النباتات قادرة على تخزين الجليكوجين. الجليكوجين - وظائفه ودوره في عضلات وكبد الإنسان. كيف يؤثر الجليكوجين على بناء العضلات

لدي سؤال مثير للاهتمام - ولكن ماذا لو كان هناك تدريب قوة على الجزء العلوي من الجسم (الصدر / الظهر / الذراعين ...) ، أي أن الساقين غير متورطتين ، على التوالي ، وبقي احتياطي الجليكوجين فيها ، وبعد تمرين القوة ذهبت على جهاز الجري ، ثم لن "تحترق" الدهون ، إلى. ترك الجليكوجين في الساقين ، وهذا ما سيستخدمه الجسم ، أليس كذلك؟»

ما هو الجليكوجين؟

الجليكوجينهو شكل تخزين الكربوهيدرات في الجسم. يتم تخزين الجليكوجين بشكل رئيسي في الكبد والعضلات. الكبد مسؤول عن عدد كبير من الوظائف المهمة ، بما في ذلك. وللتمثيل الغذائي للكربوهيدرات. يكون تركيز الجليكوجين في الكبد أعلى منه في العضلات (10٪ مقابل 2٪ من وزن أنسجة الأعضاء) ، ولكن لا يزال يوجد المزيد من الجليكوجين في العضلات ، لأن كتلتها أكبر. بالمناسبة ، الأنسجة والأعضاء الأخرى في الجسم - المخ والكلى والقلب وما إلى ذلك تحتوي أيضًا على مخازن الجليكوجين ، لكن العلماء لم يتوصلوا إلى استنتاج نهائي فيما يتعلق بوظائفهم.يؤدي الجليكوجين في الكبد والعضلات الهيكلية وظائف مختلفة.

الجليكوجين من الكبدفي الغالب لتنظيم مستويات السكر في الدمأثناء الصيام ، نقص السعرات الحرارية.

الجليكوجين من العضلاتيوفر الجلوكوز لألياف العضلات أثناء تقلص العضلات.

تبعا لذلك ، ينخفض ​​محتوى الجليكوجين في الكبد أثناء الصيام ، ونقص السعرات الحرارية ، كما ينخفض ​​محتوى الجليكوجين العضلي أثناء التدريب في العضلات "العاملة". ولكن هل هو فقط في العضلات "العاملة"؟

عمل الجليكوجين والعضلات.

كانت هناك العديد من الدراسات ( في نهاية المقال ، سأترك رابطًا لمراجعة كاملة لجميع المصادر) ، والتي تم خلالها إجراء خزعة للعضلات الهيكلية بعد أداء نشاط بدني مكثف في مجموعة من المتطوعين. وجد أنه في العضلات "العاملة" ينخفض ​​مستوى الجليكوجين بشكل ملحوظ أثناء التمرين ، بينما يظل مستوى الجليكوجين في العضلات غير النشطة دون تغيير. بالمناسبة ، يرتبط التحمل ارتباطًا مباشرًا بمستويات الجليكوجين في العضلات ، ويتطور التعب عندما يتم استنفاد مخازن الجليكوجين في العضلات النشطة ( لذلك لا تنس أن تأكل قبل التمرين لمدة ساعتين لإظهار النتيجة القصوى).

رقم التسجيل: P No. 015125/01

اسم تجاري:
GlucaGen® 1 mg HypoKit (GlucaGen ® 1 mg HypoKit)

الاسم الدولي غير المسجل الملكية (نزل):
جلوكاجون

شكل جرعات
Lyophilisate لمحلول الحقن

مُجَمَّع:

المادة الفعالة: هيدروكلوريد الجلوكاجون المعدل وراثيا - 1 مجم (يتوافق مع 1 وحدة دولية).

سواغ
مونوهيدرات اللاكتوز ، ماء للحقن. (قد تشتمل التركيبة أيضًا على حمض الهيدروكلوريك و / أو هيدروكسيد الصوديوم المستخدم في تصنيع الدواء لضبط الرقم الهيدروجيني).

وصف
مسحوق مجفف بالتجميد أو كتلة بيضاء مسامية. عند إذابته في المذيب المزود لمدة دقيقة واحدة ، يتم تكوين محلول شفاف عديم اللون.

مجموعة العلاج الدوائي
وسائل لعلاج نقص السكر في الدم.

كود ATX: H04AA01.

الخصائص الدوائية

يحتوي GlucaGen® 1 mg HypoKit على جلوكاجون بشري معدل وراثيًا ، وهرمون بروتين ببتيد ، ومضاد للأنسولين الفسيولوجي يشارك في تنظيم استقلاب الكربوهيدرات. يزيد الجلوكاجون من تكسير الجليكوجين في الكبد إلى جلوكوز 6 فوسفات (تحلل الجلوكوجين) ، مما يؤدي إلى زيادة تركيز الجلوكوز في الدم. الجلوكاجون غير فعال في علاج المرضى الذين استنفد مخزون الجليكوجين في الكبد. لهذا السبب ، فإن الجلوكاجون له تأثير ضئيل أو معدوم في علاج المرضى الصائمين أو المرضى الذين يعانون من قصور الغدة الكظرية أو نقص السكر في الدم المزمن أو نقص السكر في الدم الناجم عن الكحول. على عكس الأدرينالين ، ليس للجلوكاجون أي تأثير على فسفوريلاز العضلات ، وبالتالي لا يمكنه تعزيز نقل الكربوهيدرات من العضلات الهيكلية الغنية بالجليكوجين.

