Гликоген это

Чтобы выжить, особенно в неблагоприятных условиях окружающей среды, надо уметь делать запасы пищи. В организме человека такой формой законсервированной энергии является гликоген (Г) или животный крахмал. Но почему нельзя всю энергию запасать в виде жира? Дело в его медленном расщеплении. Жир подходит, например, для ночного отдыха или медленной ходьбы, но при ускорении, когда нужны сразу большие энергозатраты, необходим гликоген. Начало мышечной работы включает его расщепление, пик достигается уже на второй минуте. Быстро и эффективно.

Биохимия животного крахмала

Гликоген — это разветвленный гомополимер. Состоит из более чем 50 000 остатков глюкозы, соединенных гликозидными связями. Химическая формула: (C6H10O5)n. На вопрос «гликоген — это моносахарид?» ответ однозначный «Нет!». Он относится к категории полисахаридов и индекс n (много) как раз это и демонстрирует.

Гранулы гликогена диаметром 10—40 нм хранятся в цитоплазме клетки. На фотографиях, полученных при помощи электронного микроскопа, они имеют довольно плотный вид. На сегодня известно, что в них также содержатся ферменты, ускоряющие реакции синтеза и распада животного крахмала.

Значение гликогена

Сложные углеводы в виде дикого риса, макарон, овсянки, оказавшись в организме, превращаются в гликоген печени и мышц. Процесс идет до тех пор, пока «запасники» не будут полностью заполнены. Когда свободного места нет, углеводы перерабатываются в жир.

Одна лишь цельнозерновая каша способна обеспечить человека энергией на целых 3 часа. Сладкий кофе, чай, сдоба, рафинированные продукты приводят к резкому подъему уровня глюкозы в крови и появлению чувства сытости. Но подъем сменяется спадом и чувством голода. Причина в перегрузке поджелудочной железы, которая выделяет много инсулина. В результате сахар падает и желание есть усиливается.

В сутки человеку нужно около 100 г гликогена. Потребность возрастает при интенсивной мозговой деятельности и повышенных физических нагрузках.

В состоянии энергетического голода Г активируется и трансформируется в глюкозу. Процесс контролируется эндокринной и нервной системами. Сама глюкоза не подходит на роль резервного соединения, так как быстро растворяясь, создает гипертоническую среду и вызывает приток воды. А гликоген нерастворим и не проявляет никакой осмотической активности.

Гликоген что это простыми словами? Это быстро усваиваемый углевод, но с отсроченным исполнением, то есть он не будет задействован до тех пор, пока не закончатся другие источники энергообеспечения. При поступлении сигнала от мозга про дефицит энергии он тут же начинает расщепляться до глюкозы.

Нехватка гликогена сопровождается депрессивным состоянием, ослаблением иммунитета, снижением мышечной массы, ухудшением памяти, апатией. Избыток приводит к лишнему весу, проблемам с кишечником, нарушениям в работе печени, сгущениям крови.

Гликоген — это вещество, 1 г которого связывает до 3 г воды. После хорошей аэробной тренировки на выносливость с подскоками, выпадами, махами, прыжками и бегом уходит часть гликогена и с потом часть связанной с ним воды. Поэтому минус 1 кг за тренировку, вовсе не значит, что мы так сильно похудели. Стрелка весов вернется обратно, потому что восполнится гликоген и связанная с ним вода. Жиры, как неполярные молекулы, с водой не взаимодействуют. Они образуют липидные капли, а в окружении фосфолипидов стабильные системы, эффективно хранящие жиры.

Рекомендуем  Как сделать плечи шире в домашних условиях

Запасы гликогена

У человека весом 70 кг общая масса гликогена достигает 327 г. Из них 4% или 72 г сосредоточены в печени. Они поддерживают уровень глюкозы в крови и зависят от режима питания. После 12—18 часового голодания количество резервного углевода может упасть до нуля. Гликоген печени пополняется лишь тогда, когда концентрация глюкозы в крови довольно высокая.

Гликоген в мышцах что это? Это меньший запас, равный 0,7% (245 г) при общей массе мускулатуры 35 кг. Это резерв энергии для локального использования, то есть сократительной активности. Мышцы истощаются очень быстро, в среднем 100 г/15 минут. Об этом говорит возникающее ощущение усталости. Организм переключается и начинает черпать энергию из жира и мускулатуры, что крайне нежелательно для целенаправленно наращивающих мышечную массу.

Для восстановления мышечной ткани, испытавшей нагрузку, понадобится 2—3 суток. В это время восполняются запасы гликогена, а все остальные энергозатратные реакции, в том числе и биосинтез белка, тормозятся. Поэтому нагружать мышцы одной группы надо с учетом времени, необходимого для восстановления, как уровня гликогена, так и прочих реакций синтеза. Практически сразу после тренировки надо организму дать быстродоступную глюкозу, чтобы не случился дисбаланс между разными группами питательных веществ.

Если же целью тренировок является сжигание жира, то необходимым условием является затрачивание гликогена. Ведь организм истощает источники энергии в определенном порядке: сначала гликоген печени и мускулатуры, а уже потом включается использование жирных кислот. С учетом этого и планируют кардиотренировки, направленные на избавление от лишнего веса. Их проводят при истощении животного крахмала. Эта информация может быть полезной тем, кто интересуется вопросом «гликоген что это такое в спорте».

Обмен гликогена

Синтез гликогена — это процесс гликогеногенеза, который начинается с реакции фосфолирирования глюкозы. В печени за это отвечает фермент глюкокиназа, в других тканях гексокиназа. Далее идет превращение глюкозо-6-фосфата в глюкозо-1-фосфат. Контроль осуществляется фосфоглюкомутазой.

Следующий этап образование УДФ-глюкозы, которая является нуклеотидным предшественником виноградного сахара. Для синтеза гликогена нужна «затравка» в виде уже имеющейся молекулы. Полисахаридная цепь наращивается за счет присоединения остатков 1-4-гликозидными связями. Катализатором реакции является фермент гликогенсинтетаза.

Распад гликогена — это непрерывный процесс, называемый гликогенолизом. Наступает при повышенной потребности в свободной глюкозе. Различают 2 пути:

  1. Фосфоролиз. Протекает в разных тканях. Крайние молекулы глюкозы присоединяют к себе остатки фосфорной кислоты и отщепляются. Данную реакцию катализирует фермент фосфорилаза. Из-за сильного разветвления гликогена процесс его распада идет довольно быстро. Образовавшийся при этом глюкозо-6-фосфат не проходит через плазматическую мембрану клетки, а затрачивается в местах своего образования. В печени в отличие от мышечной ткани имеется фермент глюкозо-6-фосфатаза, который и ускоряет реакцию освобождения глюкозы и обеспечивает постоянство ее уровня в крови. Это условие чрезвычайно важно для ряда органов, особенно головного мозга.
  2. Гидролиз. При этом действует фермент амилаза. Он отщепляет крайний остаток молекулы глюкозы и та поступает в кровь.
Рекомендуем  Виды спорта, которые продлевают жизнь

Стимуляторами гликогенолиза являются адреналин и глюкагон. Тормозящий эффект оказывает инсулин.

Гликогеновые болезни

Это группа генетических нарушений, при которых в тканях откладывается ненормально большое количество углевода или присутствуют какие-то необычные его формы. Они могут передаваться от здоровых родителей, которые являются носителями мутантного гена.

Специалисты различают 12 видов таких нарушений. Большая их часть относится к категории печеночных. Связаны со снижением или отсутствием активности у ферментов, ускоряющих распад или образование гликогена, либо с проблемами в регуляции функциональности энзимных систем.

При печеночных формах нарушается процесс поддержания уровня сахара в крови:

  • При болезни Гирке (тип I) гликоген заполняет гепатоциты и почечные канальца. Реакция на гормоны глюкагон и адреналин отсутствует, в крови наблюдается гипогликемия. Причина в генетических дефектах глюкоза-6-фосфатазы, которая обеспечивает выход сахара в кровь после ее высвобождения из ткани почек и печени. Без лечения внутренние органы гипертрофируются, что сказывается на пропорциях тела. Во избежание истощения интервалы между кормлениями ребенка не должны превышать 1—2 часа.
  • Болезнь Помпе (II типа) характеризуется фатальными последствиями. Проявляется с первых дней жизни ребенка. Постепенно мышечная система отстает в  развитии и росте.
  • Болезнь Кори (тип III) — распространенный гликогеноз, для которой характерно более легкое течение по сравнению с типом I. Гипертрофии подвергается миокард. Больной страдает от аритмии, нарушенного кровообращения. Адекватное лечение не гарантирует отсутствия частичных параличей и мышечной слабости.
  • Гликогеноз IV типа (болезнь Андерсена). Сопровождается увеличением печени, селезенки, развитием желтушности склер и кожи, увеличением живота, некрозами тканей печени.
  • При синдроме Мак-Ардля (тип V, сугубо мышечный) — аутосомно-рецессивной патологии человек плохо переносит даже самые незначительные виды физической нагрузки хотя скелетные мышцы содержат достаточное количество аномального гликогена.

Агликогеноз — болезнь, при которой в тканях печени гликогена остается очень мало. При таком состоянии возможна гипогликемическая кома. Ребенок с гликогенозом 0 типа не растет, отстает в физическом развитии. Характерным симптомом являются утренние судороги. Патология совместима с жизнью, но требует частых приемов пищи.

Жизнь человека, который является представителями белковой формы, без углеводов протекает безграмотно и в итоге вредит здоровью. Информация о гликогене одном из представителей этого класса поможет сделать ее более здоровой.

Читайте также: