Для начала дадим определение гликогену, ведь не всем оно известно. Так вот, гликоген является отложенным углеводом организма, этакой заначкой на «черный день». Состоит он из глюкозы, свернутой в цепочку.
Накапливается это вещество нашим телом до момента больших нагрузок. Поэтому, когда мы усердно занимаемся, либо не можем регулярно поесть (голодаем), мы не падаем без сил сразу, а перерабатываем сначала накопленные запасы этого углевода.
Синтез гликогена происходит в печени и мышцах. Именно эти органы являются кладовой для углевода. Из печени при нужде вещество в виде глюкозы идет в кровь, а в мышцах, распадаясь, гликоген дает энергию.
Причем основные запасы находятся именно в наших мускулах (до 400 г), тогда как в печени запас гораздо скромнее (50 г углевода).
Углевод в наших мускулах нужен сразу по нескольким причинам:
- это выполнение мышцами своей функции;
- для внешнего вида объемности мышц;
- для создания белков (получается, распад гликогена в мышцах способствует образованию различных белков).
Помните: синтез гликогена в мышцах возможен только из углеводов (глюкозы). Из-за этого состав вашего рациона по калорийности как минимум на 50 процентов должен состоять из них.
Визуальное отражение гликогена
Количество запасов гликогена вполне по силам оценить на глаз. Когда углевода под завязку, наши мышцы выглядят надутыми, и наоборот, когда гликогена меньше 300 г мускулы плоские. Достигается эффект за счет воды, что притягивает молекула глюкозы к себе в отношении 3 к 1 (на 1 г глюкозы приходится 3 г воды).
Заметим, что потратить накопленные запасы микроэлемента за раз просто невозможно. Максимум сколько можно потратить при 100 процентном заполнении мышц гликогеном – треть от всех запасов.
Необходимо также учитывать, что восполнение углевода лучше проводить растянутым по длительности, а не ударными дозами за небольшой промежуток времени. Экстренно пополнить гликоген можно, только если тренируетесь каждый день, либо была углеводная диета, а нужно потратиться физически.
В качестве быстрого пополнения запаса углевода надо употреблять вещества с большим гликемическим показателем и в немалых количествах (до 800 грамм).
Кроме этого, вместимость «хранилища» гликогена можно увеличить. Это делается путем наращивания мышечной массы и периодическое углеводное голодание с предельным насыщением.
Восполнение мышечного гликогена
Для того, чтобы проводить восстановление гликогена, нужно знать как его тратить. Факторами, влияющими на уровень углевода в организме, являются:
- трата гликогена при физических нагрузках;
- ежедневное меню человека.
Первый фактор позволяет истратить гликоген в конкретном месте (какую мышцу нагрузишь, там его и потратишь), а второй регулировать скорость восполнения вещества.
Так полное восстановление запасов проходит от 12 часов до 3 дней. Зная это, тренеры составляют программу для спортсменов, максимально используя ресурсы их организма для лучшего результата. Поэтому чаще всего можно встретить методики с максимальной нагрузкой на 1 тип мышц раз в 3 дня.
В меню учитываем калорийность пищи и соотношения между жирами, углеводами и белками. Подбирая отношения между микроэлементами, пользуются следующей схемой:
- белка нужно 2 г на 1 кг массы, а калорийность на 1 день находят, умножив получившуюся цифру на 4;
- жир содержит в 1 г 9 килокалорий, а нужно их в сутки до 20 процентов от общего числа ккал, но не меньше 15 процентов;
- остаток приходится на углеводы, и здесь не важно, чего вы желаете добиться – похудеть или набрать массу, главное условие, чтобы углеводы было не меньше 50 процентов от суточной потребности в ккал.
Одной из самых распространенных схем соотношения веществ является: 60 процентов углеводов к 20 процентам жиров и к 20 процентам белков.
