Гликоген: човешки енергийни резерви - защо е важно да знаем за тях, за да отслабнем? Гликоген в мускулите: практическа информация Растенията могат да съхраняват гликоген 1

Мобилизиране на гликоген (гликогенолиза)

Ролята на ензимите в разграждането на гликогена.


Резервите от гликоген се използват по различен начин в зависимост от функционалните характеристики на клетката.

Чернодробният гликоген се разгражда, когато концентрацията на глюкоза в кръвта намалява, предимно между храненията. След 12-18 часа гладуване запасите от гликоген в черния дроб са напълно изчерпани.

В мускулите количеството гликоген обикновено намалява само по време на физическа активност – продължителна и/или напрегната. Гликогенът тук се използва за осигуряване на глюкоза за работата на самите миоцити. Така мускулите, както и другите органи, използват гликогена само за собствени нужди.

Мобилизирането (разграждането) на гликогена или гликогенолизата се активира при липса на свободна глюкоза в клетката, а оттам и в кръвта (гладуване, мускулна работа). В същото време нивото на кръвната глюкоза "целенасочено" поддържа само черният дроб, който има глюкозо-6-фосфатаза, която хидролизира фосфатния естер на глюкозата. Свободната глюкоза, образувана в хепатоцита, преминава през плазмената мембрана в кръвта.

  1. Гликоген фосфорилаза (коензим пиридоксал фосфат) - разцепва α-1,4-гликозидните връзки, образувайки глюкозо-1-фосфат. Ензимът работи, докато останат 4 глюкозни остатъка преди точката на разклоняване (α1,6-връзки);
  2. α(1,4)-α(1,4)-глюкантрансфераза е ензим, който прехвърля фрагмент от три глюкозни остатъка към друга верига с образуването на нова α1,4-гликозидна връзка. В същото време един глюкозен остатък и "отворена" достъпна α1,6-гликозидна връзка остават на същото място;
  3. Амило-α1,6-глюкозидаза, ("разклоняващ" ензим) - хидролизира α1,6-гликозидната връзка с освобождаване на свободна (нефосфорилирана) глюкоза. В резултат на това се образува верига без разклонения, отново служеща като субстрат за фосфорилазата.

Гликогенът може да се синтезира в почти всички тъкани, но най-големите запаси от гликоген се намират в черния дроб и скелетните мускули.

Натрупването на гликоген в мускулите се отбелязва по време на периода на възстановяване след работа, особено при ядене на храни, богати на въглехидрати.

В черния дроб гликогенът се натрупва само след хранене, с хипергликемия. Такива разлики между черния дроб и мускулите се дължат на наличието на различни изоензими на хексокиназата, която фосфорилира глюкозата в глюкозо-6-фосфат. Черният дроб се характеризира с изоензим (хексокиназа IV), който получи собственото си име - глюкокиназа. Разликите на този ензим от други хексокинази са:

  • нисък афинитет към глюкозата (1000 пъти по-малко), което води до улавяне на глюкоза от черния дроб само при висока концентрация в кръвта (след хранене),
  • реакционният продукт (глюкоза-6-фосфат) не инхибира ензима, докато хексокиназата в други тъкани е чувствителна към такова влияние. Това позволява на хепатоцита да улови повече глюкоза за единица време, отколкото може да оползотвори веднага.

Поради особеностите на глюкокиназата, хепатоцитът ефективно улавя глюкозата след хранене и впоследствие я метаболизира във всяка посока. При нормални концентрации на глюкоза в кръвта тя не се поема от черния дроб.

Следните ензими директно синтезират гликоген:

Фосфоглюкомутаза

Фосфоглюкомутаза - превръща глюкозо-6-фосфата в глюкозо-1-фосфат.

Глюкозо-1-фосфат уридилтрансфераза

Реакции за синтеза на UDP-глюкоза.


Глюкозо-1-фосфат уридилтрансферазата е ензим, който извършва ключова реакция на синтез. Необратимостта на тази реакция се осигурява от хидролизата на получения дифосфат.

гликоген синтаза


Гликоген синтаза - образува α1,4-гликозидни връзки и удължава гликогеновата верига чрез свързване на активирана C 1 UDP-глюкоза към C 4 на крайния гликогенов остатък.

Амило-α1,4-α1,6-гликозилтрансфераза

Роля на гликоген синтазата и гликозилтрансферазата в синтеза на гликоген.


Амило-α1,4-α1,6-гликозилтрансфераза, ензим за "разклоняване на гликоген", прехвърля фрагмент с минимална дължина от 6 глюкозни остатъка към съседна верига, за да образува α1,6-гликозидна връзка.

Синтезът и разграждането на гликогена са реципрочни

Активност на метаболизма на гликогена в зависимост от условията

Промени в активността на ензимите на метаболизма на гликогена в зависимост от условията.


Активността на ключовите ензими на метаболизма на гликогена, гликоген фосфорилазата и гликоген синтазата, варира в зависимост от наличието на фосфорна киселина в ензима - те са активни във фосфорилирана или дефосфорилирана форма.

Добавянето на фосфати към ензима се произвежда от протеин кинази, източникът на фосфор е АТФ:

  • гликоген фосфорилазата се активира след добавяне на фосфатна група;
  • гликоген синтазата след добавянето на фосфат се инактивира.

Скоростта на фосфорилиране на тези ензими се увеличава след излагане на клетката на адреналин, глюкагон и някои други хормони. В резултат на това епинефринът и глюкагонът предизвикват гликогенолиза чрез активиране на гликоген фосфорилазата.

Например,

  • по време на мускулна работа адреналинът предизвиква фосфорилиране на интрамускулните ензими на метаболизма на гликогена. В резултат на това се активира гликоген фосфорилазата и се инактивира синтазата. В мускула гликогенът се разгражда, образува се глюкоза, която осигурява енергия за мускулна контракция;
  • по време на гладуване глюкагонът се секретира от панкреаса в отговор на намаляване на кръвната захар. Той действа върху хепатоцитите и предизвиква фосфорилиране на ензимите на метаболизма на гликогена, което води до гликогенолиза и повишаване на кръвната захар.

Начини за активиране на гликоген синтазата

Алостеричното активиране на гликоген синтазата се осъществява от глюкозо-6-фосфат.

Друг начин за промяна на активността му е химичната (ковалентна) модификация. Когато се прикрепи фосфат, гликоген синтазата спира да работи, т.е. активна е в дефосфорилирана форма. Отстраняването на фосфата от ензимите се извършва от протеинови фосфатази. Инсулинът действа като активатор на протеин фосфатазите - в резултат на това увеличава синтеза на гликоген.

В същото време инсулинът и глюкокортикоидите ускоряват синтеза на гликоген чрез увеличаване на броя на молекулите на гликоген синтазата.

Начини за активиране на гликоген фосфорилазата

Скоростта на гликогенолизата е ограничена само от скоростта на гликоген фосфорилазата. Дейността му може да се промени по три начина:

  • ковалентна модификация;
  • калций-зависима активация;
  • алостерично активиране от AMP.

Ковалентна модификация на фосфорилазата

Аденилат циклаза активиране на гликоген фосфорилаза.


Под действието на определени хормони върху клетката, ензимът се активира чрез механизма на аденилатциклазата, което е така наречената каскадна регулация. Последователността от събития в този механизъм включва:

  1. Една хормонална молекула (адреналин, глюкагон) взаимодейства с неговия рецептор;
  2. Активният хормон-рецепторен комплекс действа върху мембранния G-протеин;
  3. G-протеинът активира ензима аденилат циклаза;
  4. Аденилат циклазата превръща АТФ в цикличен АМФ (сАМР) - втори посредник (месинер);
  5. cAMP алостерично активира ензима протеин киназа А;
  6. Протеин киназа А фосфорилира различни вътреклетъчни протеини:
    • един от тези протеини е гликоген синтаза, неговата активност се инхибира,
    • друг протеин е фосфорилаза киназа, която се активира при фосфорилиране;
  7. Фосфорилаза киназата фосфорилира гликоген фосфорилаза b, която се превръща в активна фосфорилаза a;
  8. Активната гликоген фосфорилаза "а" разцепва α-1,4-гликозидните връзки в гликогена, за да образува глюкозо-1-фосфат.

В допълнение към хормоните, които влияят върху активността на аденилатциклазата чрез G-протеини, има и други начини за регулиране на този механизъм. Например, след излагане на инсулин се активира ензимът фосфодиестераза, който хидролизира сАМР и следователно намалява активността на гликоген фосфорилазата.

Активирането от калциеви йони се състои в активирането на фосфорилаза киназа не от протеин киназа, а от Ca 2+ йони и калмодулин. Този път действа чрез иницииране на калциево-фосфолипидния механизъм. Този метод се оправдава, например, по време на мускулна тренировка, ако хормоналните влияния чрез аденилатциклаза са недостатъчни, но Ca 2+ йони навлизат в цитоплазмата под въздействието на нервни импулси.

Процесите на изгаряне на мазнини и мускулен растеж зависят от много фактори, включително гликоген. Как се отразява на тялото и резултата от тренировката, какво трябва да се направи, за да се попълни това вещество в тялото - това са въпроси, на които всеки спортист трябва да знае отговорите.

Източници на енергия за поддържане на функционалността на човешкото тяло, на първо място, са протеини, мазнини и въглехидрати. Разграждането на първите два макронутриента отнема известно време, така че те принадлежат към "бавната" форма на енергия, а въглехидратите, които се разделят почти веднага, са "бързи".

Скоростта на усвояване на въглехидратите се дължи на факта, че се използват под формата на глюкоза. Той се съхранява в тъканите на човешкото тяло в свързан, а не в чист вид. Така се избягва излишъкът, който може да провокира развитието на диабет. Гликогенът е основната форма, в която се съхранява глюкозата.

Къде се съхранява гликогенът?

Общото количество гликоген в тялото е 200-300 грама. Около 100-120 грама от веществото се натрупват в черния дроб, останалото се съхранява в мускулите и съставлява максимум 1% от общата маса на тези тъкани.

Гликогенът от черния дроб покрива общата нужда на тялото от енергия, получена от глюкоза. Неговите резерви от мускулите отиват за местна консумация, изразходват се при извършване на силови тренировки.

Колко гликоген има в мускулите?

Гликогенът се съхранява в хранителната течност около мускула (саркоплазма). Изграждането на мускулите до голяма степен се дължи на обема на саркоплазмата. Колкото по-високо е, толкова повече течност се абсорбира от мускулните влакна.

Увеличаването на саркоплазмата се случва при активна физическа активност. С увеличаване на търсенето на глюкоза, която отива за растеж на мускулите, количеството резервно съхранение на гликоген също се увеличава. Размерите му остават непроменени, ако човек не тренира.

Зависимост на изгарянето на мазнини от гликоген

За един час физически аеробни и анаеробни упражнения тялото се нуждае от около 100-150 грама гликоген. Когато наличните запаси от това вещество са изчерпани, последователност влиза в реакция, предполагаща разрушаване първо на мускулните влакна, а след това и на мастната тъкан.

За да се отървете от излишните мазнини, най-ефективно е да спортувате след дълга пауза от последното хранене, когато запасите от гликоген са изчерпани, например на гладно сутрин. Трябва да тренирате, за да отслабнете със средно темпо.

Как гликогенът влияе върху изграждането на мускулите?

Успехът на силовите тренировки за мускулен растеж зависи пряко от наличието на достатъчно количество гликоген както за тренировка, така и за възстановяване на резервите му след това. Ако това условие не е изпълнено, по време на тренировка мускулите не растат, а се изгарят.

Храненето преди посещение на фитнес също не е препоръчително. Интервалите между храненията и силовите тренировки трябва постепенно да се увеличават. Това позволява на тялото да се научи да управлява по-ефективно наличните резерви. На това се основава периодичното гладуване.

Как да попълним гликогена?

Преобразуваната глюкоза, натрупана от черния дроб и мускулните тъкани, се образува в резултат на разграждането на сложни въглехидрати. Първо те се разграждат на прости хранителни вещества, а след това на глюкоза, която влиза в кръвта, която се превръща в гликоген.

Въглехидратите с нисък гликемичен индекс отделят енергия по-бавно, което увеличава процента на образуване на гликоген, вместо на мазнини. Не трябва да се фокусирате само върху гликемичния индекс, забравяйки значението на количеството консумирани въглехидрати.

Попълване на гликоген след тренировка

„Въглехидратният прозорец“, който се отваря след тренировка, се счита за най-доброто време за консумация на въглехидрати, за да се попълнят запасите от гликоген и да се стартира механизмът на мускулен растеж. В този процес въглехидратите играят по-значима роля от протеините. Както показват последните проучвания, храненето след тренировка е по-важно, отколкото преди нея.

Заключение

Гликогенът е основната форма за съхранение на глюкоза, чието количество в тялото на възрастен варира от 200 до 300 грама. Силовата тренировка, изпълнявана без достатъчно гликоген в мускулните влакна, води до изгаряне на мускулите.

(6 оценки, средни: 5,00 от 5)

Случи се така, че понятието гликоген беше заобиколено в този блог. Много статии са използвали този термин, намеквайки за грамотността и широчината на светогледа на съвременния читател. За да поставим точката над и, да премахнем възможните "неразбираемости" и най-накрая да разберем какво е гликогенът в мускулите, беше написана тази статия. В него няма да има сложна теория, но ще има много такава информация, която може да се вземе и приложи.

Относно мускулния гликоген

Какво е гликоген?

Гликогенът е консервиран въглехидрат, енергийният запас на нашето тяло, сглобен от глюкозни молекули, образуващи верига. След хранене в тялото навлиза голямо количество глюкоза. Тялото ни съхранява излишъка си за енергийни цели под формата на гликоген.

Когато нивото на кръвната захар в тялото намалее (поради упражнения, глад и др.), ензимите разграждат гликогена до глюкоза, в резултат на което нивото му се поддържа на нормално ниво и мозъкът, вътрешните органи и мускулите (по време на обучение) получават глюкоза за възпроизвеждане на енергия.

В черния дроб освобождава свободна глюкоза в кръвта. В мускулите - за даване на енергия

Депата на гликоген се намират главно в мускулите и черния дроб. В мускулите съдържанието му е 300-400 g, в черния дроб още 50 g, а още 10 g пътуват през кръвта ни под формата на свободна глюкоза.

Основната функция на чернодробния гликоген е да поддържа нивата на кръвната захар на здравословно ниво. Чернодробните депа осигуряват и нормалното функциониране на мозъка (включително общия тонус). Гликогенът в мускулите е важен при силовите спортове, т.к. способността да разберете механизма на неговото възстановяване ще ви помогне в постигането на вашите спортни цели.

Мускулен гликоген: неговото изчерпване и попълване

Не виждам смисъл да се задълбочавам в биохимията на процесите на синтез на гликоген. Вместо да даваме формули тук, най-ценна ще е информацията, която може да се приложи на практика.

Мускулният гликоген е необходим за:

  • енергийни функции на мускула (свиване, разтягане),
  • визуален ефект на мускулна пълнота,
  • за включване на процеса на протеинов синтез!!! (изграждане на нови мускули). Без енергия в мускулните клетки растежът на нови структури е невъзможен (т.е. необходими са както протеини, така и въглехидрати). Ето защо диетите с ниско съдържание на въглехидрати работят толкова зле. Малко въглехидрати - малко гликоген - много мазнини и много мускули.

Само въглехидратите могат да се превърнат в гликоген. Ето защо е жизненоважно да поддържате въглехидратите в диетата си поне 50% от общите калории. Приемайки нормално ниво на въглехидрати (около 60% от дневната диета), вие запазвате максимално собствения си гликоген и карате тялото да окислява въглехидратите много добре.

Ако гликогенните депа са запълнени, мускулите са визуално по-големи (не плоски, а обемни, надути), поради наличието на гликогенови гранули в обема на саркоплазмата. От своя страна всеки грам глюкоза привлича и задържа 3 грама вода. Това е ефектът на пълнотата - задържането на вода в мускулите (това е абсолютно нормално).

За 70 kg мъж с 300 g мускулни запаси от гликоген, неговите енергийни резерви ще бъдат 1200 kcal (1 g въглехидрат осигурява 4 kcal) за бъдещи разходи. Сами разбирате, че ще бъде изключително трудно да изгорите целия гликоген. В света на фитнеса просто няма тренировки с такава интензивност.

Невъзможно е напълно да се изчерпят запасите от гликоген при тренировка по бодибилдинг. Интензивността на тренировката ще изгори 35-40% от мускулния гликоген. Само при движещи се и високоинтензивни спортове наистина настъпва дълбоко изтощение.

Струва си да попълвате запасите от гликоген не в рамките на 1 час (белтъчно-въглехидратният прозорец е мит, повече) след тренировка, а за дълго време на ваше разположение. Зареждащите дози въглехидрати имат значение само ако трябва да възстановите мускулния гликоген до утрешната тренировка (например след три дни въглехидратно разтоварване или ако имате ежедневни тренировки).

