал выделение вещества, которое он назвал «la matière glycogène», или «сахарообразующее вещество». Вскоре после открытия гликогена в печени, А. Сансон обнаружил, что мышечная ткань также содержит гликоген. Эмпирическая формула для гликогена (C6H10О5)n был установлен Кекуле в 1858 году.

Метаболизм

Синтез

Синтез гликогена, в отличие от его разрушения, является эндергоническим – он требует ввода энергии. Энергия для синтеза гликогена приходит из уридин трифосфата (УТФ), который реагирует с глюкозо-1-фосфатом, образуя УДФ-глюкозу, в реакции, катализируемой УТФ-глюкозо-1-фосфатной уридилтрансферазой. Гликоген синтезируется из мономеров УДФ-глюкозы изначально белком гликогенином, который имеет два тирозиновых анкера для восстанавливающего конца гликогена, поскольку гликогенин является гомодимером. После того, как к тирозиновому остатку добавляется около восьми молекул глюкозы, фермент гликогенсинтаза постепенно удлиняет гликогенную цепь с использованием УДФ-глюкозы, добавляя α (1 → 4) -связанную глюкозу. Фермент гликогена катализирует перенос концевого фрагмента из шести или семи остатков глюкозы из нередуцирующего конца в гидроксильную группу С-6 глюкозного остатка глубже во внутреннюю часть молекулы гликогена. Разветвляющийся фермент может действовать только на ветку, имеющую, по меньшей мере, 11 остатков, и фермент может переноситься в одну и ту же цепь глюкозы или соседние цепи глюкозы.

Гликогенолиз

Гликоген расщепляется от нередуцирующих концов цепи ферментом гликогенфосфорилазы с получением мономеров глюкозо-1-фосфата. In vivo, фосфорилиз протекает в направлении распада гликогена, поскольку соотношение фосфата и глюкозо-1-фосфата обычно больше 100. Затем глюкозо-1-фосфат превращается в 6-фосфат глюкозы (G6P) фосфоглюкомтазой. Для удаления α (1-6) ветвей в разветвленном гликоге необходим специальный ферментационный фермент, преобразующий цепочку в линейный полимер. Полученные мономеры G6P имеют три возможных судьбы: G6P может продолжаться по пути гликолиза и использоваться в качестве топлива. G6P может проникать через пентозофосфатный путь через фермент глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу для получения НАДФН и 5-углеродных сахаров. В печени и почках, G6P можно дефосфорилировать обратно в глюкозу ферментом глюкозо-6-фосфатазой. Это последний шаг в пути глюконеогенеза.

Клиническая значимость

Нарушения метаболизма гликогена

Наиболее распространенным заболеванием, при котором метаболизм гликогена становится ненормальным, является , при котором из-за аномальных количеств гликоген печени может аномально накапливаться или истощаться. Восстановление нормального метаболизма глюкозы обычно нормализует метаболизм гликогена. При гипогликемии, вызванной чрезмерным уровнем инсулина, количества гликогена в печени высоки, но высокие уровни инсулина предотвращают гликогенолиз, необходимый для поддержания нормального уровня сахара в крови. Глюкагон является распространенным методом лечения этого типа гипогликемии. Различные врожденные ошибки метаболизма вызваны недостатками ферментов, необходимых для синтеза или расщепления гликогена. Они также называются заболеваниями, связанными с хранением гликогена.

Эффект истощения гликогена и выносливость

Спортсмены, бегающие на длинные дистанции, такие как марафонские бегуны, лыжники и велосипедисты, часто испытывают истощение гликогена, когда почти все запасы гликогена в организме спортсмена истощаются после длительных нагрузок без достаточного потребления углеводов. Истощение гликогена может быть предотвращено тремя возможными способами. Во-первых, во время упражнения углеводы с максимально возможной скоростью преобразования в глюкозу крови (высокий гликемический индекс) поступают непрерывно. Наилучший результат этой стратегии заменяет около 35% глюкозы, потребляемой при сердечных ритмах, выше примерно 80% от максимума. Во-вторых, благодаря адаптационным тренировкам на выносливость и специализированным схемам (например, тренировки с низкой степенью выносливости плюс диета), организм может определять мышечные волокна типа I для улучшения эффективности использования топлива и рабочей нагрузки для увеличения процента жирных кислот, используемых в качестве топлива, чтобы сберечь углеводы. В-третьих, при потреблении больших количеств углеводов после истощения запасов гликогена в результате физических упражнений или диеты, организм может увеличить емкость хранилищ внутримышечных гликогенов. Этот процесс известен как «углеводная нагрузка». В общем, гликемический индекс источника углеводов не имеет значения, поскольку чувствительность мышечного инсулина в результате временного истощения гликогена увеличивается.

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 , 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.

Биохимические свойства

Полисахарид с формулой (C6H10O5)n химики называют гликогеном. Другое название этого вещества – животный . 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 , 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. 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. 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.

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:

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.

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.