Что такое гликоген его происхождение и: ЧТО ТАКОЕ ГЛИКОГЕН. ЕГО ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Углеводы и физические упражнения — Департамент физической культуры и спорта

В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков

Глава 6. Питание в спортивной тренировке

6.1. Углеводы и физические упражнения

Важность углеводов для пластических процессов, строения мышц, была продемонстрирована учеными еще 50 лет назад. Christtensen, Hansen (1939), Krogh, Lindhard (1920) убедительно доказали, что для демонстрации высоких показателей выносливости необходимо придерживаться высокоуглеводной диеты, принимать углеводы в ходе длительных физических нагрузок. В дальнейшем стали проводиться исследования со взятием проб мышечной ткани (биопсией). Bergstrom, Hultman (1967), Hermansen et al. (1967) продемонстрировали роль запасов гликогена в мышечной ткани на работоспособность спортсменов.

Углеводороды содержат углерод, водород и кислород, в такой пропорции, что на один атом углерода приходится одна молекула воды (С–Н₂О). Поэтому структурная формула глюкозы (моносахорозы) имеет вид С₆Н₁₂О₆. Углеводороды делят на простые и сложные. Гликоген — сложный полисахарид, главный источник для образования глюкозы в организме человека. Гликоген содержится в печени, мышцах и других тканях. Если человек имеет массу 70 кг, то в его печени (1,8 кг) может содержаться 70–135 г, а в мышцах (32 кг) 300–900 г гликогена.

Гликоген печени необходим для образования глюкозы как источника энергии для ЦНС (мозга), клеток крови, почек. Гликоген мышц может превращаться в глюкозу, но она не может прямо выходить в кровь и использоваться для работы других тканей. Однако, при выполнении упражнений с мощностью около АнП, образуется лактат, он может выходить в кровь, а затем превращаться в тканях в пируват и использоваться митохондриями как источник энергии.

Механизм использования углеводов при выполнении физических упражнений

Мышечный гликоген превращается сначала в глюкозо-1-фосфат под действием фосфорилазы, которая затем превращается в глюкозо-6-фосфат. Это вещество является общей точкой для начала гликолиза (Embden-Meyerhof пути метаболизма). Глюкозо-6-фосфат образуется или из гликогена мышцы, или из глюкозы крови. Гликолиз заканчивается образованием пирувата, который может попасть в митохондрию и в цикле Кребса (цикл лимонной кислоты) подвергнуться окислительному фосфорилированию. В том случае, когда митохондрий в мышечном волокне недостаточно, то избыточный пируват может превращаться в лактат.

5,05 Ккал энергии (21,1 КДж) при окислении углеводов.

При выполнении упражнений с максимальной или околомаксимальной интенсивностью (80–100 %) , например, спринтерский бег, велоезда, многократный спринт, игра в футбол, хоккей, баскетбол, происходит разрушение фосфогенов (АТФ, КрФ) и использование их энергии для движения. В период восстановления ресинтез идет за счет гликолиза, поэтому в ГМВ идет накопление лактата и ионов Н. Накопление ионов водорода приводит к возникновению чувства утомления. Запасы углеводов — гликогена, при однократном повторении упражнения не могут вызвать утомления, но при многократных ускорениях, как это бывает в спортивных играх, может наступить утомление из-за нехватки гликогена в МВ. Предполагается, что при выполнении статических упражнений с усилием мышц 20–30 % от максимальной произвольной силы наблюдается окклюзия сосудов. Через мышцу кровь перестает проходить, поэтому должен развернуться анаэробный гликолиз с тратой запасов гликогена мышц. По мере увеличения объема выполненных упражнений могут возникнуть проблемы с исчерпанием запасов энергии — гликогена. При выполнении циклических упражнений с интенсивностью 60–85 % МПК (уровень АнП) наблюдается наибольший расход гликогена из промежуточных мышечных волокон, а ММВ (окислительные МВ) получают энергию в виде лактата, образующегося в активных гликолитических мышечных волокнах. Мышечный гликоген у велосипедистов преимущественно исчерпывается из четырехглавой мышцы бедра, у бегунов из икроножной и камбаловидной.

Важную регуляторную роль в транспорте глюкозы через мембрану мышечного волокна играют, саркоплазматический кальций, инсулин крови, концентрация глюкозы в крови и в клетке [Холоши, 1986]. При снижении концентрации глюкозы в крови начинает образовываться и выходить в кровь глюкоза образующаяся в ходе гликогенолиза.

Диета, включающая большое количество углеводов, повышает дыхательный коэффициент при выполнении упражнений с мощностью ниже уровня АнП. Увеличивается также продолжительность выполнения упражнения с заданной мощностью, по сравнению со случаем применения диеты с высокой концентрацией жира.

В горнолыжном спорте, при использовании в качестве тренировочных средств силовых и скоростно-силовых упражнений, а также собственно горнолыжные тренировки, главным источником энергообеспечения являются углеводы. Поэтому до тренировки (за 30 мин.), по ходу тренировки, каждые 20 мин., после тренировки необходимо потреблять легкоусваиваемые углеводы. За каждый прием 20–40 г. В этом случае запасы гликогена мышц и печени не исчерпываются, тренировки могут выполняться ежедневно и по несколько раз в день.

Обмен глюкозы и зачатие | Махмудов

1. Алимухамедов А. А. // Съезд физиологов Узбекистана, 4-й: Тезисы науч, сообщений.— Ташкент, 1988.— С. 39.

2. Вельтищев Ю. Е., Ермолаев М. В., Аноненко В. А., Князев Ю. А. Обмен веществ у детей.— М., 1983.

3. Воробьев Н. Н. // Изв. АН СССР. Сер. биол.— 1985,— № 1,— С. 61—70.

4. Држевецкая И. А. Эндокринная система растущего организма.— М., 1987.

5. Зыбина Т. Г. // Цитология.— 1983.— Т. 30, № 10.— С. 1180.

6. Каминский Ю. Г., Косенко Е. А. Парадоксы углеводного обмена.— Пущино, 1988.

7. Колесников С. И., Морозова Л. М. Генетико—физиологические взаимоотношения матери и плода.— Новосибирск, 1985.

8. Косенко Е. А., Каминский Ю. Г. Углеводный обмен, печень и алкоголь.— Пущино; 1988.

9. Махмудов Э. С., Алимухамедов А. А., Рахимов К. Р., Садыков Б. А. Рекомендации по снижению яловости коров и сохранению молодняка крупного рогатого скота в условиях Узбекистана. Информ, сообщение № 442.— Ташкент, 1988.

10. Махмудов Э. С., Ахмеров Р. Н., Алимухамедов А. А., Бабаева Р. Н. Реакция беременной самки и ее потомства на введение глюкозы и инсулина. Депонир. в ВИНИТИ 29.03.91 № В 82 — В 71.

11. Рахимов К. Р., Демидова А. И. Углеводы и механизмы их усвоения.— Ташкент, 1986.

12. Репин В. С. // Успехи соврем, биол.— 1976.— Т. 81,— С. 106—125.

13. Репин В. С. Критические факторы химической регуляции развития.— М., 1980.

14. Шевченко Т. К., Абдуллаев Н. X., Шамирзаев Н. X. Беременность и сахарный диабет.— Ташкент, 1988.

15. Юдаев М. А., Афиногенова С. А., Булатов А. А. и др. Цит. по Воробьеву Н. Н. // Изв. АН СССР. Сер. биол.— 1985,— № 1,— С. 61—70.

16. Anand R. S., Languli S., Sperling М. А. // Amer. J. Physiol.— 1980,— Vol. 238, N 6,— Р. 524—532.

17. Barz S., Jeige A., Mitzkat H. J. // Med. Klin.— 1985.— Bd 80, N 18.— S. 483—487.

18. Britta A., Mattson J. V., Rosenblum R. M. et al. .// Diabetes.— 1988,— Vol. 37, N 5,— P. 585—589.

19. Buch L., Hornes P. J., Kuhl C. // Acta endocr. (Kbh.).— 1986,— Vol. 112, N 2 — P. 263—266.

20. Buchanan T. A., Schemmer J. K., Frelnker N. // J. clin. Invest.— 1986,— Vol. 78, N 3.— P. 643—649.

21. Chovez D. J. // Europ. J. Cell Biol.— 1986.— Vol. 42, Suppl. 15.— P. 69.

22. Dieguez C., Page M. D., Peters T. R., Seaulon M. F. // J. roy. Coll. Phycns bond.— 1988.— Vol. 22, N 2,— P. 84—91.

23. Flood M. R„ Wiebold J. L. // J. Reprod. Fertil.—, 1988,— Vol. 84, N 1.— P. 7—12.

24. Galt A. L., Hardy K., Winston R. M. Z., Leess H. I. // Hum. Reprod.— 1990.— Vol. 5, N I.— P. 104—108.

25. Greengard O., Dowey H. K. // J. biol. Chem.— 1967.— Vol. 242,— P. 2968—2991.

26. Gilbert M., Hauguel S., Bouisset M. // Amer. J. Physiol.— 1981 — Vol. 247, N 5,— P. 574—580.

27. Gilbert M., Sparks 1. W., Girard J., Battaglia J. C. // Biol. Neonat.— 1985,— Vol. 48, N 2.— P. 90—99.

28. Girard J. R., Guillet J., Marty J. et al. // Diabetologia.— 1976,— Vol. 12, N 4,— P. 327—337.

29. Gonzalez- Willamer G., Argota-Espinosa R., Niz-Rames J. // Arch, invest. Med.— 1982,— Vol. 13, N 4,— P. 239— 244.

30. Hainz E. T., Nguyen V. V., Fussgahet R. D. // Biol. Neonate.—1982.— Vol. 41, N 5—6.— P. 240—245.

31. Hay W. W., Sparks J. W., Wilkening R. B. et al. // Amer. J. Physiol.— 1983,— Vol. 245, N 4,— P. E347—E350.

32. Horst C. J. G. // Cytobios.— 1986,— Vol. 45, N 181,— P. 85—95.

33. Itskovitz J., Hodgen G. D. // Psychoneuroendocrino— logy.— 1988,— N 1—2,— P. 155—170.

34. Jeung D., Oliver J. T. // Biochem. J.—1968.— Vol. 108, N 2,— P. 325—327.

35. Josimovich J. B. // Comparative Aspects of Reproductive Failure.— Berlin, 1967.— P. 176—185.

36. Khurana N. K., Wales R. G. // Aust. J. biol. Sci.— 1987 — Vol. 40, N 4,— P. 389—395.

37. Koski K. G„ Hill F. W., Harley L. S. // J. Nutr.— 1986,— Vol. 116, N 10,— P. 1922—1937.

38. Ktorra A., Nurjhan N., Girard J. R., Picon L. // Reprod. Nutr. Develop.— 1983.— Vol. 32, N 2.— P. 332—339.

39. Kozaric Z., Peternal P., Labunzija M. // Vet. Arch.— 1988 —Vol. 58, N 1,—P. 33—39.

40. Leturgue A., Hauguel S., Ferra P., Girard J. // Biol. Neonat.— 1987.— Vol. 51, N 2,— P. 64—69.

41. Leturgue A., Revelli J. P., Hauguel S. et al. // Amer. J. Physiol.— 1987,— Vol. 253, N 6,— Pt 1,— P. 616—620.

42. Manuelle P., Вис H. A., Plas Ch. // Biochim. biophys. Acta. Molec. Cell Res.— 1987,— Vol. 298, N 3,— P. 332—340.

43. Milner R. D., Hill D. I. // Clin. Endocr.— 1984.— Vol. 21, N 4,— P. 415—433.

44. Naismith D. J., Richardson D. P., Pritchard A. E. // Brit. J. Nutr.— 1982,— Vol. 48.— P. 433—441.

45. Nilsson В. O., Ostensson C. G., Eide S., Hellestrom С. // Endocrinology.— 1980.— Vol. 76, N 1,— P. 82—93.

46. Nitzan M. // Isr. J. med. Sci.— 1981.— Vol. 17, N 5.— P. 378—380.

47. Pinget M., Gander R., Jacques C. et al. // Path Biol.— 1982,— Vol. 30, N 1.— P. 43—48.

48. Rancin J. H. G., Sadarski G., Shanchan M. R. // J. Develop. Physiol.— 1986,— Vol. 8, N 4,— P. 247—253.

49. Singh V. H., Sabnis J. H. // Physiol, and Ecol.— 1986.— Vol. II, N 2,— P. 95—97.

50. Sitianou K., Henrichs J., Teller W. A. // Acta endocr. (Kbh.).— 1988,— Vol. 117, Suppl. 287,— P. 55—56.

51. Sutter-Dub M. T., Dozey B., Vergnaud M. Th., Modes A. M. // Horm. Metab. Res.— 1984.— Vol. 13, N 3.— P. 181 — 184.

52. Toyoda N., Murata K., Sugiama J. // Endocrinology.— 1982 — Vol. 116, N 3,— P. 998—1002.

53. Vilar R. C., Hicke Z. R. // Arch, invest. Med.— 1988,— Vol. 19, N 3.— P. 283—289.

54. Young A. A., Bogardus E., Stone K., Molt D. M. // Amer. J. Physiol.— 1988,— Vol. 254, N 2,— Pt I.— P. 231—236.

55. Zorzano A., Josuncion M. A., Herrera E. // Metabolism.— 1983 — Vol. 35, N 4,— P. 297—303.

Происхождение гликогена. Что такое гликоген в мышцах? Нужен ли он для похудения? Потребность увеличивается при

Получила интересный вопрос – «А что если была силовая тренировка на верх тела (грудь/спина/руки…), то есть ноги были не задействованы, соответственно запас гликогена в них остался, а после силовой ты пошла на беговую дорожку, то жир «гореть» не будет, т.к. в ногах остался гликоген, и именно его будет использовать организм, так? »

Что такое гликоген?

