Гликоген запасается: Гликоген: роль и функции в организме

Содержание

регуляция и этапы в организме человека

В правильном питании и распределении баланса нутриентов не последнюю роль играют именно углеводы. Люди, которым небезразлично собственное здоровье, знают, что сложные углеводы предпочтительнее простых. И что лучше употреблять еду для более длительного переваривания и подпитки энергией на протяжении дня. Но почему именно так? Чем различаются процессы усвоения медленных и быстрых углеводов? Почему сладости стоит употреблять только для закрытия белкового окна, а мед лучше есть исключительно на ночь? Чтобы ответить на эти вопросы, подробно рассмотрим обмен углеводов в организме человека.

Для чего нужны углеводы

Помимо поддержания оптимального веса, углеводы в организме человека выполняют огромный фронт работы, сбой в которой влечет не только возникновение ожирения, но и массу других проблем.

Основными задачами углеводов является выполнение следующих функций:

Энергетическая – приблизительно 70% калорийности приходится на углеводы. Для того, чтобы реализовался процесс окисления 1 г углеводов организму требуется 4,1 ккал энергии.
Строительная – принимают участие в построении клеточных компонентов.
Резервная – создают депо в мышцах и печени в виде гликогена.
Регуляторная – некоторые гормоны по своей природе являются гликопротеинами. Например, гормоны щитовидной железы и гипофиза – одна структурная часть таких веществ белковая, а другая – углеводная.
Защитная – гетерополисахариды принимают участие в синтезе слизи, которая покрывает слизистые оболочки дыхательных путей, органов пищеварения, мочеполового тракта.
Принимают участие в распознавании клеток.
Входят в состав мембран эритроцитов.
Являются одними из регуляторов свертываемости крови, так как являются частью протромбина и фибриногена, гепарина (источник – учебник “Биологическая химия”, Северин).

Для нас главными источниками углеводов являются те молекулы, которые мы получаем с продуктами питания: крахмал, сахароза и лактоза.

@ Evgeniya
adobe.stock.com

Этапы расщепления сахаридов

Прежде чем рассматривать особенности биохимических реакций в организме и влияние метаболизма углеводов на спортивные результаты, изучим процесс расщепления сахаридов с их дальнейшим превращением в тот самый гликоген, который так отчаянно добывают и тратят спортсмены во время подготовки к соревнованиям.

Этап 1 – предварительное расщепление слюной

В отличие от белков и жиров, углеводы начинают распадаться почти сразу после попадания в полость рта. Дело в том, что большая часть продуктов, поступающих в организм, имеет в своем составе сложные крахмалистые углеводы, которые под воздействием слюны, а именно фермента амилазы, входящей в ее состав, и механического фактора расщепляются на простейшие сахариды.

Этап 2 – влияние желудочной кислоты на дальнейшее расщепление

Здесь вступает в силу желудочная кислота. Она расщепляет сложные сахариды, которые не попали под воздействие слюны. В частности, под действием ферментов лактоза расщепляется до галактозы, которая в последствии превращается в глюкозу.

Этап 3 – всасывание глюкозы в кровь

На этом этапе практически вся ферментированная быстрая глюкоза напрямую всасывается в кровь, минуя процессы ферментации в печени. Уровень энергии резко повышается, а кровь становится более насыщенной.

Этап 4 – насыщение и инсулиновая реакция

Под воздействием глюкозы кровь густеет, что затрудняет её перемещение и транспортировку кислорода. Глюкоза замещает кислород, что вызывает предохранительную реакцию – уменьшение количества углеводов в крови.

В плазму поступает инсулин и глюкагон из поджелудочной железы.

Первый открывает транспортные клетки для перемещения в них сахара, что восстанавливает утраченный баланс веществ. Глюкагон в свою очередь уменьшает синтез глюкозы из гликогена (потребление внутренних источников энергии), а инсулин “дырявит” основные клетки организма и помещает туда глюкозу в виде гликогена или липидов.

Этап 5 – метаболизм углеводов в печени

На пути к полному перевариванию углеводы сталкиваются с главным защитником организма – клетками печени. Именно в этих клетках углеводы под воздействием специальных кислот связываются в простейшие цепочки – гликоген.

Этап 6 – гликоген или жир

Печень способна переработать только определенное количество моносахаридов, находящихся в крови. Возрастающий уровень инсулина заставляет её делать это в кратчайшие сроки. В случае, если печень не успевает перевести глюкозу в гликоген, наступает липидная реакция: вся свободная глюкоза путём её связывания кислотами превращается в простые жиры. Организм делает это с целью оставить запас, однако в виду нашего постоянного питания, “забывает” переварить, и глюкозные цепочки, превращаясь в пластические жировые ткани, транспортируются под кожу.

Этап 7 – вторичное расщепление

В случае, если печень справилась с сахарной нагрузкой и смогла превратить все углеводы в гликоген, последний под воздействием гормона инсулина успевает запастись в мышцах. Далее в условиях недостатка кислорода расщепляется назад до простейшей глюкозы, не возвращаясь в общий кровоток, а сохраняясь в мышцах. Таким образом, минуя печень, гликоген поставляет энергию для конкретных мышечных сокращений, повышая при этом выносливость (источник – “Википедия”).

Именно этот процесс зачастую называют «вторым дыханием». Когда у спортсмена большие запасы гликогена и простых висцеральных жиров, превращаться в чистую энергию они будут только в отсутствии кислорода. В свою очередь спирты, содержащиеся в жирных кислотах, простимулируют дополнительное расширение сосудов, что приведет к лучшей восприимчивости клеток к кислороду в условиях его дефицита.

Важно понимать, почему углеводы разделяются на простые и сложные. Все дело в их гликемическом индексе, который определяет скорость распада. Это, в свою очередь, запускает регуляцию обмена углеводов. Чем проще углевод, тем быстрее он попадет в печень и тем выше вероятность его превращения в жир.

Примерная таблица гликемического индекса с общим составом углеводов в продукте:

Наименование	ГИ	Кол-во углеводов
Семечки подсолнуха сухие	8	28.8
Арахис	20	8.8
Брокколи	20	2.2
Грибы	20	2.2
Салат листовой	20	2.4
Салат-латук	20	0.8
Помидоры	20	4.8
Баклажаны	20	5.2
Зеленый перец	20	5.4

Однако даже продукты с высоким гликемическим индексом не способны нарушить обмен и функции углеводов так, как это делает гликемическая нагрузка. Она определяет, насколько сильно печень загрузится глюкозой при употреблении этого продукта. При достижении определенного порога ГН (порядка 80-100), все калории, поступающие сверх нормы, будут автоматически конвертироваться в триглицериды.

Примерная таблица гликемической нагрузки с общей калорийностью:

Наименование	ГН	Калорийность
Семечки подсолнуха сухие	2.5	520
Арахис	2.0	552
Брокколи	0.2	24
Грибы	0.2	24
Салат листовой	0.2	26
Салат-латук	0.2	22
Помидоры	0.4	24
Баклажаны	0.5	24
Зеленый перец	0.5	25

Инсулиновая и глюкагоновая реакция

В процессе потребление любого углевода, будь то сахар или сложный крахмал, организм запускает сразу две реакции, интенсивность которых будет зависеть от ранее рассмотренных факторов и в первую очередь, от выброса инсулина.

Важно понимать, что инсулин всегда выбрасывается в кровь импульсами. А это значит, что один сладкий пирожок для организма так же опасен, как 5 сладких пирожков. Инсулин регулирует густоту крови. Это необходимо, чтобы все клетки получали достаточное количество энергии, не работая в гипер- или гипо- режиме. Но самое главное, от густоты крови зависит скорость её движения, нагрузка на сердечную мышцу и возможность транспортировки кислорода.

Выброс инсулина – это естественная реакция. Инсулин дырявит все клетки в организме, способные воспринимать дополнительную энергию, и запирает её в них. В случае, если печень справилась с нагрузкой, в клетки помещается гликоген, если печень не справилась, то в те же клетки попадают жирные кислоты.

Таким образом, регуляция углеводного обмена происходит исключительно благодаря выбросам инсулина. Если его недостаточно (не хронически, а одноразово), у человека может возникнуть сахарное похмелье – состояние, при котором организм требует дополнительной жидкости для увеличения объемов крови, и разжижения её всеми доступными средствами.

Вторым важным фактором на этом этапе обмена углеводов выступает глюкагон. Этот гормон определяет, нужно ли печени работать с внутренними источниками или с внешними.

Под воздействием глюкагона печень выпускает готовый гликоген (не распавшийся), который был получен из внутренних клеток, и начинает собирать из глюкозы новый гликоген.

Именно внутренний гликоген инсулин и распределяет по клеткам в первое время (источник – учебник “Спортивная биохимия”, Михайлов).

Последующее распределение энергии

Последующее распределение энергии углеводов происходит в зависимости от типа сложения, и тренированности организма:

У нетренированного человека с медленным обменом веществ. Гликогеновые клетки при снижении уровня глюкагона возвращаются в печень, где перерабатываются в триглицериды.
У спортсмена. Гликогеновые клетки под воздействием инсулина массово запираются в мышцах, давая запас энергии для следующих упражнений.
У неспортсмена с быстрым обменом веществ. Гликоген возвращается в печень, транспортируясь назад до уровня глюкозы, после чего насыщает кровь до пограничного уровня. Этим он провоцирует состояние истощения, так как несмотря на достаточное питание энергетическими ресурсами, клетки не имеют соответствующего количества кислорода.

Итог

Энергетический обмен – процесс, в котором участвуют углеводы. Важно понимать, что даже в отсутствии прямых сахаров, организм все равно будет расщеплять ткани до простейшей глюкозы, что приведет к уменьшению мышечной ткани или жировой прослойки (в зависимости от типа стрессовой ситуации).

Оцените материал

Эксперт проекта. диагностика, лечение, первичная, вторичная профилактика заболеваний почек, суставов, сердечно-сосудистой системы; дифференциальная диагностика заболеваний различных органов и систем; рекомендации по диетическому питанию, физическим нагрузкам, лечебной физкультуре, подбор индивидуальной схемы питания.

Редакция cross.expert

Гликоген и жиросжигание — ssama.ru

От углеводов толстеют, слышим мы отовсюду. Маленькая поправка: вес растет от избытка углеводов, а вот без них можно потерять мышцы. Мы расскажем, что такое гликоген и как он влияет на похудение.

Что такое гликоген?

Гликоген – способ нашего тела запасать энергию. Это вещество является связкой молекул глюкозы, и поэтому условно считается сложным углеводом. Встречается гликоген только в живых организмах. Он нужен для того, чтобы, когда уровень сахара в крови снижается (во время тренировки или чувства голода), восполнять запасы, расщепляясь до молекул глюкозы.

Почему углеводы нам нужны?

Все без исключения углеводы, попавшие к нам с пищей, распадаются на простые сахара и глюкозу, которая используется для обслуживания энергетически затратных действий. Глюкоза запасается в виде гликогена, а когда его становится чересчур много, остаток тело преобразует в жир. Вот почему от излишка сладостей и мучного мы поправляемся.

Где копится гликоген?

Гликоген находится в мускулах и печени. Его суммарное количество всего 200-250 г, хотя у профессионального бодибилдера могут выйти и все 500 г. Гликоген в печени используется для энерговозмещения по всему телу, а мышечный гликоген – локально, например, во время отжиманий он расходуется из бицепса.

Зачем гликоген мускулам?

Вещество накапливается не в самой ткани мышц, а в саркоплазме – жидкости около них. Рост мускулов зависит от увеличения ее объема: визуально мышцы выглядят словно налитыми.

Для того, чтобы нарастить мышцы и сжечь жир, нужно обеспечить нормальное количество гликогена до начала тренировки и восстановление его депо после нагрузок. Голодное кардио действительно заставит ваше тело сжигать жир, но и мышцы сгорят тоже. Вы будете худыми, но выглядеть, как желе.

Для того, чтобы мускулатура росла, нужно не «топить» организм в протеиновых смесях, а давать ему своевременное и оптимальное количество углеводов. Сразу после тренажерного зала – быстрых: банан, цельнозерновая булочка, сладкий йогурт, сырок.

Влияет ли гликоген на похудение?

Прежде чем сжечь жир, наше тело расходует содержимое гликогенового депо. Поэтому для результативной жиросжигательной тренировки кардио лучше отводить более 45 минут. Лучше всего сходит жир с утра натощак или через несколько часов после приема пищи. Глюкозы в крови мало, и организм быстрее задействует гликогеновые «заначки».