يحفز الجلوكاجون إطلاق الكاتيكولامينات. في حالة وجود ورم القواتم ، يمكن أن يثير الجلوكاجون إطلاق كمية كبيرة من الكاتيكولامينات بواسطة الورم ، مما يؤدي إلى ارتفاع حاد في ضغط الدم. يقلل الجلوكاجون من انقباض العضلات الملساء في الجهاز الهضمي. يبدأ عمل الدواء بعد دقيقة واحدة من الحقن في الوريد ، ومدة الدواء 5-20 دقيقة ، حسب الجرعة والعضو.

في علاج نقص السكر في الدم الشديد ، عادة ما يتم ملاحظة تأثير الجلوكاجون على جلوكوز الدم في غضون 10 دقائق.

الدوائية. يبلغ معدل التصفية الأيضية للجلوكاجون في البشر حوالي 10 مل / كجم / دقيقة. يتم استقلاب الجلوكاجون إنزيميًا في بلازما الدم وفي الأعضاء التي يتوزع فيها. المواقع الرئيسية لاستقلاب الجلوكاجون هي الكبد والكلى ، وتبلغ مساهمة كل عضو في المعدل الإجمالي للتصفية الأيضية حوالي 30٪. عمر النصف للجلوكاجون هو 3-6 دقائق.

مؤشرات للاستخدام

حالات نقص سكر الدم الشديدة (انخفاض نسبة السكر في الدم) التي تحدث في مرضى السكري بعد حقن الأنسولين أو تناول أقراص سكر الدم.

الموانع:

زيادة الحساسية الفردية للجلوكاجون أو أي مكون آخر من مكونات الدواء ؛ ارتفاع السكر في الدم. ورم القواتم

استخدم أثناء الحمل والرضاعة

لا يعبر الجلوكاجين حاجز المشيمة البشري ويمكن استخدامه لعلاج نقص السكر في الدم الحاد أثناء الحمل. عند وصف الدواء أثناء الرضاعة الطبيعية ، لم يلاحظ أي خطر على الطفل.

الجرعة وطريقة الاستعمال

لتحضير محلول الحقن ، يتم إذابة 1 مجم (1 وحدة دولية) من lyophilisate في 1 مل من المذيب. يمكن إعطاء المحلول الناتج تحت الجلد أو في العضل أو في الوريد. في شكل الجرعات هذا ، يتم إعطاء GlucaGen 1 mg HypoKit تحت الجلد أو في العضل. إعطاء الدواء من قبل العاملين في المجال الطبي

أدخل 1 مجم (البالغين والأطفال الذين يزيد وزنهم عن 25 كجم أو 6-8 سنوات) أو 0.5 مجم (الأطفال الذين يقل وزنهم عن 25 كجم أو أقل من 6-8 سنوات) تحت الجلد أو العضل أو الوريد. عادة ما يستعيد المريض وعيه في غضون 10 دقائق بعد تناول الدواء. بعد أن يستعيد المريض وعيه ، يجب إعطاؤه طعامًا غنيًا بالكربوهيدرات لمنع عودة نقص السكر في الدم. إذا لم يستعد المريض وعيه في غضون 10 دقائق ، فيجب إعطاؤه جلوكوز في الوريد. إعطاء الدواء للمريض من قبل الأقارب أو الأصدقاء المقربين لمريض السكري يجب أن يدرك أنه إذا أصيب برد فعل شديد لنسبة السكر في الدم ، فإنه يحتاج إلى عناية طبية. إذا أصيب مريض السكري بنقص حاد في السكر في الدم وغير قادر على تناول السكر ، فيجب على الأقارب أو الأصدقاء إعطائه حقنة GlucaGen 1 mg HypoKit. أدخل 1 مجم (البالغين والأطفال الذين يزيد وزنهم عن 25 كجم) أو 0.5 مجم (الأطفال الذين يقل وزنهم عن 25 كجم أو أقل من 6-8 سنوات) تحت الجلد أو في الجزء العلوي الخارجي من عضلات الفخذ. عادة ما يستعيد المريض وعيه في غضون 10 دقائق بعد تناول الدواء. بعد أن يستعيد المريض وعيه ، يجب إعطاؤه السكر لمنع عودة نقص السكر في الدم. يحتاج جميع المرضى الذين يعانون من نقص سكر الدم الشديد إلى عناية طبية.

تحضير الحل:

1. قم بإزالة الغطاء البرتقالي من القارورة والطرف الواقي للإبرة من المحقنة ؛

2. ثقب السدادة المطاطية للقارورة التي تحتوي على GlucaGen lyophilisate بإبرة وحقن كل السائل الموجود في المحقنة في القارورة.

3. دون إزالة الإبرة من القارورة ، قم بهز القارورة برفق حتى يذوب GlucaGen تمامًا ويتشكل محلول صافٍ.

4. تأكد من دفع المكبس بالكامل للأمام. اسحب كل المحلول في حقنة. يجب مراقبتها
حتى لا يخرج المكبس من المحقنة.

5. حرر الهواء من المحقنة وحقنها.

اعراض جانبية

الآثار الجانبية الشديدة نادرة جدا. من جانب الجهاز الهضمي: في بعض الأحيان قد يحدث غثيان وقيء ، خاصة عند تناول جرعة تزيد عن 1 مجم ، أو عند تناول الدواء بسرعة (في أقل من دقيقة واحدة). من جانب الجهاز القلبي الوعائي: عدم انتظام دقات القلب على المدى القصير ، زيادة عابرة في ضغط الدم.

