Гликоген: энергетические резервы человека — почему важно знать о них, чтобы похудеть? Гликоген для набора массы и сжигания жира Растения способны 1 накапливать гликоген.
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.
Текст: Татьяна Котова
Если оставить в стороне описание физиологических процессов и язык химических формул, и попытаться в нескольких словах объяснить, что такое гликоген, то получится примерно следующее: гликоген - это наш запасной углевод и хранилище энергии. Функции гликогена, зачем нужен гликоген в печени и сколько гликогена в мышцах – на эти вопросы мы постараемся ответить.
Синтез гликогена
Гликоген – это быстромобилизуемый энергетический резерв. В гликогене хранится глюкоза. После еды организм забирает из питательных веществ столько глюкозы, сколько ему необходимо для обеспечения физической активности и умственной деятельности, а остальное сохраняет в виде гликогена в печени и мышцах . Их он будет использовать тогда, когда придет время. Этот процесс называется синтез гликогена или просто - сахарообразование. Когда вы начинаете активную физическую деятельность, например, занятия спортом, организм начинает использовать свои запасы гликогена. Причем делает это по-умному. Он – организм – знает, что не может полностью использовать то, что образовалось в результате синтеза гликогена, ведь в противном случае ему будет нечего использовать для быстрого восполнения энергии (представьте себе, что вы просто не в состоянии ходить или бегать, потому что у вашего тела не осталось энергии, чтобы двигаться).
Через несколько часов «без дозаправки» в виде продуктов питания, запасы гликогена оказываются исчерпаны, но нервная система продолжает настойчиво требовать его для себя. Именно поэтому возникают вялые психические и физические реакции, человеку становится трудно сосредотачиваться и реагировать на какие-либо внешние раздражители.
Есть два сценария, по которым наш организм запускает синтез гликогена. После еды, особенно продуктов с высоким содержанием углеводов , уровень глюкозы в крови повышается. В ответ инсулин попадает в кровоток и облегчает доставку глюкозы в клетки, а также помогает синтезу гликогена. Второй механизм запускается в периоды крайнего голода или активной физической деятельности. В обоих случаях организм истощает запас гликогена в клетках, подавая мозгу сигналы о необходимости «дозаправки».
Функции гликогена
Главная функция гликогена – хранение энергии. Основные запасы гликогена находятся в мышцах и печени, где он одновременно и производится (из глюкозы, содержащейся в крови), и используется. Кроме того, гликоген хранится также и в красных кровяных клетках. Функция гликогена печени – обеспечивать глюкозой весь организм, функции гликогена в мышцах – обеспечивать энергией физическую активность.
Когда уровень сахара в крови снижается, вырабатывается гормон глюкагон, который превращает гликоген в источник топлива. Когда мышцы сокращаются, функция гликогена – расщепиться до глюкозы, которая будет использоваться в качестве энергии. После физической активности организм восполнит растраченные запасы гликогена, как только вы что-нибудь съедите. Если запасы гликогена и жира истощаются, организм начинает расщеплять белки и использовать их в качестве источника топлива. При этом человек может столкнуться с опасностью возникновения анорексии. Сердечная мышца очень богата гликогеном и для ежедневной работы получает около 25% своего топлива из глюкозы. Без достаточного потребления продуктов, содержащих глюкозу, страдать будет, в том числе, и сердце. По этой причине у многих больных анорексией и булимией есть проблемы с сердцем.
Что происходит, если в организме слишком много глюкозы? Если все хранилища гликогена заполнены, начинается превращение глюкозы в жир. С этой точки зрения очень важно следить за вашей диетой и не потреблять очень много сладких продуктов, углеводы которых могут быть преобразованы в глюкозу. Как только избыток сахара сохраняется в виде жира, организму требуется гораздо больше времени, чтобы сжечь его. Любая диета, учитывающая соотношение белков, жиров и углеводов (например, умная диета для похудения), всегда крайне скупа на сахар и быстрые углеводы.
Зачем нужен гликоген в печени?
Печень - это второй по величине орган человеческого тела после кожи. Это самая тяжелая железа, у среднего взрослого человека она весит около полутора килограмм. Печень ответственна за множество жизненно важных функций, в том числе и за углеводный обмен. Печень, по сути, является огромным фильтром, через который из желудочно-кишечного тракта проходит богатая питательными веществами кровь. И особенно сложная и важная задача этого фильтра - поддержание оптимальной концентрации глюкозы в крови. А гликоген в печени является хранилищем глюкозы.
Основные механизмы, с помощью которых организм, обеспечивая оптимальный уровень сахара в крови, обрабатывает гликоген в печени – это липогенез, распад гликогена, глюконеогенез и превращение других сахаров в глюкозу.
Печень выступает в роли своеобразного буфера глюкозы, то есть она помогает поддерживать концентрацию глюкозы в крови близко к нормальному диапазону от 80 до 120 мг/дл (миллиграмм глюкозы на децилитр крови). Это делает печень критически важным органом, потому что как гипергликемия (повышенное содержание сахара в крови), так и гипогликемия (низкий уровень сахара в крови) могут быть опасны для организма.
Зачем нужен гликоген в мышцах
Гликоген в мышцах нужен для хранения энергии. Если добиться того, чтобы наш организм мог сохранять больше гликогена в мышцах, то в распоряжении мышц было бы больше энергии, готовой к немедленному использованию. Это одна из задач предсезонной подготовки спортсменов. Для них важно, чтобы перед тренировкой обеспечивалось полное восстановление мышц. Поэтому их программы питания строятся таким образом, чтобы «хранилище» гликогена в мышцах было забито до отказа.
Медицинские исследования показывают, что ключ к быстрому восстановлению гликогена в мышцах – это употребление в течение получаса после тренировки пищи и напитков с соотношением углеводы/белки примерно 4 к 1. Тогда пищеварительные ферменты наиболее активны и приток крови к мышцам будет максимальным. Спортсмены, которые не забывают «дозаправить» гликоген в мышцах сразу после тренировки, прежде чем пойти в душ, могут сохранить в три раза больше гликогена, чем те, кто ждет два или более часов.
Резервы гликогена используются по-разному в зависимости от функциональных особенностей клетки.
Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 12-18 часов голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются.
В мышцах количество гликогена снижается обычно только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной. Гликоген здесь используется для обеспечения глюкозой работы самих миоцитов. Таким образом, мышцы, как впрочем и остальные органы, используют гликоген только для собственных нужд.
Мобилизация (распад) гликогена или гликогенолиз активируется при недостатке свободной глюкозы в клетке, а значит и в крови (голодание, мышечная работа). При этом уровень глюкозы крови "целенаправленно" поддерживает только печень , в которой имеется глюкозо-6-фосфатаза, гидролизующая фосфатный эфир глюкозы. Образуемая в гепатоците свободная глюкоза выходит через плазматическую мембрану в кровь.
В гликогенолизе непосредственно участвуют три фермента:
1. Фосфорилаза гликогена (кофермент пиридоксальфосфат) – расщепляет α-1,4-гликозидные связи с образованием глюкозо-1-фосфата. Фермент работает до тех пор, пока до точки ветвления (α1,6-связи) не останется 4 остатка глюкозы.
Роль фосфорилазы при мобилизации гликогена
2. α(1,4)-α(1,4)-Глюкантрансфераза – фермент, переносящий фрагмент из трех остатков глюкозы на другую цепь с образованием новой α1,4-гликозидной связи. При этом на прежнем месте остается один остаток глюкозы и "открытая" доступная α1,6-гликозидная связь.
3. Амило-α1,6-глюкозидаза , ("деветвящий " фермент) – гидролизует α1,6-гликозидную связь с высвобождением свободной (нефосфорилированной) глюкозы. В результате образуется цепь без ветвлений, вновь служащая субстратом для фосфорилазы.