Если человек постоянно делает перекусы сладким – даже одной конфеткой, то тело поддерживает постоянно высокий уровень глюкозы. Это негативно влияет на выработку инсулина и обмен веществ. Поэтому часто именно такое «кусочничество» приводит к незаметно набранным килограммам.

Как поддерживать запас гликогена?

Чтобы держать в норме баланс углеводов, нужно пополнять его либо с помощью гейнеров (протеин + углевод), либо обычной едой. Чем ниже ГИ (гликемический индекс) еды, тем медленнее она вбрасывает глюкозу в кровь, тем больше вероятность ее превращения в гликогеновый запас, а не подкожный жир. Поэтому крайне важно вечером после тренировки отдавать предпочтение сложным углеводам с низким ГИ (макароны твердых сортов пшеницы, бурый рис al dente, перловка, творог, капуста, бобовые), а не быстрым (белый хлеб, рис, сахар, мед, мюсли, кус-кус), которые склонны откладываться на животе (по мужскому типу) или на боках и бедрах (по женскому).

Важно: гликемический индекс никак не влияет на калорийность продукта. То есть еда с низким ГИ может иметь даже более высокую энергетическую ценность, чем продукты с высоким индексом. Поэтому нужно учитывать еще и общий суточный калораж, если вы худеете, чтобы не уйти в профицит калорий.

Где запасается гликоген — Ваша печень

Гликоген — что это такое? Где он содержится и как запасается?

Гликоген — это накапливаемый в мышцах и печени резерв углеводов, который может быть использован по мере метаболической потребности. По своей структуре гликоген представляет сотни связанных между собой молекул глюкозы, поэтому он считается сложным углеводом. Вещество иногда называют «животным крахмалом», поскольку по структуре оно похоже на обычный крахмал.

Напомним, что хранение глюкозы в чистом виде неприемлемо для метаболизма — ее высокое содержание в клетках создает высоко гипертоническую среду, приводя к притоку воды и развитию диабета. Напротив, гликоген не растворим в воде и исключает нежелательные реакции¹. Синтезируется вещество в печени (именно там перерабатываются углеводы), а накапливается в мышцах.

В случае, если уровень глюкозы в крови снижается (например, по прошествии нескольких часов после принятия пищи или при активных физических нагрузках), тело начинает вырабатывать специальные ферменты. В результате этого процесса чего накопленный в мышцах гликоген начинает расщепляться до молекул глюкозы, становясь источником быстрой энергии.

Гликоген и гликемический индекс еды

Употребленные в пищу углеводы в процессе пищеварения расщепляются до глюкозы, после чего она поступает в кровь. Отметим, что жиры и белки конвертироваться в глюкозу (и в гликоген) не могут. Вышеупомянутая глюкоза используется телом как для текущих энергетических нужд (например, при физических тренировках), так и для создания резервных запасов энергии — то есть, жировых запасов.

При этом качество переработки углеводов в гликоген напрямую зависит от гликемического индекса пищи. Несмотря на то, что простые углеводы максимально быстро повышают уровень глюкозы в крови, значительная их часть конвертируется в жир. В противоположность этому, энергия сложных углеводов, получаемся организмом постепенно, более полно конвертируется в гликоген, содержащийся в мышцах.

Где накапливается гликоген?

В организме гликоген накапливается преимущественно в печени (порядка 100-120 г) и в мышечной ткани (от 200 до 600 г)¹. Считается, что примерно 1% от общего веса мышц приходится именно на него. Отметим, что величина мышечной массы напрямую связана с содержанием в организме гликогена — неспортивный человек может иметь запасы в 200-300 г, тогда как мускулистый спортсмен — до 600 г.

Также нужно упомянуть, что запасы гликогена в печени используются для покрытия энергетических потребностей в глюкозе по всему телу, тогда как запасы гликогена в мышцах доступны исключительно для локального потребления. Другими словами, если вы выполняете приседания, то тело способно использовать гликоген исключительно из мышц ног, а не из мышц бицепса или трицепса.

Функции гликогена в мышцах

С точки зрения биологии, гликоген накапливается не в самих мышечных волокнах, а в саркоплазме — окружающей их питательной жидкости. Фитсевен уже писал о том, что рост мускулатуры во многом связан с увеличением объема именно этой питательной жидкости — мышцы по своей структуре похожи на губку, которая впитывает саркоплазму и увеличивается в размере.

Регулярные силовые тренировки положительно влияют на размер гликогеновых депо и количество саркоплазмы, делая мышцы визуально более большими и объемными. При этом число мышечных волокон задается прежде всего типом телосложения и практически не меняется в течение жизни человека вне зависимости от тренировок — меняется лишь способность организма накапливать больше гликогена.

Гликоген в печени

Печень — это главный фильтрующий орган организма. В том числе, он перерабатывает поступающие с пищей углеводы — однако за раз печень способна переработать не более 100 г глюкозы.

В случае хронического избытка быстрых углеводов в питании, эта цифра повышается. В результате клетки печени могут превращать сахар в жирные кислоты.

В этом случае исключается стадия гликогена, и начинается жировое перерождение печени.

Влияние гликогена на мышцы: биохимия

Успешная тренировка для набора мускулатуры требует двух условий — во-первых, наличия достаточного содержания запасов гликогена в мышцах до тренировки, а, во-вторых, успешное восстановление гликогеновых депо по ее окончанию. Выполняя силовые упражнения без запасов гликогена в надежде «просушиться», вы прежде всего вынуждаете тело сжигать мышцы.

Для роста мышц важно не столько употребление белка, сколько наличие в рационе существенного количества углеводов. В особенности, достаточное потребление углеводов сразу по окончанию тренировки в период “углеводного окна” — это нужно для восполнения запасов гликогена и остановки катаболических процессов. В противоположность этому, на безуглеводной диете нарастить мышцы нельзя.

Как повысить запасы гликогена?

Запасы гликогена в мышцах пополняются либо углеводами из продуктов питания, либо употреблением спортивного гейнера (смеси протеина и углеводов в виде мальтодекстрина). Как мы уже упоминали выше, в процессе пищеварения сложные углеводы расщепляются до простых; сперва они попадают в кровь в виде глюкозы, а затем переработаются организмом до гликогена.

Чем ниже гликемический индекс конкретного углевода, тем медленнее он отдает свою энергию в кровь и тем выше его процент конвертации именно в гликогеновые депо, а не в подкожную жировую клетчатку. Особенную важность это правило имеет в вечернее время — к сожалению, простые углеводы, съеденные за ужином, пойдут прежде всего в жир на животе.

Что повышает содержание гликогена в мышцах:

Регулярные силовые тренировки
Употребление углеводов с низким гликемическим индексом
Прием гейнера после тренировки
Восстанавливающий массаж мышц

Влияние гликогена на сжигание жира

Если вы хотите сжечь жир с помощью тренировок, помните о том, что тело сперва расходует запасы гликогена, а лишь затем переходит к запасам жира. Именно на этом факте и строится рекомендация о том, что эффективная жиросжигающая тренировка должна проводиться не менее 40-45 минут при умеренном пульсе — сперва организм тратит гликоген, затем переходит на жир.

Практика показывает, что жир быстрее всего сгорает при кардиотренировках утром на пустой желудок или использовании интервального голодания. Поскольку в этих случаях уровень глюкозы в крови уже находится на минимальном уровне, с первых минут тренинга тратятся запасы гликогена из мышц (а затем и жира), а вовсе не энергия глюкозы из крови.

***

Гликоген является основной формой хранения энергии глюкозы в животных клетках (в растениях гликогена нет). В теле взрослого человека накапливается примерно 200-300 г гликогена, запасаемого преимущественно в печени и в мышцах. Гликоген тратится при силовых и кардиотренировках, а для роста мышц чрезвычайно важно правильно восполнять его запасы.

Научные источники:

Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes, source

Источник: https://fitseven.ru/zdorovie/metabolism/glycogen

Что каждый спортсмен должен знать о гликогене

Наши мышечные волокна состоят из белка, но для того, чтобы накачать крупные мышцы и стать намного сильнее нужно употреблять много углеводов. Если вы этого не делаете, то очень многое теряете.

Почему? В двух словах логика такая: Основным источником энергии для мышц во время интенсивных тренировок является сложный углевод, известный под названием гликоген.

Употребление в пищу углеводов повышает уровень гликогена, что позволяет поднимать более тяжелые веса, делать больше подходов и усиленно тренироваться.

Использование более тяжелых весов, выполнение большего количества подходов и увеличение интенсивности тренировок с течением времени приводит к большему приросту силы и набору мышечной массы. И, как доказательство этой теории, есть множество примеров больших и сильных бодибилдеров и атлетов, которые употребляют большое количество углеводов.

Но есть и другое мнение.

Некоторые люди убеждены, что для мышечного роста углеводы не нужны, а только достаточное количество калорий и белков. И в доказательство приводят примеры таких же больших и сильных спортсменов, которые придерживаются низкоуглеводных диет. Кто прав? Суть вот в чем:

Если стремитесь увеличить мышечную массу и силу как можно быстрее и эффективнее, и одновременно свести к минимуму прирост жира, то необходимо поддерживать высокий уровень гликогена в мышцах. А единственный способ сделать это – употреблять большое количество углеводов.

Что такое гликоген?

Это органическое соединение (полисахарид), в форме которого углеводы хранятся в организме.

Он образуется путем связывания молекул глюкозы в цепочки длиной примерно от 8 до 12 молекул, которые затем связываются вместе, образуя крупные комки или гранулы из более, чем 50 000 молекул глюкозы.

Эти гранулы гликогена хранятся вместе с водой и калием в мышечных и печеночных клетках до тех пор, пока не появляется в них необходимость для производства энергии. Вот как выглядит гранула гликогена:

Катушка из разноцветной ленты в центре представляет собой специализированную форму белка, с помощью которого связываются все гликогеновые нити.
Гранула гликогена увеличивается по мере того, как все больше нитей прикрепляется к периферии этого ядра, и она сокращается, когда какая-то его часть используются для получения энергии.
Гликогеном называются большие пучки (связки) молекул глюкозы, которые хранятся в основном в мышцах и клетках печени.
Как образуется
Синтезом гликогена называется создание и хранение новых гликогеновых гранул.
Первоначально белки, жиры и углеводы из нашей пищи расщепляются на более мелкие молекулы. Белки разделяются на аминокислоты, жиры – на триглицериды, а углеводы — на простой сахар, называемый глюкозой.
Наш организм способен преобразовывать белки и жиры в глюкозу, но этот процесс очень неэффективен. И в результате ее количества достаточно только для поддержания основных функций организма. Это происходит только тогда, когда уровень гликогена становится очень низким.
Поэтому для получения значительного количества глюкозы эффективнее всего потреблять углеводы.
В любой момент времени в организме может циркулировать только около 4 граммов (одной чайной ложки) глюкозы в крови, и если ее уровень поднимается намного выше этого, то происходит повреждение нервов, кровеносных сосудов и других тканей. Существует несколько механизмов, чтобы предотвратить попадание глюкозы в кровоток.
Основным способом, с помощью которого организм избавляется от избыточной глюкозы, является упаковка ее в гранулы гликогена, которые затем можно безопасно откладывать в мышечные и печеночные клетки.
Когда организму требуется дополнительная энергия, он может преобразовать эти гранулы обратно в глюкозу и использовать ее в качестве топлива.
Где хранится
В основном накапливается в мышечных и печеночных клетках, хотя небольшие его количества содержатся в мозге, сердце и почках.
Внутри клетки гликоген хранится во внутриклеточной жидкости, которая называется цитозоль.
В состав цитозоля входит вода, различные витамины, минералы и другие вещества.
Он придает клеткам структуру, накапливает питательные вещества и помогает поддерживать химические реакции.
Затем гликоген распадается на глюкозу, которая поглощается митохондриями — «энергетическими станциями» клетки.
В организме человека может храниться около 100 граммов гликогена в печени, и около 500 граммов в мышцах, хотя у людей с большой мышечной массой это количество, как правило, значительно больше.
В целом, большинство людей способно накапливать в организме около 600 граммов гликогена.
Гликоген, хранящийся в печени, используется в качестве прямого источника энергии для питания головного мозга и выполнения других функций организма.
А мышечный гликоген обычно используется мышцами во время физических нагрузок и тренировок.
Например, если выполняете приседания, то гликогеновые гранулы, хранящиеся в четырехглавых, задних мышцах бедра, ягодицах и икрах, будут расщепляться на глюкозу для энергетического обеспечения упражнения.
Источник: https://nabor-massa.ru/chto-kazhdyj-sportsmen-dolzhen-znat-o-glikogene.html
Гликоген, вещество, синтез и расщепление
Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.
Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество
Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена
Физические свойства гликогена
Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена
Гликоген, формула, молекула, строение, состав, вещество:
Гликоген – полисахарид со сложным строением, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) гликозидными связями, а в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.
Гликоген представляет собой разветвленный биополимер, состоящий из линейных цепей глюкозных остатков с дальнейшими цепями, разветвляющимися каждый 8-12 остатков глюкоз или около того.
Остатки глюкозы связаны линейно с помощью α-(1→4) глюкозидных связей от одной глюкозы к следующей. Ветви связаны с цепями, от которых они отделяются глюкозидными связями α-(1→6) между первой глюкозой новой ветви и глюкозой в цепочке стволовых клеток.
Ядро биополимера состоит из гликогенинового белка.
Рис. 1. Строение гликогена (в центре — молекула гликогенина)
@ https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген
Гликоген – это многоразветвленный полисахарид глюкозы, который служит формой накопления энергии у животных, грибов и бактерий.
В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы в организме.
Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин – компонент растительного крахмала. Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой и не дает синего цвета при окраске йодом. Водные растворы гликогена окрашиваются йодом в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.
Химическая формула гликогена (C6h20O5)n.
Строение молекулы гликогена, структурная формула гликогена:
Гликоген содержит от 6 000 до 30 000 остатков глюкозы.
По внешнему виду гликоген представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.
Гликоген растворяется в воде.
Гликоген в организме. Биологическая роль гликогена. Синтез и расщепление гликогена:
Гликоген функционирует как одна из двух форм долгосрочных энергетических резервов животного организма, причем другая форма – это триглицериды, которые хранятся в жировой ткани (т.е. жировые отложения).
Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров).
Гликоген содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме в клетках многих типов.
У человека гликоген вырабатывается и хранится преимущественно в клетках печени (гепатоцитах) и скелетных мышцах. В клетках печени гликоген может составлять 5-6 % от массы органа, а печень взрослого человека весом 1,5 кг может хранить примерно 100-120 граммов гликогена. В скелетных мышцах гликоген находится в меньшей концентрации – 1-2 % от массы мышцы.
В скелетных мышцах взрослого человека весом 70 кг хранится примерно 400 граммов гликогена. Количество гликогена, хранящегося в организме – особенно в мышцах и печени – в основном зависит от его физической подготовки, метаболизма и привычек питания.
Однако только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоцитах), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. В организм человека гликоген из клеток печени поступает через кровь. В то время как в скелетных мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления.
Небольшие количества гликогена также присутствуют в других тканях и клетках организма, в том числе в почках, эритроцитах, лейкоцитах и глиальных клетках в головном мозге.
При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. И наоборот, излишки глюкозы запасаются в виде гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами.
Гликоген печени служит прежде всего для поддержания более или менее постоянного уровня глюкозы в крови, а гликоген мышц, наоборот, не участвует в регуляции уровня глюкозы в крови.
В связи с этим колебания уровня гликогена в печени варьируются в широких пределах. При длительном голодании (например, через 12-18 часов после приема пищи) уровень гликогена в печени падает до нуля.
мышечного гликогена заметно снижается после продолжительной и напряженной физической работы.
Следует иметь в виду, что запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение выносливости.
Физические свойства гликогена:
Наименование параметра: Значение:
Цвет белый
Запах без запаха
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое аморфное вещество
Химические свойства гликогена. Химические реакции (уравнения) гликогена:
Основные химические реакции гликогена следующие:
1. реакция гидролиза гликогена в кислой среде:
(C6h20O5)n → (C6h20O5)y → C6h22O6 (h3O, Н+).
Важнейшее свойство гликогена – способность подвергаться гидролизу в водных растворах кислот.
Гидролиз протекает ступенчато. Из гликогена ((C6h20O5)n) сначала образуется декстрин ((C6h20O5)y, при этом y
2. качественная реакция на гликоген (реакция гликогена с йодом):
В результате реакции раствора гликогена с раствором йода происходит окрашивание гликогена в фиолетово-коричневый, фиолетово-красный цвет.
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, https://ru.wikipedia.org/wiki/Гликоген
Еще технологии…
карта сайта
Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/glikogen-veshhestvo-sintez-i-rasshheplenie/
Гликоген: энергетические резервы человека — почему важно знать о них, чтобы похудеть?
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?
Итак, из этой статьи вы узнаете: что такое гликоген, строение и биологическую роль, его свойства, а также формулу и структуру строения, где и для чего содержится гликоген, как происходит синтез и распад вещества, как происходит обмен, а также, какие продукты являются источником гликогена.
Что это такое в биологии: биологическая роль
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 — относительно «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
Строение
Гликоген — это своеобразный «консервант» углеводов, другими словами, энергетические резервы организма — 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).
По сути, молекула гликогена состоит из остатков глюкозы, это запасное вещество на случай нехватки энергии в организме!
Структурная формула строения фрагмента макромолекулы гликогена (C6h20O5) выглядит схематично так:
К какому виду углеводов относится
Вообще, гликоген — это полисахарид, а значит, относится к классу «сложных» углеводов:
В каких продуктах содержится
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.
метаболизм
Как же происходит создание и процесс распад гликогена?
Синтез
Как организм запасает гликоген? Процесс образования гликогена (гликогенез) проходит по 2 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.
Т.е. само превращение глюкозы в гликоген (запасной углевод) происходит в печени, т.к. мембраны клеток печени в отличие от мембраны клеток жировой ткани и мышечных волокон свободно проницаемы для глюкозы и в отсутствие инсулина.
Распад
Второй механизм под названием мобилизация (или распад) 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». Схема синтеза и мобилизации гликогена:
Кстати, при распаде гликогена происходит торможение его синтеза, и наоборот: при активном образовании гликогена его мобилизация тормозится. Гормоны, отвечающие за мобилизацию данного вещества, т.е., гормоны, стимулирующие распад гликогена — это адреналин и глюкагон.
Где содержится и каковы функции
Где накапливается гликоген для последующего использования:
В печени
Включения гликогена в клетках печени
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 % 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.
Запомним также, что в печени происходит не только синтез гликогена из глюкозы, но и обратный процесс — гидролиз гликогена до глюкозы. Этот процесс вызывается понижением концентрации сахара в крови в результате усвоения глюкозы различными тканями и органами.
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 клетках 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 распад гликогена в мышцах, 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?
Применение при похудении
Важно знать, почему работают низкоуглеводные высокобелковые диеты. В организме взрослого может находиться около 400 граммов гликогена, а как мы помним, на каждый грамм резервной глюкозы приходится примерно 4 грамма воды.
Т.е. около 2 кг вашего веса — это масса гликогенного водного раствора. Кстати, поэтому мы активно потеем в процессе тренировок — организм расщепляет гликоген и при этом теряет в 4 раза больше жидкости.
Этим свойством гликогена объясняется и быстрый результат экспресс-диет для похудения. Безуглеводные диеты провоцируют интенсивное израсходование гликогена, а с ним – жидкости из организма.
Но как только человек возвращается к обычному рациону с содержанием углеводов, запасы животного крахмала восстанавливаются, а с ними и потерянная за период диеты жидкость.
В этом и кроется причина недолгосрочности результата экспресс-похудения.
Влияние на спорт
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 съеденным/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 преувеличивают 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.
Мы уж молчим 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.
За какое время расходуется?
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 вернемся к мифу: «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
Источник: https://kost-shirokaya.ru/zdorovie/glikogen/
Гликоген – его функции и роль в мышцах и печени человека
Гликоген – полисахарид на основе глюкозы, выполняющий в организме функцию энергетического резерва. Соединение относится к сложным углеводам, встречается только в живых организмах и предназначено для восполнения затрат энергии при физических нагрузках.
Из статьи вы узнаете о функциях гликогена, особенностях его синтеза, роли, которую играет это вещество в спорте и диетическом питании.
Что это такое
Говоря простым языком, гликоген (в особенности для спортсмена) – это альтернатива жирным кислотам, которая используется в качестве запасающего вещества.
Суть в том, что в мышечных клетках есть специальные энергетические структуры – «гликогеновые депо».
В них хранится гликоген, который в случае необходимости быстро распадается на простейшую глюкозу и питает организм дополнительной энергией.
Фактически, гликоген – это основные батарейки, которые используются исключительно для совершения движений в стрессовых условиях.
Синтез и превращение
Прежде чем рассматривать пользу гликогена как сложного углевода, разберемся, почему вообще в организме возникает такая альтернатива – гликоген в мышцах или жировые ткани.
Для этого рассмотрим структуру вещества. Гликоген – это соединение из сотен молекул глюкозы.
Фактически это чистый сахар, который нейтрализован и не попадает в кровь, пока организм сам его не запросит (источник – Википедия).
Синтезируется гликоген в печени, которая перерабатывает поступающий сахар и жирные кислоты по своему усмотрению.
Жирная кислота
Что же такое жирная кислота, которая получается из углеводов? Фактически – это более сложная структура, в которой участвуют не только углеводы, но и транспортирующие белки. Последние связывают и уплотняют глюкозу до более трудно расщепляемого состояния.
Это позволяет в свою очередь увеличить энергетическую ценность жиров (с 300 до 700 ккал) и уменьшить вероятность случайного распада.
Все это делается исключительно для создания резерва энергии в случае серьезного дефицита калорий. Гликоген же накапливается в клетках, и распадается на глюкозу при малейшем стрессе. Но и синтез его значительно проще.
гликогена в организме человека
Сколько гликогена может содержать организм? Здесь все зависит от тренировки собственных энергетических систем. Изначально размер гликогенового депо нетренированного человека минимален, что обусловлено его двигательными потребностями.
В дальнейшем, через 3-4 месяца интенсивных высокообъемных тренировок, гликогеновое депо под воздействием пампинга, насыщения крови и принципа супервосстановления постепенно увеличивается.
При интенсивном и продолжительном тренинге запасы гликогена увеличиваются в организме в несколько раз.
Это, в свою очередь, приводит к таким результатам:
возрастает выносливость;
объём мышечной ткани увеличивается;
наблюдаются значительные колебания в весе во время тренировочного процесса
Гликоген не влияет напрямую на силовые показатели спортсмена. Кроме того, чтобы увеличивать размер гликогенового депо, нужны специальные тренировки. Так, например, пауэрлифтеры лишены серьезных запасов гликогена в виду и особенностей тренировочного процесса.
Функции гликогена в организме человека
Обмен гликогена происходит в печени. Её основная функция – не превращение сахара в полезные нутриенты, а фильтрация и защита организма. Фактически, печень негативно реагирует на повышение сахара в крови, появление насыщенных жирных кислот и физические нагрузки.
Все это физически разрушает клетки печени, которые, к счастью, регенерируют.
Чрезмерное потребление сладкого (и жирного), в совокупности с интенсивными физическими нагрузками чревато не только дисфункцией поджелудочной железы и проблемами с печенью, но и серьёзными нарушениями обмена веществ со стороны печени.
Организм всегда пытается адаптироваться к изменяющимся условиям с минимальной энергопотерей.
Если создать ситуацию, при которой печень (способная переработать не более 100 грамм глюкозы за раз), будет хронически испытывать переизбыток сахара, то новые восстановленные клетки будут превращать сахар напрямую в жирные кислоты, минуя стадию гликогена.
Этот процесс называется «жировое перерождение печени». При полном жировом перерождении наступает гепатит. Но частичное перерождение считается нормой для многих тяжелоатлетов: такое изменение роли печени в синтезе гликогена приводит к замедлению обмена веществ и появлению избыточной жировой прослойки.
Кроме того, независимо от характера физических нагрузок и их наличия в целом, жировая дистрофия печени – это основа для формирования:
метаболического синдрома;
атеросклероза и его осложнений в виде инфаркта, инсульта, эмболий;
сахарного диабета;
артериальной гипертензии;
ишемической болезни сердца.
Помимо изменений со стороны печени и сердечно-сосудистой системы, избыток гликогена обусловливает:
сгущение крови и возможный последующий тромбоз;
дисфункция на любом уровне желудочно-кишечного тракта;
ожирение.
С другой стороны, не менее опасен и дефицит гликогена. Так как этот углевод является главным источником энергии, его недостаток может вызвать:
ухудшение памяти, восприятия информации;
постоянно плохое настроение, апатию, что ведет к формированию многообразных депрессивных синдромов;
общая слабость, вялость, снижение трудоспособности, что сказывается на результатах любой ежедневной деятельности человека;
снижение массы тела за счет потери мышечной массы;
ослабление мышечного тонуса вплоть до развития атрофии.
Недостаток гликогена у спортсменов часто проявляется уменьшением кратности и длительности тренировок, снижением мотивации.
Гликогеновые запасы и спорт
Гликоген в организме выполняет задачу главного энергоносителя. Он накапливается в печени и мышцах, откуда напрямую попадает в кровеносную систему, обеспечивая нас необходимой энергией (источник – NCBI – Национальный центр биотехнологической информации).
Рассмотрим, как напрямую влияет гликоген на работу спортсмена:
Гликоген быстро истощается благодаря нагрузкам. Фактически за одну интенсивную тренировку можно растратить до 80% всего гликогена.
Это в свою очередь вызывает «углеводное окно», когда организм требует быстрых углеводов, для восстановления.
Под воздействием наполнения мышц кровью, гликогеновое депо растягивается, увеличивается размер клеток, которые могут хранить его.
Гликоген поступает в кровь только до тех пор, пока пульс не пересечет отметку в 80% от максимального ЧСС. В случае превышения этого порога, недостаток кислорода приводит к стремительному окислению жирных кислот. На этом принципе основана «сушка организма».
Гликоген не влияет на силовые показатели – только на выносливость.
Интересный факт: в углеводное окно можно безболезненно употреблять любое количество сладкого и вредного, так как организм в первую очередь восстанавливает гликогеновое депо.
Взаимосвязь гликогена и спортивных результатов предельно проста. Чем больше повторений – больше истощения, больше гликогена в дальнейшем, а значит, больше повторений в итоге.
Гликоген и похудение
Увы, но накопление гликогена не способствует похудению. Тем не менее, не стоит бросать тренировки и переходить на диеты.
Рассмотрим ситуацию подробнее. Регулярные тренировки приводят к увеличению гликогенового депо.
Суммарно за год оно способно увеличится на 300-600%, что выражается в 7-12% повышения общего веса. Да, это те самые килограммы от которых стремятся бежать многие женщины.
Но с другой стороны, эти килограммы оседают не на боках, а остаются в мышечных тканях, что приводит к увеличению самих мышц. Например, ягодичных.
В свою очередь, наличие и опустошение гликогенового депо позволяет спортсмену корректировать свой вес в короткие сроки.
Например, если нужно похудеть на дополнительные 5-7 килограмм за несколько дней, истощение гликогенового депо серьезными аэробными нагрузками поможет быстро войти в весовую категорию.
Другая важная особенность расщепления и накопления гликогена – перераспределение функций печени. В частности, при увеличенном размере депо избыток калорий связывается в углеводные цепочки без превращения их в жирные кислоты.
А что это значит? Все просто – тренированный спортсмен меньше склонен к набору жировой ткани.
Так, даже у маститых бодибилдеров, вес которых в межсезонье касается отметок в 140-150 кг, процент жировой прослойки редко достигает 25-27% (источник – NCBI – Национальный центр биотехнологической информации).
Факторы, влияющие на уровень гликогена
Важно понимать, что не только тренировки влияют на количество гликогена в печени. Этому способствует и основная регуляция гормонов инсулина и глюкагона, которая происходит благодаря потреблению определенного типа пищи.
Так, быстрые углеводы при общем насыщении организма скорее всего превратятся в жировую ткань, а медленные углеводы полностью превратятся в энергию, минуя гликогеновые цепочки.
Так как же правильно определить, как распределится съеденная пища?
Для этого необходимо учитывать следующие факторы:
Гликемический индекс. Высокие показатели способствуют росту сахара в крови, который нужно в срочном порядке законсервировать в жиры. Низкие показатели,стимулируют постепенное повышение глюкозы в крови, что способствует полному её расщеплению. И только средние показатели (от 30 до 60) способствуют превращению сахара в гликоген.
Гликемическая нагрузка. Зависимость обратно пропорциональная. Чем ниже нагрузка, тем больше шансов превращения углеводов в гликоген.
Тип самого углевода. Всё зависит от того, насколько просто углеводное соединение расщепляется на простые моносахариды. Так, например мальтодекстрин с большей вероятностью превратится в гликоген, хотя имеет высокий гликемический индекс. Этот полисахарид попадает напрямую в печень, минуя пищеварительный процесс, и в этом случае его проще расщепить на гликоген, чем превратить в глюкозу и снова пересобрать молекулу.
Количество углеводов. Если правильно дозировать количество углеводов в один прием пищи, то даже питаясь шоколадками и кексами вам удастся избежать жирового отложения.
Таблица вероятности превращения углеводов в гликоген
Итак, углеводы неравноценны по своей способности превращения в гликоген или в жирные полинасыщенные кислоты.
Во что превратится поступающая глюкоза, зависит только от того, в каком количестве она выделится при расщеплении продукта.
Так, например, очень медленные углеводы с большой вероятностью вообще не превратятся ни в жирные кислоты, ни в гликоген. В то же время, чистый сахар уйдет в жировую прослойку практически целиком.
Примечание редакции: приведённый ниже список продуктов нельзя рассматривать как истину в последней инстанции. Метаболические процессы зависят от индивидуальных особенностей конкретно взятого человека. Мы указываем лишь процентную вероятность, что этот продукт будет более полезным или более вредным для вас.
Наименование Гликемический индекс Процент вероятности полного сжигания Процент вероятности превращения в жир Процент вероятности превращения в гликоген
Финики сушёные 204 3.7% 62.4%
Источник: https://cross.expert/zdorovoe-pitanie/bzu/glikogen.html
7 способов увеличить запасы гликогена в мышцах и не набрать жира
Дефицит гликогена означает малоинтенсивные тренировки и сложность с набором мышечной массы. Поэтому когда стоит задача построения мускулатуры, все усилия направлены на создание гликогеновых запасов.
Запасы гликогена в мышцах позволяют полностью усвоить аминокислоты, тренироваться тяжело и эффективно, а восстанавливаться быстро. Гликоген – лучшее топливо для бодибилдера. Работа на 8-12 повторений в подходе, отказные сеты и все методы повышения интенсивности требуют, чтобы его депо были полны.
Многие спортсмены пренебрегают созданием гликогенового депо на массе, поскольку боятся поправиться, и не хотят использовать «грязный набор» с большим количеством калорий из простых углеводов. К счастью, накопления избыточного жира можно избежать. И вот как этого добиться.