Пример за измамно хранене за спешно попълване на гликоген

В тази ситуация си струва да се даде предпочитание на въглехидрати с висок гликемичен индекс в големи количества - 500-800 г. В зависимост от теглото на спортиста (повече мускули, повече „въглища“), такова натоварване оптимално ще попълни мускулните депа .

Във всички останали случаи попълването на запасите от гликоген се влияе от общото количество въглехидрати, изядени на ден (няма значение частично или наведнъж).

Можете да увеличите обема на вашите запаси от гликоген. С увеличаване на фитнеса обемът на мускулната саркоплазма също нараства, което означава, че в тях може да се постави повече гликоген. В допълнение, с фазите на разтоварване и натоварване, той позволява на тялото да увеличи своите резерви поради свръхкомпенсация на гликоген.

Компенсация на мускулния гликоген

И така, ето двата основни фактора, влияещи върху възстановяването на гликогена:

  • Изчерпване на гликоген по време на тренировка.
  • Диета (ключовият момент е количеството въглехидрати).

Пълното попълване на гликогеновите депа става на интервали от поне 12-48 часа, което означава, че има смисъл да тренирате всяка мускулна група след този интервал, за да изчерпите гликогеновите депа, да увеличите и свръхкомпенсирате мускулните депа.

Такова обучение е насочено към „подкисляване“ на мускулите с продукти на анаеробна гликолиза, подходът в упражнението продължава 20-30 секунди, с малко тегло в района на 55-60% от RM до „изгаряне“. Това са леки напомпващи тренировки за развитие на мускулните енергийни резерви (добре, практикуване на техники за упражнения).

За хранене. Ако сте избрали правилно дневното съдържание на калории и съотношението на протеини, мазнини и въглехидрати, тогава вашите гликогенови депа в мускулите и черния дроб ще бъдат напълно запълнени. Какво означава правилно да изберете съдържанието на калории и макро (съотношение B/F/U):

  • Започнете с протеини. 1,5-2 g протеин на 1 kg тегло. Умножете броя на грамовете протеин по 4 и получете дневното калорично съдържание на протеина.
  • Продължете с мазнина. Получавайте 15-20% от дневните си калории от мазнини. 1 g мазнина осигурява 9 kcal.
  • Всичко останало ще дойде от въглехидрати. Те регулират общото калорично съдържание (калориен дефицит за рязане, излишък за тегло).

Като пример, абсолютно работеща схема, както за наддаване, така и за отслабване: 60 (y) / 20 (b) / 20 (g). Намаляването на въглехидратите под 50%, а мазнините под 15% не се препоръчва.

Гликогеновите депа не са бездънна бъчва. Те могат да приемат ограничено количество въглехидрати. Има проучване на Acheson et. al., 1982, в който субектите са предварително изчерпани от гликоген и след това са хранени със 700-900 g въглехидрати в продължение на 3 дни. Два дни по-късно те започнаха процеса на натрупване на мазнини. Извод: такива огромни дози въглехидрати от 700 g или повече за няколко дни подред водят до превръщането им в мазнини. Лакомията е безполезна.

Заключение

Надявам се, че тази статия ви е помогнала да разберете концепцията за мускулния гликоген и практическите изчисления ще бъдат от истинска полза за придобиването на красиво и силно тяло. Ако имате въпроси, не се колебайте да ги зададете в коментарите по-долу!

Станете по-добри и по-силни с

Прочетете други статии в блога.

Текст: Татяна Котова

Ако оставим настрана описанието на физиологичните процеси и езика на химичните формули и се опитаме да обясним с няколко думи какво е гликоген, получаваме нещо подобно: гликогенът е нашият резервен въглехидрат и запас от енергия. Функции на гликогена, защо е необходим гликоген в черния дроб и колко гликоген има в мускулите - ще се опитаме да отговорим на тези въпроси.