Злоупотреблять приемом углеводов не нужно, так как при насыщении гликогеном, последующие порции углевода преобразуются в жир.
Именно к такому результату пришли ученые, проведя эксперимент по откорму добровольцев большим ежедневным потреблением углеводов.
Получается, для полноценной и плодотворной тренировки на максимальный результат необходимо строго следить за количеством употребленных углеводов, не допуская не только их нехватки, но и превышения.
Фото гликогена в мышцах
- возрастает выносливость;
- объём мышечной ткани ;
- наблюдаются значительные колебания в весе во время тренировочного процесса
Гликоген — полисахарид на основе глюкозы, выполняющий в организме функцию энергетического резерва. Формально 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. В чем суть? Все просто: 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.
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.
Что 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.
Гликоген в организме выполняет задачу главного энергоносителя. Он накапливается в печени и мышцах, откуда напрямую попадает в кровеносную систему, обеспечивая нас необходимой энергией.
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%.
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.
Что такое гликоген? Высокомолекулярный углевод, полисахарид состава (C 6 H 10 O5) n . Иногда его называют животным крахмалом, поскольку по строению он очень похож на амилопектин - одно из составляющих этого вещества. Но, в отличие от него, у гликогена более компактная и разветвленная структура. А еще он не дает синего оттенка при окраске йодом. Впрочем, особенностей и интересных фактов в этой теме много, так что обо всем по порядку.
«Топливо» для организма
Пожалуй, именно так простым языком можно ответить на вопрос о том, что такое гликоген. Это сложный углевод, состоящий из цепочкой соединенных молекул глюкозы. После каждого приема пищи именно это вещество начинает поступать в большом количестве в нашу кровь. Организм не может переварить ее в полном объеме, так что он запасает излишки глюкозы в виде гликогена.
Вообще, ее количество очень нестабильно. Человек может с утра позавтракать пресной овсянкой на воде, съесть яблоко, банан, мандарин, даже небольшую конфетку, потом отправиться в спортзал на тренировку, и… По ее завершении уровень глюкозы станет таким же, каким был до завтрака, если не ниже (зависит от интенсивности нагрузок). Весь сахар, поступивший в кровь вместе с перечисленными продуктами, являющимися природными источниками сладости, переработается.
Как это происходит? При выполнении физических упражнений уровень глюкозы снижается, и организм начинает при помощи ферментов расщеплять гликоген. Машина едет - бензин расходуется. Человек двигается - гликоген расщепляется.
Каковы запасы?
Главным образом откладывается гликоген в печени и в мышцах. Общий запас этого полезного вещества составляет примерно 300-400 граммов. На печень приходится лишь треть.
Стоит отметить, что гликогеновый запас не является таким емким в калориях, как те же триглицериды (жиры). Но! Для питания всего организма переработаться в глюкозу может только гликоген. И лишь тот, который содержится не в мышцах, а в гепатоцитах. Это - функционально-активные эпителиальные клетки печени.
Увеличив синтез данного вещества, вполне можно довести концентрацию гликогена до 5-6 % от общей массы печени.
Что же относительно мышечных запасов? Молекулы гликогена перерабатываются в глюкозу только для локального потребления. В мышцах запасы копятся в меньших концентрациях. Содержание может составлять как максимум 1 % от их общей массы.
Кстати, еще в организме гликоген содержится в почках, в белых кровяных клетках (лейкоцитах) и в глиальных клетках мозга. Но там его совсем мало - сотые доли процента.
Распад вещества
Об этом процессе тоже стоит сказать пару слов.
Распад гликогена, как и многих других веществ, происходит под гормональным воздействием. Его инициирует адреналин. Он является не только мощным стимулятором рецепторов. Адреналин также усиливает тканевой обмен, повышает в крови содержание глюкозы, усиливает ее синтез и позитивно влияет на активность гликолитических ферментов.
