Восстановление полностью истощенного гликогена - дело непростое. На это часто требуются дни, а не секунды, минуты или часы, необходимые для восстановления метаболической фосфагенной системы и молочной кислоты. На рисунке показан процесс восстановления при трех условиях: (1) у людей на диете с высоким содержанием углеводов; (2) у людей, в диете которых много жиров и белков; (3) у людей без пищи.
Видно, что у людей, в пище которых много углеводов, полное восстановление происходит примерно за 2 дня. И наоборот, у людей, потребляющих много жиров и белков или не принимающих пищу совсем, наблюдается очень небольшое восстановление через 5 дней. Это сравнение свидетельствует о том, что для спортсмена важно: (1) соблюдать высокоуглеводную диету перед истощающим спортивным мероприятием; (2) не подвергаться истощающей физической нагрузке в течение 48 ч до предстоящего мероприятия.
Кроме большого количества углеводов , используемых мышцами во время физической работы, особенно на ранних этапах нагрузки, в качестве источника энергии мышцы используют большое количество жира в форме жирных кислот и ацетоуксусной кислоты и в гораздо меньшей степени - белки в форме аминокислот. Фактически даже в наилучших условиях при длительных спортивных нагрузках, продолжающихся более 4-5 ч, запасы мышечного гликогена истощаются практически полностью и в дальнейшем мало участвуют в обеспечении энергией мышечных сокращений. В этих случаях мышца зависит от других источников энергии, главным образом от жиров.
На рисунке представлены данные об относительном использовании углеводов и жиров в качестве источника энергии во время длительной истощающей физической нагрузки при трех типах диеты: высокоуглеводной, смешанной и богатой жирами. Видно, что в первые секунды или минуты нагрузки основным поставщиком энергии являются углеводы, но ко времени истощения до 60-85% энергии извлекаются из жиров, а не из углеводов.
Не вся энергия углеводов извлекается из запасов мышечного гликогена . На самом деле, почти столько же гликогена хранится в печени, откуда он может выделяться в кровь в форме глюкозы и захватываться мышцами для использования в качестве источника энергии. Кроме того, растворы глюкозы, которые дают пить спортсменам в ходе спортивного мероприятия, могут обеспечить до 30-40% энергии, необходимой во время длительных нагрузок, например при марафонском беге.
Следовательно, при наличии мышечного гликогена и глюкозы крови именно они являются основными питательными веществами, используемыми как источник энергии для интенсивной мышечной активности. Даже в этом случае для обеспечения энергией долговременной тяжелой нагрузки обычно примерно через 3-4 ч после начала работы источником более 50% необходимой энергии являются жиры.
Важность тренировки с максимальной нагрузкой . Один из кардинальных принципов развития мышц во время спортивных тренировок следующий. Сила мышц, функционирующих без нагрузки, даже если они сокращаются бесконечно долго, практически не возрастает. С другой стороны, если мышцы сокращаются в режиме, превышающем 50% максимальной силы сокращения, их сила быстро нарастает, даже если сокращения выполняются лишь несколько раз в день.
Основанные на этом принципе эксперименты по развитию мышц показали, что комплекс упражнений, состоящий примерно из 6 мышечных сокращений с максимальной нагрузкой, выполняемых по 3 раза в день 3 дня в неделю, дает оптимальное увеличение мышечной силы без развития хронического мышечного утомления.
Верхняя кривая на рисунке показывает процентное увеличение силы, которое можно достичь с помощью этой тренирующей программы с максимальной нагрузкой у предварительно нетренированного молодого человека. Видно, что мышечная сила увеличивается примерно на 30% во время первых 6-8 нед, но после этого практически не меняется (плато на кривой). Наряду с этим увеличением силы примерно на такой же процент возрастает мышечная масса, что называется мышечной гипертрофией.
В пожилом возрасте многие люди так мало двигаются , что их мышцы атрофируются в чрезвычайной степени. В этих случаях мышечная тренировка часто увеличивает мышечную силу более чем на 100%.
