Гликоген: энергетические резервы человека — почему важно знать о них, чтобы похудеть? Гликоген - это легкоиспользуемый резерв энергии Какая связь животных 1 гликоген.
Регистрационный номер: П №015125/01
Торговое название:
ГлюкаГен® 1 мг ГипоКит (GlucaGen ® 1 mg HypoKit)
Международное непатентованное название (мНн):
Глюкагон
Лекарственная форма
Лиофилизат для приготовления раствора для инъекций
Состав:
Активное вещество: глюкагона гидрохлорид генно-инженерный - 1 мг (соответствует 1 МЕ).Вспомогательные вещества
лактозы моногидрат, вода для инъекций. (В состав могут также входить кислота хлористоводородная и/или натрия гидроксид, используемые при производстве препарата для подбора рН).
Описание
Лиофилизированный порошок или пористая масса белого цвета. При растворении в прилагаемом растворителе в течение 1 мин образуется прозрачный бесцветный раствор.
Фармакотерапевтическая группа
Средство для лечения гипогликемии.
Код АТХ : Н04АА01.
Фармакологические свойства
ГлюкаГен® 1 мг ГипоКит содержит генно-инженерный человеческий глюкагон -белково-пептидный гормон, физиологический антагонист инсулина, участвующий в регуляции углеводного обмена. Глюкагон усиливает расщепление гликогена в печени до глюкозо-6-фосфата (глюкогенолиз), в результате чего повышается концентрация глюкозы в крови. Глюкагон не эффективен при лечении пациентов, в печени которых запасы гликогена истощены. По этой причине глюкагон малоэффективен или не эффективен вовсе при лечении пациентов натощак или пациентов с надпочечниковой недостаточностью, хронической гипогликемией или гипогликемией, вызванной приемом алкоголя. В отличие от адреналина, глюкагон не оказывает воздействия на мышечную фосфорилазу и поэтому не может содействовать переносу углеводов из более богатых запасами гликогена скелетных мышц.
Глюкагон стимулирует выделение катехоламинов. При наличии феохромоцитомы глюкагон может спровоцировать выделение опухолью большого количества катехоламинов, которые вызывают резкое повышение АД. Глюкагон снижает сократительную способность гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта. Действие препарата начинается через 1 минуту после внутривенной инъекции, длительность действия препарата составляет 5-20 минут в зависимости от дозы и органа.
При лечении тяжелой гипогликемии действие глюкагона на содержание глюкозы в крови обычно наблюдается в течение 10 минут.
Фармакокинетика. Скорость метаболического клиренса глюкагона у человека составляет приблизительно 10 мл/кг/мин. Глюкагон метаболизируется ферментативным путем в плазме крови и в органах, в которых он распределен. Основные места метаболизма глюкагона -печень и почки, вклад каждого органа в общую скорость метаболического клиренса составляет приблизительно 30 %. Период полувыведения глюкагона составляет 3-6 минут.
Показания к применению
Тяжелые гипогликемические состояния (низкий уровень глюкозы в крови), возникающие у больных сахарным диабетом после инъекции инсулина или приема таблетированных гипогликемических препаратов.
Противопоказания:
Повышенная индивидуальная чувствительность к глюкагону или любому другому компоненту препарата; гипергликемия; феохромоцитома
Применение в период беременности и кормления грудью
ГлюкаГен не проходит через человеческий плацентарный барьер и может использоваться для лечения тяжелой гипогликемии во время беременности. При назначении препарата в период грудного вскармливания какого-либо риска для ребенка не отмечено.