Процесс выглядит как сложный каскад реакций. Если вкратце, то распад гликогена катализируется фосфорилазой - ферментом с фосфорилазною активностью. А в печени данный процесс стимулирует другой гормон - глюкагон. Он секретируется а-клетками поджелудочной железы во время голодания.
Метаболизм
Вкратце стоит рассказать о том, как происходит этот процесс. Гликоген в глюкозу превращается посредством расщепления. Этот процесс запускают ферменты - белковые молекулы, ускоряющие химические реакции.
Синтез и распад гликогена осуществляют гормоны и нервная система. Также в этом процессе участвуют наследственные дефекты ферментов. Именно они приводят к развитию синдромов, которые именуются гликогенозами. Они бывают восьми разных типов:
- Болезнь Гирке. Вызвана недостаточностью глюкозо-6-фосфатазы.
- Болезнь Помпе. Редкий недуг наследственного характера, передающийся аутосомно-рецессивно. Заболевание связано с повреждением мышечных и нервных клеток во всем организме.
- Болезнь Форбса. Вызвана недостаточностью фермента амило-1,6-глюкозидазы. Заболевание опасно тем, что оно сопровождается отложением в мышцах, сердце и печени атипичного гликогена.
- Болезнь Андерсена. Данный недуг также известен как семейный цирроз печени. Спровоцирован дефектом фермента амило-(1,4-1,6)-трансглюкозилазы. Также сопровождается накоплением пресловутого атипичного гликогена.
- Болезнь Мак-Ардля. Развивается вследствие дефекта мышечной фосфорилазы.
- Болезнь Герса. Вызвана недостаточностью фосфорилазы печени.
- Болезнь Таруи. Наследственный недуг. Выражается дефицитом фермента фосфофруктокиназы, наблюдаемым в мышечных тканях.
- Болезнь Хага. Характеризуется нарушением транспорта глюкозы.
Человек с любым недугом из перечисленных вынужден по жизни соблюдать особую диету. Ведь что такое гликоген? Основной источник нашей энергии, вырабатывающийся из веществ, поступающих в организм ежедневно. Поэтому важно регулировать этот процесс с учетом своего заболевания, дабы не нанести себе вред.
Пополнение запасов
В продолжение темы касательно того, что такое гликоген, хотелось бы рассказать о важности своевременного пополнения в организме запасов данного вещества. Это необходимо, ведь речь идет о главном источнике энергии, обеспечивающем мышечную активность.
Поэтому перед тренировками нужно есть пищу с высоким содержанием углеводов. Если не позавтракать как следует, то в процессе тренировки организм израсходует все запасы, сосредоточенные в печени, и еще «возьмет» из мышц, что отразится на их уменьшении и ухудшении результативности спортсмена. А разве это - цель занятий спортом?
К тому же углеводная пища не только улучшает обмен гликогена и увеличивает энергетический потенциал мышцы, но еще и позитивно влияет на общую работоспособность.
Функции мышечного гликогена
На них хотелось бы заострить внимание. Углубление в биохимию процессов синтеза - это слишком сложная тема, а вот практическая информация и для восприятия легче, и в целом полезнее. Итак вот, для чего нужен гликоген:
- Для осуществления мышцами энергетических функций, основными из которых являются растяжение и сокращение.
- Для визуального эффекта их наполненности.
- Для активации процесса синтеза белка. Говоря простым языком - для строительства новых мышц, наращивания их массы. Если в клетках не будет «топлива», то структуры просто не смогут образоваться. Им будет не из чего формироваться. Вот, почему низкоуглеводные диеты такие неэффективные. Если будет мало углеводов, то и гликоген в клетках не восстановится. А значит, мышцы «сожгутся» вместе с жиром.
Даже по внешнему их виду можно определить, заполнено гликогеновое депо или нет. Если да, то мышцы выглядят дутыми и объемными, а не плоскими. Все потому, что в саркоплазме (цитоплазма гладкомышечных клеток) присутствуют гранулы гликогена. Каждая из них притягивает к себе в среднем по 3 грамма воды и удерживает их впоследствии. Все это и создает эффект наполненности мышц.
