Гликоген в мышцах: что это такое за вещество и как его накопить?

Гликогены – это сложные, комплексные углеводы. Благодаря гликогенезу глюкоза, которая поступает в организм с пищей, и образует гликогены.

Синтез глюкагона и инсулина

Гормоны производятся в железах внутренней секреции. Инсулин и глюкагон — в поджелудочной железе: инсулин в β-клетках, глюкагон – в α-клетках островков Лангерганса. Оба гормона имеют белковую природу и синтезируются из предшественников. Инсулин и глюкагон выделяются в противоположных состояниях: инсулин при гипергликемии, глюкагон – при гипогликемии. Полупериод жизни инсулина — 3-4 минуты, его постоянная варьирующая секреция обеспечивает поддержание уровня глюкозы в крови в узких пределах.

Зачем он нужен в печени?

Печень – это важнейший внутренний орган человеческого организма. Под ее руководством происходит множество важнейших функций, без которых бы организм не смог полноценно работать.

Зачем он нужен в печени?

Слаженное функционирование головного мозга возможно благодаря нормальному уровню сахара в организме. Это происходит под четким руководством печени, без нее это было бы невозможно. За счет липогенеза уровень сахара балансируется в пределах нормы.

Зачем он нужен в печени?

Если же уровень сахара в крови снижается, фосфорилаза активизируется, вследствие чего происходит расщепление гликогена. Тогда его скопления просто исчезают из цитозол клеток различных органов. Происходит поступление глюкозы в кровь, благодаря чему организм получает то количество энергии, в котором он нуждается.

Зачем он нужен в печени?

В случае же, если уровень сахара, наоборот, повышается, клетками печени осуществляется синтез и депонирование гликогена.

Зачем он нужен в печени?

к оглавлению ↑

Зачем он нужен в печени?

Что такое гликоген?

Гликоген по своей химической структуре относится к группе сложных углеводов, основу которых составляет глюкоза, только в отличие от крахмала запасается он в тканях животных, в том числе человека. Основным местом, где гликоген запасается человеком является печень, но кроме того, он накапливается и в скелетных мышцах, обеспечивая энергию для их работы.

Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?

Главная роль, которую выполняет вещество — накопление энергии в виде химической связи. При поступлении в организм большого количества углеводов, которое нельзя реализовать в ближайшее время, избыток сахара при участии инсулина, доставляющего глюкозу в клетки, превращается в гликоген, запасающий впрок энергию.

Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?

Общая схема гомеостаза глюкозы

Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?

Обратная ситуация: когда углеводов не хватает, например, во время голодания или после большой физической активности, наоборот, происходит расщепление вещества и превращение его в глюкозу, которая легко усваивается организмом, давая при окислении дополнительную энергию.

Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?

Рекомендации специалистов говорят о минимальной суточной дозе в 100 мг гликогена, однако при активных физических и умственных нагрузках она может быть повышена.

Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?
Что такое гликоген?

Что такое глюкагон?

Ключевые элементы, которые продуцирует поджелудочная железа, – глюкагон и инсулин. Эти элементы относятся к категории биологически активных и поддерживают баланс сахара в крови.

Что такое глюкагон?

Чтобы органы и системы работали нормально, важно следить за объемом глюкозы. После приема пищи содержание сахара в крови меняется.

Читайте также:  Диета Магги меню на каждый день, творожная и яичная диета

Инсулин провоцирует уменьшение объема глюкозы и обеспечивает ее транспортирование в клетки. Этот гормон способствует частичной трансформации сахара. Он преобразуется в гликоген. В итоге вещество скапливается в печени и мышечных тканях в виде запасов. Стоит учитывать, что гликогеновое депо имеет ограниченные размеры. Повышенный объем сахара трансформируется в жировые отложения.

Что такое глюкагон?

Гормон глюкагон помогает трансформировать гликоген в глюкозу при снижении ее параметров. Именно поэтому данный элемент иногда называют гормоном голода.

Что такое глюкагон?

Роль глюкагона в организме, механизм действия

Головной мозг, кишечник, почки, печень – основные потребители глюкозы. Например, центральная нервная система потребляет 4 грамма глюкозы за 1 час. Поэтому очень важно постоянно поддерживать ее нормальный уровень.