Способ применения и дозы
Для приготовления инъекционного раствора 1 мг (1 ME) лиофилизата растворяют в 1 мл растворителя. Полученный раствор может вводиться подкожно, внутримышечно или внутривенно. В данной лекарственной форме препарат ГлюкаГен 1 мг ГипоКит вводят подкожно или внутримышечно. Введение препарата медицинским персоналом
Вводят 1 мг (взрослым и детям с массой тела более 25 кг или 6-8 лет) или 0.5 мг (детям с массой тела менее 25 кг или младше 6-8 лет) подкожно, внутримышечно или внутривенно. Пациент обычно приходит в сознание в течение 10 минут после введения препарата. После того, как пациент придет в сознание, ему необходимо дать пищу, богатую углеводами, для предотвращения повторного развития гипогликемии. Если в течение 10 минут больной не придет в сознание, ему необходимо ввести внутривенно глюкозу. Введение препарата пациенту родственником(ами) Родственники или близкие друзья больного сахарным диабетом должны знать, что в случае развития у него тяжелой гипогликемической реакции, ему необходимо оказание медицинской помощи. Если у больного сахарным диабетом развилась тяжелая гипогликемия, и он не способен съесть сахар, родственники или друзья должны сделать ему инъекцию препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит. Вводят 1 мг (взрослым и детям с массой тела более 25 кг) или 0.5 мг (детям с массой тела менее 25 кг или младше 6-8 лет) подкожно или в верхнюю наружную часть мышц бедра. Пациент обычно приходит в сознание в течение 10 минут после введения препарата. После того, как пациент придет в сознание, ему необходимо дать сахар для предотвращения повторного развития гипогликемии. Всем пациентам с тяжелой формой гипогликемии необходима медицинская помощь.
Приготовление раствора:
1.Снять оранжевый колпачек с флакона и защитный наконечник иглы со шприца;
2. Проколоть иглой резиновую пробку флакона, содержащего лиофилизат ГлюкаГен, и ввести во флакон всю жидкость, находящуюся в шприце.
3. Не вынимая иглы из флакона, осторожно встряхивать флакон до полного растворения препарата ГлюкаГен и образования прозрачного раствора.
4. Необходимо убедиться, что поршень полностью задвинут вперед. Набрать весь раствор в шприц. Следует следить за
тем, чтобы поршень не вышел из шприца.
5. Выпустить из шприца воздух и сделать инъекцию.
Побочное действие
Тяжелые побочные эффекты очень редки. Со стороны системы органов пищеварения: Иногда могут появляться тошнота и рвота, особенно при введении дозы более 1 мг, или при быстром введении препарата (в течение менее 1 минуты). Со стороны сердечно-сосудистой системы: кратковременная тахикардия, транзиторное повышение АД.
Со стороны иммунной системы: повышенная чувствительность, включая анафилактический шок.
Побочные эффекты, указывающие на токсичность препарата ГлюкаГен, не зарегистрированы. Если у пациента возникли какие-либо побочные реакции, в том числе и не перечисленные выше, но по его мнению вызванные применением препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит, он должен сообщить об этом своему врачу.
Передозировка:
При передозировке препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит возможно появление тошноты, рвоты, диареи, гипокалиемии, тахикардии, повышение АД. Лечение симптоматическое. Необходим постоянный контроль уровня калия и, при необходимости, его коррекция. Применение форсированного диуреза и гемодиализа - малоэффективно. В случае появления рвоты - регидратация и восполнение потерь калия.
Взаимодействие с другими лекарственными средствами
На фоне бета-адреноблокаторов введение препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит может привести к выраженной тахикардии и повышению АД. Инсулин: Действие глюкагона противоположно действию инсулина (инсулин антагонист глюкагона). Индометацин: при совместном применении глюкагон может утратить способность повышать содержание глюкозы в крови и даже вызвать гипогликемию. Варфарин: при совместном применении глюкагон может усилить действие антикоагулянта варфарина.
Особые указания
После введения препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит необходимо контролировать содержание глюкозы в плазме крови.
ГлюкаГен 1 мг ГипоКит оказывает гипергликемический эффект только при наличии гликогена в печени, поэтому он будет неэффективен у голодающих пациентов, у больных с надпочечниковой недостаточностью и хронической гипогликемией, а также если гипогликемия вызвана чрезмерным употреблением алкоголя.
Следует соблюдать осторожность при применении препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит у больных с инсулиномой или глюкагономой.
Больной сахарным диабетом должен строго придерживаться врачебных рекомендаций, направленных на предупреждение гипогликемических состояний. Нельзя использовать раствор, если он выглядит как гель, или если порошок растворился не полностью. Флакон имеет защитный, термоустойчивый пластмассовый колпачок с цветовым кодом. Для того чтобы растворить порошок препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит, Вы должны снять пластиковый колпачок. Если он потерян или отсутствует при приобретении флакона, верните его в аптеку.
Форма выпуска:
Лиофилизат для приготовления раствора для инъекций 1 мг во флаконах в комплекте с растворителем в одноразовых шприцах по 1 мл.