Роль ферментов в расщеплении гликогена
Синтез гликогена
Гликоген способен синтезироваться почти во всех тканях, но наибольшие запасы гликогена находятся в печени и скелетных мышцах. Накопление гликогена в мышцах отмечается в период восстановления после нагрузки, особенно при приеме богатой углеводами пищи. В печени синтез гликогена происходит только после еды, при гипергликемии. Это объясняется особенностями печеночной гексокиназы (глюкокиназы ), которая имеет низкое сродство к глюкозе и может работать только при ее высоких концентрациях, при нормальных концентрациях глюкозы в крови ее захват печенью не производится.
Непосредственно синтез гликогена осуществляют следующие ферменты:
1. Фосфоглюкомутаза – превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозо-1-фосфат;
2. Глюкозо-1-фосфат-уридилтрансфераза – фермент, осуществляющий ключевую реакцию синтеза. Необратимость этой реакции обеспечивается гидролизом образующегося дифосфата;
Реакции синтеза УДФ-глюкозы
3. Гликогенсинтаза – образует α1,4-гликозидные связи и удлиняет гликогеновую цепочку, присоединяя активированный С 1 УДФ-глюкозы к С 4 концевого остатка гликогена;
Процессы жиросжигания и роста мышечной массы зависят от множества факторов, в том числе и от гликогена. Как он влияет на организм и результат тренировки, что нужно делать для пополнения этого вещества в организме - это вопросы, ответы на которые следует знать каждому атлету.
Источниками получения энергии для поддержания функциональности тела человека, в первую очередь, служат белки, жиры и углеводы. На расщепление первых двух макронутриентов затрачивается определенное время, поэтому они относятся к «медленной» форме энергии, а углеводы, которые расщепляются практически сразу, являются «быстрой».
Быстрота усвоения углеводов обусловлена тем, что он используется в виде глюкозы. Она хранится в тканях человеческого тела в связанной, а не в чистой форме. Это позволяет избежать переизбытка, способного спровоцировать развитие диабета. Гликоген и является основной формой, в которой хранится глюкоза.
Где аккумулируется гликоген?
Общее количество гликогена в организме составляет 200-300 граммов. Порядка 100-120 граммов вещества накапливается в печени, остальная часть сохраняется в мышцах и составляет максимум 1% от общей массы этих тканей.
Гликоген из печени покрывает общую потребность организма в энергии, получаемой из глюкозы. Его запасы из мышц идут на локальное потребление, затрачиваются при выполнении силового тренинга.
Какое количество гликогена находится в мышцах?
Гликоген накапливается в окружающей мышцы питательной жидкости (саркоплазме). Наращивание мускулатуры во многом обусловлено объемом саркоплазмы. Чем он выше, тем больше жидкости впитывается мышечными волокнами.
Увеличение саркоплазмы происходит при активной физической деятельности. С возрастанием потребности в глюкозе, которая идет на рост мускул, повышается и объем резервного хранилища под гликоген. Его размеры остаются неизменными, если человек не тренируется.
Зависимость жиросжигания от гликогена
На час физической аэробной и анаэробной нагрузки организму требуется порядка 100-150 граммов гликогена. Когда имеющиеся запасы этого вещества исчерпываются, вступает в реакцию последовательность, предполагающая разрушение сначала мышечных волокон, а потом жировой ткани.
Чтобы избавиться от лишнего жира, эффективнее всего тренироваться после продолжительного перерыва с момента последней трапезы, когда запасы гликогена истощены, например, натощак с утра. Тренироваться с целью похудения нужно в среднем темпе.
Как гликоген влияет на наращивание мышц?
Успех силового тренинга на рост мышечной массы напрямую зависит от наличия достаточного количества гликогена как для занятий, так и для восстановления его запасов после. Если это условие не соблюдается, во время тренировки мышцы не растут, а сжигаются.
Наедаться перед походом в спортзал тоже не рекомендуется. Промежутки между приемами пищи и силовыми тренировками должны постепенно увеличиваться. Это позволяет организму учиться более эффективно распоряжаться имеющимися запасами. На этом основано интервальное голодание.
