Гликоген: для чего он нужен?

Гликогеновые запасы и спорт

Рассмотрим, как напрямую влияет гликоген на работу спортсмена:

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

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

Классификация полисахаридов по числу и строению моносахаридных остатков

В структуру полиозов входит от двух до двадцати моносахаридов в двух разных формах (пиранозной или фуранозной).

Таблица №2. Структурные единицы полиозов

Группа моносахаров	Моносахара
Шестиатомные	Глюкоза Галактоза Фруктоза
Пятиатомные	Арабиноза Ксилоза
Уроновые кислоты	Галактуроновая Глюкуроновая Маннуроновая

Различаются гомогликаны (еще называют гомополисахариды), они имеют в цепочке идентичные углеводные составляющие. И, соответственно, когда звенья углеводов разные, вещество получает название гетерополисахарида.

гомополисахариды (или гомополимеры)	крахмал гликоген клетчатка хитин декстран
гетерополисахариды (или гетерополимеры)	хондроитин-сульфаты гепарин инулин пектины камеди слизи гиалуроновая кислота

Высокий уровень структурной организации макромолекул, есть вторичная структура с характерным пространственным расположением макромолекулярной цепи. Отсюда еще одна классификация: с разветвленной молекулой и линейной макромолекулярной цепью.

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.

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!

Клиническая значимость

Нарушения метаболизма гликогена

Наиболее распространенным заболеванием, при котором метаболизм гликогена становится ненормальным, является диабет, при котором из-за аномальных количеств инсулина 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. При недостатке гликогена, спортсмены часто испытывают сильную усталость, до такой степени, что им может быть трудно просто ходить. Что интересно, самые лучшие профессиональные велосипедисты в мире, как правило, заканчивают 4-5-ступенчатую гонку прямо на пределе истощения гликогена с использованием первых трех стратегий. Когда спортсмены употребляют углевод и кофеин после истощающих упражнений, их запасы гликогена, как правило, пополняются быстрее , однако минимальная доза кофеина, при которой наблюдается клинически значимое влияние на насыщение гликогена, не установлена.

Список использованной литературы:

Kreitzman SN, Coxon AY, Szaz KF (1992). «Glycogen storage: illusions of easy weight loss, excessive weight regain, and distortions in estimates of body composition» (PDF). The American Journal of Clinical Nutrition. 56 (1 Suppl): 292s–293s. PMID 1615908

Miwa I, Suzuki S (November 2002). «An improved quantitative assay of glycogen in erythrocytes». Annals of Clinical Biochemistry. 39 (Pt 6): 612–3. PMID 12564847. doi:10.1258/000456302760413432

Berg, Tymoczko & Stryer (2012). Biochemistry (7th, International ed.). W. H. Freeman. p. 338. ISBN 1429203145.

F. G. Young (1957). «Claude Bernard and the Discovery of Glycogen». British Medical Journal. 1 (5033 (Jun. 22, 1957)): 1431–7. JSTOR 25382898. doi:10.1136/bmj.1.5033.1431

Stryer, L. (1988) Biochemistry, 3rd ed., Freeman (p. 451)

McDonald, Lyle. The Ultimate Diet 2.0. Lyle McDonald, 2003

Beelen M, Burke LM, Gibala MJ, van Loon L JC (December 2010). «Nutritional strategies to promote postexercise recovery». International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. 20 (6): 515–532. PMID 21116024. doi:10.1123/ijsnem.20.6.515

Роль гликогена в организме человека — риски и побочные эффекты

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

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

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

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

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

Синтезирование

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.

Опасность сложных углеводов

Несмотря на то, что продукты с полисахаридами позволят держать фигуру в норме, а организм в тонусе, избыточное их потребление также негативно может сказаться на здоровье. Нормой считается всего 3 грамма на килограмм веса употребления в сутки. Для тех, кто худеет, сложные углеводы должны присутствовать в рационе в еще меньшем количестве. Некоторые делают упор и вовсе на безуглеводных диетах, употребляя много белка. Однако увлекаться ими не стоит по причине возможного закисления организма и его отравления вплоть до потери сознания, а также, из-за нарушения обмена веществ. Некоторые специалисты считают, что лучше всего ограничить употребление в сутки до 130 граммов.