من جهاز المناعة: فرط الحساسية بما في ذلك صدمة الحساسية.

لم يتم تسجيل آثار جانبية تشير إلى سمية مستحضر GlucaGen. إذا كان المريض يعاني من أي ردود فعل سلبية ، بما في ذلك تلك غير المذكورة أعلاه ، ولكن في رأيه ناتجة عن استخدام عقار GlucaGen 1 mg HypoKit ، يجب عليه إبلاغ طبيبه بهذا.

جرعة مفرطة:

قد تسبب جرعة زائدة من GlukaGen 1 mg HypoKit الغثيان والقيء والإسهال ونقص بوتاسيوم الدم وعدم انتظام دقات القلب وارتفاع ضغط الدم. العلاج عرضي. من الضروري مراقبة مستوى البوتاسيوم باستمرار وتصحيحه إذا لزم الأمر. استخدام إدرار البول القسري وغسيل الكلى غير فعال. في حالة القيء - معالجة الجفاف وتجديد فقدان البوتاسيوم.

التفاعل مع الأدوية الأخرى

على خلفية حاصرات بيتا ، يمكن أن يؤدي تناول GlucaGen 1 mg HypoKit إلى عدم انتظام دقات القلب الشديد وزيادة ضغط الدم. الأنسولين: عمل الجلوكاجون هو عكس عمل الأنسولين (مضاد الأنسولين للجلوكاجون). الإندوميتاسين: عند استخدامه معًا ، قد يفقد الجلوكاجون قدرته على رفع مستويات السكر في الدم وحتى التسبب في نقص السكر في الدم. الوارفارين: عند تناوله بشكل مشترك ، قد يعزز الجلوكاجون تأثير الوارفارين المضاد للتخثر.

تعليمات خاصة

بعد تناول GlucaGen 1 mg HypoKit ، من الضروري التحكم في محتوى الجلوكوز في بلازما الدم.

GlucaGen 1 mg HypoKit له تأثير ارتفاع السكر في الدم فقط في وجود الجليكوجين في الكبد ، لذلك سيكون غير فعال في مرضى الصيام ، وفي المرضى الذين يعانون من قصور الغدة الكظرية ونقص السكر في الدم المزمن ، وأيضًا إذا كان نقص السكر في الدم ناتجًا عن الإفراط في استهلاك الكحول.

يجب توخي الحذر عند استخدام GlucaGen 1 mg HypoKit في المرضى الذين يعانون من ورم الأنسولين أو الجلوكاجونوما.

يجب على مريض السكري الالتزام الصارم بالتوصيات الطبية التي تهدف إلى الوقاية من حالات نقص السكر في الدم. لا تستخدم المحلول إذا كان يشبه الهلام أو إذا لم يذوب المسحوق تمامًا. الزجاجة لها غطاء بلاستيكي واقي ومقاوم للحرارة مع رمز لوني. من أجل إذابة مسحوق GlucaGen 1 mg HypoKit ، يجب عليك إزالة الغطاء البلاستيكي. في حالة فقدها أو فقدها عند شراء القارورة ، قم بإعادتها إلى الصيدلية.

شكل الافراج:

Lyophilisate لمحلول للحقن 1 مجم في قوارير كاملة مع مذيب في محاقن يمكن التخلص منها بسعة 1 مل.
1 زجاجة مع مسحوق مجفف بالتجميد (lyophilisate) وحقنة واحدة مع مذيب في علبة بلاستيكية.

شروط التخزين:

القائمة B. يجب تخزين GlucaGen (في شكل مسحوق) عند درجة حرارة لا تزيد عن 25 درجة مئوية.

لا يجوز التجميد لتجنب إتلاف المحقنة. يجب تخزين قارورة GlucaGen في مكان محمي من الضوء. يجب استخدام محلول GlucaGen 1 mg HypoKit المحضر مباشرة بعد التحضير. لا تقم بتخزين المحلول المُجهز لاستخدامه لاحقًا. تبقي بعيدا عن متناول الأطفال.

الافضل قبل الموعد:

سنتان. لا تستخدم الدواء بعد تاريخ انتهاء الصلاحية المحدد على العبوة.

تُستخدم احتياطيات الجليكوجين بطرق مختلفة اعتمادًا على الخصائص الوظيفية للخلية.

الجليكوجين كبدينهار بانخفاض تركيز الجلوكوز في الدم ، بشكل أساسي بين الوجبات. بعد 12-18 ساعة من الصيام ، تُستنفد مخازن الجليكوجين في الكبد تمامًا.

في عضلاتعادة ما تنخفض كمية الجليكوجين فقط أثناء النشاط البدني - الطويل و / أو الشاق. يستخدم الجليكوجين هنا لتوفير الجلوكوز لعمل الخلايا العضلية نفسها. وبالتالي ، فإن العضلات ، وكذلك الأعضاء الأخرى ، تستخدم الجليكوجين فقط لاحتياجاتها الخاصة.