Как пополнить гликоген?
Преобразованная глюкоза, накапливаемая печенью и мышечными тканями, образуется в результате расщепления сложных углеводов. Сначала они распадаются до простых нутриентов, а затем в глюкозу, поступающую в кровь, которая конвертируется в гликоген.
Углеводы с низким гликемическим индексом медленнее отдают энергию, что повышает процент образования гликогена, вместо жиров. Не следует зацикливаться только на гликемическом индексе, забывая о важности количества потребляемых углеводов.
Восполнение гликогена после тренировки
«Углеводное окно», открывающееся после тренинга, считается лучшим временем для приема углеводов с целью восполнения запаса гликогена и запуска механизма роста мускулатуры. В этом процессе углеводам отводится более значимая роль, нежели протеинам. Как показали последние исследования, питание после тренинга важнее, чем до него.
Заключение
Гликоген представляет собой основную форму хранения глюкозы, количество которой в организме взрослого человека варьируется в пределах от 200 и до 300 граммов. Силовые тренировки, выполняемые без достаточного количества гликогена в мышечных волокнах, ведут к сжиганию мускулатуры.
- возрастает выносливость;
- объём мышечной ткани ;
- наблюдаются значительные колебания в весе во время тренировочного процесса
- метаболического синдрома;
- атеросклероза и его осложнений в виде инфаркта, инсульта, эмболий;
- сахарного диабета;
- артериальной гипертензии;
- ишемической болезни сердца.
- сгущение крови и возможный последующий тромбоз;
- дисфункция на любом уровне желудочно-кишечного тракта;
- ожирение.
- 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.
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:
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:
Помимо изменений со стороны печени и сердечно-сосудистой системы, избыток гликогена обусловливает:
С другой стороны, не менее опасен и дефицит гликогена. Так как этот углевод является главным источником энергии, его недостаток может вызвать:
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:
- Гликоген быстро истощается благодаря нагрузкам. Фактически за одну интенсивную тренировку можно растратить до 80% всего гликогена.
- Это в свою очередь вызывает , когда организм требует быстрых углеводов, для восстановления.
- Под воздействием наполнения мышц кровью, гликогеновое депо растягивается, увеличивается размер клеток, которые могут хранить его.
- 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».
- 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:
- . 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.
- . Зависимость обратно пропорциональная. Чем ниже нагрузка, тем больше шансов превращения углеводов в гликоген.
- 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.
- 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.
| Наименование | Гликемический индекс | Процент вероятности полного сжигания | Процент вероятности превращения в жир | Процент вероятности превращения в гликоген |