1 флакон с лиофилизированным порошком (лиофилизатом) и 1 шприц с растворителем в пластиковом пенале.
Условия хранения:
Список Б. ГлюкаГен (в виде порошка) должен храниться при температуре не выше 25°С.
Не замораживать во избежание повреждения шприца. Флакон с препаратом ГлюкаГен должен храниться в защищенном от света месте. Готовый раствор препарата ГлюкаГен 1 мг ГипоКит должен использоваться немедленно после приготовления. Не хранить готовый раствор для последующего использования. Хранить в недоступном для детей месте.
Срок годности:
2 года. Не использовать препарат после истечения срока годности, указанного на упаковке.
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.
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;
Гликоген - это накапливаемый в мышцах и печени резерв углеводов, который может быть использован по мере метаболической потребности. По своей структуре гликоген представляет сотни связанных между собой молекул глюкозы, поэтому он считается . Вещество иногда называют «животным крахмалом», поскольку по структуре оно похоже на обычный крахмал.
Напомним, что хранение глюкозы в чистом виде неприемлемо для метаболизма - ее высокое содержание в клетках создает высоко гипертоническую среду, приводя к притоку воды и развитию . Напротив, гликоген не растворим в воде и исключает нежелательные реакции¹. Синтезируется вещество в печени (именно там перерабатываются углеводы), а накапливается в мышцах.
В случае, если уровень глюкозы в крови снижается (например, по прошествии нескольких часов после принятия пищи или при активных физических нагрузках), тело начинает вырабатывать специальные ферменты. В результате этого процесса чего накопленный в мышцах гликоген начинает расщепляться до молекул глюкозы, становясь источником быстрой энергии.
Гликоген и гликемический индекс еды
Употребленные в пищу углеводы в процессе пищеварения расщепляются до глюкозы, после чего она поступает в кровь. Отметим, что жиры и белки конвертироваться в глюкозу (и в гликоген) не могут. Вышеупомянутая глюкоза используется телом как для текущих энергетических нужд (например, при физических тренировках), так и для создания резервных запасов энергии - то есть, жировых запасов.
При этом качество переработки углеводов в гликоген напрямую зависит от пищи. Несмотря на то, что простые углеводы максимально быстро повышают уровень глюкозы в крови, значительная их часть конвертируется в жир. В противоположность этому, энергия сложных углеводов, получаемся организмом постепенно, более полно конвертируется в гликоген, содержащийся в мышцах.
В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г) и в мышечной ткани (от 200 до 600 г)¹. Считается, что примерно 1% от общего веса мышц приходится именно на него. Отметим, что величина мышечной массы напрямую связана с содержанием в организме гликогена - неспортивный человек может иметь запасы в 200-300 г, тогда как мускулистый спортсмен - до 600 г.
Также нужно упомянуть, что запасы гликогена в печени используются для покрытия энергетических потребностей в глюкозе по всему телу, тогда как запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального потребления. Другими словами, если вы выполняете приседания, то тело способно использовать гликоген исключительно из мышц ног, а не из мышц бицепса или трицепса.
Функции гликогена в мышцах
С точки зрения биологии, гликоген накапливается не в самих мышечных волокнах, а в саркоплазме - окружающей их питательной жидкости. Фитсевен уже писал о том, что во многом связан с увеличением объема именно этой питательной жидкости - мышцы по своей структуре похожи на губку, которая впитывает саркоплазму и увеличивается в размере.
Регулярные силовые тренировки положительно влияют на размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, делая мышцы визуально более большими и объемными. При этом число мышечных волокон задается прежде всего и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок - меняется лишь способность организма накапливать больше гликогена.
Гликоген в печени
Печень - это главный фильтрующий орган организма. В том числе, он перерабатывает поступающие с пищей углеводы - однако за раз печень способна переработать не более 100 г глюкозы. В случае хронического избытка быстрых углеводов в питании, эта цифра повышается. В результате клетки печени могут превращать сахар в жирные кислоты. В этом случае исключается стадия гликогена, и начинается жировое перерождение печени.
Влияние гликогена 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 в надежде «просушиться», вы прежде всего 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 “ ” - это нужно для восполнения запасов гликогена и остановки катаболических процессов. В противоположность этому, на безуглеводной диете нарастить мышцы нельзя.
Как повысить запасы гликогена?
Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов в виде ). 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 после тренировки
- Восстанавливающий массаж мышц
Влияние гликогена на сжигание жира
Если вы хотите сжечь жир с помощью тренировок, помните о том, что тело сперва расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Именно на этом факте и строится рекомендация о том, что эффективная должна проводиться не менее 40-45 минут при умеренном пульсе - сперва организм тратит гликоген, затем переходит на жир.
Практика показывает, что жир быстрее всего сгорает при кардиотренировках утром на пустой желудок или использовании . Поскольку в этих случаях уровень глюкозы в крови уже находится на минимальном уровне, с первых минут тренинга тратятся запасы гликогена из мышц (а затем и жира), а вовсе не энергия глюкозы из крови.
***
Гликоген является основной формой хранения энергии глюкозы в животных клетках (в растениях гликогена нет). В теле взрослого человека накапливается примерно 200-300 г гликогена, запасаемого преимущественно в печени и в мышцах. Гликоген тратится при силовых и кардиотренировках, а для роста мышц чрезвычайно важно правильно восполнять его запасы.
Научные источники:
- Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes,
Что это за зверь такой «гликоген»? Обычно о нем вскользь упоминается в связи с углеводами, однако мало кто решает углубиться в саму суть данного вещества.
Кость Широкая решила рассказать вам все самое важное и нужное о гликогене, чтобы больше не верили в миф о том, что «сжигание жиров начинается только после 20 минуты бега». Заинтриговали?
Итак, из этой статьи вы узнаете: что такое гликоген, строение и биологическую роль, его свойства, а также формулу и структуру строения, где и для чего содержится гликоген, как происходит синтез и распад вещества, как происходит обмен, а также, какие продукты являются источником гликогена.
Что это такое в биологии: биологическая роль
Нашему телу еда в первую очередь нужна как источник энергии, а уже потом, как источник удовольствия, антистрессовый щит или возможность «побаловать» себя. Как известно, энергию мы получаем из макронутриентов: , и .
Жиры дают 9 ккал, а белки и углеводы — 4 ккал. Но не смотря на большую энергетическую ценность жиров и важную роль незаменимых аминокислот из белков важнейшими «поставщиками» энергии в наш организм являются углеводы.
Почему? Ответ прост: жиры и белки являются «медленной» формой энергии, т.к. на их ферментацию требуется определенное время, а углеводы - относительно «быстрой» . Все углеводы (будь то конфета или хлеб с отрубями) в конце концов расщепляются до глюкозы , которая необходима для питания всех клеток организма.
Строение
Гликоген — это своеобразный «консервант» углеводов, другими словами, энергетические резервы организма — сохраненная про запас для последующих энергетических нужд глюкоза. Она хранится в связанном с водой состоянии. Т.е. гликоген — это «сироп» калорийностью 1-1.3 ккал/гр (при калорийности углеводов 4 ккал/г).
По сути, молекула гликогена состоит из остатков глюкозы, это запасное вещество на случай нехватки энергии в организме!
Структурная формула строения фрагмента макромолекулы гликогена (C6H10O5) выглядит схематично так:
К какому виду углеводов относится
Вообще, гликоген — это полисахарид, а значит, относится к классу «сложных» углеводов:
В каких продуктах содержится
В гликоген может пойти только углевод. Поэтому крайне важно держать в своем рационе планку углеводов не ниже 50 % от общей калорийности. Употребляя нормальный уровень углеводов (около 60% от суточного рациона) вы по максимуму сохраняете собственный гликоген и заставляете организм очень хорошо окислять углеводы.
Важно иметь в рационе хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.
Лучшими источниками гликогена являются: сахар, мед, мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, арбуз, хурма, сладкая выпечка.
Осторожно к подобной пище стоит отнестись лицам с дисфункцией печени и недостатком ферментов.
Метаболизм
Как же происходит создание и процесс распад гликогена?
Синтез
Как организм запасает гликоген? Процесс образования гликогена (гликогенез) проходит по 2 сценариям. Первый — это процесс запаса гликогена. После углеводосодержащей еды уровень глюкозы в крови повышается. В ответ инсулин попадает в кровоток, чтобы впоследствии облегчить доставку глюкозы в клетки и помочь синтезу гликогена.
Благодаря ферменту (амилазе) происходит расщепление углеводов (крахмала, фруктозы, мальтозы, сахарозы) на более мелкие молекулы.