Компенсация
На восстановление гликогена влияют два главных фактора - истощение его запасов на тренировках (или просто в ходе активной жизнедеятельности) и рацион питания.
Полное восстановление его запасов происходит в течение 12-48 часов. Все индивидуально. Но, как бы там ни было, рекомендуется тренировать каждую группу мышц по истечении максимального промежутка. Такое решение позитивно отразится на компенсации запасов вещества и увеличении пресловутого депо.
В рамках таких тренировок мышцы успешно «закисляются» продуктами анаэробного гликолиза. Подход какого-либо упражнения длится 20-30 секунд с подъемным для спортсмена весом. «Закисление» проявляется в ощущении жжения в мышцах.
Переизбыток углеводов - к чему ведет?
Однажды был проведен интересный эксперимент - исследование Acheson et. al., 1982. Было несколько испытуемых, организмы которых довели до полного расщепления и распада гликогена (истощили, короче говоря).
Затем в течение трех дней им давали по 700-900 грамм углеводов. Потребовалось всего двое суток, чтобы начал накапливаться жир. Так что углеводы есть надо, но в умеренном количестве, ибо гликогеновое депо не является бездонной бочкой.
У кого потребность в гликогене выше?
Она отличается в зависимости от особенностей организма того или иного человека. Вот в каких случаях потребность в гликогене повышается:
- Если человек ведет активный образ жизни, занимается спортом или выполняет большое количество однообразных манипуляций. В последнем случае мышцы страдают от недостатка кровенаполнения.
- Если работа человека подразумевает активную умственную деятельность. Что такое гликоген? Энергия, которая и в клетках мозга содержится тоже. Чем интенсивнее мозговая деятельность, тем быстрее она расходуется. Запасы надо пополнять.
- Если человек ограничен в питании по тем или иным причинам. Диабетики, к примеру - им многое запрещено. Но в гликогене они также нуждаются. Однако организм его, как правило, недополучает, вследствие чего перерабатывает свои запасы.
У кого потребность в гликогене ниже?
Есть также люди, которым следует не следить за пополнением энергетических запасов, а стараться не перебарщивать в плане употребления углеводов. Это касается каждого, кто:
- Привык употреблять много сахаросодержащих продуктов. То есть отчаянных сладкоежек.
- Страдает от хронически повышенного уровня сахара в крови.
- Имеет проблемы с печенью.
- Страдает нарушением ферментативной деятельности.
Что нужно есть?
Выше было достаточно рассказано про гликогены. Что это такое - ясно, теперь хотелось бы поговорить об их непосредственных источниках. Итак, вот чем необходимо разнообразить свой рацион, чтобы не беспокоиться о полноценной выработке «топлива»:
- Бананы . Питательные сытные фрукты. В одном среднем плоде - 150 калорий и целых 40 углеводов. Также фрукт богат витаминами Е и С, бета-каротином и холином, улучшающим память.
- Хурма . Этот сочный оранжевый плод богат моносахаридами и витамином С (до 55% содержания). На 100 грамм хурмы приходится меньше 70 калорий, а углеводов - 15.3.
- Финики . Это источник как гликогена, так и пищевых волокон, нормализующих работу желудочно-кишечного тракта. Довольно-таки калорийная сладость - в 100 граммах содержится чуть больше 290 Ккал. Но и количество углеводов приближается к 70.
Естественно, это не все. К насыщенным углеводами продуктам относятся злаковые и бобовые, яблоки, капуста, цельнозерновые крупы, кабачки, морковь, сельдерей, кукуруза, хлеб из муки грубого помола, апельсины, картофель, макаронные изделия, помидоры. Если не хочется высчитывать калории и соотношение Б/Ж/У, то достаточно просто перейти на здоровое питание и есть больше каш, фруктов и овощей.