Шесть приемов пищи
Если для сушки количество приемов пищи не играет такой роли, как создание дефицита, то для массы все иначе. Допустим, бодибилдеру нужно съесть 450 г углеводов в сутки. Если он разделит их на 3 приема, и не будет в этот день тренироваться, значительная часть гликогена запасется в жировых депо. Но стоит только устроить себе 6 приемов пищи, и большая часть запасется в печени и мышцах.
Прием работает, только если активно тренироваться, и сохранять подвижность. Есть люди, которые боятся и шага ступить на массе, они более склонны к набору жира. Поэтому просто питайтесь дробно.
К тому же, этот вариант организации рациона лучше для усвоения белка, витаминов, минералов, и других нутриентов.
Углеводы – «вокруг» тренировки
Углеводная еда до тренировки придаст энергии. Гликоген израсходуется на работу мышц и в жир откладываться будет нечему. После тренировки нужно пополнить запасы, чтобы восстановление было полным и анаболизму ничего не мешало.

Преимущества приема углеводов вокруг тренировки: более качественное восстановление и активизация метаболизма.
При отсутствии проблем, связанных с повышенным уровнем сахара крови можно рассмотреть прием предтренировочных комплексов с простыми углеводами. Обычно они содержат фруктозу, кофеин, креатин и карнитин. Эти комплексы не только улучшают производительность, но и помогают избавиться от низкой ментальной концентрации.
Если не удобно есть сразу после тренировки, поможет качественный гейнер с мальтодекстрином и протеином в составе. Такие продукты созданы для восполнения дефицита углеводов и помогают разгрузить ЖКТ человека. На массе они способствуют набору, но не вызывают ожирение, если калорийность рассчитана верно.
Учитывайте инсулинорезистентность
Инсулинорезистентность – это фактор, определяющий как тело переносит большое количество быстрых углеводов. Одни люди могут пить соки, есть фрукты и сладкое, и оставаться в бодрыми и относительно «сухими», другим даже не вовремя съеденный банан может пойти во вред. Если тело плохо переносит простые углеводы, стоит отказаться от:

Рисовых хлебцев;
Белого риса;
Фруктов;
Соков;
Сладкого
Вместо этого ешьте бобовые, гречку, макароны из твердых сортов пшеницы, картошку и ямс. Эти источники углеводов богаты клетчаткой, и усваиваются медленней. Людям, чувствительным к инсулину стоит воздерживаться и от популярных предтренировочных добавок с фруктозой. Они должны избегать «здоровых» завтраков, состоящих из овсянки быстрой варки и фруктов, и отказываться от мюсли и смузи.
Если жир набирается, несмотря на отказ от простых углеводов, стоит внимательней пересчитать калорийность рациона. Возможно, она слишком высокая. Если цель – в наборе массы, это не означает, что нужно любой ценой повышать калорийность до предела. Более плавный набор – всегда более качественный.
Используйте углеводное чередование
Эта стратегия работает не только на сушке. Но на массе стоит чередовать немного иначе. «Приход» всегда остается в рамках физиологической нормы. Но:
В дни отдыха или легкой тренировки рук, атлет употребляет не более 4 г углеводов на килограмм массы тела.
В дни тяжелых тренировок, ему стоит повысить «приход» до 5 г углеводов на 1 кг массы тела.
Небольшое чередование поможет улучшить усвоение гликогена мышцами.
Принимайте добавки альфа-липоевой кислоты
Альфа-липоевая кислота – вещество, которое улучшает гликогеновую «вместительность» мышц. Она способствует улучшению усвоения углеводов, если принимать ее в количестве от 100 до 500 мг. Дозировки подбираются индивидуально, и зависят от мышечной массы атлета. Вещество продается в магазинах спортивного питания и входит в состав добавок для похудения с Л-карнитином из аптеки.
Дело в том, что альфа-липоевая кислота – мощный природный антиоксидант, она ускоряет все метаболические процессы. То, как сработает кислота, будет сильно зависеть от общего метаболического фона. Если атлет сидит «на сушке», его организм будет быстрее сжигать жир. Питается, чтобы нарастить мышечную массу? Продукт поможет мышцам «забирать» гликоген быстрее.

Добавьте немного уксусной кислоты в рацион
Поливать уксусом изделия из мяса и теста – не такая уж плохая привычка. Уксусная кислота – компонент натуральных соков, который позволяет улучшить секрецию ЖКТ. Используется не только в кулинарии, но и в производстве добавок. Странно, но современный мир пьет уксус для похудения, хотя, на деле, нужно было бы поступать совсем иначе.
Масса растет лучше, если атлет добавляет в рацион что-то повышающее аппетит и улучшающее усвоение продуктов.
Пить уксус ложками, как то рекомендуют народные рецепты, может быть небезопасным. А вот использовать салатные заправки с яблочным или виноградным уксусом – вполне здоровая привычка. Логично есть салат до основного приема пищи, который бы содержал большое количество углеводов.

Не забывайте про омега-3
Омега-3 жирные кислоты полезны не только для здоровья сердца и сосудов. Они способствуют правильному усвоению углеводов, позволяя нормализовать инсулиновый отклик. Мышцы просто «забирают» больше гликогена, если организм нормально реагирует на инсулин.
Отказ от полезных жиров в пользу одних только насыщенных на массе – одна из причин «грязного набора» за счет задержки жидкости и повышения процента жира. Поэтому стоит перестать смеяться над теми, кто делает для своих макарон соусы из авокадо, находясь на массонаборе. Здоровое питание имеет смысл, если подойти к процессу с умом.
Заключение
Да, это физиологично – прибавить некоторое количество жира, когда набираешь мышечную массу. Но стратегии увеличения количества гликогена в мышцах работают. Любой человек может убедиться в этом, если нормализует питание.
Что же с тренировками? Натуральному атлету имеет смысл вырабатывать свой гликоген, тренируясь в стиле, который ближе к силовому. Основа занятия – базовые упражнения в среднеповторном режиме, с прогрессией весов от тренировки к тренировке. Изолирующие упражнения можно делать с меньшим весом и в многоповторном режиме, но нужно следить за питанием. «Выжигание» гликогена до истощения мышц – это не то, чем следует заниматься на массонаборе. Такие стратегии тренинга оставьте на сушку.

Кроме того, избежать накопления жира поможет нормализация гормонального баланса. Для этого спортсменам рекомендуют придерживаться режима и высыпаться.
Обязательно прочитайте об этом
где содержится, какую роль выполняет, симптомы недостатка
Организм человека всегда был и останется точно отлаженным механизмом, который функционирует по собственным законам. Любые отклонения способны вызвать сбой системы. Стойкость организма к неблагоприятной среде можно объяснить, его способностью вовремя запасать питательные вещества. Одним из них выступает гликоген, который образуется из остатков глюкозы. Он выполняет своих функции и определенные нормы. Остается узнать, где содержится гликоген.
Если ты каждый день получаешь положенную норму углеводов, то глюкоза в виде полисахарида клеток может откладываться в качестве запасов. При энергетическом голоде гликоген активируется, а затем трансформируется в глюкозу.
О гликогене
Чаще по время каждого приема пищи ты получаешь углеводы, поступающие в кровь в виде глюкозы. Но бывает, что ее настолько много, что излишки накапливаются в виде гликогена. При возникшей потребности последний проходит процесс расщепления и обогащает твое тело необходимой энергией.
Биохимические свойства
Первым, кто открыл вещество, стал Бернар. Это произошло 160 лет назад. Он изучал клетки печени, где и обнаружил, так называемые «запасные» углеводы. Концентрация последних происходит в клеточной цитоплазме. Запас вещества у взрослого человека – 5% от массы тела. Это около 120 грамм.
Метаболизм
Состоит из двух процессов:
Синтеза. Сначала гликоген запасается, повышается уровень глюкозы. Затем инсулин попадает в кровоток. Фермент расщепляет углеводы. Глюкоза превращается в гликоген непосредственно в печени.

Распада. Запускается в момент голода или, когда ты активничаешь. Как только появляется необходимость, вещество мобилизуется из депо, а затем происходит его превращение в глюкозу. После истощения запасов, в мозг поступает сигнал о потребности в «дозаправке».