تعبئة (انهيار) الجليكوجين أو تحلل الجليكوجينيتم تنشيطه عندما يكون هناك نقص في الجلوكوز الحر في الخلية ، وبالتالي في الدم (الجوع ، عمل العضلات). حيث مستوى السكر في الدم"المستهدفة" تدعم فقط كبد، حيث يوجد جلوكوز 6 فوسفاتيز ، والذي يحلل إستر فوسفات الجلوكوز. يمر الجلوكوز الحر المتكون في خلايا الكبد عبر غشاء البلازما إلى الدم.

تشارك ثلاثة إنزيمات بشكل مباشر في تحلل الجليكوجين:

1. فوسفوريلاز الجليكوجين(coenzyme pyridoxal phosphate) - يشق روابط α-1،4-glycosidic مع تكوين الجلوكوز -1 فوسفات. يعمل الإنزيم حتى يتبقى 4 بقايا جلوكوز قبل نقطة التفرع (روابط α1،6).

دور الفسفوريلاز في تعبئة الجليكوجين

2. α (1،4) -α (1،4) -Glucantransferase- إنزيم ينقل جزءًا من ثلاث بقايا جلوكوز إلى سلسلة أخرى بتكوين رابطة α1،4-glycosidic جديدة. في هذه الحالة ، تظل بقايا جلوكوز واحدة ورابط α1،6-glycosidic يسهل الوصول إليه في نفس المكان.

3. Amylo-α1،6-glucosidase, ("شطب"إنزيم) - يحلل رابطة α1،6-glycosidic مع الإصدار مجاناالجلوكوز (غير الفسفوري). نتيجة لذلك ، يتم تشكيل سلسلة بدون فروع ، تعمل مرة أخرى كركيزة للفوسفوريلاز.

دور الإنزيمات في تكسير الجليكوجين

تخليق الجليكوجين

يمكن تصنيع الجليكوجين في جميع الأنسجة تقريبًا ، ولكن توجد أكبر مخازن الجليكوجين في الكبد وعضلات الهيكل العظمي. تراكميلاحظ وجود الجليكوجين في العضلات خلال فترة التعافي بعد التمرين ، خاصة عند تناول الأطعمة الغنية بالكربوهيدرات. تخليق الجليكوجين في الكبد يحدثفقط بعد الوجبات ، مع ارتفاع السكر في الدم. ويرجع ذلك إلى خصائص هيكسوكيناز الكبد (الجلوكوكيناز) ، الذي له ألفة منخفضة للجلوكوز ويمكن أن يعمل فقط بتركيزاته العالية ؛ عند تركيزات الجلوكوز الطبيعية في الدم ، لا يلتقطه الكبد.

تصنع الإنزيمات التالية الجليكوجين مباشرة:

1. فسفوجلوكوموتاز- يحول الجلوكوز 6 فوسفات إلى جلوكوز 1 فوسفات ؛

2. الجلوكوز -1 فوسفات يوريديل ترانسفيراز- إنزيم ينفذ تفاعلًا تخليقيًا رئيسيًا. يتم ضمان عدم رجوع هذا التفاعل عن طريق التحلل المائي لثنائي الفوسفات الناتج ؛

ردود الفعل لتوليف الجلوكوز UDP

3. سينثيز الجليكوجين- يشكل روابط α1،4-glycosidic ويطيل سلسلة الجليكوجين عن طريق ربط C 1 المنشط من UDP-glucose بـ C 4 من بقايا الجليكوجين النهائية ؛

الجليكوجين هو عديد السكاريد الجلوكوز متعدد الفروع الذي يعمل كشكل من أشكال تخزين الطاقة في البشر والحيوانات والفطريات والبكتيريا. هيكل عديد السكاريد هو الشكل الرئيسي لتخزين الجلوكوز في الجسم. في البشر ، يتم إنتاج الجليكوجين وتخزينه بشكل أساسي في خلايا الكبد والعضلات ، ويتم ترطيبه بثلاثة أو أربعة أجزاء من الماء. يعمل الجليكوجين كمخزن ثانوي للطاقة على المدى الطويل ، حيث تكون مخازن الطاقة الأولية عبارة عن دهون موجودة في الأنسجة الدهنية. يتم تحويل الجليكوجين العضلي إلى جلوكوز بواسطة خلايا العضلات ، ويتحول الجليكوجين في الكبد إلى جلوكوز لاستخدامه في جميع أنحاء الجسم ، بما في ذلك الجهاز العصبي المركزي. يشبه الجليكوجين النشا ، وهو بوليمر جلوكوز يعمل كمخزن للطاقة في النباتات. له هيكل مشابه للأميلوبكتين (أحد مكونات النشا) ، ولكنه أكثر تشعبًا وصغرًا من النشا. كلاهما مسحوق أبيض عندما يجف. يحدث الجليكوجين على شكل حبيبات في العصارة الخلوية / السيتوبلازم في العديد من أنواع الخلايا ويلعب دورًا مهمًا في دورة الجلوكوز. يشكل الجليكوجين مخزنًا للطاقة يمكن تعبئته بسرعة لتلبية الحاجة المفاجئة للجلوكوز ، ولكنه أقل ضغطًا من مخازن الطاقة في الدهون الثلاثية (الدهون). في الكبد ، يمكن أن يشكل الجليكوجين ما يصل إلى 5 إلى 6٪ من وزن الجسم (100-120 جم في البالغين). يمكن فقط للأعضاء الأخرى الوصول إلى الجليكوجين المخزن في الكبد. في العضلات ، يكون الجليكوجين منخفض التركيز (1-2٪ من كتلة العضلات). تتأثر كمية الجليكوجين المخزنة في الجسم ، وخاصة في العضلات والكبد وخلايا الدم الحمراء ، بشكل أساسي بالتدريب والتمثيل الغذائي الأساسي وعادات الأكل. تم العثور على كمية صغيرة من الجليكوجين في الكلى وحتى كميات أصغر في بعض الخلايا الدبقية والكريات البيض في الدماغ. يخزن الرحم أيضًا الجليكوجين أثناء الحمل لتغذية الجنين.