Синтез на гликоген

Гликогенът е бързо мобилизиран енергиен резерв. Глюкозата се съхранява в гликоген. След хранене тялото приема от хранителните вещества толкова глюкоза, колкото му е необходима за физическа активност и умствена дейност, а останалата част съхранява като гликоген в черния дроб и мускулите. Той ще ги използва, когато му дойде времето. Този процес се нарича синтез на гликоген или просто образуване на захар. Когато започнете активна физическа дейност, като например спортуване, тялото започва да използва запасите си от гликоген. И го прави умно. Той - тялото - знае, че не може напълно да използва това, което се е образувало в резултат на синтеза на гликоген, защото в противен случай няма да има какво да използва за бързо попълване на енергия (представете си, че просто не можете да ходите или да бягате, защото тялото ви има няма останала енергия за движение).

След няколко часа „без презареждане“ под формата на храна запасите от гликоген се изчерпват, но нервната система продължава упорито да го изисква за себе си. Ето защо възникват бавни умствени и физически реакции, за човек става трудно да се концентрира и да реагира на всякакви външни стимули.

Има два сценария, по които тялото ни задейства синтеза на гликоген. След хранене, особено на храни с високо съдържание на въглехидрати, нивата на кръвната захар се повишават. В отговор инсулинът навлиза в кръвния поток и улеснява доставянето на глюкоза до клетките, както и подпомага синтеза на гликоген. Вторият механизъм се задейства по време на периоди на силен глад или интензивна физическа активност. И в двата случая тялото изчерпва запасите от гликоген в клетките, сигнализирайки на мозъка, че трябва да „зареди с гориво“.

Гликогенни функции

Основната функция на гликогена е съхранението на енергия. Основните запаси на гликоген са в мускулите и черния дроб, където той се произвежда (от глюкозата в кръвта) и се използва. В допълнение, гликогенът се съхранява и в червените кръвни клетки. Функцията на чернодробния гликоген е да доставя глюкоза на цялото тяло, функцията на гликогена в мускулите е да осигурява енергия за физическа активност.

Когато нивата на кръвната захар спаднат, се освобождава хормонът глюкагон, който превръща гликогена в източник на гориво. Когато мускулите се свиват, функцията на гликогена е да се разгради до глюкоза, която да се използва като енергия. След физическа активност тялото ще попълни изхабените запаси от гликоген веднага щом ядете нещо. Ако запасите от гликоген и мазнини са изчерпани, тялото започва да разгражда протеините и да ги използва като източник на гориво. В този случай човек може да се изправи пред опасността от анорексия. Сърдечният мускул е много богат на гликоген и получава около 25% от горивото си от глюкоза за ежедневна работа. Без достатъчна консумация на храни, съдържащи глюкоза, сърцето също ще страда. Поради тази причина много пациенти с анорексия и булимия имат проблеми със сърцето.

Какво се случва, когато в тялото има твърде много глюкоза? Ако всички запаси от гликоген са пълни, започва превръщането на глюкозата в мазнини. От тази гледна точка е много важно да наблюдавате диетата си и да не консумирате прекалено много сладки храни, чиито въглехидрати могат да се превърнат в глюкоза. След като излишната захар се складира като мазнина, на тялото отнема много повече време, за да я изгори. Всяка диета, която отчита съотношението на протеини, мазнини и въглехидрати (например интелигентна диета за отслабване), винаги е изключително оскъдна със захар и бързи въглехидрати.

Защо е необходим гликоген в черния дроб?

Черният дроб е вторият по големина орган в човешкото тяло след кожата. Това е най-тежката жлеза, при среден възрастен човек тежи около килограм и половина. Черният дроб е отговорен за много жизненоважни функции, включително метаболизма на въглехидратите. Черният дроб всъщност е огромен филтър, през който преминава богата на хранителни вещества кръв от стомашно-чревния тракт. И особено трудна и важна задача на този филтър е да поддържа оптимална концентрация на глюкоза в кръвта. Гликогенът в черния дроб е запасът от глюкоза.

Основните механизми, чрез които тялото обработва гликоген в черния дроб, за да осигури оптимални нива на кръвната захар, са липогенезата, разграждането на гликогена, глюконеогенезата и превръщането на други захари в глюкоза.

Черният дроб действа като глюкозен буфер, което означава, че помага да се поддържат нивата на кръвната захар близки до нормалните граници от 80 до 120 mg/dL (милиграм глюкоза на децилитър кръв). Това прави черния дроб критичен орган, тъй като както хипергликемията (висока кръвна захар), така и хипогликемията (ниска кръвна захар) могат да бъдат опасни за тялото.

Защо е необходим мускулен гликоген?