Если употреблять слишком большое количество продуктов, в которых содержатся сложные виды углеводов, то существует риск раздражения желудочно-кишечного тракта клетчаткой. А это вызывает боли в животе и вздутия. Не рекомендуется есть много сырых овощей людям с болезнями ЖКТ.

Чтобы питаться правильно без ущерба для здоровья и фигуры, нужно постоянно соблюдать баланс. Так, например, продукты с низким гликемическим индексом могут содержать большое количество калорий, что также опасно для фигуры. Но и низкокалорийные блюда с большим ГИ не принесут необходимой пользы организму.

Продукты-источники

Прямым источником гликогена являются продукты с высоким содержанием глюкозы, фруктозы и сахарозы, то есть всё, что можно назвать сладким. Наиболее яркими представителями из этого списка являются финики и инжир. По содержанию глюкозы они занимают верхушку мирового списка всех сладких плодово-ягодных культур!

Конечно, отличными источниками гликогена являются натуральные фрукты (апельсины, киви, клубника, манго, персики, хурма), некоторые овощи (свекла, морковь).

Менее полезными с точки зрения содержания легких углеводов являются сахар рафинад и мед, заводские сладости на их основе (пряники, кексы, вафли, конфеты с начинкой и т.п.). Хорошим вариантом восполнения гликогена является арбуз или ирга (каринка)

Для тех, кто имеет свой сад, стоит обратить внимание на домашнее яблочное повидло. Кроме гликогена, оно еще является источником полезных пектинов, которые помогают очищать организм от накопившихся шлаков

Фруктоза

Фруктоза – это не только наиболее распространенный, а и самый вкусный углевод, содержащийся во всех сладких фруктах и овощах, а также в меде.

Основное преимущество фруктозы, калорийность которой равна 400 ккал на 100 г, состоит в том, что этот углевод практически в два раза слаще сахара.

Важно! В отличие от глюкозы для попадания в кровь, а затем и в клетки тканей фруктозе не нужен инсулин: так, фруктоза выводится из крови за достаточно небольшой временной промежуток времени, поэтому сахар повышается намного меньше, чем после потребления глюкозы. Таким образом, фруктозу могут употреблять без вреда для здоровья диабетики в качестве источника углеводов

Польза фруктозы:

• нормализация уровня сахара в крови;
• укрепление иммунитета;
• снижение риска появления кариеса, а также диатеза;
• препятствование накоплению углеводов;
• притупление чувства голода;
• ускорение восстановления после интенсивных физических и умственных нагрузок;
• снижение калорийности пищи.

Вред фруктозы

Чрезмерное употребление фруктозы может спровоцировать развитие диабета, ожирения и жировой дистрофии печени. Почему? Этот простой углевод в наименьшей степени (по сравнению с другими углеводами) стимулирует выработку инсулина, что со временем может спровоцировать невосприимчивость к этому гормону, который является своеобразным индикатором, сигнализирующим о сытости. В том случае, если инсулин не будет выделяться, организм не сможет оценить достаточное количество энергии, а, следовательно, продолжит набирать ее, но уже в виде жировых отложений.

В каких продуктах содержится фруктоза?

Важно придерживаться среднесуточной дозы потребления фруктозы, составляющей для взрослого человека не больше 50 г. Фруктоза содержится в следующих продуктах:

Фруктоза содержится в следующих продуктах:

• кукурузном сиропе и его субпродуктах;
• яблоках;
• винограде;
• финиках;
• арбузах;
• грушах;
• изюме;
• сушеном инжире;
• чернике;
• дыне;
• хурме;
• помидорах;
• сладком красном перце;
• сладком луке;
• огурцах;
• кабачках;
• белокочанной капусте;
• меде;
• соках.

Распространение и значение

Гликоген является формой запасания глюкозы у животных, грибов, некоторых бактерий (в частности цианобактерий) и АРЕХ. В микроорганизмов гликоген более или менее равномерно разбросан по цитоплазме клетки в виде гранул диаметром 20-100 нм, их обычно можно увидеть только через электронный микроскоп. Если клетка содержит много гликогена она становится красно-коричневой при закрашивании раствором йода. У позвоночных животных наибольшие количества гликогена запасаются печенью, где он может составлять 7-10% от общей массы (100 -120 г у взрослого человека), и скелетными мышцами (1-2% от общей массы). Небольшие количества гликогена находятся в почках, и еще меньше — в определенных глиальных клетках мозга и белых кровяных тельцах.