Затем под воздействием ферментов тонкого кишечника осуществляется распад глюкозы на моносахариды. Значительная часть моносахаридов (самая простая форма сахара) поступает в печень и мышцы, где гликоген откладывается в «резерв» . Всего синтезируется 300-400 гр гликогена.
Т.е. само превращение глюкозы в гликоген (запасной углевод) происходит в печени, т.к. мембраны клеток печени в отличие от мембраны клеток жировой ткани и мышечных волокон свободно проницаемы для глюкозы и в отсутствие инсулина.
Распад
Второй механизм под названием мобилизация (или распад) запускается в периоды голода или активной физической деятельности . По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.
Когда организм истощает запас гликогена в клетках, то мозг подает сигналы о необходимости «дозаправки». Схема синтеза и мобилизации гликогена:
Кстати, при распаде гликогена происходит торможение его синтеза, и наоборот: при активном образовании гликогена его мобилизация тормозится. Гормоны, отвечающие за мобилизацию данного вещества, т.е., гормоны, стимулирующие распад гликогена — это адреналин и глюкагон.
Где содержится и каковы функции
Где накапливается гликоген для последующего использования:
В печени
Включения гликогена в клетках печениОсновные запасы гликогена находятся в печени и мышцах. Количество гликогена в печени может достигать у взрослого человека 150 — 200 гр. Клетки печени являются лидерами по накоплению гликогена: они могут на 8 % состоять из этого вещества.
Основная функция гликогена печени — поддержать уровень сахара в крови на постоянном, здоровом уровне .
Печень сама себе является одним из важнейших органов организма (если вообще стоит проводить «хит парад» среди органов, которые нам все необходимы), а хранение и использование гликогена делает ее функции еще ответственнее: качественное функционирование головного мозга возможно только благодаря нормальному уровню сахара в организме.
Если же уровень сахара в крови снижается, то возникает дефицит энергии, из-за которого в организме начинается сбой. Нехватка питания для мозга сказывается на центральной нервной системе, которая истощается. Тут то и происходит расщепление гликогена. Потом глюкоза поступает в кровь, благодаря чему организм получает необходимое количество энергии.
Запомним также, что в печени происходит не только синтез гликогена из глюкозы, но и обратный процесс - гидролиз гликогена до глюкозы. Этот процесс вызывается понижением концентрации сахара в крови в результате усвоения глюкозы различными тканями и органами.
В мышцах
Гликоген откладывается также в мышцах. Общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов. Как мы знаем, около 100-120 граммов вещества накапливается в клетках печени, а вот остальная часть (200-280 гр ) сохраняется в мышцах и составляет максимум 1 — 2% от общей массы этих тканей.
Хотя если говорить максимально точно, то следует отметить, что гликоген хранится не в мышечных волокнах, а в саркоплазме - питательной жидкости, окружающей мышцы.
Количество гликогена в мышцах увеличивается в случае обильного питания и уменьшается во время голодания, а снижается только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной.
При работе мышц под влиянием специального фермента фосфорилазы, которая активируется в начале мышечного сокращения, происходит усиленное распад гликогена в мышцах, который используется для обеспечения глюкозой работы самих мышц (мышечных сокращений). Таким образом, мышцы используют гликоген только для собственных нужд.
Интенсивная мышечная деятельность замедляет всасывание углеводов, а легкая и непродолжительная работа усиливает всасывание глюкозы.
Гликоген печени и мышц используется для разных нужд, однако говорить о том, что какой-то из них важнее — абсолютнейший вздор и демонстрирует только вашу дикую неграмотность.
Применение при похудении
Важно знать, почему работают низкоуглеводные высокобелковые диеты. В организме взрослого может находиться около 400 граммов гликогена, а как мы помним, на каждый грамм резервной глюкозы приходится примерно 4 грамма воды.
Т.е. около 2 кг вашего веса — это масса гликогенного водного раствора. Кстати, поэтому мы активно потеем в процессе тренировок — организм расщепляет гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.
Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Но как только человек возвращается к обычному рациону с содержанием углеводов, запасы животного крахмала восстанавливаются, а с ними и потерянная за период диеты жидкость. В этом и кроется причина недолгосрочности результата экспресс-похудения.