Гликоген – это форма хранения углеводов в организме. В основном гликоген запасается в печени и мышцах. Печень ответственна за большое количество важных функций, в т.ч. и за углеводный обмен. Концентрация гликогена в печени выше, чем в мышцах (10% против 2% от веса тканей органов), но все же больше гликогена содержится именно в мышцах, так как их масса больше. Кстати, другие ткани и органы нашего тела – мозг, почки, сердце и т.д., так же содержат запасы гликогена, но ученые не пришли к окончательному выводу, относительно их функций. Гликоген в печени и скелетных мышцах выполняют разные функции.

Гликоген из печени преимущественно необходим для регуляции уровня глюкозы в крови в период голодания, дефицита калорий.

Гликоген из мышц обеспечивает глюкозой мышечные волокна во время сокращения мышц.

Соответственно, содержание гликогена в печени уменьшается во время голодания, дефицита калорий, а содержание мышечного гликогена уменьшается во время тренировки в «рабочих» мышцах. Но только ли в «рабочих» мышцах?

Гликоген и работа мышц.

Было проведено несколько исследований (в конце статьи оставлю ссылку на полный обзор всех источников ), в ходе которых была проведена биопсия скелетных мышц после выполнения интенсивной физической нагрузки у группы добровольцев. Выявлено, что в «рабочих» мышцах уровень гликогена значительно снижается во время выполнения упражнений, в то время как уровень гликогена в неактивных мышцах остается неизменным . Кстати, выносливость напрямую связана с уровнями гликогена в мышцах, усталость развивается, когда истощается запас гликогена в активных мышцах (поэтому не забываем есть перед тренировкой часа за 2, чтобы показать максимальный результат ).

Углеводы служат для нас с вами источником энергии. Однако этот факт, увы, никак не влияет на негативное отношение к сахарам львиной доли человечества, ведь указанные органические соединения наряду с озвученной пользой дарят живому телу некрасивые жировые складки и вообще, провоцируют увеличение веса. Впрочем, клан углеводов достаточно велик, а потому не все его члены так уж вредны для здоровья. Давайте познакомимся с ярким представителем группы сахаров гликогеном и попробуем выяснить плюсы и минусы его пребывания во внутренней среде тела человека.

Общие сведения о соединении

Гликоген являет собой полисахарид, то есть сложный углевод или животный крахмал, состоящий из остатков глюкозы, соединенных между собой определенным типом химической связи. Он характерен для животных и человека. Есть он также в некоторых видах дрожжевых грибов, бактерий и представителей флоры. По сути, гликоген — это резерв глюкозы, который ожидает часа, когда станет расходоваться из-за острой в том необходимости. Причем данный процесс сопровождается обратным превращением соединения в исходную форму.

Этот углеводный запас в организме человека сосредоточен, главным образом, в печени и мышцах. Того резерва гликогена, что находится во внутренней среде тела индивида, хватает на 24 часа. Продолжительность указанного периода увеличивается, если человек получает какое-то количество глюкозы в течение дня извне. Таким образом, потребляя последнюю в определенных объемах, можно сохранить запас гликогена в мышечной ткани и печени практически нетронутым довольно долгое время.

Особенности синтеза и метаболизма гликогена

А теперь представим, что некий субъект не ест ничего сладкого и мучного. Что происходит с гликогеном в этом случае?

После того, как уровень глюкозы в крови по мере ее потребления из резервов организма снижается, в плазму выбрасывается гормон поджелудочной железы под названием «глюкагон». Именно его деятельность, активизирующая таковую особых ферментов, способствует запуску в печеночных тканях процесса трансформации животного полисахарида в более простое исходное вещество — попросту расщепления. Оно же в свою очередь попадает в жидкую субстанцию, текущую по сосудам. Как результат, уровень глюкозы в крови нормализуется. Этот замкнутый круг существует до тех пор, пока в печени присутствует резерв сложного углевода. А при потреблении в пищу продуктов, богатых глюкозой, запасы его станут неумолимо пополняться. Если же допустить, будто этот кладезь сахаров в один прекрасный день окажется полностью исчерпанным, организму индивида придется переключить свое внимание на иные энергетические источники.

Надо отметить тот факт, что в кровь поступает глюкоза, в которую превращается гликоген, сосредоточенный в печени. Полисахарид же, находящийся в мышечной ткани, на подобное не способен. Здесь гликоген ведет себя как источник энергии в процессе гликолиза. Пополнение мышечного резерва углевода осуществляется за счет глюкозы, имеющейся в крови. Как только все резервы гликогена — и в мышцах, и в печени — закончатся, организм начинает использовать жир, содержащийся непосредственно в мышечных волокнах.

Функции гликогена

Интересующий нас полисахарид играет разноплановую роль в теле человека.

Во-первых, он необходим для хранения энергии. Причем, последняя в зависимости от того, какой именно гликоген имеется в виду, идет на те или иные нужды организма. Так, мышечный сложный углевод наше тело тратит на осуществление физической активности, работу опорно-двигательного аппарата. Печеночный же гликоген служит для снабжения «топливом» организма в целом и поддержания в норме уровня глюкозы в крови.

Во-вторых, без гликогена невозможна нормальная работа большинства органов. Это и головной мозг, который, как вы верняка не раз испытали на личном опыте, лучше функционирует, если скушать что-нибудь сладкое. Это и сердце, — оно, кстати, тоже содержит в себе некоторые запасы (около 25%) уникального органического соединения. Даже деятельность эритроцитов и та обусловлена в значительной степени присутствием в организме индивида животного крахмала.

Дефицит и излишек гликогена

Организм определенного человека может страдать от острой нехватки либо, напротив, — избытка гликогена в упомянутых выше органах и тканях.

Если имеет место быть дефицит полисахарида, тем более — хронического характера, в печени происходит накапливание жиров. Они же наряду с белками становятся энергетическими источниками для организма индивида, а кровь отравляется кетонами — вредными соединениями, нарушающими кислотно-щелочной баланс внутренней среды тела. Признаками нехватки гликогена являются потливость и дрожь рук, сильный непреходящий голод, головные боли, постоянная слабость. Получив достаточное количество углеводов извне с пищей, человек избавляется от этих неприятных ощущений.

К последствиям избытка в теле человека гликогена относятся повышение уровня в крови инсулина и значительный набор лишнего веса. В итоге, если вовремя не принять меры, развивается сахарный диабет скрытого типа. Накопление в организме чрезмерного количества гликогена происходит по причине поступления внутрь большой порции углеводистой пищи. Излишки сахаров превращаются в жировые клетки. Чтобы избежать негативных последствий такой передозировки, требуется пересмотреть свой рацион питания, сократив в нем количество сладких и мучных блюд, а также заняться спортом.

В определенных ситуациях организм человека может испытывать повышенную потребность в гликогене либо, наоборот, снижение таковой. Первая наблюдается при значительных умственных и физических нагрузках и недополучении глюкозы с пищей. Вторая диагностируется при нарушениях в ферментативной деятельности организма, недугах печени в случае употребления большого объема продуктов, насыщенных сахарами.

Гликоген и похудение

Поскольку животный крахмал, рассматриваемый нами, имеет огромное значение в углеводном обмене веществ, то и его роль в снижении веса довольно внушительна. Чтобы заставить гликоген расходоваться на нужды организма, необходимо уменьшить калорийность потребляемых продуктов. Такой поступок провоцирует потери сложного углевода печенью, а вместе с ним — и потери воды, которую гликоген в теле человека, собственно, и связывает. Именно на это и рассчитаны моно-диеты, а также быстрые похудательные методики.

Выведение за пределы организма излишков жидкости — бесспорно, замечательный эффект, ведь вода зачастую создает иллюзию жировых складок на теле. Но как же запустить непосредственный процесс жиросжигания? Для этого требуется ввести в рацион побольше продуктов, богатых протеинами, сократить количество вкушаемых углеводов и регулярно заниматься кардиотренировками. При этом, расходование гликогена, находящегося в печени, осуществляется при выполнении аэробных, а того, что сосредоточен в мышцах, — при выполнении анаэробных упражнений. Однако во избежании проблем со здоровьем потраченный резерв энергетического полисахарида необходимо восстанавливать. С данной целью сразу же по окончании тренировки перекусите чем-нибудь углеводным, но в то же время полезным — например, шоколадкой, фруктами или овощами.

Гликоген в продуктах питания

Чтобы ваши печень, мышцы, сердце и прочие важные органы содержали в своих недрах достаточно гликогена, необходимо подпитывать свой организм энергией извне. Нет таких продуктов питания, в состав которых входил бы этот сложный углевод в чистом виде. Но чтобы восполнить его запасы, требуется лакомиться углеводной пищей, отдавая предпочтение растительным ее видам. Кушайте фрукты: хурму, финики, инжир, бананы. Ешьте изюм, иргу, арбуз, повидло из яблок. Наслаждайтесь вкусом шоколада и меда. Пейте фруктовые и ягодные соки. Из кондитерских изделий выбирайте мармелад, пряники, сладкую соломку.

Пономаренко Надежда

При использовании и перепечатке материала активная ссылка на обязательна!

Для начала дадим определение гликогену, ведь не всем оно известно. Так вот, гликоген является отложенным углеводом организма, этакой заначкой на «черный день». Состоит он из глюкозы, свернутой в цепочку.

Накапливается это вещество нашим телом до момента больших нагрузок. Поэтому, когда мы усердно занимаемся, либо не можем регулярно поесть (голодаем), мы не падаем без сил сразу, а перерабатываем сначала накопленные запасы этого углевода.

Синтез гликогена происходит в печени и мышцах. Именно эти органы являются кладовой для углевода. Из печени при нужде вещество в виде глюкозы идет в кровь, а в мышцах, распадаясь, гликоген дает энергию.

Причем основные запасы находятся именно в наших мускулах (до 400 г), тогда как в печени запас гораздо скромнее (50 г углевода).

Углевод в наших мускулах нужен сразу по нескольким причинам:

• это выполнение мышцами своей функции;
• для внешнего вида объемности мышц;
• для создания белков (получается, распад гликогена в мышцах способствует образованию различных белков).

Помните: синтез гликогена в мышцах возможен только из углеводов (глюкозы). Из-за этого состав вашего рациона по калорийности как минимум на 50 процентов должен состоять из них.

Визуальное отражение гликогена

Количество запасов гликогена вполне по силам оценить на глаз. Когда углевода под завязку, наши мышцы выглядят надутыми, и наоборот, когда гликогена меньше 300 г мускулы плоские. Достигается эффект за счет воды, что притягивает молекула глюкозы к себе в отношении 3 к 1 (на 1 г глюкозы приходится 3 г воды).

Заметим, что потратить накопленные запасы микроэлемента за раз просто невозможно. Максимум сколько можно потратить при 100 процентном заполнении мышц гликогеном – треть от всех запасов.

Необходимо также учитывать, что восполнение углевода лучше проводить растянутым по длительности, а не ударными дозами за небольшой промежуток времени. Экстренно пополнить гликоген можно, только если тренируетесь каждый день, либо была углеводная диета, а нужно потратиться физически.

В качестве быстрого пополнения запаса углевода надо употреблять вещества с большим гликемическим показателем и в немалых количествах (до 800 грамм).

Кроме этого, вместимость «хранилища» гликогена можно увеличить. Это делается путем наращивания мышечной массы и периодическое углеводное голодание с предельным насыщением.

Восполнение мышечного гликогена

Для того, чтобы проводить восстановление гликогена, нужно знать как его тратить. Факторами, влияющими на уровень углевода в организме, являются:

• трата гликогена при физических нагрузках;
• ежедневное меню человека.

Первый фактор позволяет истратить гликоген в конкретном месте (какую мышцу нагрузишь, там его и потратишь), а второй регулировать скорость восполнения вещества.

Так полное восстановление запасов проходит от 12 часов до 3 дней. Зная это, тренеры составляют программу для спортсменов, максимально используя ресурсы их организма для лучшего результата. Поэтому чаще всего можно встретить методики с максимальной нагрузкой на 1 тип мышц раз в 3 дня.

В меню учитываем калорийность пищи и соотношения между жирами, углеводами и белками. Подбирая отношения между микроэлементами, пользуются следующей схемой:

• белка нужно 2 г на 1 кг массы, а калорийность на 1 день находят, умножив получившуюся цифру на 4;
• жир содержит в 1 г 9 килокалорий, а нужно их в сутки до 20 процентов от общего числа ккал, но не меньше 15 процентов;
• остаток приходится на углеводы, и здесь не важно, чего вы желаете добиться – похудеть или набрать массу, главное условие, чтобы углеводы было не меньше 50 процентов от суточной потребности в ккал.

Одной из самых распространенных схем соотношения веществ является: 60 процентов углеводов к 20 процентам жиров и к 20 процентам белков.

Злоупотреблять приемом углеводов не нужно, так как при насыщении гликогеном, последующие порции углевода преобразуются в жир.

Именно к такому результату пришли ученые, проведя эксперимент по откорму добровольцев большим ежедневным потреблением углеводов.

Получается, для полноценной и плодотворной тренировки на максимальный результат необходимо строго следить за количеством употребленных углеводов, не допуская не только их нехватки, но и превышения.

Фото гликогена в мышцах

Гликоген является сложным, комплексным углеводом, который в процессе гликогенеза образуется из глюкозы, поступающей в организм человека вместе с пищей. С химической точки зрения он определяется формулой C6h20O5 и представляет собой коллоидальный полисахарид, имеющий сильно разветвленную цепь из остатков глюкозы. В этой статье мы расскажем все про гликогены: что это такое, каковы их функции, где они запасаются. Также мы опишем, какие бывают отклонения в процессе их синтезирования.