Гликоген вещество, которое храниться в основном в печени, это запас около 200 грамм. При недостатки глюкозы или когда требуется дополнительная энергия (физические нагрузки, бег) гликоген распадается, насыщая кровь глюкозой.

Данного хранилища хватает на приблизительно 40 минут. Потому в спорте часто говорят, что жир сгорает только после получасовой тренировки, когда вся энергия в виде глюкозы и гликогена израсходована.

Роль глюкагона в организме, механизм действия

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции – она вырабатывает кишечный сок, который выделяется в 12-перстную кишку и секретирует несколько гормонов, поэтому ее ткань анатомически и функционально дифференцирована. В островках Лангерганса альфа-клетками осуществляется синтез глюкагона. Вещество может синтезироваться другими клетками органов желудочно-кишечного тракта.

Запускают секрецию гормона сразу несколько факторов:

Роль глюкагона в организме, механизм действия
  1. Снижение концентрации глюкозы до критически низких показателей.
  2. Уровень инсулина.
  3. Повышение содержания в крови аминокислот (в частности, аланина и аргинина).
  4. Чрезмерные физические нагрузки (например, во время активных или тяжелых тренировок).

Функции глюкагона связаны с другими важными биохимическими и физиологическими процессами:

  • усиление кровообращения в почках,
  • поддержание оптимального электролитического баланса за счет увеличения скорости выведения натрия, что улучшает деятельность сердечно-сосудистой системы,
  • восстановление ткани печени,
  • активизация выхода клеточного инсулина,
  • увеличение содержания кальция в клетках.
Роль глюкагона в организме, механизм действия

В стрессовой ситуации, при угрозе жизни и здоровью вместе с адреналином проявляются физиологические эффекты глюкагона. Он активно расщепляет гликоген, повышая тем самым уровень глюкозы, активизирует поступление кислорода, чтобы обеспечить мышцы дополнительной энергией. Для поддержания сахарного равновесия глюкагон активно взаимодействует с кортизолом и соматотропином.

Роль глюкагона в организме, механизм действия

Основная информация о значении углеводов

Углеводы питают клетки, наполняя их необходимым клеточным веществом, активизируют защитную функцию организма в борьбе против негативного воздействия внешней среды и помогают организму человека восстанавливаться после тяжёлых заболеваний. Основная функция углеводов в организме человека обусловлена процессами биохимии (это наука о химических элементах, характерных для жизнедеятельности живых организмов и обеспечивающих их нормальное функционирование). Как же они работают? После попадания в организм через пищу углеводы всасываются в кровь, окисляются и образуют энергию.

Другая часть этих химических элементов, не преобразовавшихся в активные, отправляется на реализацию другой функции, препятствующей накоплению кетонов в процессе окисления жиров.

Основная информация о значении углеводов

Благодаря углеводам человек приобретает энергетический запас

Кетоны — это вещества, из которых клетки также берут энергию. Накопление кетонов негативно влияет на функционирование всего организма, так как по сути кетоны — это глюкоза, а её избыток в организме может привести к таким серьёзным заболеваниям, как сахарный диабет, заболевания кожи, желудочно-кишечного тракта и пр.

Читайте также:  8 простых шага для похудения дома – без вреда для здоровья

Функция простых углеводов — строительство клеток. Строительная функция восстанавливает травмированные части клеток, придаёт им силы и является катализатором дальнейшего развития. Ещё одна задача, которую выполняют эти элементы — регуляторная. Простые углеводы регулируют обмен веществ, стимулируют похудение и ускоряют переработку полученных питательных веществ организмом. Расщепление жиров и белков, попадающих в организм — это ферментативная задача инулинов. Именно она помогает распаду белков и жиров на более простые формы, которые легче усваиваются организмом и быстрее всасываются в кровь.

Принцип работы этих веществ следующий: содержащиеся в каких-либо продуктах углеводы попадают в организм. Всасываясь в кровь, они превращаются в глюкозу, которая и является главным производителем энергии. В результате человек чувствует прилив сил и бодрости. Кстати, они являются микронутриентами также, как и жиры, и белки. При переработке в организме они образуют другой вид ткани — гликоген. Когда весь важный гликоген рассасывается по организму, избыточный откладывается между мышцами, в печени, жировой ткани и других внутренних органах, включаясь в работу во время тяжёлых физических нагрузок, сна или приема пищи. Такой запас необходим, иначе все сигнальные системы организма отключатся, он перестанет реагировать на раздражители внешней среды. Затем нужно будет обеспечить поступление новых видов веществ, из которых можно будет набрать силу.

Кроме силы и активности, влиянию углеводов особенно подвержен мозг. Пожалуй, они являются основными элементами для нормального функционирования мозга. В этом случае особенное значение имеет количество потребляемых углеводов — чем их больше, тем более долгосрочный эффект они будут иметь, в противном случае, реакции мозга будут замедленными, сигналы краткими и нечеткими.

Таким образом становится понятно, что практически все органы в организме человека так или иначе зависят от количества поступающих в организм углеводов. Роль углеводов в клетке любого живого организма очень велика. Поэтому и важно, чтобы рацион был сбалансированным и качественным.

Основная информация о значении углеводов

Питание должно быть сбалансированным

Важно. В организм должно поступать достаточно белков, жиров, углеводов и других химических элементов, чтобы он сам мог хорошо функционировать и развиваться.

Биологическая роль гликогена

Глюкоза является для организма главным энергетическим материалом, поддерживающим его основные функции. Печень складирует глюкозу в форме гликогена не столько для своих нужд, сколько для того, чтобы обеспечивать приток глюкозы к другим тканям – главным образом, эритроцитам и мозгу.

Как было сказано выше, клетки мышц, подобно клеткам печени, тоже способны обращать глюкозу в гликоген. Однако гликоген, содержащийся в мышцах, тратится только на мышечную работу. Иными словами, гликоген в мышцах остаётся источником глюкозы лишь для самой клетки, в то время как гликоген, запасённый в печени, после переработки в глюкозу тратится на питание всего организма, а главное — на поддержание в крови нужной концентрации глюкозы.

Гликогеновые запасы и спорт

Гликоген в организме выполняет задачу главного энергоносителя. Он накапливается в печени и мышцах, откуда напрямую попадает в кровеносную систему, обеспечивая нас необходимой энергией (источник — NCBI — Национальный центр биотехнологической информации).

Рассмотрим, как напрямую влияет гликоген на работу спортсмена:

  1. Гликоген быстро истощается благодаря нагрузкам. Фактически за одну интенсивную тренировку можно растратить до 80% всего гликогена.
  2. Это в свою очередь вызывает «углеводное окно», когда организм требует быстрых углеводов, для восстановления.
  3. Под воздействием наполнения мышц кровью, гликогеновое депо растягивается, увеличивается размер клеток, которые могут хранить его.
  4. 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».
  5. Гликоген не влияет на силовые показатели – только на выносливость.
Гликогеновые запасы и спорт

Интересный факт: в углеводное окно можно безболезненно употреблять любое количество сладкого и вредного, так как организм в первую очередь восстанавливает гликогеновое депо.

Читайте также:  Всё, что вам нужно знать о том, что такое глюкоза и зачем она нужна

Взаимосвязь гликогена и спортивных результатов предельно проста. Чем больше повторений – больше истощения, больше гликогена в дальнейшем, а значит, больше повторений в итоге.

Как он влияет на вес тела?

Углеводный обмен в организме зависит от работы, которую осуществляет гликоген в печени. Поэтому для нормального функционирования всего организма уровень этого вещества должен быть в пределах нормы: не больше и не меньше. Крайности никогда не приносят пользы.

Крахмал способен связывать воду. К примеру, на 10 грамм вещества приходится 40 грамм воды. Поэтому во время тренировок теряется не только сам гликоген, но вместе с ним и вода, которая по количеству превышает его в четыре раза. Также и во время быстрых диет, ограничивающих в течение нескольких дней калории, теряется вода. Поэтому быстрое похудение – это не что иное, как самообман.

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.