Экология СПРАВОЧНИК. Что такое гликоген в биологии определение

Мышечный гликоген его истощение и пополнение

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

Гликоген в мышце нужен для:

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

В гликоген может пойти только углевод

Поэтому жизненно важно держать в своем рационе планку углеводов не ниже 50 % от общей калорийности. Употребляя нормальный уровень углеводов (около 60% от суточного рациона) Вы по максимуму сохраняете собственный гликоген и заставляете организм очень хорошо окислять углеводы

Наполненность от гликогена

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

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

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

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

Пример читмила для экстренного восполнения гликогена

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

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

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

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

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.

Гликогенозы причины

При условии нормального функционирования ферментативной системы человеческого организма, процесс распада глюкозы, которая в некоторых случаях в избыточном количестве поступает с продуктами питания, происходит с образованием некоего запаса гликогена в печеночной паренхиме и мышечных волокнах. Гликоген представляет собой быстротрансформируемое вещество, которое при необходимых условиях расщепляется с обратным образованием глюкозы и поступлением ее в кровоток.

Основным патогенетическим механизмом развития гликогеноза является появления дефективного фермента, участвующего в процессе обмена гликогена. В результате этих нарушений возникает либо избыточное образование гликогена и его повышенная концентрация в тканях, либо нарушение процессов его распада и обратного образования глюкозы.

Существует и другая форма гликогенозов, когда напротив, дефектный фермент не позволяет синтезировать гликоген и возникает его недостаточное содержание в «типичных тканях накопления», так называемый агликогеноз.

Что такое гликоген

Гликоген — это одна из основных форм запасания энергии в организме человека. По своей структуре гликоген представляет сотни связанных между собой молекул глюкозы, поэтому формально он считается сложным углеводом. Интересно и то, что гликоген иногда называют «животным крахмалом», поскольку он встречается исключительно в организме живых существ.

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 чего накопленный в мышечной ткани гликоген начинает расщепляться до молекул глюкозы, становясь источником быстрой энергии.

Важность углеводов для организма

Употребленные в пищу углеводы (начиная от крахмала всевозможных зерновых культур и заканчивая быстрыми углеводами различных фруктов и сладостей) в процессе пищеварения расщепляются до простых сахаров и до глюкозы. После этого превращенные в глюкозу углеводы направляются организмом в кровь. При этом жиры и белки конвертироваться в глюкозу не могут.

Данная глюкоза используется телом как для текущих энергетических нужд (например, при беге или других физических тренировках), так и для создания резервных запасов энергии. При этом организм сперва связывает глюкозу в молекулы гликогена, а когда гликогеновые депо заполняются до отказа, тело преобразует глюкозу в жир. Именно поэтому люди полнеют от избытка углеводов.

Уголёк заказывали

Не так прост вопрос: как накопить топливо с запасом, и не дать ему перейти в жировые отложения. Чтобы повысить уровень гликогена в миоцитах, надо сделать их более вместительными, иначе то, что не войдёт в них, может стимулировать процесс отложения жира.

Это как заказать 15 тонн угля, имея хранилище только на 10: пять лишних тонн придётся сгрузить снаружи, захламляя территорию. И брать с улицы сложнее, и мусор скапливается, и территория обрастает безобразными кучами.

Как «растянуть» наши мышечные хранилища? Схема проста:

И так далее. Мы опустошаем и наполняем мускульные клетки, делая саркоплазму (так называется цитоплазма мышечных волокон) всё более вместительной. Саркоплазма — тот самый склад, который вмещает в себя гранулы гликогена.

Объём мышц зависит не только от микроразрывов при интенсивных тренировках (места травм заполняются соединительной тканью, зрительно увеличивая мускул), но и от количества припасённых гранул.

Они притягивают дополнительную жидкость и создают объёмный рельеф, одновременно увеличивая эластичность клеточных мембран.

Есть несколько условий, которые нужно знать:

• максимальное время восстановления запаса в мышцах — от 12 до 48 часов;
• надо знать, как правильно истощить свои мышцы, и как их наполнить снова (об этом — ниже);
• энергозапас в мускулах можно получить только из углеводов, поэтому при накачке мышечной массы они должны составлять не менее 50 процентов всего питания;
• пополнение запаса не должно ограничиваться временем «после тренировки», углеводы должны поступать с пищей постоянно в течение дня — это приучает организм равномерно восстанавливаться, а мышечные волокна — регулярно принимать и размещать в себе новые порции.

Гликоген что это

Что такое гликоген?

В организме человека запаса данного вещества хватает на сутки, в случае если глюкоза не поступает извне. Это достаточно большой промежуток времени, особенно если учесть что эти запасы тратятся головным мозгом для улучшения мыслительной деятельности.

Хранящийся в печени гликоген регулярно подвержен высвобождению и пополнению запасов. Первый этап происходит во время сна и между приемом еды, когда уровень глюкозы в крови сокращается и требуется ее восполнение. Поступление же вещества в организм происходит извне, с определенной пищей.

Углеводсодержащая пища, попадая в желудок, расщепляется до глюкозы, которая далее всасывается в кровь. Таким образом, ее количество в крови начинает увеличиваться. Инсулин, который выделяется из поджелудочной железы, превращает глюкозу в гликоген. Это происходит до той степени, пока уровень сахара в крови не стабилизируется.

Вернуться к содержанию

Роль гликогена в организме человека

Гликоген в печени поставляет глюкозу всему организму, а из мышц – улучшает физическую активность. В процессе снижения сахара в крови, начинает образовываться глюкагон, гормон превращающий гликоген в энергию. Если не последовал прием пищи и организму больше негде взять глюкозу, то он будет пытаться расщеплять белки для получения энергии.

Длительное отсутствие глюкозы и гликогена может привести к развитию булимии или анорексии и негативно отразиться на сердечной мышце. Переизбыток же этого вещества превращается в жир и скапливается в организме человека. В таком случае рекомендуется сократить потребление сладостей.

Гликоген в печени

Печень – крупный внутренний орган, который может достигать до 1,5 кг. Она выполняет ряд важных функций, в том числе и углеводный обмен. Через нее происходит фильтрация крови из желудочно-кишечного тракта, которая насыщена различными веществами.

При нормальном содержании глюкозы в крови ее показатель может быть в пределах 80-120 мг на децилитр крови. Как нехватка, так и переизбыток гликогена в крови способен привести к серьезным заболеваниям, поэтому роль печени крайне велика.

Гликоген в мышцах

В мышечной ткани также происходит скопление и хранение гликогена. Он необходим для поступления энергии в организм при физических нагрузках. Быстро восполнить его запасы можно, если после упражнений употребить в пищу продукты или напитки, у которых будет содержание углеводов и белка в соотношении 4:1.

Вернуться к содержанию

Изменение потребностей в гликогене

Дефицит

При хроническом дефиците данного компонента происходит скопление жира в печени, что может привести к ее жировому перерождению. В качестве источников энергии выступают теперь не углеводы, а белки и жиры. Кровь начинает накапливать в себе вредные продукты – кетоны, которые в большом содержании смещают кислотность организма и могут привести к потере сознания.

Дефицит гликогена проявляется следующими симптомами:

• Головная боль;
• Потливость ладоней;
• Мелкая дрожь рук;
• Регулярная слабость и сонливость;
• Ощущение постоянного голода.

Такие симптомы могут быстро исчезнуть, когда организм получит необходимое количество углеводов и сахара.

Избыток

Для избытка свойственно увеличение инсулина в крови и дальнейшее ожирение организма. Это происходит, когда за один прием пищи попадает в организм чрезмерное количество углеводов. Чтобы нейтрализовать организм превращает их в клетки жира.

Чтобы избежать негативных последствий, достаточно скорректировать свое питание, уменьшить потребление сладостей и обеспечивать организм физическими нагрузками.

Вернуться к содержанию

Компенсация мышечного гликогена

Итак, вот два главных фактора влияющих на восстановление гликогена:

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

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

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

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

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

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

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

Принцип баланса

Как питаться, чтобы увеличить гликоген в мышцах? Очень просто.

Надо подсчитать, сколько при нашем образе жизни и тренировках должно поступать белков и жиров, потом сложить суточную калорийность этих двух компонентов. Вычитаем полученную цифру из всего калоража, который нам необходим по росту, весу, возрасту и физической активности. Остаток — это те калории, которые должны восполняться при помощи углеводов.