Гликоген является необходимым организму резервом глюкозы. В организме человека он синтезируется следующим образом. Во время приема пищи углеводы (в том числе крахмал и дисахариды — лактоза, мальтоза и сахароза) под действием фермента (амилазы) расщепляются на мелкие молекулы. Затем в тонком кишечнике такие ферменты, как сахараза, панкреатическая амилаза и мальтаза осуществляют гидролиз углеводных остатков до моносахаридов, в том числе и глюкозы.

Гликоген является необходимым организму резервом глюкозы. В организме человека он синтезируется следующим образом. Во время приема пищи углеводы (в том числе крахмал и дисахариды — лактоза, мальтоза и сахароза) под действием фермента (амилазы) расщепляются на мелкие молекулы. Затем в тонком кишечнике такие ферменты, как сахараза, панкреатическая амилаза и мальтаза осуществляют гидролиз углеводных остатков до моносахаридов, в том числе и глюкозы. Одна часть высвобожденной глюкозы, поступив в кровоток, направляется в печень, а другая транспортируется в клетки других органов. Непосредственно в клетках, в том числе и в мышечных, происходит последующий распад моносахарида глюкозы, который называется гликолиз. В процессе гликолиза, происходящего с участием или без участия (аэробный и анаэробный) кислорода синтезируются молекулы АТФ, которые являются источником энергии во всех живых организмах. Но не вся глюкоза, попадающая с пищей в организм человека, расходуется на синтез АТФ. Часть ее запасается в форме гликогена. Процесс гликогенеза предполагает полимеризацию, то есть последовательное присоединение друг к другу мономеров глюкозы и формирование полисахаридной разветвленной цепи под воздействием специальных ферментов.

Хранится полученный гликоген в виде особых гранул в цитоплазме (цитозоле) многих клеток организма. Особенно велико содержание гликогена в печени и мышечной ткани.
Причем мышечный гликоген — это источник запаса глюкозы для самой мышечной клетки (в случае сильной нагрузки), а печеночный поддерживает нормальную концентрацию глюкозы в крови. Также запас этих сложных углеводов имеется в нервных клетках, клетках сердца, аорты, эпителиальных покровов, соединительной ткани, слизистой оболочки матки и эмбриональных тканей. Итак, мы рассмотрели, что понимается под термином «гликогены». Что это такое, теперь понятно. Далее поговорим про их функции.

Причем мышечный гликоген — это источник запаса глюкозы для самой мышечной клетки (в случае сильной нагрузки), а печеночный поддерживает нормальную концентрацию глюкозы в крови. Также запас этих сложных углеводов имеется в нервных клетках, клетках сердца, аорты, эпителиальных покровов, соединительной ткани, слизистой оболочки матки и эмбриональных тканей. Итак, мы рассмотрели, что понимается под термином «гликогены». Что это такое, теперь понятно. Далее поговорим про их функции.

В организме гликоген служит в качестве энергетического резерва. В случае острой необходимости организм сможет получить из него недостающую глюкозу. Как это происходит? Распад гликогена осуществляется в периодах между приемами пищи, а также значительно ускоряется во время серьезной физической работы. Этот процесс происходит путем отщепления глюкозных остатков под воздействием особых ферментов. В итоге гликоген распадается до свободной глюкозы и глюкозо-6-фосфата без затрат АТФ.

Печень является одним важнейших внутренних органов человеческого тела. Она выполняет множество разнообразных жизненно необходимых функций. В том числе обеспечивает нормальный уровень сахара в крови, необходимый для функционирования головного мозга. Главными механизмами, при помощи которых осуществляется поддержание глюкозы в нормальном диапазоне — от 80 до 120 мг/дл, являются липогенез с последующим распадом гликогена, глюконеогенез и трансформация других сахаров в глюкозу. При понижении уровня сахара в крови происходит активизация фосфорилазы, и тогда гликоген печени расщепляется. Из цитоплазмы клеток исчезают его скопления, и глюкоза поступает в кровь, давая организму необходимую энергию. При повышении уровня сахара, к примеру после приема пищи, клетки печени начинают активно синтезировать гликоген и депонировать его. Глюконеогенез представляет собой процесс синтезирования печенью глюкозы из других веществ, в том числе и аминокислот. Регуляторная функция печени делает ее критически необходимым для нормальной жизнедеятельности органа. Отклонения — значительные повышения/понижения уровня глюкозы в крови — представляют для здоровья человека серьезную опасность.

Нарушения обмена гликогена представляют собой группу наследственных гликогеновых заболеваний. Их причинами являются различные дефекты ферментов, непосредственно участвующих в регуляции процессов образования или расщепления гликогенов. Среди гликогеновых заболеваний выделяют гликогенозы и агликогенозы. Первые представляют собой редкие наследственные патологии, обусловленные чрезмерным накоплением полисахарида C6h20O5 в клетках.
При понижении уровня сахара в крови происходит активизация фосфорилазы, и тогда гликоген печени расщепляется. Из цитоплазмы клеток исчезают его скопления, и глюкоза поступает в кровь, давая организму необходимую энергию. При повышении уровня сахара, к примеру после приема пищи, клетки печени начинают активно синтезировать гликоген и депонировать его. Глюконеогенез представляет собой процесс синтезирования печенью глюкозы из других веществ, в том числе и аминокислот. Регуляторная функция печени делает ее критически необходимым для нормальной жизнедеятельности органа. Отклонения — значительные повышения/понижения уровня глюкозы в крови — представляют для здоровья человека серьезную опасность.

Нарушения обмена гликогена представляют собой группу наследственных гликогеновых заболеваний. Их причинами являются различные дефекты ферментов, непосредственно участвующих в регуляции процессов образования или расщепления гликогенов. Среди гликогеновых заболеваний выделяют гликогенозы и агликогенозы. Первые представляют собой редкие наследственные патологии, обусловленные чрезмерным накоплением полисахарида C6h20O5 в клетках. Синтез гликогена и его последующее избыточное нахождение в печени, легких, почках, скелетных и сердечной мышцах вызываются дефектами ферментов (например, глюкоза-6-фосфатазы), участвующих в распаде гликогена. Чаще всего при гликогенозе наблюдаются нарушения развития органов, задержка психомоторного развития, тяжелые гипогликемические состояния, вплоть до наступления комы. Для подтверждения диагноза и определения типа гликогеноза проводят биопсию печени и мышц, после чего отправляют полученный материал на гистохимическое исследование. В ходе него устанавливают содержание гликогена в тканях, а также активность ферментов, способствующих его синтезу и распаду.

Агликогенозы представляют собой тяжелое наследственное заболевание, вызванное отсутствием фермента, способного осуществлять синтез гликогена (гликогенсинтетазы). При наличии данной патологии в печени полностью отсутствует гликоген. Клинические проявления заболевания таковы: крайне низкое содержание глюкозы в крови, вследствие чего — постоянные гипогликемические судороги. Состояние больных определяется как крайне тяжелое. Наличие агликогеноза исследуют, осуществляя биопсию печени.

Что это за зверь такой «гликоген»? Обычно о нем вскользь упоминается в связи с углеводами, однако мало кто решает углубиться в саму суть данного вещества. Кость Широкая решила рассказать вам все самое важное и нужное о гликогене, чтобы больше не верили в миф о том, что «сжигание жиров начинается только после 20 минуты бега». Заинтриговали? Читай!

Итак, из этой статьи вы узнаете: что такое гликоген, как образуется, где и для чего накапливается гликоген, как происходит обмен гликогена, а также, какие продукты являются источником гликогена.

Что такое гликоген?

Нашему телу еда в первую очередь нужна как источник энергии, а уже потом, как источник удовольствия, антистрессовый щит или возможность «побаловать» себя. Как известно, энергию мы получаем из макронутриентов: жиров , белков и углеводов . Жиры дают 9 ккал, а белки и углеводы — 4 ккал. Но не смотря на большую энергетическую ценность жиров и важную роль незаменимых аминокислот из белков важнейшими «поставщиками» энергии в наш организм являются углеводы.

Почему? Ответ прост: жиры и белки являются «медленной» формой энергии, т.к. на их ферментацию требуется определенное время, а углеводы — «быстрой» . Все углеводы (будь то конфета или хлеб с отрубями) в конце концов расщепляются до глюкозы , которая необходима для питания всех клеток организма.

Схема расщепления углеводов

Гликоген — это своеобразный «консервант» углеводы, другими словами, сохраненная про запас для последующих энергетических нужд глюкоза. Она хранится в связанном с водой состоянии. Т.е. гликоген — это «сироп» калорийностью 1-1.3 ккал/гр (при калорийности углеводов 4 ккал/г).

Дофаминовая зависимость: как снять тягу к сладкому. Компульсивное переедание

Процесс образования гликогена (гликогенез) проходит по 2м сценариям. Первый — это процесс запаса гликогена. После углеводосодержащей еды уровень глюкозы в крови повышается. В ответ инсулин попадает в кровоток, чтобы впоследствии облегчить доставку глюкозы в клетки и помочь синтезу гликогена. Благодаря ферменту (амилазе) происходит расщепление углеводов (крахмала, фруктозы, мальтозы, сахарозы) на более мелкие молекулы.Затем под воздействием ферментов тонкого кишечника осуществляется распад глюкозы на моносахариды. Значительная часть моносахаридов (самая простая форма сахара) поступает в печень и мышцы, где гликоген откладывается в «резерв» . Всего синтезируется 300-400 гр гликогена.

Второй механизм запускается в периоды голода или активной физической деятельности .По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности. Когда организм истощает запас гликогена в клетках, то мозг подает сигналы о необходимости «дозаправки».

Дорогой, я ускорила метаболизм или мифы о «раскрученном» метаболизме

Основные запасы гликогена находятся в печени и мышцах. Количество гликогена в печени может достигать у взрослого человека 150 — 200 гр. Клетки печени являются лидерами по накоплению гликогена: они могут на 8 процентов состоять из этого вещества.

Основная функция гликогена печени — поддержать уровень сахара в крови на постоянном, здоровом уровне . Печень сама себе является одним из важнейших органов организма (если вообще стоит проводить «хит парад» среди органов, которые нам все необходимы), а хранение и использование гликогена делает ее функции еще ответственнее: качественное функционирование головного мозга возможно только благодаря нормальному уровню сахара в организме.

Если же уровень сахара в крови снижается, то возникает дефицит энергии, из-за которого в организме начинается сбой. Нехватка питания для мозга сказывается на центральной нервной системе, которая истощается. Тут то и происходит расщепление гликогена. Потом глюкоза поступает в кровь, благодаря чему организм получает необходимое количество энергии.

Гликоген в мышцах.

Гликоген откладывается также в мышцах. Общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов. Как мы знаем, около 100-120 граммов вещества накапливается в печени, а вот остальная часть (200-280 гр ) сохраняется в мышцах и составляет максимум 1 — 2% от общей массы этих тканей. Хотя если говорить максимально точно, то следует отметить, что гликоген хранится не в мышечных волокнах, а в саркоплазме — питательной жидкости, окружающей мышцы.

Количество гликогена в мышцах увеличивается в случае обильного питания и уменьшается во время голодания, а снижается только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной. При работе мышц под влиянием специального фермента фосфорилазы, которая активируется в начале мышечного сокращения, происходит усиленное расщепление гликогена, который используется для обеспечения глюкозой работы самих мышц (мышечных сокращений). Таким образом, мышцы используют гликоген только для собственных нужд.

Интенсивная мышечная деятельность замедляет всасывание углеводов, а легкая и непродолжительная работа усиливает всасывание глюкозы.

Гликоген печени и мышц используется для разных нужд, однако говорить о том, что какой-то из них важнее — абсолютнейший вздор и демонстрирует только вашу дикую неграмотность.

Все, что написано на данном скрине, полная ересь. Если вы боитесь фруктов и думаете, что они прямиком запасаются в жир, то никому не говорите этой чуши и срочно читайте статью Фруктоза: можно ли есть фрукты и худеть?

Для любых активных физических нагрузок (силовые упражнения в тренажерном зале, бокс, бег, аэробика, плавание и все, что заставляет вас потеть и напрягаться) организму нужно 100-150 граммов гликогена в каждый час активности . Потратив запасы гликогена, тело начинает разрушать сперва мышцы, затем жировую ткань.

Обратите внимание: если речь идет не о длительном полном голодании, запасы гликогена не истощаются полностью, потому что имеют жизненно важное значение. Без запасов в печени мозг может остаться без снабжения глюкозой, а это смертельно опасно, ведь мозг самый главный орган (а не попа, как некоторые думают). Без запасов в мышцах сложно совершить интенсивную физическую работу, что в природе воспринимается как повышенный шанс быть сожранным/без потомства/замерзшим и т.д.

Тренировки истощают запасы гликогена, но не по схеме «первые 20 минут работаем на гликогене, потом переходим на жиры и худеем». Для примера возьмем исследование, в котором тренированные атлеты выполняли 20 сетов упражнений на ноги (4 упражнения, 5 сетов каждого; каждый сет выполнялся до отказа и составлял 6-12 повторений; отдых был коротким; общее время тренировки составило 30 минут). Кто знаком с силовыми тренировками, понимает, что было отнюдь не легко. До и после упражнения у них брали биопсию и смотрели содержание гликогена. Оказалось, что количество гликогена снизилось с 160 до 118 ммоль/кг, т. е. менее, чем на 30% .

Вот так походя мы развеяли еще один миф — вряд ли за тренировку вы успеете исчерпать все запасы гликогена, так что не стоит набрасываться на еду прямо в раздевалке среди потных кроссовок и посторонних тел, вы явно не помрете от «неминуемого» катаболизма. Кстати, пополнять запасы гликогена стоит не в течении 30 минут после тренировки (увы, белково-углеводное окно – миф ), а в течении 24 часов.