Функции гликогена
Кроме запасного компонента, вещество способно играть и другие роли.
В печени
Обеспечивает поддержку нормального уровня сахара в крови.
В мышцах
Здесь вещества меньше, чем в печени. Основной задачей является обеспечение движения.
Влияние гликогена на вес тела
Количество запасов этого вещества – 400 грамм. Каждый из последних связывает по четыре грамма воды, значит, количество сложного углевода равняется двум килограммам водного раствора гликогена. Когда ты занимаешься спортом, организм теряет энергетический запас, а также жидкость в четыре раза больше. Поэтому возникает потоотделение. К этому можно отнести и экспресс-диеты для похудения, когда ты употребляешь продукты, где содержится малое количество гликогена или его нет вообще. В основном речь идет о низкоуглеводном рационе питания. В таком случае происходит интенсивный расход гликогена, а также жидкости – один литр равняется одному килограмму веса. Однако, если ты вернешься к рациону с обычным содержанием калорий, запасы быстро восстановятся и жидкость также вернется. Этим можно объяснить кратковременный эффект быстрой потери лишних килограмм.
Рекомендуем также ознакомиться: «Гликоген – как он влияет на твои тренировки?».
В каких продуктах содержится гликоген?
Если он превышает норму содержания в организме, сократи потребление углеводов. Лучше отдавать предпочтение белку. При недостатке необходимо есть фрукты, мед и сладости, а также некоторые овощи, например, морковь.
Дефицит и излишек: как определить
Избыточное количество вызывает сгущение крови, сбои функционирования кишечника и набор лишнего веса.
Из-за недостатка полисахарида возникают расстройства, связанные с психоэмоциональным состоянием, например, депрессии или апатия. Также происходит потеря концентрации внимания.
Теперь ты знаешь, где содержится гликоген и о том, что это важный источник резерва для энергетических запасов организма. Если у тебя пропала мотивация к тренировкам, или заметил симптомы недостатков этого вещества, то пришло время задуматься об улучшении собственного рациона.
Как ваше тело использует гликоген
В любой момент времени в вашей крови содержится около 4 граммов глюкозы. Когда уровень начинает снижаться — либо потому, что вы не ели, либо сжигаете глюкозу во время упражнений — уровень инсулина также будет падать.
Когда это происходит, фермент гликогенфосфорилаза начинает расщеплять гликоген, чтобы снабдить организм глюкозой. В течение следующих восьми до 12 часов глюкоза, полученная из гликогена печени, становится основным источником энергии организма.
Почему углеводы важны для упражнений
Ваш мозг потребляет больше половины глюкозы в организме в периоды бездействия. В течении обычного дня потребность мозга в глюкозе составляет около 20 процентов от потребности организма в энергии.
Гликоген и Диета
То, что вы едите и сколько вы двигаетесь, также влияет на выработку гликогена. Эффект особенно ощутим, если вы соблюдаете низкоуглеводную диету, где внезапно ограничивается основной источник синтеза глюкозы — углевод.
При первом запуске низкоуглеводной диеты запасы гликогена в вашем организме могут сильно истощаться, и вы можете испытывать симптомы усталости и умственной тупости. Как только ваше тело приспосабливается и начинает обновлять запасы гликогена, эти симптомы должны начать ослабевать.
Кроме того, любое количество потери веса может оказывать такое же влияние на запасы гликогена. Первоначально вы можете быстро снижать вес. Через некоторое время ваш вес может увеличиться
Почему у вас застой в потере веса
Это явление частично связано с составом гликогена, который в основном состоит из воды. Фактически, вода в этих молекулах в три-четыре раза превышает вес самой глюкозы.
Как таковое, быстрое истощение гликогена в начале диеты вызывает потерю веса за счет высвобождения воды. Со временем запасы гликогена обновляются, и вес воды начинает возвращаться. Когда это произойдет, потеря веса может замедлиться.
Эффект, полученный вначале, исходит от воды, а не жира, и является только временным.
Гликоген и упражнения
Организм может хранить около 2000 калорий глюкозы в виде гликогена. Для спортсменов, которые сжигают столько калорий за пару часов, количество хранимой глюкозы может быть препятствием. Когда у этих спортсменов заканчивается гликоген, их работоспособность почти сразу начинает ухудшаться — состояние, которое обычно называют «ударом по стене».
Если вы выполняете напряженные упражнения, есть несколько стратегий, которые используют спортсмены, чтобы избежать снижения производительности.
Нагрузка углеводами: Некоторые спортсмены едят чрезмерное количество углеводов перед соревнованиями. Хотя дополнительные углеводы обеспечат достаточное количество энергии, метод в значительной степени потерял популярность, поскольку он также может привести к избыточному весу воды и проблемам с пищеварением.
Потребление глюкозных гелей. Энергетические гели, содержащие гликоген, могут потребляться заранее или по мере необходимости во время выносливости 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 кето-адаптивное состояние. В этом состоянии ваше тело начинает получать доступ к накопленному жиру для получения энергии и меньше полагается на глюкозу в качестве источника топлива.
Фото: impuls-f.com
Глава 21
Глава 21
Глава 21 — Эндокринная система: регулирование Энергетический метаболизм и рост
Для поддержания гомеостаза в нашем органов необходимо, чтобы деятельность всех клеток была согласованной. В этой главе основное внимание уделяется тому, как гормоны регулируют метаболические пути у различные ячейки для контроля энергетического баланса .
Различные соответствующие реакции с накоплением или использованием энергии составляют энергетического обмена. Контроль энергетического метаболизма включает два важных факта:
1. Прием пищи прерывистый, и организму необходимо магазин питательные вещества во время приема и расщепляют питательные вещества для использования между периодами приема.
2. Нервная система зависит от глюкозы как ее первичный источник энергии.Следовательно, минимальный уровень глюкозы должен быть поддерживается в любое время.
Обзор клеточного метаболизма
Ключевые концепции сотовой связи метаболизм связаны с тем, как организм контролирует энергетический обмен:
Анаболизм
Многие промежуточные звенья метаболические пути, участвующие в энергетическом обмене, такие как ацетил-КоА используются для синтеза более крупных биомолекул.Например, ацетил-КоА может превращаться в триглицериды и холестерин, и промежуточные продукты гликолиза и цикла лимонной кислоты Креба могут быть превращается в аминокислоты и используется для синтеза белков.
Регуляция метаболических путей
Являются ли промежуточные используется для производства энергии или для создания более крупных биомолекул зависит от при активности ферментов , контролирующих метаболизм пути.Активность ферментов регулируется:
1. Изменение концентрации ферменты , контролируя их синтез.
2. Изменение вида деятельности физического лица молекулы фермента аллостерическими и ковалентными регулирование.
Контроль метаболизма пути также зависят от разделения путей на разные отсеков внутри ячейки.Например, в цитозоле происходит гликолиз. в то время как цикл Креба происходит в матриксе митохондрий.
Метаболические функции также могут быть разделенным между различными типами клеток, из которых состоят ткани. За Например, мышечные клетки предназначены в первую очередь для использования энергии в выполнении своей основной функции движения и жировых клеток в жировая ткань предназначена для хранения энергии.
Потребление, использование и хранение энергии
Меньшие молекулы, образованные пищеварение имеет три возможных судьбы:
1. Биомолекулы можно использовать для получения энергии.
2. Биомолекулы могут быть использованы для синтеза других молекулы для функции , роста и ремонта.
3. Биомолекулы можно использовать для синтеза более крупных молекул для хранения (например, гликоген и триглицериды).
Поглощение, использование и хранение из трех основных классов биомолекул следующие:
Углеводы
Транспортированные моносахариды в кровь попадают в клетку транспортерами. Глюкоза является основным моносахаридом, используемым организмом, и может окисляться для получения энергии, используемой в качестве субстрата для других метаболических реакций, или включены в гликоген для хранения. Гликоген, в свою очередь, может быть расщепляется на глюкозу.
Белки
Аминокислоты, транспортируемые в кровь попадает в клетку транспортерами.Оказавшись внутри клеточные аминокислоты могут быть расщеплены для получения энергии или использованы для синтезировать белки. Белки образуют запас энергии, который можно катаболизируется при необходимости, как при голодании. Использование аминокислот для Производство энергии приводит к производству NH ₃ (аммиак) в качестве токсичных отходов, которые превращаются в менее токсическая мочевина печенью.
Липиды
Липиды транспортируются в кровь в первую очередь как триглицериды в липопротеинах. триглицериды в липопротеинах расщепляются липопротеинами липаза на жирные кислоты и моноглицериды. Жирные кислоты переходят в соседние клетки. Моноглицериды метаболизируются в печени.
Попав внутрь клетки, жирный кислоты могут быть окислены для получения энергии или объединены с глицерином для получения производить новые триглицериды для хранения. Триглицериды в клетке могут снова расщепляется на жирные кислоты и глицерин в процессе липолиз. Эти продукты могут быть выпущены в кровоток для использования другими клетками.
Энергетический баланс
Эндокринная система регулирует энергию баланс, чтобы обеспечить постоянный приток питательных веществ имеется в наличии. Организм мобилизует свои запасы энергии, когда скорость потребление энергии недостаточно для удовлетворения его энергетических потребностей.
Потребляемая энергия
Потребляемая энергия — это усваиваются питательные вещества из рациона. Потребление энергии человеком составляет общее энергетическое содержание всех поглощенных питательных веществ.
Энергетическая мощность
Молекулы, поглощенные за энергия окисляется, и около 40% высвобождаемой энергии используется для Производство АТФ, в то время как 60% производит тепло.
Процессы ячеек, требующие энергия:
1. Механические работы
2. Химические работы
3. Транспортные работы
Скорость метаболизма
Скорость метаболизма — количество энергия, затраченная в единицу времени. Скорость основного обмена — это скорость обмена веществ, когда скорость обмена веществ и выполняемая работа минимальны. BMR оценивается путем измерения потребления кислорода.
BMR выражается как норма энергии расход на единицу массы тела. BMR в среднем составляет 20-25 килокалорий. на килограмм массы тела. Большая часть BMR связана с нервным система и скелетные мышцы.
Отрицательный и положительный энергетический баланс
Тело находится в энергетическом балансе, когда вход энергии равен выходу энергии. Выход энергии равен работе выполнено плюс выделяемое тепло. Дисбаланс возникает, когда энергия вход не равен выходу энергии, и это неравенство приводит к либо положительный, либо отрицательный энергетический баланс.
В положительный энергетический баланс энергии в виде питательных веществ усваивается с большей скоростью, чем расходуется в виде тепла и Работа. Происходит увеличение веса.
В отрицательный энергетический баланс потребление энергии меньше, чем скорость, с которой энергия израсходовано. Происходит похудание.
Энергетический баланс не поддерживается от момента к моменту, но со временем, когда тело переключается взад и вперед между состоянием поглощения (положительный энергетический баланс) и состоянием постабсорбции состояние (отрицательный энергетический баланс).Метаболизм в каждом из этих состояния выглядит следующим образом:
Метаболизм в состоянии абсорбции
Продолжается абсорбционное состояние около 3-4 часов после еды. В течение энергия этого состояния хранится в макромолекулах и метаболических реакции преимущественно анаболические .
Различные клетки тела ведут себя иначе в этом состоянии:
Клетки тела в целом
Клетки в основном используют глюкозу для энергия.Также можно использовать жирные кислоты и аминокислоты. особенно, если они потребляются в избытке. Аминокислоты также используется для синтеза белков. Белки служат структурной и функциональная роль в организме и , а не используются для хранить энергию. Следовательно, масса белка в организме равна стабильно и не увеличивается просто в ответ на абсорбция лишних аминокислот.
Клетки скелетных мышц
Клетки скелетных мышц ведут себя как другие клетки, за исключением того, что они также могут превращать глюкозу в гликоген. Мышечные клетки содержат примерно 70% из хранимых тел гликоген .
Печеночные клетки
Печень преобразует глюкозу к гликогену или жирным кислотам, а жирные кислоты к триглицеридам.Гликоген хранится в печени, где примерно 24% гликоген в организме хранится, а триглицериды транспортируется в жировую ткань для хранения. Принимаемые аминокислоты печенью может использоваться для синтеза белков, но большинство превращаются в кетокислоты, которые можно использовать для получения энергии или превращается в жирные кислоты и, в конечном итоге, в триглицериды.
Триглицериды транспортируется в жировую ткань в виде частиц под названием липопротеины очень низкой плотности, ЛПОНП («плохие» холестерин). Клетки, особенно адипоциты, имеют липопротеин липазы в своих мембранах, которые разрушают понижает уровень триглицеридов в жирные кислоты, которые могут всасываться в клетки и моноглицериды, которые реабсорбируются печенью.
Адипоциты
Липопротеиновая липаза на клеточные мембраны адипоцитов способствуют абсорбции жирные кислоты из триглицеридов. Триглицериды абсорбируются из в рационе содержится хиломикронов и триглицеридов синтезируются печенью, переносятся ЛПОНП. адипоцитов также поглощает избыток глюкозы из рациона и превращает ее в триглицериды для хранения.
Энергетические резервы
Синтез триглицеридов это последний общий путь для избыточного всасывания питательных веществ потребностей тела. Большинство запасов энергии тела хранится в жире.
Метаболизм во время постабсорбтивного состояния
Состояние после абсорбции соответствует время между приемами пищи, когда питательные вещества не усваиваются. Этот состояние — это в первую очередь катаболическое состояние . В этом состоянии клетки нервная система полагается на глюкозу как на единственный источник энергии и основная функция постабсорбтивного состояния — поддержание плазмы уровень глюкозы.
Организм может потреблять гликоген расходные материалы всего на несколько часов. После этого синтезируется глюкоза. из аминокислот, глицерина и других продуктов распада катаболизм с помощью процесса, называемого глюконеогенезом . Поставка глюкоза сохраняется для нервной ткани, в то время как большинство других ткани обращаются к другим источникам энергии, особенно к жирным кислотам.Это называется сбережением глюкозы .
Поведение разных клеток в организме в этом состоянии выглядит следующим образом:
Клетки тела в целом
Большинство ячеек используют жирные кислоты для энергии.
Скелетные мышцы
Глюкоза получается из гликогена путем гликогенолиза . Гликоген катаболизируется до глюкозы-6-P , который может использоваться только внутри мышечная клетка. Глюкоза-6-P катаболизируется до лактата , который может поехать в печень. Скелетные мышцы также могут катаболизировать белки в аминокислоты.
Печеночные клетки
Печень первичный запас глюкозы для других клеток организма, кроме клетки скелетных мышц, у которых есть собственный запас.Причина печень может делиться своей глюкозой, потому что клетки печени содержат глюкозо-6-фосфатаза , которая превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозу, так как он производится путем гликогенолиза . Печень также является основным местом глюконеогенеза. Глюкоза, произведенная либо путем глюконеогенеза, либо полученная путем гликогенолиза может покинуть печень и отправиться в другие клетки.
В течение постабсорбтивное состояние печень преобразовывает некоторые жировые кислоты к кетоновым телам, которые выделяются в кровоток и путешествовать в другие ткани. Нервная система может приобретать возможность использовать кетоновые тела при длительном голодании.
Адипоциты
Обеспечение жировыми клетками жирные кислоты для клеток организма и запасные глюкозы для использования нервная ткань.Триглицериды расщепляются на жирных кислот, и глицерин , который перемещается в печень и катаболизируется гликолиз.
Регулирование энергетического метаболизма
Клетки организма зависят на молекулярные переключатели для преобразования между абсорбирующим и постабсорбтивный метаболизм.Гормоны поджелудочной железы — вот что в первую очередь включите или выключите эти переключатели.
Роль инсулина
Метаболический переход от постабсорбтивного состояния к абсорбирующему состоянию запускается инсулином . Инсулин секретируется бета клетки из островков поджелудочной железы (также известные как островки Лангерганса) из поджелудочная железа . Инсулин способствует синтезу энергии молекулы хранения и другие процессы, характеризующиеся всасывающее состояние.
Факторы, влияющие на секрецию инсулина (Таблица 21,3)
Секреция инсулина увеличивается с увеличением дюйм:
1.плазма глюкоза
2. плазма аминокислот
3. парасимпатическая активность нервной системы
4. глюкозозависимый инсулинотропный пептид (GIP) секретируется клетками стенки желудочно-кишечного тракта.
Секреция инсулина снижается с увеличивает из симпатической активности нервной системы и секреции эпинефрина .
Действия инсулина
Инсулин повышает энергию хранение за счет стимуляции синтеза:
1. жирные кислоты и триглицериды в печени и жировой ткани
2. гликоген в печени и скелетная мышца
3.белки в большинстве ткани.
Инсулин противостоит распаду белки, триглицериды и гликоген и подавляют глюконеогенез печенью.
Инсулин способствует транспорту питательных веществ через клеточную мембрану и внутрь клетки.Инсулин делает это за счет стимулирования поглощения аминокислот, и глюкозы. Поглощение глюкозы увеличивается за счет увеличения количества глюкозы транспортеры, называемые GLUT 4, в клеточной мембране.
Инсулин не влияет на поглощение глюкозы печенью и нервной тканью , которая постоянно поглощать глюкозу. Тренировка мышц также увеличить усвоение глюкозы, независимо увеличивая количество переносчиков глюкозы в сарколемме.
Дополнительное действие инсулина до способствовать росту , поддерживая ростовые эффекты роста гормон.
Роль глюкагона
Глюкагон — антагонист инсулина. Глюкагон секретируется альфа-клетками панкреатической железы . островки .Это способствует процессам постабсорбтивного состояния.
Факторы, влияющие на секрецию глюкагона
Секреция глюкагона ингибируется повышенной концентрацией в плазме как глюкозы, так и инсулин. Следовательно, секреция глюкагона увеличивается на с уменьшением на . как в глюкозы в крови, так и в инсулине.
Секреция глюкагона усиливается за счет увеличения как симпатической, нервной системы активность и концентрация эпинефрина в плазме крови.
Действия глюкагона
Общий эффект глюкагон использует основные молекулы топлива, глюкозу и кетон. тела, из энергетических запасов.Глюкагон достигает этого с помощью стимулирование катаболических реакций, которые включают:
1. Гликогенолиз в печени, который производит глюкоза доступна.
2. Липолиз в печени и жировой ткани ткань, которая приводит к расщеплению триглицеридов на жировые кислоты и производство кетоновых тел.
3. Расщепление белков.
На в то же время глюкагон подавляет реакций, которые увеличить запас энергии в том числе:
1. Гликогенез.
2.Синтез триглицеридов
3. Синтез белка
Наконец, чтобы сделать доступным больше молекул топлива, глюкагон способствует глюконеогенез и синтез кетоновых тел.
Контроль уровня глюкозы в крови инсулином и Глюкагон
Стабильность уровня глюкозы в крови важный.Нормальный уровень глюкозы в крови натощак должен быть 70-110. мг / дл. Уровни натощак выше 140 мг / дл — , гипергликемия и часто указывает на сахарный диабет. Уровни ниже 60 мг / дл — это гипогликемия.
Повышенный уровень глюкозы в крови стимулирует увеличивает секрецию инсулина и подавляет секрецию глюкагона.
Затем инсулин снижает уровень глюкозы в плазме на:
1.Увеличение захвата глюкозы клетками на добавление транспортеров GLUT 4 к клеточной мембране.
2. Повышение синтеза гликогена в клетках и тем самым снижая концентрацию глюкозы.
3. Подавление глюконеогенеза.
Снижение крови глюкоза стимулирует секрецию глюкагона и подавляет инсулин секреция.Глюкагон увеличивает уровень глюкозы в крови за счет:
1. Содействие глюконеогенезу и гликогенолизу в печени.
2. Стимулирующий липолиз в жировой ткани что делает жирные кислоты доступными в качестве альтернативного источника энергии для глюкоза.
Аминокислоты стимулируют секрецию как инсулина, так и глюкагона
Когда аминокислоты всасываются, и глюкозы нет, стимуляция секреции инсулина может вызвать уровень глюкозы снизиться. Стимулируя секрецию глюкагона уровень глюкозы не падает. Когда аминокислоты всасываются с глюкозой секреция инсулина больше секреции глюкагона потому что и глюкоза, и аминокислоты стимулируют секрецию инсулина, но глюкоза подавляет секрецию глюкагона.
Влияние эпинефрина и симпатической нервной активности
Снижение уровня глюкозы плазмы в постабсорбтивное состояние действует на рецепторы глюкозы в центральных нервную систему и стимулирует симпатическую активность, в том числе секреция адреналина мозговым веществом надпочечников. Сочувствующий активация увеличивает гликогенолиз и глюконеогенез в печени и липолиз жировой ткани.Адреналин также увеличивается гликогенолиз в скелетных мышцах.
Влияние симпатической нервной системы наиболее важен во время стресса . Когда тело бросают вызов симпатическая активность увеличивает уровень глюкозы в плазме и жирные кислоты. Дополнительная доступность топлива позволяет организм охотнее реагирует на стрессовую ситуацию.
Гормональная регуляция роста
Рост в данном контексте означает изменения, связанные с увеличением роста.Рост связан с увеличением размера костей, особенно по длине длинных костей, а также по размеру и количеству клеток в мягких тканей.
Гормон роста (GH) имеет важное влияние на изменения, связанные с ростом. Другие гормоны, которые играют поддерживающую роль, включают инсулин, щитовидную железу гормоны и половые гормоны.
Эффекты гормона роста
GH способствует росту, стимулируя синтез белка и увеличение размера клеток (гипертрофия). Это также стимулирует деление клеток (гиперплазию).
GH увеличивает плазменную концентрацию глюкоза, жирные кислоты и глицерин:
1. Ингибирование захвата глюкозы в жировой ткани и скелетные мышцы.
2. Стимулирующий липолиз в жировой ткани ткань.
3. Стимулирование глюконеогенеза в печень.
Это делает глюкозу доступной для растущих клеток.
GH способствует усвоению аминокислот различные клетки, которые облегчают синтез белка.
Гормон роста должен быть связан с адекватной диетой для стимулирования роста. Адекватная диета имеет достаточное количество необходимых питательных веществ, таких как Essential аминокислоты, минералов, таких как кальций для роста костей, и калорий, калорий для обеспечения энергии для роста.
GH в значительной степени способствует росту за счет действия посредников химических посредников. GH продвигает производство соматомединов печенью и некоторыми другими ткани-мишени. Соматомедины также называют инсулиноподобным ростом . факторы (IGF). Два были идентифицированы IGF 1 и IGF 2.
Факторы, влияющие на секрецию гормона роста
Секреция GH регулируется по гормон высвобождения гормона роста (GHRH) и рост гормон, ингибирующий гормон (GHIH, a.k.a. somatostatin) , которые высвобождаются гипоталамусом . GHRH, вероятно, более важен и регулируется нервные импульсы в гипоталамус.
На секрецию GHRH влияют:
1. Изменения уровней питательных веществ:
снижение уровня глюкозы в плазме секреция
снижение содержания жирных кислот в плазме секреция
увеличение содержания аминокислот в плазме секреция
2.Сон, упражнения или стресс увеличивает секрецию
3. Циркадные ритмы: секреция увеличивается во время ночь
Секреция GH снижается с возраст после полового созревания.
Рост костей
Кость — это динамическая ткань, которая реагирует силам, возложенным на него при реконструкции.Ремоделирование костей происходит из-за наличие остеобластов , которые накапливают кость в процесс осаждения и остеокластов , которые разрушают костную ткань в процессе резорбции .
Остеобласты ложатся остеоид (органический компонент кости), который кальцинируется из-за осаждение кристаллов кальция (гидроксиапатита).когда остеобласты окружаются костной тканью, они называются остеоцитами . Остеоциты остаются в контакте друг с другом и остеобластами посредством отростков, которые расширяются через каналы, называемые canaliculi.
Остеокласты резорб кость, выделяя кислоты, растворяющие кальций и фосфат кристаллы и ферменты, разрушающие остеод.
Гормон роста увеличивает окружности кости за счет увеличения активности остеобласты на внешней поверхности. Это увеличение осаждения кость на внешней поверхности связана с резорбцией кости на внутренняя поверхность остеокластами.
Рост длины кости происходит из-за воздействия гормона роста на хондроциты при росте эпифиза пластина на обоих концах кости.Этот хрящ заменяется кость.
В позднем подростковом возрасте эпифизарная пластинка роста перестает расти и полностью замещается кость делает невозможным дальнейшее увеличение длины кости. Это называется закрытием эпифизарной пластинки .