Стойкость нашего организма к неблагоприятным условиям внешней среды объясняется его умением делать своевременные запасы питательных веществ. Одним из важных «запасных» веществ организма является гликоген – полисахарид, образуемый из остатков глюкозы .
При условии, что человек ежесуточно получает необходимую норму углеводов, то глюкоза, находящаяся в виде гликогена клеток, может быть оставлена про запас. Если же человек испытывает энергетический голод, в таком случае происходит активация гликогена, с его последующей трансформацией в глюкозу.
Продукты богатые гликогеном:
Общая характеристика гликогена
Гликоген в простонародье называют животным крахмалом . Он представляет собой запасной углевод, который производится в организме животных и человека. Его химическая формула - (C 6 H 10 O 5) n . Гликоген является соединением глюкозы, которая в виде мелких гранул откладывается в цитоплазме клеток мышц, печени, почек, а также в клетках мозга и белых кровяных тельцах. Таким образом, гликоген представляет собой энергетический резерв, способный восполнить недостаток глюкозы, в случае отсутствия полноценного питания организма.
Клетки печени (гепатоциты) являются лидерами по накоплению гликогена! Они могут на 8 процентов своего веса состоять из этого вещества. При этом клетки мышц и других органов, способны накапливать гликоген в количестве не более 1 – 1,5%. У взрослых общее количество гликогена печени может достигать 100-120 грамм!
Суточная потребность организма в гликогене
По рекомендации медиков, суточная норма гликогена не должна быть ниже 100 граммов в сутки. Хотя необходимо учесть, что гликоген состоит из молекул глюкозы, и расчет может осуществляться только на взаимозависимом основании.
Потребность в гликогене возрастает:
- В случае повышенных физических нагрузок, связанных с выполнением большого количества однообразных манипуляций. В результате этого, мышцы страдают от недостатка кровенаполнения, а также от нехватки глюкозы в крови.
- При выполнении работ, связанных с мозговой деятельностью. В данном случае, гликоген, содержащийся в клетках мозга, быстро преобразуется в энергию, необходимую для работы. Сами же клетки, отдав накопленное, требуют пополнения запасов.
- В случае ограниченного питания. В данном случае, организм, недополучая глюкозу из продуктов питания, начинает перерабатывать свои запасы.
Потребность в гликогене снижается:
- При употреблении большого количества глюкозы и глюкозоподобных соединений.
- При заболеваниях, связанных с повышенным употреблением глюкозы.
- При болезнях печени.
- При гликогенезах, вызванных нарушением ферментативной деятельности.
Усваиваемость гликогена
Гликоген относится к группе быстро усваиваемых углеводов, с отсрочкой к исполнению. Данная формулировка объясняется так: до тех пор, пока в организме достаточно прочих источников энергии, гликогеновые гранулы будут храниться в нетронутом виде. Но как только мозг подаст сигнал о недостатке энергетического обеспечения, гликоген под воздействием ферментов начинает преобразовываться в глюкозу.
Полезные свойства гликогена и его влияние на организм
Поскольку молекула гликогена представлена полисахаридом глюкозы, то его полезные свойства, а также влияние на организм соответствует свойствам глюкозы.
Гликоген является полноценным источником энергии для организма в период нехватки питательных веществ, необходим для полноценной умственной и физической деятельности.
Взаимодействие с эссенциальными элементами
Гликоген обладает способностью быстро преобразовываться в молекулы глюкозы. При этом он отлично контактирует с водой, кислородом, рибонуклеиновой (РНК), а также дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислотами.
Признаки нехватки гликогена в организме
- апатия;
- ухудшение памяти;
- снижение мышечной массы;
- слабый иммунитет;
- депрессивное настроение.
Признаки избытка гликогена
- сгущение крови;
- нарушения функций печени;
- проблемы с тонким кишечником;
- увеличение массы тела.
Гликоген для красоты и здоровья
Поскольку гликоген является внутренним источником энергии в организме, то его недостаток способен вызвать общее снижение энергетичности всего организма. Это отражается на деятельности волосяных фолликулов, клеток кожи, а также проявляется в потере блеска глаз.
Печень – один из важных органов для жизнедеятельности. Главная ее задача – удаление токсинов из крови. Однако, на этом ее функции не заканчиваются. Клетки печени вырабатывают ферменты, необходимые для расщепления продуктов, поступающих вместе с пищей. Часть элементов накапливается в виде гликогена. Он является природным запасом полезной энергии для клеток. Хранится он в печени, мышцах.
Роль такого важного органа, как печень, в углеводном обмене незаменима
Что такое гликоген и какова его роль
Роль такого важного органа, как печень в углеводном обмене незаменима. Именно она перерабатывает жиры, углеводы, расщепляет токсины. Также она является основным поставщиком гликогена. Это сложный углевод, который состоит из молекул глюкозы. Образуется путем фильтрации и расщепления жиров и углеводов печенью. Является одной из форм накопления энергии в теле человека. Глюкоза – основное питательное вещество для клеток человеческого тела, а гликоген по сути - «хранилище» запаса этого элемента. Особенности обмена питательных веществ подразумевает постоянное нахождение в организме энергии.
Выяснив, что такое гликоген и как проходит биосинтез вещества, необходимо отметить его роль в жизни человека. Природный накопитель энергии начинает работать, когда в организме падает уровень глюкозы. Нормальным показателем считается 80-120 мг/дцл. Снижается уровень при повышенных нагрузках или длительном отсутствии поступлений извне – питания. Гликемическая функция запасов насыщать клетки организма глюкозой. Таким образом, вещество выполняет функцию источника быстрой энергии, которая необходима при повышенных физических нагрузках . Физиология человека такова, что организм сам защищает себя от критических ситуаций, высвобождая необходимые на данный момент ресурсы.
Синтез
Главным «производителем» гликогена является печень. Её клетки производят синтез вещества и хранение. Ведущая роль печени в фильтрации крови и белковом обмене обусловлена способностью вырабатывать ферменты, необходимые для распада элементов. Именно здесь происходит расщепление жиров на молекулы и дальнейшая переработка.
Синтез гликогена производится непосредственно клетками печени и развивается по двум сценариям.
Синтез гликогена производится непосредственно клетками печени и развивается по двум сценариям
Первый механизм - это накопление вещества путем расщепления углеводов . После поступления пищи, уровень глюкозы поднимается выше нормы. Начинается естественная выработка инсулина для упрощения доставки питательного вещества для клеток организма и способствованию выработки гликогена. Инсулин попадает в кровоток, где и оказывает свое воздействие. Фермент амелаза расщепляет сложные углеводы на мелкие молекулы. Затем происходит деление глюкозы на простой сахар – моносахариды. Из них образуется гликоген и откладывается в клетках печени, в мышцах. Процесс синтеза из глюкозы происходит после каждого поступления еды, которая содержит углеводы.
Второй сценарий запускается в условиях голодания или повышенных физических нагрузок . По мере необходимости происходит обратный синтез, распад в скелетных мышцах и печени, основные запасы глюкозы используются для передачи энергии клеткам. Когда резервы истощаются, мозг получает импульсы о необходимости пополнения. Выражается это вялостью, усталостью, чувством голода, невозможностью сконцентрироваться. Такие сигналы свидетельствуют о критическом показателе запасов энергии, которые рекомендуется пополнить в ближайшее время.