| Финики сушёные | 204 | 3.7% | 62.4% | <10% |
| 202 | 2.5% | 58.5% | <10% | |
| Семечки подсолнуха сухие | 8 | 85% | 28.8% | 7% |
| Арахис | 20 | 65% | 8.8% | 7% |
| Брокколи | 20 | 65% | 2.2% | 7% |
| Грибы | 20 | 65% | 2.2% | 7% |
| Салат листовой | 20 | 65% | 2.4% | 7% |
| Салат-латук | 20 | 65% | 0.8% | 7% |
| Помидоры | 20 | 65% | 4.8% | 7% |
| Баклажаны | 20 | 65% | 5.2% | 7% |
| Зеленый перец | 20 | 65% | 5.4% | 7% |
| Капуста белокочанная | 20 | 65% | 4.6% | 7% |
| 20 | 65% | 5.2% | 7% | |
| Лук репчатый | 20 | 65% | 8.2% | 7% |
| Абрикосы свежие | 20 | 65% | 8.0% | 7% |
| Фруктоза | 20 | 65% | 88.8% | 7% |
| Сливы | 22 | 65% | 8.5% | 7% |
| 22 | 65% | 24% | 7% | |
| 22 | 65% | 5.5% | 7% | |
| Вишня | 22 | 65% | 22.4% | 7% |
| Шоколад черный (60% какао) | 22 | 65% | 52.5% | 7% |
| Орехи грецкие | 25 | 37% | 28.4% | 27% |
| Молоко снятое | 26 | 37% | 4.6% | 27% |
| Сосиски | 28 | 37% | 0.8% | 27% |
| Виноград | 40 | 37% | 25.0% | 27% |
| Горошек зеленый свежий | 40 | 37% | 22.8% | 27% |
| Сок апельсиновый свежеотжатый без сахара | 40 | 37% | 28% | 27% |
| Молоко 2.5 % | 40 | 37% | 4.64% | 27% |
| Яблоки | 40 | 37% | 8.0% | 27% |
| Сок яблочный без сахара | 40 | 37% | 8.2% | 27% |
| Мамалыга (каша из кукурузной муки) | 40 | 37% | 22.2% | 27% |
| Фасоль белая | 40 | 37% | 22.5% | 27% |
| Хлеб зерновой пшеничный, хлеб ржаной | 40 | 37% | 44.8% | 27% |
| Персики | 40 | 37% | 8.5% | 27% |
| Мармелад ягодный без сахара, джем без сахара | 40 | 37% | 65% | 27% |
| Молоко соевое | 40 | 37% | 2.6% | 27% |
| Молоко цельное | 42 | 37% | 4.6% | 27% |
| Клубника | 42 | 37% | 5.4% | 27% |
| Фасоль цветная отварная | 42 | 37% | 22.5% | 27% |
| Груши консервированные | 44 | 37% | 28.2% | 27% |
| 44 | 37% | 8.5% | 27% | |
| Зерна ржаные. пророщенные | 44 | 37% | 56.2% | 27% |
| Йогурт натуральный 4.2% жирности | 45 | 37% | 4.5% | 27% |
| Йогурт обезжиренный | 45 | 37% | 4.5% | 27% |
| Хлеб с отрубями | 45 | 37% | 22.4% | 27% |
| Сок ананасовый. без сахара | 45 | 37% | 25.6% | 27% |
| Курага | 45 | 37% | 55% | 27% |
| Морковь сырая | 45 | 37% | 6.2% | 27% |
| Апельсины | 45 | 37% | 8.2% | 27% |
| Инжир | 45 | 37% | 22.2% | 27% |
| Овсяная каша молочная | 48 | 37% | 24.2% | 27% |
| Горошек зеленый. консервированный | 48 | 31% | 5.5% | 42% |
| Сок виноградный без сахара | 48 | 31% | 24.8% | 42% |
| Спагетти из муки грубого помола | 48 | 31% | 58.4% | 42% |
| Сок грейпфрута без сахара | 48 | 31% | 8.0% | 42% |
| Щербет | 50 | 31% | 84% | 42% |
| 50 | 31% | 4.0% | 42% | |
| , блины из гречневой муки | 50 | 31% | 44.2% | 42% |
| Картофель сладкий (батат) | 50 | 31% | 24.5% | 42% |
| Тортеллини с сыром | 50 | 31% | 24.8% | 42% |
| 50 | 31% | 40.5% | 42% | |
| Спагетти. макароны | 50 | 31% | 58.4% | 42% |
| Рис белый рассыпчатый | 50 | 31% | 24.8% | 42% |
| Пицца с помидорами и сыром | 50 | 31% | 28.4% | 42% |
| Булочки для гамбургеров | 52 | 31% | 54.6% | 42% |
| Твикс | 52 | 31% | 54% | 42% |
| Йогурт сладкий | 52 | 31% | 8.5% | 42% |
