Що таке глікоген — опис, ролі та функції

Що таке глікоген? Високомолекулярний вуглевод, полісахарид складу (C6H10O5)n. Іноді його називають тваринним крохмалем, оскільки по будові він дуже схожий на амілопектин – одне з складових цієї речовини. Але, на відміну від нього, у глікогену більш компактна і розгалужена структура. А ще він не дає синього відтінку при фарбуванні йодом. Втім, особливостей і цікавих фактів в цій темі багато, так що про все по порядку.

«Паливо» для організму

Мабуть, саме так простою мовою можна відповісти на питання про те, що таке глікоген. Це складний вуглевод, який складається з ланцюжком сполучених молекул глюкози. Після кожного прийому їжі саме це речовина починає надходити у великій кількості в нашу кров. Організм не може переварити її в повному обсязі, так що він запасає надлишки глюкози у вигляді глікогену.

Взагалі, її кількість дуже нестабільно. Людина може з поснідати прісної вівсянкою на воді, з’їсти яблуко, банан, мандарин, навіть невелику цукерку, потім відправитися в спортзал на тренування, і… По її завершенні рівень глюкози стане таким же, яким був до сніданку, якщо не нижче (залежить від інтенсивності навантажень). Весь цукор, що надійшов у кров разом з перерахованими продуктами, які є природними джерелами солодощі, переработается.

Як це відбувається? При виконанні фізичних вправ рівень глюкози знижується, і організм починає за допомогою ферментів розщеплювати глікоген. Машина їде – бензин витрачається. Людина рухається – глікоген розщеплюється.

Які запаси?

Головним чином, глікоген відкладається у печінці та м’язах. Загальний запас цієї корисної речовини становить приблизно 300-400 грамів. На печінку припадає лише третина.

Варто відзначити, що гликогеновый запас не є таким ємним в калоріях, як ті ж тригліцериди (жири). Але! Для живлення всього організму переробиться в глюкозу може тільки глікоген. І лише той, який міститься не в м’язах, а в гепатоцитах. Це – функціонально-активні епітеліальні клітини печінки.

Збільшивши синтез даного речовини, цілком можна довести концентрацію глікогену до 5-6 % від загальної маси печінки.

Що ж щодо м’язових запасів? Молекули глікогену переробляються в глюкозу тільки для локального споживання. У м’язах запаси накопичуються в менших концентраціях. Зміст може становити як максимум 1 % від їх загальної маси.

До речі, ще в організмі глікоген міститься в нирках, у білих кров’яних клітинах (лейкоцитах) і в гліальних клітинах мозку. Але там його зовсім мало – соті частки відсотка.

Дивіться також:  Балаклава, Крим: відпочинок, пляжі, готелі, визначні пам'ятки, відгуки

Розпад речовини

Про цьому процесі теж варто сказати пару слів.

Розпад глікогену, як і багатьох інших речовин, відбувається під гормональним впливом. Його ініціює адреналін. Він є не тільки потужним стимулятором рецепторів. Адреналін також посилює тканинний обмін, підвищує в крові вміст глюкози, посилює її синтез і позитивно впливає на активність гліколітичних ферментів.

Процес виглядає як складний каскад реакцій. Якщо коротко, то розпад глікогену каталізується фосфорилазой — ферментом з фосфорилазною активністю. А в печінці даний процес стимулює інший гормон – глюкагон. Він секретується а-клітинами підшлункової залози під час голодування.

Метаболізм

Коротко варто розповісти про те, як відбувається цей процес. Глікоген у глюкозу перетворюється допомогою розщеплення. Цей процес запускають ферменти – білкові молекули, що прискорюють хімічні реакції.

Синтез і розпад глікогену здійснюють гормони і нервова система. Також в цьому процесі беруть участь спадкові дефекти ферментів. Саме вони призводять до розвитку синдромів, які іменуються гликогенозами. Вони бувають восьми різних типів:

  • Хвороба Гирке. Викликана недостатністю глюкозо-6-фосфатази.
  • Хвороба Помпі. Рідкісна недуга спадкового характеру, що передається аутосомно-рецессивно. Захворювання пов’язане з пошкодженням м’язових і нервових клітин у всьому організмі.
  • Хвороба Форбса. Викликана недостатністю ферменту амило-1,6-глюкозидази. Захворювання небезпечне тим, що воно супроводжується відкладенням в м’язах, серці та печінці атипового глікогену.
  • Хвороба Андерсена. Даний недуга також відомий як сімейний цироз печінки. Спровокований дефектом ферменту амило-(1,4-1,6)-трансглюкозилазы. Також супроводжується накопиченням горезвісного атипового глікогену.
  • Хвороба Мак-Ардля. Розвивається внаслідок дефекту м’язової фосфорилази.
  • Хвороба Герса. Викликана недостатністю фосфорилази печінки.
  • Хвороба Таруи. Спадковий недуг. Виражається дефіцитом ферменту фосфофруктокиназы, спостережуваними в м’язових тканинах.
  • Хвороба Хага. Характеризується порушенням транспорту глюкози.

Людина з будь-яким недугою з перерахованих змушений за життя дотримуватися особливої дієти. Адже що таке глікоген? Основним джерелом нашої енергії, що виробляється з речовин, що надходять в організм щодня. Тому важливо регулювати цей процес з урахуванням свого захворювання, щоб не завдати собі шкоди.

Поповнення запасів

У продовження теми щодо того, що таке глікоген, хотілося б розповісти про важливість своєчасного поповнення в організмі запасів даного речовини. Це необхідно, адже мова йде про головному джерелі енергії, що забезпечує м’язову активність.