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,
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.
Весьма часто приходилось слышать подобное утверждение, и какое-то время я и сам верил в него. Однако реальная ситуация с кофеином выглядит с точностью до наоборот. Не так давно практически случайно я наткнулся на патент на изобретение, носящий название «Композиция и способ повышения скорости ресинтеза мышечного гликогена после физической нагрузки». Автором его является Хоули Джон Элан (Австрия). Изобретение относится к применению питательной смеси, содержащей кофеин и углеводы, которая приводит к активации ресинтеза мышечного гликогена после интенсивной физической нагрузки, истощающей запасы гликогена, в первые часы после окончания нагрузки.
В двух словах, его содержание заключается в следующем: после окончания нагрузки наблюдается самая высокая скорость ресинтеза гликогена, то есть максимальное количество принятых углеводов превращается в мышечный гликоген, такой период длится примерно час. Спустя четыре часа скорость ресинтеза гликогена уменьшается вдвое, то есть в это время углеводами лучше не злоупотреблять, так как их массированный прием уже не поможет восстановиться быстрее. Если же к принимаемым углеводам добавить кофеин, то скорость ресинтеза гликогена спустя четыре часа после нагрузки сохраняется такой же высокой, как и в первый час. Само собой, такое обстоятельство приведет к уменьшению общего времени восстановления запасов гликогена, длящегося обычно 24–36 часов. В испытаниях, подтвердивших действенность данного метода, использовался следующий протокол приема углеводов и кофеина. В первом испытании группа велосипедистов принимала углеводы из расчета 1 г/кг массы тела сразу после нагрузки, затем спустя час, два и три часа; во втором испытании те же спортсмены принимали столько же углеводов, но вместе с кофеином, 4 мг/кг массы тела кофеина немедленно после прекращения физической нагрузки и два часа спустя.
Источники кофеина и углеводов
Подходящие источники кофеина (метилксантина) включают как кофеин, полученный синтетическим путем, так и кофеин, присутствующий естественным образом в таких продуктах, как кофе, чай, какао, орех колы, гуарана, мате и другие встречающиеся в природе растительные источники и их смеси. Кофеин для применения в настоящем изобретении предпочтительно является синтетическим и более предпочтительно находится в форме безводного кофеина. Пригодные питательные композиции для применения в настоящем изобретении содержат от 0,001 до 0,5 % по массе кофеина.
Подходящие источники углеводов включают, без ограничения ими, глюкозу, сироп глюкозы, сироп глюкозы-фруктозы, сахарозу, мальтозу, лактозу, фруктозу, мальтодекстрины, крахмалы, олигосахариды и другие полисахариды и их смеси. Пригодные питательные композиции для применения в настоящем изобретении содержат от 1 до 90 % по массе углевода. Питательная композиция для применения в настоящем изобретении может быть в форме напитка, в частности напитка, который готов к употреблению, с 0,001–0,5 % по массе кофеина и 1–40 % по массе углевода. Более предпочтительно композиция имеет форму готового к употреблению напитка с 0,01–0,2 % по массе кофеина и 2–25 % по массе углевода. Напитки могут быть негазированными или газированными. Питьевые композиции для применения в настоящем изобретении могут также быть в форме твердого вещества или жидкого концентрата для разведения жидкостью. Питательные композиции для применения в настоящем изобретении могут также быть в форме съедобного твердого вещества, такого как таблетка или питательная плитка, либо в полужидкой форме, такой как гель.
Методы
Восемь тренированных велосипедистов участвовали в исследовании, которое было одобрено Этическим комитетом Мельбурнского королевского технологического института (RMIT University, Мельбурн, Австралия). Каждый субъект участвовал в двух экспериментальных испытаниях с промежутком от 7 до 10 суток. Испытания были рандомизированными и двойными слепыми. Приблизительно за 12–14 часов перед каждым испытанием субъектов направляли в лабораторию для проведения 90-минутных интенсивных сеансов езды на велосипеде (многократные спринты) для истощения запасов мышечного гликогена. Затем субъекты получали стандартизованное питание с низким содержанием углеводов (60 % энергии из жира) и должны были воздерживаться от твердых питательных продуктов в течение последующих 12–14 часов. В течение этого периода воду давали без ограничений. На следующее утро между 06:00 и 07:00 часами субъектов направляли в лабораторию. После периода отдыха в 10 минут в правое предплечье вводили постоянную канюлю и отбирали пробу крови в состоянии покоя. Кожу субъектов подвергали локальной анестезии, чтобы подготовить подкожную ткань и фасции внешней части латеральной широкой мышцы бедра правой ноги субъектов к биопсии мышцы. После получения биопсии давали истощающую физическую нагрузку (субмаксимальная непрерывная езда на велосипеде) для дополнительного истощения запасов мышечного гликогена. Протокол истощающей езды на велосипеде был ранее описан Mclnerney et al. (Mclnerney P., Lessard S.J., Burke L.M., Coffey V.G., Lo Giudice S.L, Southgate R.J., Hawley J.A. Failure to repeatedly supercompensate muscle glycogen stores in highly trained men. Med. Sci. Sports Excer. 37:404-411, 2005). Во время физической нагрузки субъектам обеспечивали свободный доступ к воде без ограничений и вентиляторное охлаждение.
Немедленно по завершении физической нагрузки, пока субъекты еще оставались сидеть на велоэргометре, брали биопсию мышцы и замораживали ее в пределах 15 секунд после последнего сокращения мышцы. После биопсии субъекты сходили с велоэргометра и отдыхали в положении лежа на спине. Во время одного испытания субъекты получали 1 г/кг массы тела углевода немедленно по прекращении физической нагрузки и затем по 1 г/кг массы тела углевода через 60, 120 и 180 минут восстановления (в сумме 4 г/кг массы тела углевода). Во втором испытании субъекты следовали тому же режиму приема углевода, но в дополнение принимали 4 мг/кг массы тела кофеина немедленно по прекращении физической нагрузки и затем через 120 минут во время восстановления. Пробы крови брали через регулярные интервалы на протяжении периода восстановления (0, 30, 60, 90, 120, 180 и 240 минут). Мышечные биопсии брали немедленно после прекращения физической нагрузки и через 1 и 4 часа восстановления. Все пробы мышц хранили перед анализом при –80 °С.
Мышечный гликоген
При истощении уровни мышечного гликогена составляли приблизительно 80 ммоль·кг-1 сухой массы при отсутствии существенных различий между двумя испытаниями (74±21против 76±9 ммоль/кг) для плацебо и кофеина соответственно. После 1 ч восстановления содержание мышечного гликогена возрастало на сходную величину (приблизительно 80 %) в обоих испытаниях (121±9 против 149±18 ммоль/кг сухой массы для плацебо (PL) и кофеина (CAFF) соответственно). Однако после 4 ч восстановления совместный прием кофеина с углеводами приводил к значительно более высоким уровням гликогена (313±26 против 234±20 ммоль/кг сухой массы, Р<0,001). Соответственно, скорости синтеза мышечного гликогена в пределах 1–4 ч были значительно выше (66 %) в CAFF, чем в PL (57,7±7,6 против 38,0±3,2 ммоль/кг/ч; Р<0,05). Соответственно, средняя скорость ресинтеза в течение 4 часов восстановления была значительно выше при использовании CAFF по сравнению с PL (57,71±7,6 против 38,02×3,2 ммоль/кг/ч; Р<0,05; 66 %).
Вывод
Результаты настоящего исследования показывают, что совместный прием кофеина с углеводом приводит к значительно более высоким скоростям ресинтеза мышечного гликогена, по сравнению с приемом одного углевода. Эти результаты являются новыми в области метаболизма мышц и прикладного питания.
Внимание. Размещенные в разделе материалы допускается публиковать полностью либо частично только с обязательным указанием данного источника происхождения публикации.
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 🙂