Все калькуляторы, я для тебя  уже сделал, жми сюда.

Дальше действуем так:

• в случае, если надо «подсушить» мускулатуру — убавляем калораж углеводов;
• для набора массы — увеличиваем.

Жир и белок остаётся на неизменном уровне. Вот и всё!

Почему нельзя бесконечно прибавлять углеводистую пищу? Казалось бы, ешь её от пуза — и будет счастье. Но, как уже говорилось не раз, избыток, который не в состоянии вместиться в мышечные волокна и не расходуется в течение дня, стимулирует отложение жировой ткани.

На сегодня все.Спасибо, что дочитали мой пост до конца. Делитесь этой статьей со своими друзьями. Подписывайтесь на мой блог.И погнали дальше!

G
M
T

Звуковая функция ограничена 200 символами

Где накапливается гликоген

В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г гликогена для взрослого человека) и в мышечной ткани (примерно 1% от общего веса мышц). Суммарно в теле запасается примерно 200-300 г гликогена, однако в организме мускулистого спортсмена может накапливаться существенно больше — вплоть до 400-500 г.

Отметим, 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. FitSeven уже писал о том, что рост мускулатуры 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

Однако важно понимать, что само число мышечных волокон задается прежде всего генетическим типом телосложения и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок

Гликогенозы симптомы

Некоторые формы гликогенозов сопровождаются тяжелыми симптомами гипогликемии, обусловленной нарушением синтеза глюкозы из собственных запасов гликогена в тех или иных стрессовых ситуаций.

Гликогенозы у детей отмечаются значительно чаще, нежели у взрослой категории населения, так как это заболевание принадлежит к категории наследственных врожденных нарушений и дебютом клинических проявлений является период новорожденности.

Клинические проявления заболевания специфичны для каждого типа гликогеноза, однако имеется большая группа симптомов, характерных для всех форм данной патологии:

— прогрессирующее значительное увеличение параметров печени, а в некоторых случаях селезенки, выявляемое пальпаторно, а также с помощью лучевых инструментальных методов исследования;

— генерализованное или ограниченное понижение мышечного тонуса с повышенной судорожной готовностью;

— дыхательные расстройства в виде прогрессирующей одышки и явлений гипоксии;

— неврологические симптомы очаговой и общемозговой природы;

— выраженное отставание костного типа возраста от паспортного и полное отсутствие интеллектуально-мнестических нарушений;

— нефропатия, обусловленная избыточным накоплением мочевой кислоты, способствующей образованию конкрементов в чашечно-лоханочной системе почек.

Диагностика гликогенозов у новорожденного ребенка в большинстве ситуаций не составляет труда, но для подтверждения диагноза рекомендовано исследование гликемического и лактатемического профиля пациента, а в затруднительных случаях использование методы биопсии мышечной или печеночной паренхимы с целью исследования активности ферментов, принимающих опосредованное участие в метаболических превращениях глюкозы.

Гликоген Википедия

Гликоге́н — полисахарид состава (C6h20O5)n, образованный остатками глюкозы, соединёнными связями α-1→4 (в местах разветвления — α-1→6). В клетках животных служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы. Откладывается в виде гранул в цитоплазме в клетках многих типов (главным образом в клетках печени и мышц).

Описание

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин — компонент растительного крахмала. Отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой, не дает синего цвета при окраске йодом.

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоциты), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. Содержание гликогена в печени при увеличении его синтеза может составить 5-6 % от массы печени. Общая масса гликогена в печени может достигать 100—120 граммов у взрослых. В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах. Небольшое количество гликогена обнаружено в почках, и ещё меньшее — в определённых видах клеток мозга (глиальных) и белых кровяных клетках.

В качестве запасного углевода гликоген присутствует также в клетках грибов.

Метаболизм

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами. Наследственные дефекты ферментов, участвующих в синтезе или расщеплении гликогена, приводят к развитию редких синдромов — гликогенозов.

Роль в спорте

Запасы гликогена в силу своей легкодоступности служат главным источником энергии для работающей мускулатуры. Однако запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение результатов, а в перспективе — ослабление иммунитета и повышение риска заболеваний.