Гликогенът в мускулите е необходим за съхранение на енергия. Ако тялото ни можеше да складира повече гликоген в мускулите, тогава мускулите щяха да имат повече енергия на свое разположение, готова за незабавна употреба. Това е една от задачите на предсезонната подготовка на спортистите. За тях е важно да се осигури пълно възстановяване на мускулите преди тренировка. Следователно техните хранителни програми са изградени по такъв начин, че "складът" на гликоген в мускулите да е пълен до краен предел.

Медицински изследвания показват, че ключът към бързото възстановяване на мускулния гликоген е половин час след тренировка да се консумират храни и напитки със съотношение на въглехидрати към протеини приблизително 4 към 1. Тогава храносмилателните ензими са най-активни и кръвта тече към мускулите ще бъдат максимални. Атлетите, които не забравят да „допълнят“ мускулния гликоген веднага след тренировка, преди да вземат душ, могат да съхраняват три пъти повече гликоген от тези, които чакат два или повече часа.

Резервите от гликоген се използват по различен начин в зависимост от функционалните характеристики на клетката.

Гликоген черен дробразгражда се с намаляване на концентрацията на глюкоза в кръвта, предимно между храненията. След 12-18 часа гладуване запасите от гликоген в черния дроб са напълно изчерпани.

AT мускуликоличеството гликоген обикновено намалява само по време на физическа активност – продължителна и/или напрегната. Гликогенът тук се използва за осигуряване на глюкоза за работата на самите миоцити. Така мускулите, както и другите органи, използват гликогена само за собствени нужди.

Мобилизиране (разграждане) на гликоген или гликогенолизасе активира при липса на свободна глюкоза в клетката, а оттам и в кръвта (гладуване, мускулна работа). При което нивото на кръвната глюкоза"targeted" поддържа само черен дроб, в който има глюкозо-6-фосфатаза, която хидролизира фосфатния естер на глюкозата. Свободната глюкоза, образувана в хепатоцита, преминава през плазмената мембрана в кръвта.

Три ензима са пряко включени в гликогенолизата:

1. Гликоген фосфорилаза(коензим пиридоксал фосфат) - разцепва α-1,4-гликозидните връзки с образуването на глюкозо-1-фосфат. Ензимът работи, докато останат 4 глюкозни остатъка преди точката на разклоняване (α1,6 връзки).

Ролята на фосфорилазата в мобилизирането на гликоген

2. α(1,4)-α(1,4)-глюкантрансфераза- ензим, който прехвърля фрагмент от три глюкозни остатъка към друга верига с образуването на нова α1,4-гликозидна връзка. В този случай един глюкозен остатък и "отворена" достъпна α1,6-гликозидна връзка остават на едно и също място.

3. Амило-α1,6-глюкозидаза, ("разклоняване"ензим) - хидролизира α1,6-гликозидната връзка с освобождаване Безплатно(нефосфорилирана) глюкоза. В резултат на това се образува верига без разклонения, отново служеща като субстрат за фосфорилазата.

Ролята на ензимите в разграждането на гликогена

Синтез на гликоген

Гликогенът може да се синтезира в почти всички тъкани, но най-големите запаси от гликоген се намират в черния дроб и скелетните мускули. Натрупванегликоген в мускулите се забелязва по време на периода на възстановяване след тренировка, особено при приемане на храни, богати на въглехидрати. Синтез на гликоген в черния дроб продължавасамо след хранене, с хипергликемия. Това се дължи на особеностите на чернодробната хексокиназа (глюкокиназа), която има нисък афинитет към глюкозата и може да работи само при високите й концентрации; при нормални концентрации на глюкоза в кръвта тя не се улавя от черния дроб.

Следните ензими директно синтезират гликоген:

1. Фосфоглюкомутаза- превръща глюкозо-6-фосфата в глюкозо-1-фосфат;

2. Глюкозо-1-фосфат уридилтрансфераза- ензим, който осъществява ключова реакция на синтез. Необратимостта на тази реакция се осигурява от хидролизата на получения дифосфат;

Реакции за синтеза на UDP-глюкоза

3. гликоген синтаза- образува α1,4-гликозидни връзки и удължава гликогеновата верига чрез прикрепване на активиран C 1 от UDP-глюкоза към C 4 на крайния гликогенов остатък;

Дял: