Роль глікогену в організмі

Напевно, жоден з макроелементів так не важливий в харчуванні спортсмена, як глікоген або складні вуглеводи, коли мова заходить про енергетичні витрати організму при активних заняттях фізичними навантаженнями.

У цій статті мова зайде про найважливіший елемент, який дозволяє легко набирати м'язову масу, коригувати калорійність харчування, що дуже важливо, коли атлет перебуває на «масі», або на «сушінні» м'язів.

Глікоген-це полісахарид, утворений залишками глюкози, загальною хімічною формулою (C6H10O5)n. іноді його називають складним вуглеводом або тваринним крохмалом, надлишки яких накопичуються в цитоплазмі клітин печінки і м'язів.

Таким чином, надлишки глюкози, які подорожують по кровоносному руслу відкладається у формі глікогену у вигляді гранул. І якщо ми починаємо виконувати вправи, наприклад, в тренажерному залі, відбуваються енергетичні витрати, рівень глюкози починає знижуватися, але відкладений глікоген за допомогою спеціальних ферментів (глікогенфосфорилази) розщеплюється в м'язах і печінці (процес називається глікогеноліз), і піднімає рівень глюкози в крові до нормального рівня, забезпечуючи організм енергією.

З книги для вищих навчальних закладів Фізіологія людини " а.с. Солодков, Е. Б. Сологуб, ми знаємо, що доросла людина має близько 300-400 грам запасеного глікогену в м'язах і печінці. Для культуриста має значення лише той глікоген, який відкладається в мускулатурі.

Біологічна роль глікогену в організмі?

Як ми вже вище говорили, глікоген, це форма зберігання надлишку вуглеводів в організмі, які утворені із залишків глюкози в глікогенові гранули.

Основна біологічна роль глікогену-відновити рівень глюкози до нормальних значень (еуглікемію), тобто метабілізуватися в кров при нестачі глюкози, таким чином забезпечити організм дорогоцінною енергією.

На 1 грам вуглеводів, доводиться 4 ккал, в свою чергу на один грам тригліцеридів – 9 ккал, тому по ємності глікоген поступається жирам.

Для підтримки енергетичних функцій всього організму, використовується глікоген запасеної виключно в клітинах печінки (гепатоцитах), саме тому зроблена на початку статті застереження, що м'язовий глікоген має значення тільки в спорті, тобто при виконанні фізичних вправ, тільки запасені вуглеводи в печінці перетворюються в глюкозу, глікоген в м'язовій масі не використовується для підтримки рівня цукру в організмі, він використовується для виконання вправ.

Біологічна роль глікогену

Згідно з науковими даними (джерело Артур К. Гайтон, Джон Е. Холл. Медична фізіологія / Під ред.В. і. Кобрин), «печінковий» глікоген може становити 5-6% від маси самої печінки (близько 100-200 грам для дорослої людини), відповідно при збільшеному синтезі глікогену в печінці.

Глікоген не тільки виявляється в печінці, м'язовій тканині, але також присутній у невеликих кількостях нирках, нервовій тканині (гліальних клітинах) і навіть у лейкоцитах.

Незважаючи на те, що вуглеводи за своєю природою є універсальним джерелом енергії, з яких організм отримує глюкозу, жири і білки так само можуть бути використані в якості поживного джерела, жирні кислоти розщеплюються на тригліцериди, а білки на амінокислоти, в першому випадку процес називається ліполіз, у другому глюконеогенез, в умовах тривалого голодування використовуються в основному замінні амінокислоти для біосинтезу глюкози.

Ще одною цікавою властивістю для схуднення володіє глікоген-зв'язування води. Вчені визначили, що на 1 грам глікогену (резервної глюкози) припадати близько 2,7 грам води. Тобто дану властивість глікогену можна наочно використовувати в швидких дієтах для схуднення, можна сказати паразитувати на ньому, адже від того, що ви схудли на різкій відмові від цукру, піде не жир, а вода, пов'язана з глікогеном, тільки уявіть якщо 1 грам глікогену пов'язує 2,7 грама води, значить 400 грам тваринного крохмалю = 1 кг води приблизно, це властивість глікогену пояснює підвищену пітливість під час інтенсивних вправ, і звичайно різке скидання ваги при відмові від вуглеводів.

Коли спортсмен повертається до свого звичного раціону харчування, зі звичайною кількістю вуглеводів, вага дуже швидко повертається, так як за фактом Експрес безвуглеводні дієти знизили вагу не за рахунок спалювання жиру, а за рахунок виведення рідини.

Чому глікоген основний постачальник енергії для організму?

Спочатку білки, жири і вуглеводи з нашої їжі розщеплюються на більш дрібні молекули. Білки поділяються на амінокислоти, жири — на тригліцериди, а вуглеводи — на простий цукор, званий глюкозою.

При певних обставинах, коли рівень глюкози дуже знижений (наприклад, в період голодування) організм може перетворювати гліцерин (утворює при розщепленні жирних кислот) і білки в вуглеводи, тобто в глюкозу, процес називається глюконеогенез, причому перші йдуть у витрату амінокислоти, саме тому, відмова від їжі не позбавляє людину від жирових відкладень, основна маса при голодуванні йде за рахунок руйнування м'язів.

Глюконеогенез не основний шлях постачання людини глюкозою, точніше навіть він малоефективний в цьому плані, так як кількість цукру глюкози дуже мало на виході, вистачає лише на підтримки життєво важливих функцій, і саме тому глікоген є основним енергетичним постачальником для органів і тканин організму.

Якщо в організмі є понад 4 грам циркулюючої по крові глюкози, це може призвести до різних захворювань, які спричинені пошкодженням кровоносних судин, в першу чергу інсульт, інфаркт, діабет, атеросклероз, так от для запобігання такого небезпечного для стану організму надлишки глюкози акумулюються у вигляді гранул глікогену в клітинах печінки і м'язової тканини, які при необхідності (зниженому рівні цукру в крові) можуть бути перетворені назад в глюкозу.

Перетворення глікогену в глюкозу

М'язовий глікоген перетворюється в глюкозу для місцевого застосування, при цьому запаси його досить скромні щодо печінки, так в м'язах міститься близько 1% глікогену по відношенню до всієї м'язової маси, проте сумарна вага щодо глікогену в печінці (в гепатоцитах) найчастіше перевищує.

Таким чином, під впливом нервової системи, гормонами відбувається регуляція метаболізму глікогену: при нестачі в організмі глюкози, під дією ферменту відбувається розщеплення глікогену.

Якщо заглибитися в це питання, то під дією адреналіну відбувається синтез глюкози з глікогену, який зв'язується зі своїм рецептором і активізує роботу ферменту аденілатциклазу, для синтезу циклічного аденозинмонофосфату (АМФ), який запускає безліч біохімічних реакцій, що призводять до активації ферменту глікогенфосфорилази, що відповідає за саму останню стадію процесу глікогенолізу (розщеплення глікогену до глюкози в основному м'язах і печінці).

У печінці стимулювання розщеплення глікогену до глюкози відбувається за участю одного з гормонів підшлункової залози – глюкагону, який виділяє альфа-клітини при довгій відсутності надходження їжі, а також інсуліну і адреналіну, а в м'язах за участю інсуліну і адреналіну.

Функції глікогену в організмі

Основна функція глікогену енергетична-Регуляторна, тобто постачання органів і тканин енергією при певних обставинах. Печінковий глікоген використовується безпосередньо для підтримань всіх функцій в організмі і харчування головного мозку, а м'язовий глікоген забезпечує виконання вправ в тренажерному залі, тобто для фізичної активності.

Як наочний приклад, як використовується глікоген в силових вправах, уявіть себе як ви виконуєте жим штанги лежачи на лавці, в даній вправі в якості основних задіяних м'язових груп будуть великі грудні, тріцепси і передні дельти, стабілізатори – найширші і біцепси, тобто глікоген зберігається в цих м'язових групах у вигляді гранул буде перетворений в глюкозу (процес називається глікогеноліз), яка безпосередньо буде використана для забезпечення м'язових скорочень/стабілізації.

Нормальна концентрація глюкози в крові становить від 80 до 120 мг/дл, яка забезпечується за рахунок глікогену печінки. Причому відмова від цукру, так звані безвуглеводні дієти, можуть привести до плачевних наслідків, по-перше, не тільки для здоров'я небезпечна всіма відома гіперглікемія (високий цукор в крові), але і низький цукор, який провокує гіпоглікемію.

Серцевий глікоген так само має дуже важливе енергетичне значення для нормального функціонування серцево-судинної системи, тому, коли в раціоні харчування дуже мало або зовсім немає вуглеводних продуктів серце може працювати неправильно.

Для чого потрібен глікоген в спорті?

Глікоген (запасені вуглеводи) використовується в якості універсального джерела енергії при виконанні аеробних і анаеробних вправ, відповідно по реакції анаеробного і аеробного гліколізу (кому цікаво почитати про енергію м'язового скорочення переходите сюди), причому чим інтенсивніше і важче ви тренуєтеся, тим більше внесок вносить в енергозабезпечення м'язової діяльності глікоген, креатин, і менше жири.

В організмі все обмежено, і звичайно надлишки вуглеводів в м'язовій тканині теж мають свої ліміти, таким чином коли запаси глікогену вичерпуватися людина починає відчувати втому, швидку стомлюваність, як наслідок, з'являються симптоми перетренованості, які призводять до сплеску кортизолу, природно діючий негативно на ріст м'язової маси і на продукцію тестостерону.

Вплив глікогену на спорт

Виконуючи силові вправи в діапазоні 8-12 повторень, великий внесок в постачання м'язів енергією вносить м'язовий глікоген, на 2-4 повторення креатин (на перші 10 сек. роботи). Відповідно, якщо ви не поповнили глікогенові запаси перед тренуванням, ви дуже швидко будите втомлюватися, виконуючи вправи.