| Мороженое пломбир | 52 | 31% | 20.8% | 42% |
| Оладьи из пшеничной муки | 52 | 31% | 40% | 42% |
| Отруби | 52 | 31% | 24.5% | 42% |
| Бисквит | 54 | 31% | 54.2% | 42% |
| Изюм | 54 | 31% | 55% | 42% |
| Печенье песочное | 54 | 31% | 65.8% | 42% |
| 54 | 31% | 8.8% | 42% | |
| Макароны с сыром | 54 | 31% | 24.8% | 42% |
| Зерна пшеничные. пророщенные | 54 | 31% | 28.2% | 42% |
| Пиво 2.8% алкоголя | 220 | 20% | 4.4% | <10% |
| Манная крупа | 55 | 12% | 56.6% | <10% |
| Овсяная каша, быстрорастворимая | 55 | 12% | 55% | <10% |
| Печенье сдобное | 55 | 12% | 65. 8% | <10% |
| Сок апельсиновый (готовый) | 55 | 12% | 22.8% | <10% |
| Салат фруктовый со взбитыми с сахаром | 55 | 12% | 55.2% | <10% |
| Кускус | 55 | 12% | 64% | <10% |
| Печенье овсяное | 55 | 12% | 62% | <10% |
| Манго | 55 | 12% | 22.5% | <10% |
| Ананас | 55 | 12% | 22.5% | <10% |
| Хлеб черный | 55 | 12% | 40.6% | <10% |
| бананы | 55 | 12% | 22% | <10% |
| Дыня | 55 | 12% | 8.2% | <10% |
| Картофель. вареный «в мундире» | 55 | 12% | 40.4% | <10% |
| Рис дикий отварной | 56 | 12% | 22.44% | <10% |
| Круассан | 56 | 12% | 40.6% | <10% |
| Мука пшеничная | 58 | 12% | 58.8% | <10% |
| Папайя | 58 | 12% | 8.2% | <10% |
| Кукуруза консервированная | 58 | 12% | 22.2% | <10% |
| Мармелад, джем с сахаром | 60 | 12% | 60% | <10% |
| Шоколад молочный | 60 | 12% | 52.5% | <10% |
| Крахмал картофельный, кукурузный | 60 | 12% | 68.2% | <10% |
| Рис белый, обработанный паром | 60 | 12% | 68.4% | <10% |
| Сахар (сахароза) | 60 | 12% | 88.8% | <10% |
| Пельмени, равиоли | 60 | 12% | 22% | <10% |
| Кока-кола, фанта, спрайт | 60 | 12% | 42% | <10% |
| Марс, сникерс (батончики) | 60 | 12% | 28% | <10% |
| Картофель вареный | 60 | 12% | 25.6% | <10% |
| Кукуруза вареная | 60 | 12% | 22.2% | <10% |
| Бублик пшеничный | 62 | 12% | 58.5% | <10% |
| Пшено | 62 | 12% | 55.5% | <10% |
| Сухари молотые для панировки | 64 | 12% | 62.5% | <10% |
| Вафли несладкие | 65 | 12% | 80.2% | <10% |
| 65 | 12% | 4.4% | <10% | |
| Арбуз | 65 | 12% | 8.8% | <10% |
| Пончики | 65 | 12% | 48.8% | <10% |
| Кабачки | 65 | 12% | 4.8% | <10% |
| Мюсли с орехами и изюмом | 80 | 12% | 55.4% | <10% |
| Картофельные чипсы | 80 | 12% | 48.5% | <10% |
| Крекеры | 80 | 12% | 55.2% | <10% |
| Рисовая каша быстрого приготовления | 80 | 12% | 65.2% | <10% |
| Мед | 80 | 12% | 80.4% | <10% |
| Картофельное пюре | 80 | 12% | 24.4% | <10% |
| Джем | 82 | 12% | 58% | <10% |
| Абрикосы консервированные | 82 | 12% | 22% | <10% |
| Картофельное пюре быстрого приготовления | 84 | 12% | 45% | <10% |
| Картофель печеный | 85 | 12% | 22.5% | <10% |
| Хлеб белый | 85 | 12% | 48.5% | <10% |
| Поп корн | 85 | 12% | 62% | <10% |
| 85 | 12% | 68.5% | <10% | |
| Булочки французские | 85 | 12% | 54% | <10% |
| Рисовая мука | 85 | 12% | 82.5% | <10% |
| Морковь отварная | 85 | 12% | 28% | <10% |
| тост из белого хлеба | 200 | 7% | 55% | <10% |
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.