Накопление в организме
Как было сказано выше, основной запас гликогена находится в печени. Количество его составляет до 8 процентов от массы органа. Учитывая, что вес здоровой печени у мужчин 1,5 кг, а у женщин 1,2 кг, то накапливается порядка 100-150 грамм. В зависимости от индивидуальных особенностей организма, этот показатель может отклонятся в большую или меньшую стороны. Например, у спортсменов накапливается до 300-400 грамм. Это обусловлено частыми физическими нагрузками, на которые необходима дополнительная энергия. Во время тренировок вырабатывается нехватка гликогена, поэтому организм начинает увеличивать запасы. У людей с малоподвижным образом жизни показатель может быть значительно ниже. Им не требуется постоянное включение дополнительной энергии для подпитки клеток, поэтому организм не делает больших запасов. Избыток в еде жира и нехватка углеводов, могут спровоцировать сбой в синтезе гликогена.
Вторая часть биологического склада гликогена расположена в мышцах . Количество вещества напрямую зависит от мышечной массы, масса его 1-2% от чистого веса мускулатуры. Гликоген снабжает энергией ту мышцу, где он накоплен. Мышечные накопления узкопрофильные, они не участвуют в регуляции сахара в крови организма. Увеличивается количество вещества от обильного питания, богатого углеводами. Снижается только после интенсивной или длительной физической нагрузки. За получение глюкозы отвечает фермент фосфорилаза, который вырабатывается при начале мышечных сокращений.
Методы определения в организме
По мере накопления, гликоген откладывается в клетках печени. У каждого организма показатель максимального содержания индивидуален. Определение точного количества производится с помощью биохимического анализа тканей.
Перенасыщение углеводами приводит к образованию жировых включений в клетках печени. Если организм не может запасать быструю энергию – глюкозу, он откладывает медленную – жиры.
Рассмотрев клетки печени под микроскопом, можно увидеть содержание жировых включений. Окрашивание жиров с помощью реагентов, позволяет выделить их при среднем и большом увеличении. Это даст возможность различить частицы гликогена. Определение общего количества запасенной глюкозы происходит с помощью специального опыта.
Симптомы при отклонениях от нормы
Отклонения бывают двух видов – переизбыток вещества и дефицит. Оба не приносят ничего хорошего. При дефиците компонента происходит насыщение печени жирами. Избыточное количество жировых клеток на тканях печени приводит к структурным изменениям. В этом случае источником энергии служат не углеводы, а использование жиров. При такой патологии наблюдается следующая симптоматика:
Дефицит гликогена приводит к сонливости
- Повышенное выделение пота на ладонях.
- Частая головная боль.
- Повышенная утомляемость.
- Сонливость, заторможенная реакция.
- Постоянное чувство голода.
Нормализовать состояние поможет увеличение приема углеводов и сахара.
Избыток влечет за собой повышенную выработку инсулина и ожирение тела. Возникнуть патология может при обильном количестве углеводов в диете. При отсутствии борьбы с ней, есть риск развития сахарного диабета закрытого типа. Для приведения в норму показателя гликогена, необходимо снизить потребление сахара и углеводов. Из-за наличия проблем с синтезом этого фермента, роль печени в важном обмене белков может быть нарушена, что ведет к более серьезным последствиям для здоровья.
Диета и методы регулирования гормонами
Главенствующая роль печени в процессе обмена углеводов подкреплена выработкой и хранением дополнительной энергии. В гликоген перерабатываются только углеводы, поэтому крайне важно в рационе соблюдать их необходимое количество. Их доля должна составлять половину от общей калорийности принятой за день пищи. Богаты углеводами хлебобулочные изделия, злаки, каши, фрукты, сахар, шоколад. Люди, страдающие заболеваниями печени, должны составлять свою диету с особой осторожностью.
При выраженных патологиях выработки гликогена для нормализации могут использовать гормон инсулин. Он помогает поддерживать нормальное количество глюкозы в крови. Рекомендации к применению назначаются лечащим врачом после прохождения комплексного обследования. Это необходимо для выяснения причины, по которой выработка гликогена была нарушена.
Видео
Гликоген, что это такое?