Для заповнення запасів глікогену багато тренерів, спортивні лікарі рекомендують вжити за 1,5-2 години їжу багату вуглеводами, особливо якщо ви знаєте що вас чекає енергетично дуже витратна тренування і ви бажаєте максимально зберегти м'язову масу (актуально для багатьох бодібілдерів).

Як заповнити рівень глікогену?

Багато західних фахівців вважають глікоген-основним постачальником енергії для м'язової діяльності (наприклад, в книзі Brukner P., Khan K. Clinical sports medicine. — New York: McGraw-Hill Professional, 2008). Так, в результаті тренувального процесу сильно виснажуються запаси глікогену в м'язовій тканині і печінці, все це природним чином позначається негативно на підготовку атлетів, тому необхідно вчасно і правильно заповнювати знижений рівень запасених вуглеводів.

Для заповнення енергетичних витрат, спортсмен повинен вибирати продукти харчування, які містять високу кількість вуглеводів, при цьому зміщеного типу, складні/прості, надлишки глюкози в крові підуть на відновлення рівня глікогену.

Як заповнити витрати глікогену?

Намагайтеся вибирати продукти багаті не тільки складними і простими вуглеводами, але і так само вітамінами і мінералами, при відсутності шкідливих добавок (підсилювачів смаку і аромату, консервантів: Е620, Е621, Е627, Е951, Е210, Е211, Е216, Е270 і ряд інших, зробимо окрему статтю на цю тему). Добре для таких цілей підходять зернові культури, рис, банани, макарони, горіхи, фрукти і овочі.

У процентному співвідношенні на вуглеводи в меню має в день припадати близько 60-70%. Відповідно якщо ви схильні до набору зайвої ваги, то споживайте переважно складні вуглеводи.

Джерела вмісту глікогену

Перерахуємо основні продукти, в яких міститься найбільше вуглеводів, тобто речовин, при надлишку яких в організмі буде відкладатися глікоген:

• Звичайний цукор
• Мед
• Шоколад
• Фінік
• Пряник
• Ізюм
• Мармелад
• Повидло яблучне
• Банан
• Кавун
• Інжир
• Хурма

Перелік складається з швидких вуглеводів (з високим глікемічним індексом), тобто, дані продукти швидко підвищать рівень глюкози в крові, а значить і рівень глікогену в разі їх надлишку. Дані продукти ми не рекомендуємо вживати, точніше в дуже обмеженому вигляді вживати людям страждають ожирінням-після того, як депо глікогеновое буде заповнено, надлишки вуглеводів підуть в жир. Відповідно, чим більше у людини м'язів (»енергетичних баків"), тим менше хвилювань, що надлишки вуглеводів підуть не в глікоген, а в жир.
Джерела вмісту вуглеводів

А тепер представляємо вам список продуктів зі складними вуглеводами, які розщеплюються повільно, а значить і підвищують рівень цукру в крові так само повільно, і у вас буде час витратити енергію, тобто дані продукти вкрай рекомендовані вживати людям із зайвою вагою, або як «мікс» простих і складних вуглеводів для мезо і ендоморфов.

• Йогурт
• Хліб цільно зерновий, грубого помелу
• Знежирений сир
• Вівсянка
• Гречка, пшениця
• Картопля
• Макарони твердих сортів
  
• Морквина
  
• Помідор
• Кукурудза ввірена
• Зелений горошок
• Чорнослив
• Груша
• Гранат
• Черешня
• Нут
• Квасоля
• Фісташка
• Мигдаль

При виборі продуктів, як енергетичних джерел поповнення глікогену, як ви вже, напевно, здогадалися, треба виходити з свого типу статури, відповідно, якщо ви ендоморф (располневший), то вам не слід вживати прості вуглеводи, або дуже обмежувати їх, якщо ви від природи худорлявий, з швидким обміном речовин, якій важко набирати масу, тобто виражений ектоморф, то вам слід вживати швидкі вуглеводи, без страху погладшати, але дане правило доречно якщо ви регулярно займаєтеся в тренажерному залі, витрачаєте багато ккал.

Складні вуглеводи не викликають сплеск інсуліну, так як повільно перетравлюються, перетворюються в глюкозу, насичуючи рівномірно і плавно організм енергією, так само в переважній більшості випадків повільні вуглеводи містять багато корисних речовин, таких як вітаміном, мінералів, клітковину, пектин, що не можна сказати про прості або швидкі вуглеводи. Саме тому, ми всім рекомендуємо для заповнення глікогену використовувати в своєму меню переважно складні вуглеводи.

Інші статті по темі :

• Вуглеводи, глікоген і м'язи
• Основи правильного харчування у бодібілдінгу
• Скільки раз на день потрібно їсти?
• Базові принципи харчування
• Вплив їди на рівень тестостерона і других гормонів
• Чим харчуватися після тренування?
• Ідеальний розмір порції
• Факти та міфи про харчування після 18.00
• Що можна їсти до і після плавання в басейні?