Гликоген – видове, функции и значение

Гликогенът е начин за съхранение на глюкоза във връзките на въглехидратна молукеула, намираща се в мускулите, черния дроб и мозъка. Гликоген не трябва да се бърка с хормона глюкагон, който също е важен за въглехидратния метаболизъм и контрола на глюкозата в кръвта.

Какво е гликоген? Видео:

Как тялото използва гликогенът?

По всяко време в денонощието, в кръвта ви има около 4 грама глюкоза. Когато нивото започне да спада – или защото не сте яли или изгаряте глюкоза по време на тренировка – нивата на инсулин също ще спаднат. Когато това се случи, ензим, наречен гликоген фосфорилаза, започва да разгражда гликогена, за да снабди тялото с глюкоза.

През следващите 8 до 12 часа глюкозата, получена от чернодробния гликоген, се превръща в основен енергиен източник на организма. Вашият мозък консумира повече от половината от кръвната глюкоза в тялото по време на бездействие. В рамките на един среден ден нуждите на мозъка ви от глюкоза представляват около 20% от енергийните нужди на тялото ви.

Мозъкът ни и всички негови клетки например, използват над 3/5 от постъпващата в организма глюкоза. Тайната на храненето и диетите е, поетата въглехидратна храна, разградена до глюкоза да се отложи под формата на гликоген (зареждане с гликоген) в черния дроб и мускулите ни. Където всъщност и я мястото. Останалата глюкоза отива директно в мастните клетки, под формата на ненужна все пак мастна тъкан и подкожни мазнини.

Всяко количество отслабване (свалените килограми, изобщо, заради неправилна диета) може да има ефект върху запасите от гликоген. Първоначално може да получите бърз спад в теглото. След определен период от време теглото ви може да се увеличи и евентуално дори да се увеличи. Това не е “йо-йо“ ефект обаче.

Явлението се дължи отчасти на състава на гликоген, който е предимно вода. Всъщност водата в тези молекули представлява 3 до 4 пъти теглото на самата глюкоза. Като такова, бързото изчерпване на гликогена в началото на диетата предизвиква загуба на тегло на водата. С течение на времето запасите от гликоген се обновяват и теглото на водата започва да се връща. Когато това се случи, загубата на тегло може да спре или плато.

Мускулният гликоген доставя енергия, т.е. енергия за мускулна работа – например за мускулното съкращение. Глюкозата се доставя не като свободна молекула, а като глюкозо-1-фосфат. В това състояние тя не напуска клетката, а се разгражда в нея. Когато мускула е натоварен до 3 мининути, това усилие е свързано само с разграждането на глюкоза. Когато натоварването е по-продължително започва да се разграждат и други вещества предимно мастни киселини (вижте таблото с гликогеновия резерв по-горе) и дори мускулна тъкан.

Гликогенът е най-важния по своята същност резервен полизахарид в животинските организми. Гликогенът по структура е силно разклонен хомо (еднокомпонентен) полизахарид съдържащ т.нар. "точки на разкланяне“. Точките на разкланяне на гликогена са през 5-6 глюкозидни остатъка докато в амилопектина са пред 8-12 остатъка. Моля, вижте схемата тук:

Гликоген в мускулите:

Мускулният гликоген е основният локален енергиен запас за скелетните мускули, представляващ около три четвърти (3/4) от общия гликоген в тялото (приблизително ). Той осигурява бърза енергия по време на високо интензивни, анаеробни или продължителни упражнения и за разлика от чернодробния гликоген, се използва изключително от мускулните клетки. 

Ключови аспекти на мускулния гликоген:

  • Функция: служи като непосредствен източник на гориво за трениращите мускули, разграждайки се до глюкозо-1-фосфат, за да генерира АТФ.
  • Място на съхранение: съхранява се в клетките на скелетните мускули (приблизително мускулно тегло).
  • Липса на принос към кръвната захар: мускулите нямат ензима глюкозо-6-фосфатаза, което означава, че мускулният гликоген не може да се освободи в кръвта, за да поддържа нивата на кръвната захар.
  • Попълване: консумацията на въглехидрати след тренировка е от съществено значение за попълване на запасите от мускулен гликоген и подпомагане на възстановяването.
  • Изчерпване: интензивните, продължителни упражнения могат значително да намалят мускулния гликоген, което води до умора.
  • Роля при упражненията: високите нива на мускулен гликоген подобряват издръжливостта и високоинтензивните резултати, докато ниските нива могат да влошат капацитета за упражнения.

Гликоген в черния дроб:

Чернодробният гликоген е ключов, лесно мобилизиран източник на въглехидрати (приблизително 100-150 грама или 5% от масата на черния дроб), който поддържа нивата на кръвната захар, особено по време на гладуване или между храненията.

Той се разгражда до глюкоза, за да захранва мозъка и тялото, като запасите му траят около 12 часа, преди да се наложи попълване. 

Ключови аспекти на чернодробния гликоген:

  • Функция: за разлика от мускулния гликоген, който се използва локално, чернодробният гликоген се освобождава в кръвния поток, за да регулира системната глюкозна хомеостаза.
  • Съхранение и изчерпване: нивата се повишават след хранене (гликогенеза) и се изчерпват почти напълно след 12 до 18 часа гладуване.
  • Структура: това е многоразклонен полизахарид на глюкозата.
  • Клинично значение: анормалният метаболизъм води до чернодробни заболявания, като например болести на съхранение на гликоген (БСГ), при които се натрупва прекомерно или недостатъчно количество гликоген.
  • Регулация: инсулинът стимулира синтеза на гликоген, когато кръвната захар е висока, докато глюкагонът стимулира разграждането му, когато захарта е ниска.
  • Връзка с умората: ниските запаси от чернодробен гликоген, причинени от нисковъглехидратна диета или пропускане на хранения, могат да доведат до умора, мозъчна мъгла и мускулна слабост.