Люди крайне преувеливают скорость истощения гликогена (как и многие другие вещи) ! Любят сразу на тренировке закинуться «углями» после первого разминочного подхода с грифом пустым, а то ж «истощение мышечного гликогена и КАТАБОЛИЗМ». Прилег на час днем и усе, печеночного гликогена как не бывало. Я уж молчу про катастрофические энергозатраты от 20минутного черепашьего бега. Да и вообще, мышцы жрут чуть не 40 ккал на 1 кг, белок гниет, образует слизь в жкт и провоцирует рак, молочка заливает так, что аж 5 лишних кило на весах (не жира, ага), жиры вызывают ожирение, углеводы смертельно опасны (боюсь-боюсь) и от глютена вы точно помрете. Странно только, что мы вообще ухитрились выжить в доисторические времена и не вымерли, хотя питались явно не амброзией и спортпитом.
Помните, пожалуйста, что природа умнее нас и давно все при помощи эволюции отрегулировала. Человек один из самых адаптированных и приспосабливаемых организмов, который способен существовать, размножаться, выживать. Так что без психозов, господа и дамы.

Однако тренироваться на пустой желудок более чем бессмысленно.»Что же делать?» подумаете вы. Ответ вы узнаете в статье «Кардио: когда и зачем?» , которая расскажет вам о последствиях голодных тренировок.

Хочешь похудеть — не ешь углеводы

Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 48-60 часов полного голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются.

Гликоген мышц расходует во время физической активности. И тут мы опять обсудим миф: «Чтобы сжечь жир, нужно бегать не менее 30 минут, поскольку только на 20-й минуте в организме истощаются запасы гликогена и в качестве топлива начинает использоваться подкожный жир», только с чисто математической стороны. Откуда это пошло? А пес его знает!

Действительно, организму проще использовать гликоген, чем окислять жир для энергии, поэтому в первую очередь расходуется он. Отсюда и миф: надо сначала израсходовать ВЕСЬ гликоген, и потом жир начнет гореть, а произойдет это примерно через 20 минут после начала аэробной тренировки. Почему 20? Понятия не имеем.

НО : никто не учитывает, что использовать весь гликоген не так-то просто и 20-ю минутами тут дело не ограничится. Как мы знаем, общее количество гликогена в организме составляет 300 — 400 граммов, а в некоторых источниках говорится о 500 граммах, что дает нам от 1200 до 2000 ккал ! Вы вообще представляете, сколько нужно бегать, чтобы истощить такую прорву калорий? Человек весом в 60 кг должен будет пробежать в среднем темпе от 22 до З5 километров. Ну как, готовы?

Истощила гликоген 🙂

Успешная тренировка требует двух главных условий — наличия запасов гликогена в мышцах до силовой тренировки и достаточный уровень восстановления этих запасов после нее. Силовая тренировка без гликогена будет буквально сжигать мышцы. Для того, чтобы этого не произошло, углеводов в вашем рационе должно быть столько, чтобы организм мог обеспечить энергией все процессы, проходящие в нем. Без гликогена (и кислорода, кстати) у нас не сможет вырабатываться АТФ, который выполняет роль энергетического склада или запасного резервуара. Сами молекулы АТФ не хранят энергию, сразу же после своего создания они высвобождают энергию.

Непосредственным источником энергии для мышечных волокон ВСЕГДА является аденозинтрифосфат (АТФ), но его настолько мало в мышцах, что хватает всего лишь на 1-3 секунды интенсивной работы! Поэтому, все преобразования жиров, углеводов и других энергоносителей в клетке сводятся к постоянному синтезу АТФ. Т.е. все эти вещества «горят» для создания молекул АТФ. АТФ нужна организму всегда, даже когда человек не занимается спортом, а просто ковыряет в носу. От нее зависит работа всех внутренних органов, зарождение новых клеток, их рост, сократительная функция тканей и многое другое. АТФ может сильно снизиться, если, например, заниматься интенсивными упражнениями. Вот почему нужно знать, как восстановить АТФ, и вернуть организму энергию, служащую топливом не только для мышц скелета, но и для внутренних органов.

Кроме того, гликоген играет важную роль в восстановлении организма после тренировок , без которого рост мышц невозможен.

Разумеется, чтобы сокращаться и расти (для включения синтеза белков), мышцам нужна энергия. Не будет в клетках мышц энергии = не будет роста . Поэтому безуглеводки или диеты с минимальным кол-вом углеводов работают плохо: мало углеводов, мало гликогена, соответственно вы будете активно жечь мышцы.

Так что никаких белковых детоксов и боязни фруктов с кашами: выбросьте книгу о палео диете в топку! Выбирайте сбалансированный, здоровый, разнообразный рацион (описан тут ) и не демонизируйте отдельные продукты.

Любите «почистить» организм? Тогда статья «Детокс лихорадка» точно повергнет вас в шок!

В гликоген может пойти только углевод. Поэтому крайне важно держать в своем рационе планку углеводов не ниже 50 % от общей калорийности. Употребляя нормальный уровень углеводов (около 60% от суточного рациона) вы по максимуму сохраняете собственный гликоген и заставляете организм очень хорошо окислять углеводы.

Важно иметь в рационе хлебобулочные изделия, каши, злаки, разные фрукты и овощи.

Лучшими источниками гликогена являются: сахар, мед, шоколад , мармелад, варенье, финики, изюм, инжир, бананы , арбуз, хурма, сладкая выпечка.

Осторожно к подобной пище стоит отнестись лицам с дисфункцией печени и недостатком ферментов.

Гликоген – это запасной углевод животных, состоящий из большого количества остатков глюкозы. Запас гликогена позволяет быстро восполнять недостаток содержания в крови глюкозы, как только её уровень понижается, происходит расщепление гликогена, и в кровь поступает свободная глюкоза. В организме человека глюкоза в основном хранится в виде гликогена. Запасать отдельные молекулы глюкозы клеткам не выгодно, так как это значительно повышало бы осмотическое давление внутри клетки. По своей структуре гликоген напоминает крахмал, то есть полисахарид, который в основном запасают растения. Крахмал тоже состоит из остатков глюкозы, соединённых между собой, однако в молекулах гликогена гораздо больше разветвлений. Качественная реакция на гликоген – реакция с йодом – даёт бурое окрашивание, в отличие от реакции йода с крахмалом, которая позволяет получить фиолетовое окрашивание.

Образование и расщепление гликогена регулируют несколько гормонов, а именно:

1) инсулин
2) глюкагон
3) адреналин

Образование гликогена происходит после того, как концентрация глюкозы в крови повышается: раз глюкозы много, то её необходимо запасти впрок. Поглощение глюкозы клетками в основном регулируется двумя гормонами-антагонистами, то есть гормонами с противоположным действием: инсулином и глюкагоном. Оба гормона выделяются клетками поджелудочной железы.

Обратите внимание: слова «глюкагон» и «гликоген» очень похожи, но глюкагон – это гормон, а гликоген – запасной полисахарид.

Инсулин синтезируется, если глюкозы в крови много. Это обычно бывает после того, как человек поел, в особенности если еда — это богатая углеводами пища (например, если съесть мучное или сладкое). Все углеводы, которые содержатся в пище, расщепляются до моносахаридов, и уже в таком виде через стенку кишечника всасываются в кровь. Соответственно, уровень глюкозы повышается.

Когда рецепторы клеток реагируют на инсулин, клетки поглощают глюкозу из крови, и её уровень вновь снижается. Кстати, именно поэтому диабет – недостаток инсулина – образно называют «голод среди изобилия», ведь в крови после употребления пищи, которая богата углеводами, появляется очень много сахара, но без инсулина клетки не могут его поглотить. Часть глюкозы клетки используют для получения энергии, а оставшуюся превращают в жир. Клетки печени используют поглощённую глюкозу для синтеза гликогена. Если же в крови мало глюкозы, то происходит обратный процесс: поджелудочная железа выделяет гормон глюкагон, и клетки печени начинают расщеплять гликоген, выделяя глюкозу в кровь, или синтезировать глюкозу заново из более простых молекул, таких как молочная кислота.

Адреналин также приводит к распаду гликогена, потому что всё действие этого гормона направлено на то, чтобы мобилизовать организм, подготовить его к реакции по типу «бей или беги». А для этого необходимо, чтобы концентрация глюкозы стала выше. Тогда мышцы смогут использовать её для получения энергии.

Таким образом, поглощение пищи приводит к выделению в кровь гормона инсулина и синтезу гликогена, а голодание – к выделению гормона глюкагона и распаду гликогена. Выделение адреналина, происходящее в стрессовых ситуациях, также приводит к распаду гликогена.

Субстратом для синтеза гликогена, или гликогеногенеза, как его по-другому называют, служит глюкозо-6-фосфат. Это молекула, которая получается из глюкозы после присоединения к шестому атому углерода остатка фосфорной кислоты. Глюкоза, образующая глюкозо-6-фосфат, попадает в печень из крови, а в кровь – из кишечника.

Возможен и другой вариант: глюкоза может быть заново синтезирована из более простых предшественников (молочной кислоты). В таком случае из крови глюкоза попадает, например, в мышцы, где расщепляется до молочной кислоты с выделением энергии, а потом накопленная молочная кислота транспортируется в печень, и клетки печени заново синтезируют из неё глюкозу. Потом эту глюкозу можно превратить в глюкозо-6-фосфот и далее на его основе синтезировать гликоген.

Итак, что же происходит в процессе синтеза гликогена из глюкозы?

1. Глюкоза после присоединения остатка фосфорной кислоты становится глюкозо-6-фосфатом. Это происходит благодаря ферменту гексокиназе. Этот фермент имеет несколько разных форм. Гексокиназа в мышцах немного отличается от гексокиназы в печени. Та форма этого фермента, которая присутствует в печени, хуже связывается с глюкозой, а продукт, образующийся в ходе реакции, не ингибирует протекание реакции. Благодаря этому клетки печени способны поглощать глюкозу только тогда, когда её много, и могу сразу превратить в глюкозо-6-фосфат очень много субстрата, даже если не успевают его переработать.

2. Фермент фосфоглюкомутаза катализирует превращение глюкозо-6-фосфата в его изомер — глюкозо-1-фосфат.

3. Полученный глюкозо-1-фосфат потом соединяется с уридинтрифосфатом, образуя УДФ-глюкозу. Катализирует этот процесс фермент УДФ-глюкозопирофосфорилаза. Эта реакция не может протекать в обратную сторону, то есть является необратимой в тех условиях, которые присутствуют в клетке.

4. Фермент гликогенсинтаза переносит остаток глюкозы на формирующуюся молекулу гликогена.

5. Гликогенразветвляющий фермент добавляет точки ветвления, создавая новые «веточки» на молекуле гликогена. Позже на конец этого ответвления добавляются новые остатки глюкозы с помощью гликогенсинтазы.

Гликоген – это необходимый для жизни запасной полисахарид, и хранится он в виде небольших гранул, находящихся в цитоплазме некоторых клеток.

Гликоген запасают следующие органы:

1. Печень. В печени гликогена довольно много, и это единственный орган, который использует запас гликогена для регуляции концентрации сахара в крови. До 5-6 % может составлять гликоген от массы печени, что примерно соответствует 100-120 граммам.

2. Мышцы. В мышцах запас гликогена меньше в процентном соотношении (до 1 %), однако суммарно по весу может превосходить весь гликоген, запасённый в печени. Мышцы не выделяют ту глюкозу, которая образовалась после распада гликогена, в кровь, они используют её только для своих собственных нужд.

3. Почки. В них обнаружено незначительное количество гликогена. Ещё меньшие количества были найдены в глиальных клетках и в лейкоцитах, то есть белых кровяных клетках.

Стойкость нашего организма к неблагоприятным условиям внешней среды объясняется его умением делать своевременные запасы питательных веществ. Одним из важных «запасных» веществ организма является гликоген – полисахарид, образуемый из остатков глюкозы .

При условии, что человек ежесуточно получает необходимую норму углеводов, то глюкоза, находящаяся в виде гликогена клеток, может быть оставлена про запас. Если же человек испытывает энергетический голод, в таком случае происходит активация гликогена, с его последующей трансформацией в глюкозу.

Продукты богатые гликогеном:

Общая характеристика гликогена

Гликоген в простонародье называют животным крахмалом . Он представляет собой запасной углевод, который производится в организме животных и человека. Его химическая формула — (C 6 H 10 O 5) n . Гликоген является соединением глюкозы, которая в виде мелких гранул откладывается в цитоплазме клеток мышц, печени, почек, а также в клетках мозга и белых кровяных тельцах. Таким образом, гликоген представляет собой энергетический резерв, способный восполнить недостаток глюкозы, в случае отсутствия полноценного питания организма.

Клетки печени (гепатоциты) являются лидерами по накоплению гликогена! Они могут на 8 процентов своего веса состоять из этого вещества. При этом клетки мышц и других органов, способны накапливать гликоген в количестве не более 1 – 1,5%. У взрослых общее количество гликогена печени может достигать 100-120 грамм!

Суточная потребность организма в гликогене

По рекомендации медиков, суточная норма гликогена не должна быть ниже 100 граммов в сутки. Хотя необходимо учесть, что гликоген состоит из молекул глюкозы, и расчет может осуществляться только на взаимозависимом основании.

Потребность в гликогене возрастает:

• В случае повышенных физических нагрузок, связанных с выполнением большого количества однообразных манипуляций. В результате этого, мышцы страдают от недостатка кровенаполнения, а также от нехватки глюкозы в крови.
• При выполнении работ, связанных с мозговой деятельностью. В данном случае, гликоген, содержащийся в клетках мозга, быстро преобразуется в энергию, необходимую для работы. Сами же клетки, отдав накопленное, требуют пополнения запасов.
• В случае ограниченного питания. В данном случае, организм, недополучая глюкозу из продуктов питания, начинает перерабатывать свои запасы.

Потребность в гликогене снижается:

• При употреблении большого количества глюкозы и глюкозоподобных соединений.
• При заболеваниях, связанных с повышенным употреблением глюкозы.
• При болезнях печени.
• При гликогенезах, вызванных нарушением ферментативной деятельности.

Усваиваемость гликогена

Гликоген относится к группе быстро усваиваемых углеводов, с отсрочкой к исполнению. Данная формулировка объясняется так: до тех пор, пока в организме достаточно прочих источников энергии, гликогеновые гранулы будут храниться в нетронутом виде. Но как только мозг подаст сигнал о недостатке энергетического обеспечения, гликоген под воздействием ферментов начинает преобразовываться в глюкозу.

Полезные свойства гликогена и его влияние на организм

Поскольку молекула гликогена представлена полисахаридом глюкозы, то его полезные свойства, а также влияние на организм соответствует свойствам глюкозы.

Гликоген является полноценным источником энергии для организма в период нехватки питательных веществ, необходим для полноценной умственной и физической деятельности.

Взаимодействие с эссенциальными элементами

Гликоген обладает способностью быстро преобразовываться в молекулы глюкозы. При этом он отлично контактирует с водой, кислородом, рибонуклеиновой (РНК), а также дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислотами.

Признаки нехватки гликогена в организме

• апатия;
• ухудшение памяти;
• снижение мышечной массы;
• слабый иммунитет;
• депрессивное настроение.

Признаки избытка гликогена

• сгущение крови;
• нарушения функций печени;
• проблемы с тонким кишечником;
• увеличение массы тела.

Гликоген для красоты и здоровья

Поскольку гликоген является внутренним источником энергии в организме, то его недостаток способен вызвать общее снижение энергетичности всего организма. Это отражается на деятельности волосяных фолликулов, клеток кожи, а также проявляется в потере блеска глаз.

Глюкоза – главный источник энергии

Глюкоза – главный источник энергии для клеток, это — топливо для нормальной работы всех органов и систем человеческого организма. Содержание глюкозы в крови — достаточно лабильный показатель, однако в организме здоровых людей этот показатель поддерживается в довольно узком диапазоне и редко снижается менее 2,5ммоль/л и повышается выше 8ммоль/л (даже сразу после приема пищи). Поддерживает необходимый уровень глюкозы в крови особый гормональный механизм.

Глюкоза попадает в организм с пищей. Продукты питания расщепляются в желудочно-кишечном тракте, после чего глюкоза всасывается в кровь. Для того, чтобы глюкоза попала в клетку, нужен инсулин. Этот гормон вырабатывается в специальных клетках поджелудочной железы и увеличивает проницаемость клеточных мембран для глюкозы. Если клетки поджелудочной железы не вырабатывают достаточное количество инсулина или клетки организма перестают воспринимать инсулин, то глюкоза остается в крови. Клетки органов и тканей в этом случае не получают энергии и «голодают».

Если глюкоза поступает в организм в избыточном количестве, она трансформируется в запасы энергии. Глюкоза превращается в гликоген — мобильный запас углеводов в организме, который содержится в печени и мышцах. Печень взрослых людей содержит
запас глюкозы в виде гликогена, достаточный для поддержания нормального уровня глюкозы в крови в течение 24 ч после последнего приема пищи. У детей дошкольного возраста гликогена хватает на 12 ч и менее. Если же запасы гликогена и так достаточно велики, тогда глюкоза начинает превращаться в жир.

При полном отсутствии углеводов в пище (при голодании или безуглеводных диетах) глюкоза образуется в организме из жиров, белков и при расщеплении гликогена. Повышение уровня глюкозы в крови возникает под действием нескольких гормонов: глюкагона, продуцируемого клетками поджелудочной железы; гормонов надпочечников; гормонов роста гипофиза и гормонов щитовидной железы.

Колебания концентрации глюкозы в крови, отличные от нормальных значений, воспринимаются рецепторами гипоталамуса (область мозга, которая регулирует постоянство внутренней среды организма). Благодаря влиянию гипоталамуса на вегетативную нервную систему, происходит срочное повышение или снижение выработки инсулина, глюкагона и других гормонов.

5 советов о правильном усвоении глюкозы

1. Принимайте пищу 4-6 раз в день. Если нет времени на полноценный прием пищи, сделайте перекус. Перекусить «на ходу» можно фруктами, жидкими кисломолочными продуктами, очищенными семечками, орехами, хлебцами и др.
2. Употребляйте свежие овощи и фрукты не менее 400-500 г в день.
3. Если Вы сладкоежка, отдавайте предпочтение сладостям без содержания жира — сухофруктам, зефиру, пастиле, мармеладу, леденцам, фруктовому желе. Старайтесь добавлять меньше сахара в напитки и еду. 
4. Перейдите на натуральные растительные сахарозаменители: стевию, сиропы топинамбура и агавы, кэроб.
5. Регулярно гуляйте на свежем воздухе и занимайтесь спортом.

  Информацию для Вас подготовила:

Гречкина Алла Павловна, врач-эндокринолог. Ведет прием в корпусе клиники на Озерковской.

Biochemical Titration of Glycogen In vitro

Гликоген multibranched полимер из остатков глюкозы, который присутствует в цитоплазме многих типах клеток. Это один из основных форм накопления энергии в клетках и играет важную роль в метаболизме глюкозы. Большинство клеток млекопитающих способны производить и хранить гликоген, который можно быстро разлагается на глюкозу для продвижения гликолиза и производство АТФ при метаболическом стрессе. Гепатоциты производить огромное количество гликогена регулировать уровень сахара в крови, тем самым, обеспечивая непрерывную подачу глюкозы в организме. В противоположность этому, концентрация гликогена в других клетках (мышцы, клетки крови, и т.д.) является относительно низким. Тем не менее, на местном уровне, эти величины являются достаточными для обеспечения энергии в краткосрочной перспективе, когда клетки вдруг подвергается среде, лишенной питательных веществ.

Синтез гликогена и распад гликогена те же шаги во всех тканях (рис. 1). Во-первых, глюкозапроникает в клетку путем переносчиков глюкозы (излишкам), и быстро превращается из глюкозо-6-фосфата (G6P) в глюкозо-1-фосфата (G1P) по фосфоглюкомутазы. G1P затем модифицируется на UDP-глюкозы, и атом углерода, С1 UDP-глюкозы прикреплен к остатка тирозина, glycogenin анкерного белка гликогена. Эта молекула, считается гликогена грунтовка, продлевается на крепления UDP-глюкозы в терминал глюкозы с помощью α (1 → 4) облигаций через гликогенсинтазы. Наконец, когда линейной цепочки более 11 остатков глюкозы образуется, ветвления фермент передает терминала олигосахарид, образованную как минимум 6 глюкозных остатков глюкозы в другой цепи около через α (1 → 6) связей. Повторение этого процесса дает массивный фрактальной структуры, содержащий ветви, которые образуют спираль с 6,5 глюкозы на очереди. Гликоген может быть обратно гидролизованный до глюкозы согласованных действийиз обрезка сучьев ферменты, которые гидролиза α (1 → 6) связан и гликогенфосфорилазы, что гидролизует α (1 → 4) гликозидную грань между последним остатком глюкозы филиала и молекулы гликогена. Эта реакция называется гликогенолиз активируется за счет увеличения уровня АМФ (отражающие потребление АТФ), и ингибируется глюкозой и АТФ ^2,3.

С помощью электронного микроскопа, молекулы гликогена были описаны во многих типах клеток, как β свободных частиц (или гликогена monoparticles) 15-30 нм в диаметре. В конкретных типов клеток, таких как гепатоцитов, β частицы могут быть собраны в комплексе с образованием розетки, также известный как α частиц, которые изменяются в диаметре от 80 нм до не более 200 нм ⁴>. Как эти частицы β присоединены, образуют более крупные кластеры частиц α еще полностью не выяснены. Некоторые данные, как правило, доказать, что β частицы могут быть соединены путем ковалентного связывания ^5, водородных связей, или даже через белок-белковых взаимодействий ^6. Количество гликогена, запасенного в клетках зависит от многих параметров: (I) количество glycogenin в клетке, который инициирует синтез гликогена; (II) активность гликоген-синтазы и фосфорилазы, регулируемой фосфорилирования белка / дефосфорилирования; (III) концентрация глюкозы в клетках, который зависит от нескольких параметров, таких как поставку глюкозы из сосудистой системы и усвоения глюкозы клетками. Запасы гликогена жестко регулируется аллостерической регуляции биосинтеза гормонов через промежуточные метаболиты, гормонами, регулирующими энергетический обмен, а питательных зондирования сигнальных путей ^7.

Важно бытьв состоянии определить количество гликогена в биологических образцах, чтобы лучше понять важность обмена гликогена в всего тела и клеточном уровне. Мы описываем здесь точное, воспроизводимое и удобный биохимические в анализе пробирке для гликогена. Этот метод основан на флуоресценции количественное глюкозы до и после определенного гидролиза гликогена.

Другие методы существуют, чтобы оценить уровень гликогена в клетках, но большинство из них не являются количественными. Одним из первых методов, описанных для количественного определения гликогена в клетках была основана на измерении ^[14 C]-глюкозы в гликоген включения ^8,9. Использование радиоактивности делает этот процесс более сложным делом, но оно имеет преимущество в обеспечении скорости глюкозы в гликоген включения и в различении между распределением остатков глюкозы на внешних ветвей и в сердцевине молекулы (это также требует дополнительная β-amylolyсестра и хроматографический шаг). Другой метод был разработан в последнее время и основан на включении 2-NBDG (2 — {N-[7-nitrobenz-2-окса-1 ,3-тиадиазол-4-ил] амино}-2-дезоксиглюкозы), 2-дезоксиглюкозы люминесцентные производная, в гликоген ^10. Измеренная интенсивность флуоресценции отражает количество гликогена, полученный и может быть измерена с читателем флуоресценции. Распределение флуоресценции в клетке также может быть оценена с помощью конфокальной микроскопии.

Среди других неколичественных методов, Периодическая кислота-Шифф окрашивание (PAS) является, пожалуй, наиболее распространенным. Он может быть использован для обнаружения гликогена в фиксированных клеток, тканевых срезов в парафин, либо заморожены. Это гистологические цвета техника, не специально полисахариды, гликолипиды, гликопротеины, целлюлоза и нейтральные муцины в фиолетовый. Специфичность этого теста может быть увеличена путем обработки основных клеток или срезов ткани с диастаза, который специфически переваривает гликоген. После этогоуровень гликогена может быть качественно оценивается путем сравнения негидролизованной образцы (все углеводов изменение макромолекулы) гидролизованными образцов (углеводов изменение макромолекулы кроме гликогена). PAS окрашивания и микроскопический анализ, в отличие от биохимических анализов гликогена, предоставляет информацию о распределении гликогена в клетке, которая может быть рассеянный или сконцентрированных в определенной части клетки. Однако, даже если оценках окрашивания PAS различий в накоплении гликогена между различными условиях, это не количественный ^11.

Мышиные моноклональные антитела первоначально с использованием нижнечелюстной мыщелкового хряща в качестве антигена было показано, реагируют с гликогена в клетках и очищенной гликогена в пробирке ^12. Как это антитело специфически распознает гликогена, связанных сахарных цепей, это является полезным инструментом для выявления гликогена по иммуногистохимии в более конкретном способом, чем окрашивания PAS.

>

Электронная микроскопия является другая техника, которая позволяет визуализировать зерен гликогена в клетках и оценки степени гликогена. На самом деле, гликогена β частицы легко узнаваемы с электронной микроскопии как электронных плотных гранул ^1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Гликоген — словарь ветеринарных терминов — ВЦ Зоовет

Гликоген (от греч. glykys-сладкий и -genes-рождающий, рожденный) (С6Н10О5)„, разветвленный полисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод животных.
Гликоген (также иногда называемый животным крахмалом, несмотря на неточность этого термина) является основной формой хранения глюкозы в животных клетках. Откладывается в виде гранул в цитоплазме во многих типах клеток (главным образом печени и мышц). Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь емок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров). Только гликоген, запасенный в клетках печени (гепатоциты) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма, при этом гепатоциты способны накапливать до 8 % своего веса в виде гликогена, что является максимальной концентрацией среди всех видов клеток. В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах. Небольшое количество гликогена обнаружено в почках, и еще меньшее — в определенных видах клеток мозга (глиальных) и белых кровяных клетках.

Гликоген содержится во всех тканях животных и представляет собой резервное вещество, легко расщепляющееся под действием ряда ферментов до глюкозы. В тканях животных гликоген присутствует в виде частиц, называемых гликогеносомами. Наиболее крупные из них, т.н.-частицы (диаметр 100-200 нм), собраны из -частиц (диаметр 30-40 нм). Встречаются также еще более мелкие частицы (3-20 нм).

Биосинтез гликогена осуществляется с помощью ферментов гликозилтрансфераз. Исходным веществом для синтеза может служить молекула олигосахарида, состоящая из остатков глюкозы, или белок, глюкозилированный в результате переноса на него остатка глюкозы с уридиндифосфатглюкозы. Гликоген расщепляется с помощью фермента фосфорилазы, переносящей остаток глюкозы на фосфорную к-ту с образованием L-D-глюкозо-! -фосфата, и различных гидролаз. Распад и синтез гликогена регулируется гормонами надпочечников и поджелудочной железы, например инсулином и адреналином.

Метаболизм гликогена:
При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами. Нарушение обмена гликогена приводит к заболеваниям (гликогенозам), связанным с накоплением его в больших кол-вах в организме (гл. обр. в печени и сердце) или образованием молекул с отклонениями в строении.