Тому перед тренуваннями потрібно їсти їжу з високим вмістом вуглеводів. Якщо не поснідати як слід, то в процесі тренування організм витратить всі запаси, зосереджені в печінці, і ще «візьме» з м’язів, що відіб’ється на їх зменшення і погіршення результативності спортсмена. А хіба це – мета занять спортом?

Дивіться також:  Де знаходиться Азовське море: вибираємо місце відпочинку

До того ж вуглеводна їжа не лише покращує обмін глікогену і збільшує енергетичний потенціал м’язи, але ще й позитивно впливає на загальну працездатність.

Функції м’язового глікогену

На них хотілося б загострити увагу. Поглиблення в біохімію процесів синтезу – це дуже складна тема, а от практична інформація і для сприйняття легше, і в цілому корисніше. Отже ось, для чого потрібен глікоген:

  • Для здійснення м’язами енергетичних функцій, основними з яких є розтягування і скорочення.
  • Для візуального ефекту їх наповненості.
  • Для активації процесу синтезу білка. Кажучи простою мовою – для будівництва нових м’язів, нарощування їх маси. Якщо у клітинах не буде «палива», то структури просто не зможуть утворитися. Їм буде з чого формуватися. Ось, чому низьковуглеводні дієти такі неефективні. Якщо буде мало вуглеводів, то і глікоген в клітинах не відновиться. А значить, м’язи «сожгутся» разом з жиром.

Навіть по зовнішньому вигляду можна визначити, заповнене гликогеновое депо чи ні. Якщо так, то м’язи виглядають дутими і об’ємними, а не плоскими. Все тому, що в саркоплазму (цитоплазма гладком’язових клітин) присутні гранули глікогену. Кожна з них притягує до себе в середньому по 3 грами води і утримує їх згодом. Все це і створює ефект наповненості м’язів.

Компенсація

На відновлення глікогену впливають два головні чинники – виснаження його запасів на тренуваннях (або просто в ході активної життєдіяльності) і раціон харчування.

Повне відновлення його запасів відбувається протягом 12-48 годин. Все індивідуально. Але, як би там не було, рекомендується тренувати кожну групу м’язів після закінчення максимального проміжку. Таке рішення позитивно позначиться на компенсації запасів речовини і збільшення горезвісного депо.

В рамках таких тренувань м’язи успішно «закисляются» продуктами анаеробного гліколізу. Підхід якогось вправи триває 20-30 секунд з підйомним для спортсмена вагою. «Закислення» проявляється у відчутті печіння в м’язах.

Надлишок вуглеводів – до чого веде?

Одного разу був проведений цікавий експеримент – дослідження Acheson et. al., 1982. Було кілька випробуваних, організми яких довели до повного розщеплення та розпаду глікогену (виснажили, коротше кажучи).

Потім протягом трьох днів їм давали по 700-900 грам вуглеводів. Знадобилося всього дві доби, щоб почав накопичуватися жир. Так що вуглеводи є треба, але в помірній кількості, бо гликогеновое депо не є бездонною бочкою.

Дивіться також:  Вікова психологія - особливості розвитку людини і цікаві факти

У кого потреба в гликогене вище?

Вона відрізняється в залежності від особливостей організму того чи іншої людини. От у яких випадках потреба у гликогене підвищується:

  • Якщо людина веде активний спосіб життя, займається спортом або виконує велику кількість одноманітних маніпуляцій. В останньому випадку м’язи страждають від нестачі кровонаповнення.
  • Якщо робота людини передбачає активну розумову діяльність. Що таке глікоген? Енергія, яка і в клітинах мозку міститься теж. Чим інтенсивніше мозкова діяльність, тим швидше вона витрачається. Запаси треба поповнювати.
  • Якщо людина обмежений у харчуванні з тих чи інших причин. Діабетики, наприклад, їм багато чого заборонено. Але в гликогене вони також потребують. Однак організм його, як правило, недоотримує, внаслідок чого переробляє свої запаси.

У кого потреба в гликогене нижче?

Є також люди, яким не слід стежити за поповненням енергетичних запасів, а намагатися не переборщувати в плані вживання вуглеводів. Це стосується кожного, хто:

  • Звик вживати багато цукровмісних продуктів. Тобто відчайдушних ласунів.
  • Потерпає від хронічно підвищеного рівня цукру в крові.
  • Має проблеми з печінкою.
  • Страждає порушенням ферментативної діяльності.

Що потрібно їсти?

Вище було досить розказано про глікогени. Що це таке – ясно, тепер хотілося б поговорити про їх безпосередніх джерелах. Отже, ось чому необхідно урізноманітнити свій раціон, щоб не турбуватися про повноцінної виробленню «палива»:

  • Банани. Поживні ситні фрукти. В одному середньому плоді – 150 калорій і цілих 40 вуглеводів. Також фрукт багатий вітамінами С і Е, бета-каротином і холіном, поліпшує пам’ять.
  • Хурма. Цей соковитий оранжевий плід багатий моносахаридами і вітаміном С (до 55% вмісту). На 100 грам хурми припадає менше 70 калорій, а вуглеводів – 15.3.
  • Фініки. Це джерело як глікогену, так і харчових волокон, які нормалізують роботу шлунково-кишкового тракту. Досить-таки калорійна солодкість – в 100 грамах міститься трохи більше 290 Ккал. Але і кількість вуглеводів наближається до 70.

Природно, це не все. До насиченим вуглеводами продуктів відносяться злакові і бобові, яблука, капуста, цільнозернові крупи, кабачки, морква, селера, кукурудза, хліб з борошна грубого помелу, апельсини, картопля, макаронні вироби, помідори. Якщо не хочеться вираховувати калорії і співвідношення Б/Ж/У, то достатньо просто перейти на здорове харчування і є більше каш, фруктів і овочів.