بنية

الجليكوجين عبارة عن بوليمر حيوي متفرع يتكون من سلاسل خطية من مخلفات الجلوكوز مع سلاسل أخرى تتفرع كل 8-12 جلوكوز أو نحو ذلك. ترتبط الجلوكوز خطيًا بواسطة روابط α (1 → 4) glycosidic من جلوكوز إلى آخر. ترتبط الفروع بالسلاسل التي يتم فصلها عنها بواسطة روابط α (1 → 6) جليكوسيدية بين الجلوكوز الأول للفرع الجديد والجلوكوز في سلسلة الخلايا الجذعية. بسبب طريقة تصنيع الجليكوجين ، تحتوي كل حبيبة جليكوجين على بروتين جليكوجينين. يتم تخزين الجليكوجين في خلايا العضلات والكبد والدهون في شكل رطب ، يتكون من ثلاثة أو أربعة أجزاء من الماء لكل جزء من الجليكوجين مرتبط بـ 0.45 مليمول من البوتاسيوم لكل جرام من الجليكوجين.

المهام

كبد

مع تناول الطعام الذي يحتوي على الكربوهيدرات أو البروتين وهضمه ، ترتفع مستويات الجلوكوز في الدم ويفرز البنكرياس الأنسولين. يدخل جلوكوز الدم من الوريد البابي إلى خلايا الكبد (خلايا الكبد). يعمل الأنسولين على خلايا الكبد لتحفيز عمل العديد من الإنزيمات ، بما في ذلك الجليكوجين سينثيز. تُضاف جزيئات الجلوكوز إلى سلاسل الجليكوجين طالما بقي كل من الأنسولين والجلوكوز وفيرًا. في هذه الحالة بعد الأكل أو "الشبع" ، يأخذ الكبد جلوكوز من الدم أكثر مما يطلقه. بمجرد هضم الطعام وتبدأ مستويات الجلوكوز في الانخفاض ، ينخفض ​​إفراز الأنسولين ويتوقف تخليق الجليكوجين. عند الحاجة للحصول على الطاقة ، يتم تكسير الجليكوجين وتحويله مرة أخرى إلى الجلوكوز. فسفوريلاز الجليكوجين هو الإنزيم الرئيسي لتفكيك الجليكوجين. لمدة 8-12 ساعة القادمة ، الجلوكوز المشتق من الجليكوجين في الكبد هو المصدر الرئيسي لجلوكوز الدم الذي يستخدمه باقي الجسم للحصول على الطاقة. يعمل الجلوكاجون ، وهو هرمون آخر ينتجه البنكرياس ، إلى حد كبير كإشارة معاكسة للأنسولين. استجابة لمستويات الأنسولين الأقل من الطبيعي (عندما يبدأ الجلوكوز في الدم في الانخفاض إلى ما دون المعدل الطبيعي) ، يتم إفراز الجلوكاجون بكميات متزايدة ويحفز تحلل الجليكوجين (تحلل الجليكوجين) وتكوين الجلوكوز (إنتاج الجلوكوز من مصادر أخرى).

عضلات

يبدو أن الجليكوجين في خلايا العضلات يعمل كمصدر احتياطي مباشر للجلوكوز المتاح لخلايا العضلات. الخلايا الأخرى التي تحتوي على كميات صغيرة تستخدمها أيضًا محليًا. نظرًا لأن خلايا العضلات تفتقر إلى الجلوكوز 6 فوسفاتيز ، وهو مطلوب لأخذ الجلوكوز في الدم ، فإن الجليكوجين الذي تخزنه متاح للاستخدام الداخلي حصريًا ولا يتم توزيعه على الخلايا الأخرى. هذا على عكس خلايا الكبد ، التي تحلل الجليكوجين المخزن بسهولة إلى جلوكوز عند الطلب وترسله عبر مجرى الدم كوقود للأعضاء الأخرى.

قصة

اكتشف كلود برنارد الجليكوجين. وأظهرت تجاربه أن الكبد يحتوي على مادة يمكن أن تؤدي إلى استعادة السكر من خلال عمل "إنزيم" في الكبد. بحلول عام 1857 ، وصف عزل مادة سماها "لا ماتيير جليكوجين" ، أو "مادة مكونة للسكر". بعد فترة وجيزة من اكتشاف الجليكوجين في الكبد ، اكتشف A. Sanson أن الأنسجة العضلية تحتوي أيضًا على الجليكوجين. تم إنشاء الصيغة التجريبية للجليكوجين (C6H10O5) n بواسطة Kekule في عام 1858.

التمثيل الغذائي

تركيب

إن تخليق الجليكوجين ، على عكس تدميره ، هو مادة مفعمة بالحيوية - فهي تتطلب مدخلات من الطاقة. تأتي الطاقة اللازمة لتخليق الجليكوجين من يوريدين ثلاثي الفوسفات (UTP) ، والذي يتفاعل مع الجلوكوز -1 فوسفات لتكوين UDP- الجلوكوز في تفاعل محفز بواسطة UTP-glucose-1-phosphate uridyltransferase. يتم تصنيع الجليكوجين من مونومرات UDP-glucose مبدئيًا بواسطة بروتين الجليكوجينين ، الذي يحتوي على اثنين من مثبتات التيروزين لتقليل نهاية الجليكوجين ، نظرًا لأن الجليكوجينين هو جهاز homodimer. بعد إضافة حوالي ثمانية جزيئات جلوكوز إلى بقايا التيروزين ، يعمل إنزيم الجليكوجين سينثيز تدريجياً على إطالة سلسلة الجليكوجين باستخدام UDP-glucose عن طريق إضافة α (1 → 4) جلوكوز مرتبط. يحفز إنزيم الجليكوجين نقل جزء طرفي من ستة أو سبعة من بقايا الجلوكوز من الطرف غير المختزل إلى مجموعة هيدروكسيل C-6 لبقايا الجلوكوز في عمق الجزء الداخلي لجزيء الجليكوجين. يمكن أن يعمل الإنزيم المتفرع فقط على فرع يحتوي على 11 بقايا على الأقل ، ويمكن نقل الإنزيم إلى نفس سلسلة الجلوكوز أو سلاسل الجلوكوز المجاورة.

تحلل الجليكوجين

يتم شق الجليكوجين من الأطراف غير المختزلة للسلسلة بواسطة إنزيم فسفوريلاز الجليكوجين لإنتاج مونومرات الجلوكوز -1 فوسفات. في الجسم الحي ، يستمر الفسفوريليز في اتجاه تكسير الجليكوجين لأن نسبة الفوسفات إلى الجلوكوز -1 فوسفات عادة ما تكون أكبر من 100. ثم يتم تحويل الجلوكوز -1 فوسفات إلى جلوكوز 6-فوسفات (G6P) عن طريق الفوسفوجلوكوماتاز. لإزالة فروع α (1-6) في الجليكوجين المتفرّع ، هناك حاجة إلى إنزيم إنزيمي خاص لتحويل السلسلة إلى بوليمر خطي. مونومرات G6P الناتجة لها ثلاثة مصائر محتملة: يمكن لـ G6P الاستمرار في مسار تحلل السكر واستخدامه كوقود. يمكن لـ G6P عبور مسار فوسفات البنتوز عبر إنزيم نازعة هيدروجين الجلوكوز 6 فوسفات لإنتاج NADPH والسكريات المكونة من 5 كربون. في الكبد والكلى ، يمكن نزع الفسفرة من G6P إلى الجلوكوز بواسطة إنزيم الجلوكوز 6 فوسفاتيز. هذه هي الخطوة الأخيرة في مسار استحداث السكر.

أهمية سريرية

اضطرابات استقلاب الجليكوجين

الحالة الأكثر شيوعًا التي يصبح فيها استقلاب الجليكوجين غير طبيعي هي التي يمكن أن يتراكم فيها الجليكوجين في الكبد أو ينضب بشكل غير طبيعي بسبب الكميات غير الطبيعية. عادةً ما تؤدي استعادة التمثيل الغذائي الطبيعي للجلوكوز إلى تطبيع عملية التمثيل الغذائي للجليكوجين. في حالة نقص السكر في الدم الناجم عن مستويات الأنسولين الزائدة ، تكون مستويات الجليكوجين في الكبد مرتفعة ، لكن مستويات الأنسولين المرتفعة تمنع انحلال الجليكوجين اللازم للحفاظ على مستويات السكر في الدم الطبيعية. الجلوكاجون هو علاج شائع لهذا النوع من نقص السكر في الدم. تحدث العديد من الأخطاء الفطرية في عملية التمثيل الغذائي بسبب نقص في الإنزيمات اللازمة لتخليق أو تكسير الجليكوجين. وتسمى أيضًا بأمراض تخزين الجليكوجين.

تأثير استنفاد الجليكوجين والقدرة على التحمل

غالبًا ما يعاني الرياضيون لمسافات طويلة مثل عدائي الماراثون والمتزلجين وراكبي الدراجات من استنفاد الجليكوجين ، عندما يتم استنفاد جميع مخازن الجليكوجين في جسم الرياضي تقريبًا بعد ممارسة التمارين لفترات طويلة دون تناول كمية كافية من الكربوهيدرات. يمكن منع استنفاد الجليكوجين بثلاث طرق. أولاً ، أثناء التمرين ، يتم توفير الكربوهيدرات بشكل مستمر بأعلى معدل ممكن للتحويل إلى جلوكوز الدم (مؤشر نسبة السكر في الدم المرتفع). أفضل نتيجة لهذه الإستراتيجية هي استبدال حوالي 35٪ من الجلوكوز المستهلك بمعدلات قلب تزيد عن 80٪ من الحد الأقصى. ثانيًا ، من خلال التدريب على التحمل التكيفي والأنظمة المتخصصة (مثل التدريب المنخفض التحمل بالإضافة إلى النظام الغذائي) ، يمكن للجسم تحديد ألياف العضلات من النوع الأول لتحسين كفاءة استهلاك الوقود وعبء العمل لزيادة نسبة الأحماض الدهنية المستخدمة كوقود.للحفاظ على الكربوهيدرات. ثالثًا ، من خلال استهلاك كميات كبيرة من الكربوهيدرات بعد استنفاد مخازن الجليكوجين من خلال ممارسة الرياضة أو اتباع نظام غذائي ، يمكن للجسم زيادة سعة مخازن الجليكوجين العضلي. تُعرف هذه العملية باسم "تحميل الكربوهيدرات". بشكل عام ، لا يهم مؤشر نسبة السكر في الدم لمصدر الكربوهيدرات ، حيث تزداد حساسية الأنسولين العضلي نتيجة استنفاد الجليكوجين المؤقت.

(6 التقييمات ، متوسط: 5,00 من 5)

لقد حدث أن تم تجاوز مفهوم الجليكوجين في هذه المدونة. استخدمت العديد من المقالات هذا المصطلح ، مما يشير إلى معرفة القراءة والكتابة واتساع نظرة القارئ الحديث. تم كتابة هذه المقالة من أجل وضع النقاط على جميع الأشكال و ، وإزالة "عدم الفهم" المحتمل ومعرفة ما هو الجليكوجين في العضلات. لن تكون هناك نظرية غامضة فيه ، ولكن سيكون هناك الكثير من هذه المعلومات التي يمكن أخذها وتطبيقها.

حول الجليكوجين العضلي

ما هو الجليكوجين؟

الجليكوجين عبارة عن كربوهيدرات معلبة ، مخزون الطاقة في أجسامنا ، يتم تجميعها من جزيئات الجلوكوز ، وتشكل سلسلة. بعد تناول الطعام ، تدخل كمية كبيرة من الجلوكوز إلى الجسم. يخزن جسمنا فائضه لأغراض الطاقة على شكل جليكوجين.

عندما ينخفض ​​مستوى الجلوكوز في الدم في الجسم (بسبب التمرين ، والجوع ، وما إلى ذلك) ، فإن الإنزيمات تكسر الجليكوجين إلى جلوكوز ، ونتيجة لذلك ، يتم الحفاظ على مستواه في المستوى الطبيعي والدماغ والأعضاء الداخلية والعضلات (أثناء التدريب) تلقي الجلوكوز لتكاثر الطاقة.

في الكبد ، إطلاق الجلوكوز الحر في الدم. في العضلات - لإعطاء الطاقة

توجد مخازن الجليكوجين بشكل رئيسي في العضلات والكبد. في العضلات ، يبلغ محتواها 300-400 جرام ، وفي الكبد 50 جرامًا أخرى ، و 10 جرام أخرى تنتقل عبر الدم على شكل جلوكوز حر.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للجليكوجين في الكبد في الحفاظ على مستويات السكر في الدم عند مستوى صحي. تضمن مستودعات الكبد أيضًا الأداء الطبيعي للدماغ (بما في ذلك النغمة العامة). الجليكوجين في العضلات مهم في رياضات القوة ، لأنه. ستساعدك القدرة على فهم آلية تعافيه في تحقيق أهدافك الرياضية.

الجليكوجين في العضلات: نضوبه وتجديده

لا أرى أي فائدة من الخوض في الكيمياء الحيوية لعمليات تخليق الجليكوجين. بدلاً من إعطاء الصيغ هنا ، ستكون المعلومات التي يمكن تطبيقها عمليًا هي الأكثر قيمة.

هناك حاجة إلى الجليكوجين في العضلات:

• وظائف الطاقة في العضلات (الانكماش والتمدد) ،
• التأثير البصري لامتلاء العضلات ،
• لتشغيل عملية تخليق البروتين !!! (بناء عضلات جديدة). بدون طاقة في خلايا العضلات ، يكون نمو الهياكل الجديدة أمرًا مستحيلًا (أي أن هناك حاجة لكل من البروتينات والكربوهيدرات). هذا هو السبب في أن الأنظمة الغذائية منخفضة الكربوهيدرات تعمل بشكل سيء للغاية. القليل من الكربوهيدرات - القليل من الجليكوجين - الكثير من الدهون والكثير من العضلات.

فقط الكربوهيدرات يمكن أن تذهب إلى الجليكوجين. لذلك ، من الضروري الحفاظ على الكربوهيدرات في نظامك الغذائي بنسبة 50٪ على الأقل من إجمالي السعرات الحرارية. من خلال استهلاك المستوى الطبيعي من الكربوهيدرات (حوالي 60٪ من النظام الغذائي اليومي) ، فإنك تحافظ على الجليكوجين الخاص بك إلى الحد الأقصى وتجعل الجسم يؤكسد الكربوهيدرات جيدًا.

إذا امتلأت مستودعات الجليكوجين ، فإن العضلات تكون أكبر بصريًا (ليست مسطحة ، ولكنها ضخمة ، ومضخمة) ، بسبب وجود حبيبات الجليكوجين في حجم الساركوبلازم. في المقابل ، يجذب كل جرام من الجلوكوز 3 جرامات من الماء ويحتفظ بها. هذا هو تأثير الامتلاء - احتباس الماء في العضلات (هذا طبيعي تمامًا).

بالنسبة لرجل يبلغ وزنه 70 كجم ولديه 300 جرام من مخزون الجليكوجين العضلي ، فإن احتياطياته من الطاقة ستكون 1200 كيلو كالوري (1 جرام من الكربوهيدرات يوفر 4 كيلو كالوري) للتكاليف المستقبلية. أنت نفسك تدرك أنه سيكون من الصعب للغاية حرق كل الجليكوجين. ببساطة لا يوجد تدريب بهذه الكثافة في عالم اللياقة البدنية.

من المستحيل استنفاد مخازن الجليكوجين تمامًا في تدريب كمال الأجسام. ستحرق شدة التدريب 35-40٪ من الجليكوجين العضلي. يحدث الإرهاق العميق فقط في الرياضات المتحركة وعالية الكثافة.

يجدر تجديد مخازن الجليكوجين ليس في غضون ساعة واحدة (نافذة البروتين والكربوهيدرات هي أسطورة ، أكثر) بعد التدريب ، ولكن لفترة طويلة تحت تصرفك. لا يهم تحميل جرعات الكربوهيدرات إلا إذا كنت بحاجة إلى استعادة الجليكوجين العضلي من خلال تمرين الغد (على سبيل المثال ، بعد ثلاثة أيام من تفريغ الكربوهيدرات أو إذا كنت تمارس تمارين يومية).

مثال على وجبة غش في حالات الطوارئ لتجديد الجليكوجين

في هذه الحالة ، يجدر إعطاء الأفضلية للكربوهيدرات ذات المؤشر الجلايسيمي المرتفع بكميات كبيرة - 500-800 جم. اعتمادًا على وزن الرياضي (المزيد من العضلات ، المزيد من "الفحم") ، مثل هذا الحمل سوف يجدد مستودعات العضلات على النحو الأمثل .

في جميع الحالات الأخرى ، يتأثر تجديد مخازن الجليكوجين بالكمية الإجمالية للكربوهيدرات التي يتم تناولها يوميًا (لا يهم جزئياً أو في وقت واحد).

يمكنك زيادة حجم مخازن الجليكوجين. مع زيادة اللياقة ، يزداد حجم ساركوبلازم العضلات أيضًا ، مما يعني أنه يمكن وضع المزيد من الجليكوجين فيها. بالإضافة إلى ذلك ، مع مراحل التفريغ والتحميل ، فإنه يسمح للجسم بزيادة احتياطياته بسبب زيادة تعويض الجليكوجين.

تعويض الجليكوجين العضلي

إذن ، إليك العاملان الرئيسيان اللذان يؤثران على استعادة الجليكوجين:

• استنفاد الجليكوجين أثناء التدريب.
• النظام الغذائي (النقطة الأساسية هي كمية الكربوهيدرات).

يحدث التجديد الكامل لمخازن الجليكوجين على فترات لا تقل عن 12-48 ساعة ، مما يعني أنه من المنطقي تدريب كل مجموعة عضلية بعد هذه الفترة من أجل استنفاد مخازن الجليكوجين ، لزيادة مستودعات العضلات وتعويضها بشكل مفرط.

يهدف هذا التدريب إلى "تحميض" العضلات بمنتجات تحلل السكر اللاهوائي ، ويستمر النهج في التمرين من 20 إلى 30 ثانية ، مع وزن صغير في منطقة 55-60٪ من RM إلى "الحرق". هذه هي تمارين الضخ الخفيفة لتطوير احتياطيات الطاقة العضلية (حسنًا ، ممارسة تقنيات التمرين).

للتغذية. إذا اخترت محتوى السعرات الحرارية اليومية بشكل صحيح ونسبة البروتينات والدهون والكربوهيدرات بشكل صحيح ، فسيتم ملء مستودعات الجليكوجين في العضلات والكبد تمامًا. ماذا يعني التحديد الصحيح لمحتوى السعرات الحرارية والماكرو (نسبة B / F / U):

• ابدأ بالبروتين. 1.5-2 جرام بروتين لكل 1 كيلو جرام من الوزن. اضرب عدد جرامات البروتين في 4 واحصل على السعرات الحرارية اليومية للبروتين.
• تواصل مع الدهون. احصل على 15-20٪ من السعرات الحرارية اليومية من الدهون. 1 غرام من الدهون يوفر 9 سعرات حرارية.
• كل شيء آخر يأتي من الكربوهيدرات. ينظمون محتوى السعرات الحرارية الإجمالي (عجز السعرات الحرارية للقطع ، فائض الوزن).

كمثال ، مخطط عملي تمامًا ، سواء لزيادة الوزن أو لفقدان الوزن: 60 (ص) / 20 (ب) / 20 (ز). لا ينصح بتخفيض الكربوهيدرات إلى أقل من 50٪ والدهون أقل من 15٪.

مستودعات الجليكوجين ليست برميلًا بلا قاع. يمكنهم تناول كمية محدودة من الكربوهيدرات. هناك دراسة أجراها أتشيسون وآخرون. al. ، 1982 ، حيث تم استنفاد الجليكوجين بشكل مبدئي ، ثم تم إطعامهم 700-900 جم من الكربوهيدرات لمدة 3 أيام. بعد يومين ، بدأوا عملية تراكم الدهون. الخلاصة: مثل هذه الجرعات الضخمة من الكربوهيدرات التي تصل إلى 700 غرام أو أكثر لعدة أيام متتالية تؤدي إلى تحويلها إلى دهون. الشراهة غير مجدية.

استنتاج

أتمنى أن تكون هذه المقالة قد ساعدتك في فهم مفهوم الجليكوجين العضلي ، وستكون الحسابات العملية مفيدة حقًا في اكتساب جسم جميل وقوي. إذا كان لديك أي أسئلة فلا تتردد في طرحها في التعليقات أدناه!

كن أفضل وأقوى مع

اقرأ مقالات المدونة الأخرى.