Российские биологи нашли способ снизить сахар в крови — Наука

Исследователи из Института цитологии РАН (Санкт-Петербург) и их коллеги из Университета Турку (Финляндия) на примере мышей показали, что ускоренный обмен гликогена приводит к развитию преддиабета — устойчивого повышения содержания глюкозы в крови. Приблизить его к норме помогает лекарство метформин, действующее на структуру гликогена. Научная статья опубликована в British Journal of Pharmacology.

Метформин — одно из средств, часто применяемых при сахарном диабете, он воздействует на процессы, приводящие к инсулинорезистентности клеток печени и усилению интенсивности образования глюкозы из соединений, не являющихся сахарами. Роль гликогена печени — вещества, в норме служащего основным источником глюкозы, — в развитии сахарного диабета практически неизвестна. Авторы обсуждаемой работы частично прояснили ее, выполнив эксперименты на лабораторных мышах.

В исследовании использовали мышей «дикого типа», без нарушений обмена веществ, а также специально выведенную линию грызунов, в нервных клетках которых образуется избыток нейропептида Y, что приводит к раннему появлению лишнего веса, развитию преддиабета и другим проблемам с обменом веществ. Половине мышей обеих линий каждый день в течение четырех недель в воду добавляли метформин в дозе 300 мг/кг массы тела животного. Остальным животным лекарства не давали. В день начала эксперимента и после его окончания мышей взвешивали, измеряли процент жира в их теле и содержание глюкозы в крови. А после окончания курса лечения метформином биологи проанализировали состояние клеток печени грызунов в контрольной и экспериментальной группах. Ученые измерили содержание в них гликогена и его структуру.

Выяснилось, что у всех мышей, четыре недели пивших раствор метформина, набор жировой массы шел медленнее, чем у тех, кому не давали это лекарство. В клетках печени грызунов с преддиабетом, не получавших метформин, молекулы гликогена имели такую структуру, будто их постоянно используют: «отщепляют» от них молекулы глюкозы и добавляют новые. Прием лекарства замедлял трату и производство гликогена. По всей видимости, это каким-то образом снижало уровень глюкозы в крови мышей.

Из этих данных авторы исследования сделали вывод, что ускоренный по сравнению с нормой обмен гликогена может повышать вероятность развития преддиабета или тяжесть этого состояния, если оно уже проявилось. Метформин приближает интенсивность «сборки-разборки» молекул гликогена к норме и тем самым уменьшает содержание сахара в крови.

Роль гликогена в диете и упражнениях

Когда вашему организму нужна энергия, оно может использовать запасы гликогена. Молекулы глюкозы в пище, которую вы едите, в основном хранятся в печени и мышцах. Из этих мест хранения ваше тело может быстро мобилизовать гликоген, когда ему нужно топливо.

То, что вы едите, как часто вы едите, и уровень вашей активности — все это влияет на то, как ваше тело хранит и использует гликоген. Низкоуглеводные и кетогенные диеты, а также интенсивные упражнения истощают запасы гликогена, заставляя организм сжигать жир для получения энергии.

Производство и хранение гликогена

Большинство углеводов, которые мы едим, превращаются в глюкозу, наш главный источник энергии. Когда организму не нужно топливо, молекулы глюкозы соединяются в цепочки от восьми до 12 единиц глюкозы, которые образуют молекулу гликогена.

Главный пусковой механизм этого процесса — инсулин:

• Когда вы едите пищу, содержащую углеводы, уровень глюкозы в крови в ответ повышается.
• Повышение уровня глюкозы сигнализирует поджелудочной железе о выработке инсулина — гормона, который помогает организму получать глюкозу из крови для получения энергии.
• Инсулин заставляет клетки печени производить фермент, называемый гликогенсинтазой, который связывает цепи глюкозы вместе.
• Пока глюкоза и инсулин остаются в изобилии, молекулы гликогена могут доставляться в печень, мышцы и даже жировые клетки для хранения.

Гликоген составляет около 6% от общего веса печени. В мышцах накапливается гораздо меньше (всего от 1% до 2%), поэтому у нас быстро заканчивается энергия во время напряженных упражнений.

Количество гликогена, хранящегося в этих клетках, может варьироваться в зависимости от того, насколько вы активны, сколько энергии сжигаете в состоянии покоя и от типа пищи, которую вы едите.Гликоген, хранящийся в мышцах, в основном используется самими мышцами, в то время как гликоген, хранящийся в печени, распределяется по всему телу — в основном в головной и спинной мозг.

Гликоген не следует путать с гормоном глюкагоном, который также важен для метаболизма углеводов и контроля уровня глюкозы в крови.

Как ваше тело использует гликоген

В любой момент времени в вашей крови содержится около 4 граммов глюкозы. Когда уровень начинает снижаться — либо из-за того, что вы не ели, либо из-за того, что вы сжигаете глюкозу во время тренировки, — уровень инсулина также падает.

Когда это происходит, фермент гликогенфосфорилаза начинает расщеплять гликоген, чтобы обеспечить организм глюкозой. В течение следующих 8–12 часов глюкоза, полученная из гликогена печени, становится основным источником энергии для организма.

Ваш мозг потребляет более половины глюкозы в крови в периоды бездействия. В течение обычного дня потребность вашего мозга в глюкозе составляет около 20% потребностей вашего тела в энергии.

Гликоген и диета

То, что вы едите и сколько перемещаетесь, также влияет на выработку гликогена.Последствия особенно остры, если вы придерживаетесь низкоуглеводной диеты, когда основной источник синтеза глюкозы — углеводы — внезапно ограничивается.

Усталость и психическая вялость

При первом переходе на низкоуглеводную диету запасы гликогена в вашем организме могут быть сильно истощены, и вы можете испытывать такие симптомы, как усталость и умственная вялость. Как только ваше тело приспосабливается и начинает обновлять запасы гликогена, эти симптомы должны начать исчезать.

Вес воды

Кроме того, любая потеря веса может иметь такой же эффект на запасы гликогена.Вначале может наблюдаться резкое похудание. Через некоторое время ваш вес может стабилизироваться и, возможно, даже увеличиться.

Это частично связано с составом гликогена, который в основном состоит из воды. Фактически, вода в этих молекулах составляет в три-четыре раза больше самой глюкозы.

Таким образом, быстрое истощение гликогена в начале диеты вызывает потерю веса воды. Со временем запасы гликогена обновляются, и вес воды начинает возвращаться.Когда это происходит, потеря веса может остановиться или выйти на плато.

Улучшение, полученное вначале, связано с потерей воды, а не с потерей жира, и носит временный характер. Потеря жира может продолжаться, несмотря на краткосрочный эффект плато.

Гликоген и упражнения

Организм может хранить около 2000 калорий глюкозы в виде гликогена. Для спортсменов на выносливость, которые сжигают столько калорий за пару часов, количество накопленной глюкозы может стать препятствием. Когда у этих спортсменов заканчивается гликоген, их работоспособность почти сразу же начинает ухудшаться — состояние, обычно описываемое как «удар в стену».»

Если вы занимаетесь напряженными физическими упражнениями, есть несколько стратегий, которые используют спортсмены на выносливость, чтобы избежать снижения производительности, которые могут оказаться полезными:

• Углеводы : Некоторые спортсмены потребляют чрезмерное количество углеводов перед соревнованиями на выносливость. Хотя дополнительные углеводы дадут достаточно топлива, этот метод в значительной степени утратил популярность, так как он также может привести к избыточному весу воды и проблемам с пищеварением.
• Потребление гелей глюкозы : Энергетические гели, содержащие гликоген, можно употреблять до или по мере необходимости во время соревнований на выносливость для повышения уровня глюкозы в крови.
• Соблюдение низкоуглеводной кетогенной диеты : соблюдение диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов может привести ваше тело в кетоадаптационное состояние. В этом состоянии ваше тело начинает получать доступ к накопленному жиру для получения энергии и меньше полагается на глюкозу в качестве источника топлива.

Метаболизм гликогена — Биохимия — Книжная полка NCBI

Гликоген — это легко мобилизуемая форма хранения глюкозы. Это очень большой разветвленный полимер из остатков глюкозы (), который может расщепляться с образованием молекул глюкозы, когда требуется энергия.Большинство остатков глюкозы в гликогене связаны α-1,4-гликозидными связями. Разветвления примерно у каждого десятого остатка образованы α-1,6-гликозидными связями. Напомним, что α-гликозидные связи образуют открытые спиральные полимеры, тогда как β связи образуют почти прямые цепи, которые образуют структурные фибриллы, как в целлюлозе (Раздел 11.2.3).

Рисунок 21.1

Структура гликогена. В этой структуре двух внешних ветвей молекулы гликогена остатки на невосстанавливающих концах показаны красным цветом, а остаток, который начинает ветвь, показан зеленым.Остальная часть молекулы гликогена представлена ​​R.

Гликоген не так восстановлен, как жирные кислоты, и, следовательно, не так богат энергией. Почему животные хранят энергию в виде гликогена? Почему бы не превратить все лишнее топливо в жирные кислоты? Гликоген является важным запасом топлива по нескольким причинам. Контролируемый распад гликогена и высвобождение глюкозы увеличивают количество глюкозы, доступной между приемами пищи. Следовательно, гликоген служит буфером для поддержания уровня глюкозы в крови. Роль гликогена в поддержании уровня глюкозы в крови особенно важна, потому что глюкоза фактически является единственным топливом, используемым мозгом, за исключением длительного голодания.Более того, глюкоза из гликогена легко мобилизуется и, следовательно, является хорошим источником энергии для внезапной, напряженной деятельности. В отличие от жирных кислот, высвобождаемая глюкоза может обеспечивать энергию в отсутствие кислорода и, таким образом, обеспечивать энергию для анаэробной активности.

Двумя основными местами хранения гликогена являются печень и скелетные мышцы. Концентрация гликогена выше в печени, чем в мышцах (10% против 2% по весу), но больше гликогена хранится в скелетных мышцах в целом из-за их гораздо большей массы.Гликоген присутствует в цитозоле в виде гранул диаметром от 10 до 40 нм (). В печени синтез и деградация гликогена регулируются для поддержания уровня глюкозы в крови, необходимого для удовлетворения потребностей организма в целом. Напротив, в мышцах эти процессы регулируются для удовлетворения энергетических потребностей самой мышцы.

Рис. 21.2

Электронная микрофотография печеночной клетки. Плотные частицы в цитоплазме представляют собой гранулы гликогена. [С любезного разрешения Dr.Джордж Паладе.]

21.0.1. Обзор метаболизма гликогена:

Распад и синтез гликогена — это относительно простые биохимические процессы. Распад гликогена состоит из трех этапов: (1) высвобождение глюкозо-1-фосфата из гликогена, (2) ремоделирование субстрата гликогена для обеспечения дальнейшей деградации и (3) превращение глюкозо-1-фосфата в глюкозо-6-фосфат. для дальнейшего обмена веществ. Глюкозо-6-фосфат, полученный при расщеплении гликогена, имеет три судьбы (): (1) он является исходным субстратом для гликолиза, (2) он может обрабатываться пентозофосфатным путем с образованием НАДФН и производных рибозы; и (3) он может быть преобразован в свободную глюкозу для попадания в кровоток.Это преобразование происходит в основном в печени и в меньшей степени в кишечнике и почках.

Рисунок 21.3

Судьбы 6-фосфата глюкозы. Глюкозо-6-фосфат, полученный из гликогена, может (1) использоваться в качестве топлива для анаэробного или аэробного метаболизма, например, в мышцах; (2) превращаться в свободную глюкозу в печени и впоследствии выделяться в кровь; (подробнее …)

Для синтеза гликогена необходима активированная форма глюкозы, уридиндифосфат-глюкоза (UDP-глюкоза), которая образуется в результате реакции UTP и глюкозо-1-фосфата.UDP-глюкоза добавляется к невосстанавливающему концу молекулы гликогена. Как и в случае деградации гликогена, молекула гликогена должна быть реконструирована для продолжения синтеза.

Регулирование этих процессов довольно сложно. Некоторые ферменты, участвующие в метаболизме гликогена, аллостерически реагируют на метаболиты, которые сигнализируют о потребностях клетки в энергии. Эти аллостерические ответы позволяют регулировать активность фермента в соответствии с потребностями клетки, в которой ферменты экспрессируются. Метаболизм гликогена также регулируется каскадами, стимулируемыми гормонами, которые приводят к обратимому фосфорилированию ферментов, изменяющему их кинетические свойства. Регулирование гормонами позволяет метаболизму гликогена адаптироваться к потребностям всего организма. По обоим этим механизмам деградация гликогена интегрирована с синтезом гликогена. Сначала мы исследуем метаболизм, затем ферментативную регуляцию, а затем сложную интеграцию механизмов контроля.

Рисунок

Сигнальные каскады приводят к мобилизации гликогена для производства глюкозы, источника энергии для бегунов.[(Слева) Майк Пауэлл / Allsport.]

Гликоген — обзор | ScienceDirect Topics

Гликогенез

Структура гликогена представлена ​​на Рис. 23-1 . Ветвление молекулы гликогена происходит со средней частотой каждые десять остатков глюкозы. Ветвление увеличивает его растворимость, а также скорость, с которой глюкоза может храниться и извлекаться. Каждая молекула гликогена имеет белок гликогенин , ковалентно связанный с полисахаридом.Линейные цепи гликогена состоят из молекул глюкозы, связанных между собой α -1,4 гликозидными связями. В каждой из точек ветвления две молекулы глюкозы связаны между собой α -1,6 гликозидными связями. Невосстанавливающие концы молекулы гликогена — это места, где происходит как синтез, так и разложение.

Рисунок 23-1.