Влияние на спорт
Для любых активных физических нагрузок (силовые упражнения в тренажерном зале, бокс, бег, аэробика, плавание и все, что заставляет вас потеть и напрягаться) организму нужно 100-150 граммов гликогена в каждый час активности . Потратив запасы гликогена, тело начинает разрушать сперва мышцы, затем жировую ткань.
Обратите внимание: если речь идет не о длительном полном голодании, запасы гликогена не истощаются полностью, потому что имеют жизненно важное значение. Без запасов в печени мозг может остаться без снабжения глюкозой, а это смертельно опасно, ведь мозг самый главный орган (а не попа, как некоторые думают).
Без запасов в мышцах сложно совершить интенсивную физическую работу, что в природе воспринимается как повышенный шанс быть съеденным/без потомства/замерзшим и т.д.
Тренировки истощают запасы гликогена, но не по схеме «первые 20 минут работаем на гликогене, потом переходим на жиры и худеем».
Для примера возьмем исследование, в котором тренированные атлеты выполняли 20 сетов упражнений на ноги (4 упражнения, 5 сетов каждого; каждый сет выполнялся до отказа и составлял 6-12 повторений; отдых был коротким; общее время тренировки составило 30 минут).
Кто знаком с силовыми тренировками, понимает, что было отнюдь не легко. До и после упражнения у них брали биопсию и смотрели содержание гликогена. Оказалось, что количество гликогена снизилось с 160 до 118 ммоль/кг, т. е. менее, чем на 30% .
Вот так походя мы развеяли еще один миф — вряд ли за тренировку вы успеете исчерпать все запасы гликогена, так что не стоит набрасываться на еду прямо в раздевалке среди потных кроссовок и посторонних тел, вы явно не помрете от «неминуемого» катаболизма.
Кстати, пополнять запасы гликогена стоит не в течении 30 минут после тренировки (увы, ), а в течении 24 часов.
Люди крайне преувеличивают скорость истощения гликогена (как и многие другие вещи) ! Любят сразу на тренировке закинуться «углями» после первого разминочного подхода с грифом пустым, а то ж «истощение мышечного гликогена и КАТАБОЛИЗМ». Прилег на час днем и усе, печеночного гликогена как не бывало.
Мы уж молчим про катастрофические энергозатраты от 20минутного черепашьего бега. Да и вообще, мышцы жрут чуть не 40 ккал на 1 кг, белок гниет, образует слизь в жкт и провоцирует рак, так, что аж 5 лишних кило на весах (не жира, ага), жиры вызывают ожирение, углеводы смертельно опасны (боюсь-боюсь) и вы точно помрете.
Странно только, что мы вообще ухитрились выжить в доисторические времена и не вымерли, хотя питались явно не амброзией и спортпитом.
Помните, пожалуйста, что природа умнее нас и давно все при помощи эволюции отрегулировала. Человек один из самых адаптированных и приспосабливаемых организмов, который способен существовать, размножаться, выживать. Так что без психозов, господа и дамы.
Однако тренироваться на пустой желудок более чем бессмысленно.»Что же делать?» подумаете вы. Ответ вы узнаете в статье , которая расскажет вам о последствиях голодных тренировок.
За какое время расходуется?
Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 48-60 часов полного голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются.
Гликоген мышц расходует во время физической активности. И тут мы опять вернемся к мифу: «Чтобы сжечь жир, нужно бегать не менее 30 минут, поскольку только на 20-й минуте в организме истощаются запасы гликогена и в качестве топлива начинает использоваться подкожный жир», только с чисто математической стороны. Откуда это пошло? А пес его знает!
Действительно, организму проще использовать гликоген, чем окислять жир для энергии, поэтому в первую очередь расходуется он. Отсюда и миф: надо сначала израсходовать ВЕСЬ гликоген, и потом жир начнет гореть, а произойдет это примерно через 20 минут после начала аэробной тренировки. Почему 20? Понятия не имеем.
НО : никто не учитывает, что использовать весь гликоген не так-то просто и 20-ю минутами тут дело не ограничится.
Как мы знаем, общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов, а в некоторых источниках говорится о 500 граммах, что дает нам от 1200 до 2000 ккал ! Вы вообще представляете, сколько нужно бегать, чтобы истощить такую прорву калорий? Человек весом в 60 кг должен будет пробежать в среднем темпе от 22 до З5 километров. Ну как, готовы?
Истощила гликоген 🙂