Запасания глюкозы не у свободной форме, а именно в виде полисахаридов диктуется двумя причинами. Во-первых, если бы, например, в гепатоците вся масса глюкозы, входит в состав гликогена, находилась в свободном состоянии, ее концентрация достигла бы 0,4 моль / л. А это в свою очередь привело бы к значительному повышению осмотического давления цитозоля, чрезмерного поступления воды в клетку и ее разрыв. Во-вторых, такая высокая концентрация глюкозы сделала бы фактически невозможным ее активный транспорт из окружения клетки, в случае гепатоцита из крови, где уровень глюкозы составляет всего 5 ммоль / л. Хранение же глюкозы в форме гликогена позволяет сократить ее концентрацию в клетке до 0,01 мкмоль / л.

Запасы гликогена в людей значительно меньше, чем запасы жиров. Последние имеют ряд преимуществ: во-первых, они дают возможность получить более вдвое больше энергии, чем такая же масса углеводов, во-вторых это гидрофобные молекулы и, в отличие от углеводов, не требуют гидратации, что позволяет сократить массу энергетических запасов. Однако гликоген является быстрым источником энергии, кроме того в организме животных отсутствуют метаболические пути превращения жирных кислот в глюкозу, а что не может использоваться мозгом и в анаэробной метаболизме мышц.

В гепатоцитах гликоген сохраняется в виде крупных цитоплазматических гранул. Элементарная так называемая β-частица, является одной молекулой гилкогену, имеет диаметр около 21 нм и включает в 55000 остатков глюкозы и имеет 2000 нередукуючих концов. 20-40 таких частиц вместе образуют α-розетки, которые можно видеть в под микроскопом в тканях животных, которых хорошо кормят. Однако они исчезают после 24-часового голодания. Гликогена гранулы — это сложные агрегаты, в состав которых помимо самого гликогена входят ферменты, синтезируют и расщепляют его, а также регуляторные молекулы.

Гликоген в мышцах служит источником быстрой энергии как по аэробной, так и за анаэробного метаболизма. Его запасы могут быть исчерпаны за один час интенсивной физической нагрузки. Регулярная тренировка позволяет увеличить запасы гликогена в мышцах, в результате чего они могут дольше работать без усталости. В печени гликоген является резервом глюкозы для других органов, на тот случай, если ее поступления с пищей ограничено. Особенно важен такой запас для нейронов, которые не могут использовать в качестве энергетического субстрата жирные кислоты. Печеночный запас гликогена во время голодания исчерпывается за 12-24 часов.

Гликоген также содержится в секрете желез матки, который они выделяют в ее полость в постовуляцийний период менструального цикла после оплодотворения. Здесь полисахарид используются как источник питания для эмбриона к его имплантации.

Гликоген также поступает в организм с пищей и расщепляется в тонком кишечнике гидролитических ферментов.

Влияние на мышцы — биохимия

Успешная тренировка для набора мускулатуры требует двух условий — во-первых, наличия достаточного содержания запасов гликогена в мышцах до тренировки, а, во-вторых, успешное восстановление гликогеновых депо по ее окончанию.

Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена (или без подпитки аминокислотами BCAA) в надежде «просушиться», вы вынуждаете тело сжигать мышцы

Для роста мышц важно не столько употребление белка, сколько наличие в рационе существенного количества углеводов

В особенности, достаточное потребление углеводов сразу по окончанию тренировки в период “углеводного окна” — это нужно для восполнения запасов гликогена и остановки катаболических процессов. В противоположность этому, на безуглеводной диете нарастить мышцы нельзя.

// Читать дальше:

• углеводное окно — что это?
• аминокислоты BCAA — как принимать
• питание на сушке

Как повысить запасы гликогена?

Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов в виде мальтодекстрина). 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

// Что повышает содержание гликогена в мышцах:

• Регулярные силовые тренировки
• Употребление углеводов с низким гликемическим индексом
• Прием гейнера после тренировки
• Восстанавливающий массаж мышц

Роль вещества в организме человека

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

Печень

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

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

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

Мышцы

Важное значение имеет гликоген и для мышц, где он содержится в немного меньшем количестве. Основная задача его здесь – обеспечение движения

Во время действия происходит потребление энергии, которая образуется за счет расщепления углевода и окисления глюкозы, во время покоя и поступления новых питательных веществ в организм – создание новых молекул.

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

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

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

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

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

Образовательное видео:

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.

Для чего нужен гликоген в спорте?

Гликоген (запасенные углеводы) используется в качестве универсального источника энергии при выполнении аэробных и анаэробных упражнений, соответственно по реакции анаэробного и аэробного гликолиза (кому интересно почитать про энергию мышечного сокращения переходите сюда), причем чем интенсивнее и тяжелее вы тренируетесь, тем больше вклад вносит в энергообеспечение мышечной деятельности гликоген, креатин, и меньше жиры.

В организме все ограниченно, и конечно излишки углеводов в мышечной ткани тоже имеют свои лимиты, таким образом когда запасы гликогена исчерпываться человек начинает чувствовать усталость, быструю утомляемость, как следствие, появляются симптомы перетренированности, которые приводят к всплеску кортизола, естественно действующий отрицательно на рост мышечной массы и на продукцию тестостерона.

Влияние гликогена на спорт

Для восполнения запасов гликогена многие тренера, спортивные врачи рекомендуют употребить за 1,5-2 часа пищу богатую углеводами, особенно если вы знаете что вас ждет энергетически очень затратная тренировка и вы желаете максимально сохранить мышечную массу (актуально для многих бодибилдеров).

Функции гликогена в организме

Основная функция гликогена энергетическая-регуляторная, то есть снабжения органов и тканей энергией при определенных обстоятельствах. Печеночный гликоген используется непосредственно для поддержаний всех функций в организме и питания головного мозга, а мышечный гликоген обеспечивает выполнения упражнений в тренажерном зале, то есть для физической активности.

Функции гликогена в организме

В качестве наглядного примера, как используется гликоген в силовых упражнениях, представьте себя как вы выполняете жим штанги лежа на скамье, в данном упражнении в качестве основных задействованных мышечных групп будут большие грудные, трицепсы и передние дельты, стабилизаторы – широчайшие и бицепсы, то есть гликоген хранящийся в этих мышечных группах в виде гранул будет превращен в глюкозу (процесс называется гликогенолиз), которая непосредственно будет использована для обеспечения мышечных сокращений/стабилизации.

Нормальная концентрация глюкозы в крови составляет от 80 до 120 мг/дл, которая обеспечивается за счет гликогена печени. Причем отказ от сахара, так называемые безуглеводные диеты, могут привести к плачевным последствиям, во-первых, не только для здоровья опасна всеми известная гипергликемия (высокий сахар в крови), но и низкий сахар, который провоцирует гипогликемию.

Сердечный гликоген так же имеет очень важное энергетическое значение для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы, поэтому, когда в рационе питания очень мало или вовсе нет углеводистых продуктов сердце может работать неправильно

Метаболизм

Как же происходит создание и процесс распад гликогена?

Синтез

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

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

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

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

Распад

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

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

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

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. 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%. 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.

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 расходование 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.

Краткие выводы

Выделим главное об этом интереснейшем химическом процессе:

• Гликирование и старение неразрывно связаны.

• Молекулы гликации (AGE и RAGE) накапливаются в мышцах, сосудах, кишечнике и даже в головном мозге – во всех коллагеновых структурах.

• В результате гликирования белков кожа теряет упругость, появляются морщины, поскольку разрушается коллаген.

• Повреждается хрусталик глаза, что вызывает катаракту и снижение зрения.

• Гликирование — источник постоянного воспалительного процесса, который приводит к таким заболеваниям, как сахарный диабет, деменция, инсульты и инфаркты.

• Снизить уровень гликации можно, убрав из рациона определенные продукты, занявшись спортом и восстановив режим сна.

Во время обучения в школе Anti-Age Expert тема гликирования организма разбирается тщательно и является одной из базовых.