Путь, по которому глюкозо-6-фосфат (Glc-6-P) превращается в гликоген, показан на Рис. 23-2 .После фосфорилирования глюкозы гексокиназой (HK) или глюкокиназой Glc-6-P может быть преобразован в глюкозо-1-фосфат (Glc-1-P) обратимым ферментом, фосфоглюкомутазой (PGM). Эта реакция, как и реакция фосфорилирования глюкозы, требует Mg ⁺⁺ в качестве кофактора. Затем Glc-1-P превращается в активный нуклеотид, , уридиндифосфат-глюкозу (UDP-Glc , , фиг. 23-3, ) под действием UDPGlc-пирофосфорилазы. UDP-глюкоза теперь становится точкой разветвления для входа в путь печеночной уроновой кислоты (через UDP-глюкуронат, см. Главу 29), синтеза лактозы в молочной железе (через UDP-галактозу) или синтеза гликогена в нескольких тканях (за счет повышенной активности гликогенсинтазы).

Рисунок 23-2.

Рисунок 23-3.

Гликогенсинтаза катализирует лимитирующую стадию стадию в гликогенезе. Являясь ключевым ферментом, его активность может быть ингибирована фосфорилированием или активирована дефосфорилированием (см. Главу 58). Постпрандиальные (то есть после еды) условия активируют активность гликогенсинтазы различными способами. Парасимпатическая нервная система (ПНС) оказывает косвенное влияние через вегетативную стимуляцию высвобождения инсулина из поджелудочной железы.Высокий уровень глюкозы также стимулирует высвобождение инсулина . Инсулин, анаболический гормон, который способствует накоплению пищевых добавок, стимулирует активность протеинфосфатазы 1 , которая, в свою очередь, стимулирует активность гликогенсинтазы , вызывая ее дефосфорилирование .

Когда цепь гликогена α -1,4 простирается до 11-15 остатков глюкозы от ближайшей точки ветвления, происходит разветвление. Блок из 6-7 остатков глюкозы перемещается с конца одной цепи на другую или во внутреннее положение той же цепи.Катализируя эти передачи глюкана α -1,4 → α -1,6, нерегулирующий фермент ветвления помогает создавать новые сайты для удлинения под действием гликогенсинтазы.

Определение и примеры гликогена — Биологический онлайн-словарь

Определение

существительное
множественное число: гликогены
гликоген, glī’kə-jən
Многоразветвленный полимер глюкозы, в основном производимый в печени и мышечные клетки и функционирует как вторичное долгосрочное хранилище энергии в клетках животных

Подробности

Обзор

Гликоген принадлежит к группе полисахаридов углеводов .Углеводы — это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, обычно в соотношении 1: 2: 1. Это один из основных классов биомолекул. Как питательные вещества их можно разделить на две основные группы: простых углеводов и сложных углеводов . Простые углеводы, иногда называемые просто , сахар , состоят из одного или двух сахаридных остатков. Они легко перевариваются. Они служат быстрым источником энергии. Сложные углеводы (такие как целлюлоза , крахмал , хитин и гликоген ) — это те углеводы, которым требуется больше времени для переваривания и метаболизма.Они часто богаты клетчаткой и, в отличие от простых углеводов, с меньшей вероятностью вызывают скачки уровня сахара в крови.

История и терминология

Клод Бернар 1813–1878, французский физиолог, был признан тем, кто открыл гликоген . Он был первым, кто описал, как он выделил вещество из печени и его свойства. Он назвал вещество la matière glycogène ( «сахарообразующее вещество» ) в 1857 году. ¹ Химическая формула гликогена (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n была установлена ​​немецким химиком-органиком Фридрих Август Кекуле 1829-1896 в 1858 году.

Характеристики

У животных гликоген является одной из основных форм энергетических резервов (другой — триглицериды или телесный жир). Подобно крахмалу , гликоген представляет собой сложный углевод, в котором хранится избыток глюкозы.Иногда его называют «животным крахмалом». Это связано с тем, что амилопектиновый компонент растительного крахмала подобен по составу и структуре полисахаридному компоненту гликогена. Разница заключается в обширном разветвлении гликогена на каждые 8–12 единиц глюкозы.
Глюкозные единицы связаны α (1 → 4) гликозидными связями, образуя цепь. Разветвления связаны с цепями глюкозы α (1 → 6) гликозидными связями. α-гликозидные связи образуют открытые спиральные полимеры (в отличие от β-гликозидных связей, которые образуют почти прямые нити, образующие структурные фибриллы, как в целлюлозе). ² Под микроскопом гликоген имеет характерную звездочку или звездочку. Это происходит как гранула в цитозоле клетки. Диаметр колеблется от 10 до 40 нм. ² В ядре гранулы гликогена находится гликогенин , который является ферментом, который катализирует превращение глюкозы в гликоген и служит праймером .

Биологические реакции

Биологические реакции

Химический процесс соединения моносахаридных единиц называется дегидратационным синтезом , поскольку он приводит к выделению воды в качестве побочного продукта.Крахмал производится путем дегидратационного синтеза, в частности, путем вытеснения гидроксильного радикала с одной глюкозы и протона с другой глюкозы, а затем их связывания гликозидной связью. Отделенный гидроксильный радикал и протон (ион водорода), в свою очередь, соединяются и образуют молекулу воды. Гликоген естественным образом синтезируется в организме животного, особенно в клетках печени и скелетных мышц. Небольшие количества гликогена можно найти в почках, некоторых глиальных клетках головного мозга и лейкоцитах.Во время беременности матка также накапливает гликоген для питания эмбриона. Процесс биосинтеза гликогена из глюкозы называется гликогенез .
Гликогенез — это метаболический процесс производства гликогена из глюкозы для хранения в ответ на высокий уровень глюкозы в кровотоке. У людей и других животных двумя основными участками гликогенеза являются клетки печени и клетки скелетных мышц. В печени содержится около 10% глюкозы по весу, тогда как в скелетных мышцах 2% глюкозы.(Однако в целом в скелетных мышцах больше глюкозы, потому что масса последней больше, чем масса печени). ² В клетке печени глюкоза фосфорилируется глюкокиназой в положении 6, таким образом образуя глюкозо-6-фосфат . Фосфорилирование глюкозы захватывает ее внутри клетки. В другие клетки глюкоза входит в пассивно , а затем фосфорилируется через гексокиназу . Это приводит к образованию соединения, которое также не может покинуть клетку.Короткие полимеры глюкозы, особенно экзогенная глюкоза , превращаются в длинные полимеры, которые хранятся внутри клетки. Однако процесс обратимый. Когда организму требуется метаболическая энергия, гликоген расщепляется на субъединицы глюкозы в процессе гликогенолиза .
Как отмечалось ранее, каждая гранула гликогена содержит гликогенин. Это фермент гликозилтрансфераза , , который запускает полимеризацию гликогена. Прежде чем основной фермент гликогенсинтаза сможет катализировать добавление глюкозы, должна быть начальная цепь, по крайней мере, из трех остатков глюкозы.Это обеспечивается каталитической активностью гликогенина, который в данном случае служит праймером . Гликогенин катализирует перенос остатков глюкозы от UDP-глюкоза к себе, образуя α-1,4-гликозидную связь, чтобы создать полимер глюкозы. Гликогенсинтаза будет действовать только тогда, когда в цепи достаточно остатков глюкозы, то есть путем удлинения цепи.

Биологические реакции

Когда организму нужна энергия, гликоген расщепляется на глюкозу с помощью глюкагона. Гликогенолиз — это процесс расщепления накопленного гликогена в печени, чтобы можно было производить глюкозу для использования в энергетическом обмене. Таким образом, гликогенолиз в некоторой степени противоположен процессу гликогенеза . Накопленный в клетках печени гликоген расщепляется на предшественники глюкозы. Отдельная молекула глюкозы отделяется от гликогена и превращается в глюкозо-1-фосфат , который, в свою очередь, превращается в глюкозо-6-фосфат . Глюкозо-6-фосфат имеет три судьбы: (1) вступает в гликолиз, (2) обрабатывается пентозофосфатным путем и (3) превращается в свободную глюкозу для регулирования и поддержания уровня глюкозы в крови.(В растениях процесс разложения хранящегося крахмала называется разложением крахмала )

Биологические реакции

Гидролиз — это процесс превращения полисахарида в простые моносахаридные компоненты. Процесс превращения полисахаридов в моносахариды, в частности, называется осахариванием . В процессе используется молекула воды. У человека углеводы (кроме моносахаридов) перевариваются посредством ряда ферментативных реакций.Эти ферменты представляют собой амилазу слюны , амилазу поджелудочной железы и мальтазу . Во рту сложные углеводы, такие как гликоген и крахмал, вначале расщепляются ферментом амилазой слюны. Болюс проходит через желудочно-кишечный тракт. Кислотное содержимое желудка подавляет пищеварительную активность амилазы слюны. Таким образом, следующая фаза переваривания углеводов происходит в тонком кишечнике. Здесь частично переваренные углеводы снова расщепляются панкреатической амилазой (фермент, секретируемый поджелудочной железой).Фермент расщепляет гликозидную связь, что приводит к разложению сложных углеводов на простые сахара. Кайма тонкой кишки высвобождает пищеварительные ферменты, такие как изомальтаза , мальтаза , сукраза и лактаза . Изомальтаза переваривает полисахариды по альфа-1-6 связям и превращает альфа-предельный декстрин в мальтозу. Мальтаза расщепляет мальтозу (дисахарид) на две единицы глюкозы. Сахараза и лактаза расщепляют сахарозу и лактозу, соответственно, на моносахаридные составляющие.Эпителиальные клетки на щеточной кайме тонкой кишки поглощают моносахариды, а затем высвобождают их в кровоток для поглощения различными клетками тела. Клетки печени берут глюкозу для использования в различных метаболических процессах и хранят избыток в виде гликогена.

Биологические реакции

Распад гликогена может происходить либо в цитозоле, либо внутри лизосомы. В цитозоле гликоген разрушается под действием ферментов гликогенфосфорилазы и фермента разветвления гликогена .Гликогенфосфорилаза катализирует высвобождение глюкозо-1-фосфата из линейной цепи гликогена путем расщепления α- (1,4) гликозидной связи. В присутствии предельного декстрина (т.е. фрагмента полисахарида от точки разветвления гликогена) для завершения разложения гликогена необходим другой фермент. Фермент разветвления гликогена «развязывает» гликозидную связь в точках ветвления с высвобождением свободной глюкозы . Глюкозо-1-фосфат в цитозоле может быть изомеризован в глюкозо-6-фосфат.Последний затем дефосфорилируется с образованием свободной глюкозы , которая может транспортироваться за пределы клетки в кровоток. ³ В лизосоме гликоген расщепляется с помощью лизосомального фермента , кислой α-глюкозидазы или кислой мальтазы . ³

Биологические реакции

Инсулин играет роль в захвате глюкозы в стимулированных инсулином клетках, таких как клетки жировой и мышечной тканей.Инсулин попадает в кровоток при высоком уровне глюкозы в крови. Инсулин связывается с рецептором инсулина на поверхности клетки. Связывание приводит к привлечению определенных транспортеров глюкозы (GluT). GluT облегчают поступление глюкозы в клетку. Клетки печени и мозга — это инсулиннезависимые клетки , что означает, что глюкоза может проникать в эти клетки без предварительной стимуляции инсулином. Клеткам печени может не требоваться инсулин для усвоения глюкозы, но инсулин все равно на них действует.Инсулин активирует фермент гексокиназу , который фосфорилирует глюкозу, чтобы удерживать ее внутри клетки. Он также активирует определенные ферменты, участвующие в синтезе гликогена, например фосфофруктокиназа и гликогенсинтаза . Таким образом, инсулин сообщает печени преобразовывать глюкозу в гликоген путем гликогенеза. ⁴
Глюкагон — еще один гормон, попадающий в кровоток. Поджелудочная железа высвобождает глюкагон, когда уровень глюкозы в крови падает.Этот гормон действует, увеличивая количество глюкозы в крови. Это происходит за счет активации ферментов, участвующих в гликогенолизе (и глюконеогенезе ) в печени. Он сообщает гепатоцитам о деполимеризации гликогена с высвобождением глюкозы.

Биологические функции

Хотя жирные кислоты намного более энергетичны, чем гликоген, гликоген остается предпочтительной формой соединений для хранения энергии у животных. Избыток глюкозы хранится в гранулах гликогена, особенно в клетках печени, мышц и жировой ткани.Гликоген неосмотический , тогда как глюкоза осмотическая . Таким образом, если избыток глюкозы не хранится в виде гликогена, это может вызвать нарушение осмотического давления и в конечном итоге вызвать повреждение или гибель клеток.
Гликоген — доступный источник глюкозы. В мышечных и жировых клетках гликоген обеспечивает их глюкозой, которую они могут метаболизировать локально. Поскольку в этих клетках отсутствует фермент глюкозо-6-фосфатаза , глюкоза используется внутри и не используется совместно с другими клетками.Напротив, клетка печени имеет глюкозо-6-фосфатазу , которая может дефосфорилировать захваченную глюкозу и, таким образом, позволяет глюкозе мобилизоваться из клетки печени. Когда в кровотоке недостаточно глюкозы, поджелудочная железа секретирует глюкагон, который стимулирует клетки печени подвергаться гликогенолизу и высвобождать свободной глюкозы в кровоток. Следовательно, гликоген помогает поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови. Подобно «банку» , тело может «накопить» лишнюю глюкозу, а затем «забрать» глюкозу , когда есть потребность в энергии.Глюкоза — необходимое топливо. Это главный источник энергии, который предпочитает мозг. Кроме того, глюкоза, в отличие от жирных кислот, может поставлять энергию даже во время анаэробной активности (недостаток кислорода). ²

Врожденные нарушения метаболизма

Гликогеноз — это состояние, характеризующееся неспособностью организма должным образом метаболизировать гликоген. Существуют разные типы гликогеноза в зависимости от недостаточности ферментов.Каждый из этих типов включает свой дисфункциональный ген и, следовательно, свой дефицит ферментов. Это следующие типы:

• Гликогеноз 0 типа
• Гликогеноз 1 типа (болезнь фон Гирке)
• Гликогеноз 2 типа (болезнь Помпе)
• Гликогеноз 3 типа (болезнь Кори или болезнь Форбса)
• Гликогеноз 4 типа ( Болезнь Андерсена)
• Гликогеноз 5 типа (болезнь Макардла)
• Гликогеноз 6 типа (болезнь Герса)
• Гликогеноз 7 типа (болезнь Таруи)
• Гликогеноз 9 типа
• Гликогеноз 10 типа
• Гликогеноз 12 типа (дефицит альдолазы A )

Дополнительный

Этимология

• Французский гликоген , от древнегреческого γλυκύς («glukús», что означает «сладкий») + -γενής (что означает «–genḗs»)

Синоним )

животный крахмал

Производный термин (ы)

• Болезнь накопления гликогена ответвления
• Гликогеновый остаток система связывающих ферментов
• Болезнь накопления гликогена
• Болезнь накопления гликогена, тип I
• Болезнь накопления гликогена, тип II
• Болезнь накопления гликогена, тип IIb
• Болезнь накопления гликогена, тип IV
• Болезнь накопления гликогена, тип IX
• Дефицит гликоген-синтетазы

Дополнительная литература

Сравнить

См. Также

гликогенез

глюкоза

печень

гликогенолиз

гликогеноз

Ссылка

1. Young, F.Г. (1957). «Клод Бернар и открытие гликогена». Британский медицинский журнал. 1 (5033 (22 июня 1957 г.)): 1431–7. DOI: 10.1136 / bmj.1.5033.1431: //www.bmj.com/content/1/5033/1431 Ссылка
2. Берг, Дж. М., Тимочко, Дж. Л. и Люберт Страйер. (2002, 1 января). Метаболизм гликогена. Источник: //www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21190/ Ссылка
3. Адева-Андани, М.М., Гонсалес-Лукан, М., Донапетри-Гарсия, К., Фернандес-Фернандес, К., & Аменейрос-Родригес, Э. (2016). Метаболизм гликогена у человека.BBA Clinical, 5, 85–100. : //doi.org/10.1016/j.bbacli.2016.02.001 Ссылка
4. Физиологические эффекты инсулина. (2019, 1 января). Получено с: //www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/pancreas/insulin-phys.html Ссылка

---

© Biology Online. Контент предоставлен и модерируется онлайн-редакторами биологии

---

Заболевание накопления гликогена | Johns Hopkins Medicine

Что такое болезнь накопления гликогена у детей?

Болезнь накопления гликогена (GSD) — это редкое заболевание, которое изменяет способ использования и хранения гликогена в организме, одной из форм сахара или глюкозы.

Гликоген — основной источник энергии для организма. Гликоген хранится в печени. Когда организму требуется больше энергии, определенные белки, называемые ферментами, расщепляют гликоген до глюкозы. Они отправляют глюкозу в организм.

Когда у кого-то есть GSD, ему не хватает одного из ферментов, расщепляющих гликоген. Когда фермент отсутствует, гликоген может накапливаться в печени. Или гликоген может образовываться неправильно. Это может вызвать проблемы с печенью, мышцами или другими частями тела.

GSD передается от родителей к детям (по наследству). Чаще всего встречается у младенцев или маленьких детей. Но некоторые формы GSD могут появиться и у взрослых.

Типы GSD

Типы GSD сгруппированы по ферменту, отсутствующему в каждом из них. Каждый GSD имеет свои симптомы и требует различного лечения.

Существует несколько типов GSD, но наиболее распространенными являются типы I, III и IV. Эти типы также известны под другими названиями:

• Тип I или болезнь фон Гирке. Это наиболее распространенная форма GSD. У людей с типом I нет фермента, необходимого для превращения гликогена в глюкозу в печени. Гликоген накапливается в печени. Симптомы часто появляются у младенцев в возрасте от 3 до 4 месяцев. Они могут включать низкий уровень сахара в крови (гипогликемию) и вздутие живота из-за увеличения печени.
• Тип III, Болезнь Кори или болезнь Форбса. Людям с типом III не хватает фермента, называемого ферментом разветвления, который помогает расщеплять гликоген.Гликоген не может полностью расщепляться. Накапливается в печени и мышечных тканях. Симптомы включают вздутие живота, задержку роста и слабость мышц.
• Тип IV или болезнь Андерсена. Люди с типом IV образуют аномальный гликоген. Эксперты считают, что аномальный гликоген запускает систему борьбы с инфекциями (иммунная система) организма. Это вызывает рубцевание (цирроз) печени и других органов, таких как мышцы и сердце.

Что вызывает болезнь накопления гликогена у ребенка?

Болезнь накопления гликогена передается от родителей к детям (наследственно).

Это происходит потому, что у обоих родителей есть аномальный ген (генная мутация), который влияет на определенный способ хранения или использования гликогена. Большинство GSD возникает из-за того, что оба родителя передают своим детям один и тот же аномальный ген.

В большинстве случаев родители не проявляют никаких симптомов болезни.

Какие дети подвержены риску заболевания накоплением гликогена?

Болезнь накопления гликогена передается от родителей к детям (по наследству). Кто-то более подвержен риску заражения GSD, если у него есть член семьи с этим заболеванием.

Каковы симптомы болезни накопления гликогена у ребенка?

При многих типах GSD симптомы сначала появляются у младенцев или у очень маленьких детей. Симптомы будут зависеть от типа GSD у ребенка и от того, какой фермент ему или ей не хватает.

Поскольку GSD чаще всего поражает мышцы и печень, в этих областях проявляется больше всего симптомов.

Общие симптомы GSD могут включать:

• Растет недостаточно быстро
• Не комфортно в жаркую погоду (непереносимость жары)
• Слишком легко синяков
• Низкий уровень сахара в крови (гипогликемия)
• Увеличенная печень
• Вздутие живота
• Слабые мышцы (низкий мышечный тонус)
• Мышечные боли и спазмы при физической нагрузке

Симптомы у младенцев могут включать:

• Слишком много кислоты в крови (ацидоз)
• Повышенный уровень холестерина в крови (гиперлипидемия)

Симптомы GSD могут быть похожи на другие проблемы со здоровьем.Всегда обращайтесь к врачу вашего ребенка, чтобы быть уверенным.

Некоторые типы GSD могут появляться у взрослых. Обратитесь к своему врачу, если вы считаете, что у вас может быть GSD.

Как диагностируется болезнь накопления гликогена у ребенка?

Лечащий врач вашего ребенка спросит о симптомах и состоянии здоровья вашего ребенка. Врач проведет физический осмотр, чтобы проверить такие симптомы, как увеличение печени или слабые мышцы.

Лечащий врач вашего ребенка может сделать несколько анализов крови.Он или она может также взять небольшой образец ткани (биопсию) печени или мышцы вашего ребенка. Образец будет доставлен в лабораторию. Он будет проверен, чтобы увидеть, сколько определенного фермента находится в этой части тела.

Если вы беременны и беспокоитесь по поводу GSD, ваш лечащий врач может провести несколько анализов до рождения вашего ребенка (пренатальные тесты) для проверки на GSD.

Как лечится болезнь накопления гликогена у ребенка?

Лечение будет зависеть от типа GSD у вашего ребенка.

Для типов I, III и IV лечащий врач вашего ребенка может посоветовать специальную диету, которая поможет контролировать симптомы. Возможно, вашему ребенку также придется принимать определенные лекарства.

При других типах GSD вашему ребенку может потребоваться ограничить физические нагрузки, чтобы избежать мышечных судорог. Ему или ей может потребоваться лечение, чтобы восполнить недостающий фермент (заместительная ферментная терапия).

Какие возможные осложнения болезни накопления гликогена у ребенка?

Накопление гликогена может повредить печень и мышцы.Это может создать другие проблемы, если у вашего ребенка есть определенные типы GSD, такие как:

• Тип III. Это может вызвать безвредные (доброкачественные) опухоли в печени.
• Тип IV. Со временем это может вызвать рубцевание (цирроз) печени. Это заболевание приводит к печеночной недостаточности.

Что я могу сделать, чтобы предотвратить болезнь накопления гликогена у моего ребенка?

Невозможно предотвратить болезнь накопления гликогена. Но раннее лечение может помочь контролировать симптомы, если у ребенка есть GSD.

Если у вас или вашего партнера есть GSD или семейный анамнез этого заболевания, обратитесь к генетическому консультанту до того, как вы забеременеете. Он или она может узнать ваши шансы иметь ребенка с GSD.

Как я могу помочь своему ребенку жить с болезнью накопления гликогена?

У ребенка с GSD могут быть особые потребности. Убедитесь, что ваш ребенок получает регулярную медицинскую помощь. Важно, чтобы его или ее лечащий врач проверил состояние вашего ребенка. Регулярные посещения врача также помогут вам не отставать от новых вариантов лечения.

Группы поддержки онлайн или при личной встрече также могут быть полезны для вас и вашей семьи.

Когда мне следует позвонить поставщику медицинских услуг для моего ребенка?

Многие формы болезни накопления гликогена проявляются у младенцев и детей младшего возраста.

Позвоните своему врачу, если поведение вашего ребенка изменится после прекращения ночного кормления.

Поговорите со своим лечащим врачом, если ваш ребенок:

• Растет недостаточно быстро
• Имеет постоянный (хронический) голод
• Набухший живот

Подростки и взрослые должны обращать внимание на следующие симптомы во время физических упражнений:

• Слабость мышц
• Боль
• Судороги

Основные сведения о болезни накопления гликогена у детей

• Болезнь накопления гликогена (GSD) — это редкое заболевание, которое изменяет способ использования и хранения гликогена, одной из форм сахара, в организме.
• Передается от родителей к детям (по наследству). Для большинства GSD каждый родитель должен передать одну аномальную копию одного и того же гена.
• Большинство родителей не проявляют никаких признаков GSD.
• Существует несколько типов GSD, но наиболее распространены типы I, III и IV. Каждый GSD имеет свои симптомы и требует различного лечения.
• Симптомы часто сначала появляются у младенцев или маленьких детей. В некоторых случаях GSD может появиться у взрослых.

Следующие шаги

Советы, которые помогут вам получить максимальную пользу от посещения лечащего врача вашего ребенка:

• Знайте причину визита и то, что вы хотите.
• Перед визитом запишите вопросы, на которые хотите получить ответы.
• Во время посещения запишите название нового диагноза и любые новые лекарства, методы лечения или тесты. Также запишите все новые инструкции, которые ваш поставщик дает вам для вашего ребенка.
• Узнайте, почему прописано новое лекарство или лечение и как они помогут вашему ребенку. Также знайте, каковы побочные эффекты.
• Спросите, можно ли вылечить состояние вашего ребенка другими способами.
• Знайте, почему рекомендуется тест или процедура и что могут означать результаты.
• Знайте, чего ожидать, если ваш ребенок не принимает лекарство, не проходит обследование или процедуру.
• Если вашему ребенку назначен повторный прием, запишите дату, время и цель этого визита.
• Знайте, как вы можете связаться с лечащим врачом вашего ребенка в нерабочее время. Это важно, если ваш ребенок заболел и у вас есть вопросы или вам нужен совет.

Определение гликогена по Merriam-Webster

гли · ко · ген | \ ˈGlī-kə-jən \

: белый аморфный безвкусный полисахарид (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _x , который является основной формой, в которой глюкоза хранится в тканях животных, особенно в мышцах и тканях печени.

Гликогенолиз | биохимия | Britannica

Гликогенолиз , процесс, при котором гликоген, основной углевод, хранящийся в печени и мышечных клетках животных, расщепляется на глюкозу, чтобы обеспечить немедленную энергию и поддерживать уровень глюкозы в крови во время голодания.Гликогенолиз происходит в основном в печени и стимулируется гормонами глюкагоном и адреналином (адреналином).

Когда уровень глюкозы в крови падает, например, во время голодания, происходит увеличение секреции глюкагона поджелудочной железой. Это увеличение сопровождается одновременным снижением секреции инсулина, поскольку действие инсулина, направленное на увеличение хранения глюкозы в форме гликогена в клетках, противодействует действию глюкагона. После секреции глюкагон попадает в печень, где стимулирует гликогенолиз.

Подавляющее большинство глюкозы, высвобождаемой из гликогена, происходит из глюкозо-1-фосфата, который образуется, когда фермент гликогенфосфорилаза катализирует распад полимера гликогена. В печени, почках и кишечнике глюкозо-1-фосфат превращается (обратимо) в глюкозо-6-фосфат под действием фермента фосфоглюкомутазы. В этих тканях также находится фермент глюкозо-6-фосфатаза, который превращает глюкозо-6-фосфат в свободную глюкозу, которая секретируется в кровь, тем самым восстанавливая нормальный уровень глюкозы в крови.Глюкозо-6-фосфат также поглощается мышечными клетками, где он вступает в гликолиз (набор реакций, которые расщепляют глюкозу для захвата и хранения энергии в форме аденозинтрифосфата или АТФ). Небольшие количества свободной глюкозы также образуются во время гликогенолиза за счет активности фермента, разветвляющего гликоген, который завершает расщепление гликогена, открывая точки разветвления в полимере.

Адреналин, как и глюкагон, стимулирует гликогенолиз в печени, что приводит к повышению уровня глюкозы в крови.Однако этот процесс обычно инициируется реакцией «бей или беги», в отличие от физиологического падения уровня глюкозы в крови, которое стимулирует секрецию глюкагона. Сравнить гликогенез.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Различные редкие наследственные заболевания накопления гликогена вызывают нарушения гликогенолиза. Например, болезнь накопления гликогена типа V (болезнь Мак-Ардла) приводит к нехватке гликогенфосфорилазы, которая ухудшает распад гликогена и не позволяет мышцам удовлетворять энергетические потребности во время упражнений.