Аномальная секреция GH
Дефицит из GH в детстве вызывает карликовость. Другие причины карликовость:
Снижение реакции на GH из-за:
а. дефектные рецепторы GH
г. недостаточное производство соматомедина
с. неспособность ткани реагировать на соматомедин
Превышение производство GH вызывает:
Гигантизм если до эпифизарной пластинки закрытие и,
Акромегалия , если после эпифизарной пластинки закрытие
Другие гормоны, влияющие на рост
Гормоны щитовидной железы — , необходимые для синтеза GH и разрешающий его действие.
Инсулин — необходим для секреции IGF-1 и для нормальный синтез белка.
Половые гормоны — активно способствуют росту стимуляция секреции GH и IGF-1.
Андрогены — непосредственно стимулируют белок синтез во многих тканях.
Глюкокортикоиды — подавляют рост при высоком концентрации путем резорбции костей и катаболизма белков.
Гормоны щитовидной железы
Эти гормоны секретируются стабильными темпами и сохраните статус-кво. Гормон образуется в фолликулах выстланы одним слоем из фолликулярных клеток. Щитовидная железа гормоны хранятся в коллоиде , содержащемся в фолликулы в виде белка, называемого тиреоглобулином . Также, в коллоиде содержатся ферменты, необходимые для выработки гормона щитовидной железы. синтез, и йодид (ионизированная форма йода).
Шаги Синтез гормонов щитовидной железы
1.Остатки тирозина тиреоглобулина йодированный. Один йодид, добавленный к тирозину, образует моно-йодтирозин. (MIT), добавленные два йодида образуют ди-йодтирозин (DIT).
2. Два йодированных остатка соединяются ковалентно. облигация. Два DIT образуют Т ₄ (тетрайодтиронин). Один MIT и один DIT образует T ₃ (трийодтиронин).
3.Гормоны щитовидной железы сохраняются как часть тиреоглобулин на срок до трех месяцев.
4. ТТГ (тиреотропный гормон), действующий путем цАМФ вызывает фосфорилирование (активацию) необходимых ферментов для синтеза гормонов щитовидной железы.
5. Фолликулярные клетки поглощают тиреоглобулин путем эндоцитоз.
6. Эндосома сливается с лизосомой.
7. Лизосомальные ферменты вызывают высвобождение Т ₃ и Т ₄.
8. T ₃ и T ₄ диффузный через мембрану в кровоток. Эти липофильные гормоны переносятся в кровь белками перевозчики.
Секреция гормона щитовидной железы поддерживается на постоянном уровне за счет отрицательной обратной связи. Гормон щитовидной железы высвобождается в крови, возвращается в гипоталамус и подавляет секреция тиреотропин-рилизинг-гормона (TRH) , который стимулирует секрецию ТТГ.
Действие гормонов щитовидной железы
Гормон щитовидной железы изменяет скорость синтеза белка за счет увеличения скорости РНК транскрипция.Основное действие — повышение метаболизма в организме. показатель. Увеличивается потребление кислорода и выработка тепла. увеличивается.
Гормон щитовидной железы увеличивает скорость метаболизма, и один из способов достижения этого — увеличение на активность натрий-калиевого насоса в клетках. Этот связано с повышенным потреблением ATP , который требует производства большего количества АТФ.Топливо окислилось с образованием АТФ вызывает производство тепла. Гормон щитовидной железы также способствует увеличению на в количестве митохондрии и концентрации ферментов, участвующих в окислительное фосфорилирование .
Гормон щитовидной железы концентрации выше нормы способствуют гликогенолизу, распаду мышечных белков, липолиза, глюконеогенеза и синтеза кетонов. Концентрации ниже нормы вызывают гликогенез и белок синтез. Следовательно, при разных концентрациях фермент имеет противоположные эффекты.
Гормоны щитовидной железы способствуют развитию синтез бета-адренорецепторов и, таким образом, позволяет многим тканям реагировать на симпатическую нервную деятельность и циркуляцию адреналин.
Гормоны щитовидной железы необходим для нормального роста и развития, особенно нервная система.Дефицит гормона щитовидной железы у младенцев вызывает кретинизм , у которого задерживается умственное развитие и задерживается рост.
Глюкокортикоиды
Глюкокортикоиды в норме концентрации необходимы для поддержания множества основных функции тела. В высоких концентрациях глюкокортикоиды помогают в активация организма стрессовая реакция.
Факторы, влияющие на секрецию
Секретность глюкокортикоидов корой надпочечников стимулируется адренокортикотропных гормон , собственная секреция которого стимулируется кортикотропином высвобождающий гормон. Кортизол является основным глюкокортикоидом. Обычно он выделяется выбросами, частота которых может варьироваться. и демонстрируют циркадный ритм.
Стресс различный виды важен стимул для секреции кортизола.
Действия глюкокортикоидов
Основные действия глюкокортикоиды должны поддерживать нормальную концентрацию ферменты, участвующие в катаболизме белков, жиров и гликоген и превращение аминокислот в глюкозу в печень.Глюкокортикоиды необходимы для выживания во время длительное голодание.
Глюкокортикоиды требуется для секреции гормона роста в связи с гормон щитовидной железы, поддерживает сосудосуживающий ответ кровеносные сосуды к гормонам и имеют различные эффекты на функции иммунной системы , нервной системы и почки .
Глюкокортикоиды секреция выше уровня покоя способствует мобилизации энергии и сохранение глюкозы за счет:
1. Снижение потребления глюкозы и амино на кислоты во многих тканях.
2. Стимулирующий липолиз .
3. Стимуляция катаболизма мышц белки .
4. Подавление синтеза белка .
5. Стимулирование глюконеогенеза .
При дозах выше физиологические уровни глюкокортикоидов подавляют иммунитет ответ.Это привело к их использованию с аутоиммунными заболеваниями. заболеваний и предотвратить отторжение при трансплантации органы.
Роль в реакции на стресс
Кортизол важен помогая организму адаптироваться к стрессу. Кортизол работает с симпатическая нервная система и гормоны, повышающие кровь давление в организме синдром общей адаптации до стресс.
Влияние аномальных глюкокортикоидов Секрет
Гиперсекреция кортизол известен как синдром Кушинга . Признаки к этому заболеванию относятся:
1. Гипергликемия
2.Истощение белка
а. истощение мышц
г. разрушение соединительной ткани
с. легкие синяки
3.Липолиз
4. Перераспределение адипоцитов.
а. горбатый назад
г. горшок живот
с. лицо луны
Гипосекреция известна как болезнь Аддисона. Знаки включают:
1. Гипогликемия
2. Плохая стрессоустойчивость
3. Гипонатрий
4.Гиперкалиемия
Тренировки натощак повышают выносливость и мышечный гликоген
В этой статье я написал об исследовании, которое показало анаболический эффект отскока во время кормления после силовых тренировок натощак. Название этой статьи заканчивалось вопросительным знаком, так как это было (очень) краткосрочное исследование с результатами, которые были далеко не окончательными в отношении того, что тренировки натощак превосходят тренировки с кормлением.
Однако, когда дело доходит до тренировки на выносливость, есть убедительные доказательства того, что тренировка натощак превосходит или дополняет тренировку в состоянии сытости.
Теперь для тех из вас, кто не интересуется тренировками на выносливость, потерпите меня. В конце этой статьи я расскажу вам, как тренировки с отягощениями натощак могут дать дополнительные преимущества, о которых не говорилось ранее, основываясь на некоторых новых результатах.
Постная тренировка на выносливость
Одна из идей, которая была распространена в сообществе специалистов по тренировкам на выносливость, заключается в том, что тренировки должны проводиться в ситуации, которая наименее повышает производительность, чтобы обеспечить наиболее мощный тренировочный стимул.Тренировка натощак или в условиях с низким содержанием гликогена в мышцах может быть лучше, чем тренировка в состоянии сытости, когда дело доходит до ускорения адаптации к тренировкам.
Два сравнительно недавних исследования подтвердили это мнение (Де Бок и Нюбо). Хотя исследователи не обнаружили каких-либо существенных различий в некоторых измеряемых переменных, интересно отметить, что группы, тренированные натощак, в обоих исследованиях показали более высокие уровни концентрации гликогена в мышцах после тренировки.Подобно анаболическому отскоку при тренировке с отягощениями натощак, кажется, что во время кормления после тренировки на выносливость натощак наблюдается анаболический отскок за счет более эффективного накопления гликогена.
Глядя на примеры из реального мира, кенийцы, признанные за их превосходную выносливость в беге, известны тем, что проводят основную часть своих тренировок в состоянии голодания. Они также придерживаются диеты с высоким содержанием углеводов, чтобы максимально увеличить запасы гликогена в мышцах. По мнению экспертов, такая схема «тренировки на низком уровне» и «соревнования на высоком уровне» может дать явное преимущество.Мышцы, богатые гликогеном, могут просто превзойти конкурентов.
Вернувшись в Кейптаун, когда я был моделью, я тренировался на выносливость. Пейзаж был потрясающим. Трудно было не воспользоваться этим. Я стал известен как любитель спорта, и в итоге я много работал для различных брендов спортивной одежды. Фотография сделана шведской сетью спортивной одежды Stadium
. Новое исследование
.
Всего несколько недель назад были опубликованы результаты нового исследования тренировок на выносливость натощак.Основная цель здесь состояла в том, чтобы проверить гипотезу о том, что тренировки на выносливость в состоянии натощак приведут к большему улучшению использования топлива и повышению эффективности хранения гликогена в мышцах. Гипотеза, основанная на результатах предыдущих исследований по этой теме. Вторичной целью было выяснить, различаются ли эффекты между полами, поскольку мужчины и женщины предпочитают немного разные виды топлива во время упражнений. Мужчины, как правило, потребляют больше глюкозы, а женщины сжигают больше жира.
Это исследование длилось четыре недели, и все участники в течение первой недели пять раз по утрам ездили на велосипеде по 25 минут при 65% VO2Max.Затем продолжительность была увеличена на 25 минут в неделю, так что испытуемые ездили на велосипеде 100 минут в последнюю неделю.
Циклы выполнялись либо натощак, либо через час после завтрака на основе злаков (1,5 г углеводов / кг). На третьей и четвертой неделях группа, получавшая кормление, также получала 30 г мальтодекстрина во время тренировки. Группа натощак получала завтрак и мальтодекстрин после тренировки .
Неделя 1, натощак: 25-минутная езда на велосипеде с завтраком.
Неделя 2, кормление: завтрак с последующей 25-минутной ездой на велосипеде.
Неделя 4, натощак: 100-минутная езда на велосипеде, затем завтрак и мальтодекстрин.
Неделя 4, питание: завтрак, затем 100-минутная езда на велосипеде и мальтодекстрин.
Что касается диеты, поддерживаемой вне лаборатории, были собраны записи о взвешенных пищевых продуктах, чтобы гарантировать, что возможные различия нельзя объяснить различиями в диете. Это было сделано перед тренировкой и на последней неделе. Результаты показали, что потребление калорий увеличилось в обеих группах, в основном за счет углеводов и белков.Но между группами не было разницы в общем потреблении калорий или макроэлементов.
Результаты
После исследования исследователи суммировали улучшения по нескольким значимым переменным, связанным с производительностью, гликогеном в мышцах и использованием топлива. Я дам вам краткое изложение того, что означает каждая из этих переменных, прежде чем показывать изменения в группах голодных и голодных.
«Самый высокий уровень потребления кислорода, достижимый во время максимальной или изнурительной нагрузки» (Wilmore & Costill, 2007).Это приблизительный показатель пригодности.
Обе группы начали с уровней около 3,5 литров в минуту (л / мин), что близко к стандартам для нетренированных людей. Для сравнения, у элитных спортсменов на выносливость примерно вдвое больше возможностей. Один норвежский лыжник превысил этот показатель со скоростью 7,3 л / мин. Более точным показателем VO2Max является мл / мин / кг, но в этом исследовании был отмечен л / мин.
голодание: + 9,7% увеличение
ФРС: + 2,5%
Группа натощак увеличила свой VO2Max значительно больше, чем группа после еды.Интересно.
Также отмечается, что «хотя пиковая мощность увеличивалась в обеих группах, у FAST была сильная тенденция к увеличению пиковой мощности больше, чем у FED».
Содержание гликогена в мышцах: Измеряется в миллимолях на килограмм сухой мышцы и показывает, сколько глюкозы хранится в мышцах. Образец был взят из обширной мышцы бедра, части квадрицепсов, так как это была основная мышца, тренируемая во время занятий на велосипеде.
голодание: +54.7% рост
ФРС: + 2,9% рост
Как вы можете видеть, группа, принимавшая голод, показала резкое увеличение содержания гликогена в мышцах по сравнению с группой, получавшей питание. Это слишком хорошо, чтобы быть правдой.
Цитрат-синтаза (CS): Этот фермент имеет решающее значение для запуска цикла лимонной кислоты, который регулирует мобилизацию жира и превращает гликоген в глюкозу для использования во время упражнений. Думайте об этом как о маркере эффективности использования топлива.
Пост: +17.9% рост
ФРС: + 19,1%
Хотя различия между группами, в среднем, не выявили каких-либо существенных различий, они проявились при сравнении результатов, полученных от женщин, с результатами мужчин. Когда было проведено это сравнение, тренировки натощак стимулировали значительно большее увеличение CS у мужчин (+ 35%), чем у женщин (+ 10%).
С другой стороны, тренировки с кормлением стимулировали значительно больший прирост у женщин (+ 25%), чем у мужчин (+ 10%).
Мужчины получили гораздо лучшую реакцию от тренировок натощак, в то время как женщины получили более благоприятную реакцию от тренировок с кормлением.
3-гидрокси-КоА-дегидрогеназа (HAD): Также является маркером эффективности использования топлива, но он конкретно участвует в метаболизме жирных кислот. Думайте об этом как о ферменте, сжигающем жир.
голодание: + 3,5% увеличение
ФРС: + 9,1%
Как и в случае с CS, приведенное выше среднее увеличение немного вводит в заблуждение, так как между группами натощак и после еды были большие различия в зависимости от пола.
При рассмотрении гендерных различий женщины показали более сильную реакцию, чем мужчины (+ 5% натощак и + 25% после еды). Это согласуется с предыдущими исследованиями, которые показывают, что активность HAD женских мышц более чувствительна к тем же тренировочным стимулам. Самцы в обеих группах показали лишь незначительные изменения, которые считались незначительными (+ 3% натощак и -10% после еды). Тем не менее, тренировки натощак, кажется, снова дают небольшое преимущество.
Сводка
Цитата из обсуждения в полном тексте статьи:
Основные результаты настоящего исследования заключались в следующем: тренировка в состоянии натощак в течение ночи увеличивает запасы мышечного гликогена по сравнению с тренировкой в сытом состоянии; скелетные мышцы мужчин и женщин по-разному реагируют с точки зрения окислительной активности на тренировки после еды и натощак в течение ночи; а пиковое значение VO2 и пиковая мощность улучшились больше при тренировке натощак по сравнению с состоянием после еды.
Ставя под сомнение резкое увеличение (+ 54,7%) мышечного гликогена в группе натощак, исследователи не смогли найти ответ, основанный на неожиданных смешениях или поведении между группами. Биопсии мышц были взяты в одно и то же время, и не было различий в диете между группами.
… весьма вероятно, что различия в запасах гликогена между группами отражают тренировочное вмешательство, а не время выполнения упражнений или диету перед биопсией.
Более того, эти результаты согласуются с предыдущим исследованием, которое обнаружило аналогичные результаты для тренировок натощак.
Важно отметить, что наши результаты соответствуют результатам De Bock et al. Подтверждение того, что тренировка при низких уровнях циркулирующего СНО увеличивает способность накапливать гликоген в тренированных мышцах.
В чем может быть причина различного воздействия на окислительные ферменты у мужчин и женщин? Как уже упоминалось ранее, различия в использовании топлива. Мужчины меньше полагаются на внутримышечные триглицериды и жирные кислоты и больше на глюкозу, тогда как женщины сжигают больший процент жира при любой заданной интенсивности упражнений.Но почему тренировки с кормлением были бы более полезными для самок, когда дело касается «окислительной адаптации», требует дальнейшего изучения.
Мои мысли
Это исследование — отличная новость для всех, кто занимается тренировками натощак, особенно теми, которые включают элементы кондиционирования и истощение гликогена, такие как кроссфит, тренировки с гирями, PX90. Или практически любой вид тренировки на выносливость. Основываясь на отзывах читателей и клиентов, он также отражает мой личный опыт в этой области (эффекты повышения производительности от тренировок натощак с минимальным диетическим вмешательством или без него).
Я ожидал, что эффекты, увиденные здесь, будут аналогичными для силовых тренировок, только в гораздо меньшей степени. Традиционные силовые тренировки не улучшают VO2Max почти в такой степени, как вышеупомянутые упражнения, и не так интенсивно используют гликоген *, но, тем не менее, повышение вашей способности усваивать углеводы, поскольку гликоген должен иметь преимущества для распределения питательных веществ и производительности. Не говоря уже о способности есть больше углеводов без запуска липогенеза de novo (превращения глюкозы в жир).
* Некоторые цифры: Для мужчины среднего веса 25 минут езды на велосипеде с 65% VO2Max расходуют примерно 250 ккал. При 65% VO2Max расход топлива составляет половину глюкозы и половину жирных кислот, поэтому каждый сеанс истощал около 30 г гликогена на 1-й неделе и 120 г гликогена на 4-й неделе. Приблизительные цифры для силовых тренировок составляют 2,5 г гликогена на подход из 10 повторений по 70 -75% 1ПМ. 25 минут езды на велосипеде примерно эквивалентны силовой тренировке из 10-12 подходов с точки зрения истощения гликогена (не считая избыточного потребления кислорода после тренировки, которое мало, но немного выше для силовых тренировок).
Было бы интересно посмотреть, могут ли соревнующиеся бодибилдеры, для которых размер важнее силы, получить пользу от тренировок с большим объемом веса натощак. При циклической диете, когда в дни тренировок потребляется больше углеводов, улучшенная способность накапливать углеводы в виде гликогена дает вид более полных и крупных мышц — явное преимущество на сцене.
Было бы также интересно посмотреть, принесет ли такой протокол, тренировка с большим объемом веса натощак, преимущества в отношении гипертрофии *.Одна из распространенных теорий — анаболические эффекты суперкомпенсации гликогена. Ultimate Diet 2.0, основанная на низком содержании углеводов и сопутствующем истощении гликогена с фазой суперкомпенсации, частично разработана на основе этой концепции.
* Однако, хотя это интересная мысль, я все же не думаю, что истощение гликогена должно играть важную роль в режиме тренировок с естественными весами. Я считаю, что, возможно, более важным сосредоточиться в первую очередь на прогрессивной перегрузке в диапазоне 4-8 повторений.При этом я экспериментировал с несколькими подходами с более высоким числом повторений (чтобы вызвать умеренное истощение гликогена) после более тяжелых подходов с хорошими результатами. Но я отвлекся. Вернемся к теме.
Механизмы
По какому механизму тренировки натощак приводят к увеличению запасов гликогена в мышцах? Я думаю, что наблюдаемые здесь эффекты можно объяснить увеличением гликогенсинтазы, фермента, участвующего в превращении глюкозы в гликоген. Тренировки на выносливость увеличивают гликогенсинтазу, как и следовало ожидать от любой другой формы активности, которая использует запасы гликогена.Вдобавок к этому, исследования прерывистого голодания показывают аналогичный эффект через фосфорилирование киназы гликогенсинтазы. Тренировки в голодном состоянии могут дать синергетический эффект или, по крайней мере, нанести двойной удар, поскольку как краткосрочное голодание, так и тренировки независимо друг от друга вызывают адаптации, которые способствуют пополнению запасов гликогена.
И чем можно объяснить более заметные улучшения VO2Max? По этой теме у меня нет четкого объяснения, как и у исследователей в этом исследовании. Если кто-то хорошо разбирается в научной литературе о тренировках на выносливость, не стесняйтесь вмешиваться и размышлять.
Прерывание гомостатического оборудования
Чтобы объяснить эти результаты в более широком контексте, было бы полезно думать о состоянии натощак как о дополнительном стрессоре, помимо самой тренировки, который прерывает гомеостатический механизм тела в большей степени, чем тренировка в состоянии сытости. . Более сильное прерывание означает большую адаптацию на этапе восстановления.
Подобную закономерность можно увидеть и в некоторых других явлениях. В своей статье о тренировках натощак и росте мышц я упомянул, что «исследования показывают, что прием антиоксидантов из добавок ослабляет реакцию организма на свободные радикалы, создаваемые тренировками.”
Я хочу сказать, что если вы слишком упростите адаптацию тела, оно не увидит потребности в адаптации, или адаптация может оказаться не такой сильной. Заставьте его адаптироваться во время тренировок в более тяжелых условиях, и вы пожнете плоды. Это то, что показывает это исследование и на что намекает исследование тренировок натощак и роста мышц.
Скоро
Хотя кажется, что кардио натощак дает некоторые явные преимущества с точки зрения повышения выносливости и накопления гликогена в мышцах, эта форма тренировки может препятствовать росту мышц с помощью нескольких различных механизмов.Помимо того, что он потенциально катаболичен для роста мышц за счет ускорения глюконеогенеза de novo (превращения аминокислот в глюкозу), он также может мешать клеточной адаптации к силовым тренировкам.
Тем, кто заинтересован в сохранении или наращивании мышечной массы при использовании кардио для улучшения физической формы или в качестве средства для ускорения потери жира, следует проявлять осторожность и применять стратегии, чтобы избежать негативных последствий. Это будет темой следующей статьи о кардио натощак (ETA: сентябрь) .
FTC: Мы используем партнерские ссылки, приносящие доход. Учить больше.
определение, химическая структура и функции
Гликоген представляет собой гомополисахарид, образованный единицами глюкозы. По химическому составу похож на амилопектин, и поэтому иногда его называют животным крахмалом, по сравнению с последним он более компактный, сильно разветвленный и крупнее, достигая молекулярной массы до 10 ⁸ Да, что соответствует примерно 600000 молекул глюкозы.
Как и в амилопектине, глюкозные единицы в основной цепи и в боковых цепях связаны α- (1 → 4) гликозидными связями. Боковые цепи соединены с основной цепью гликозидной связью α- (1 → 6); в отличие от амилопектина ответвления встречаются чаще, примерно через каждые 10 единиц глюкозы (а не через каждые 25-30, как в амилопектине), и образуются меньшим количеством единиц глюкозы.
Рис. 1 — Структура гликогена
Гликоген находится в цитозоле клетки в виде гидратированных гранул диаметром от 1 до 4 мкм и образует комплексы с регуляторными белками и ферментами, ответственными за его синтез и разложение.
Функции
Гликоген, открытый в 1857 году французским физиологом Клодом Бернаром, представляет собой форму хранения глюкозы и, следовательно, энергии у животных, у которых он присутствует в печени, мышцах (скелетных и сердечных мышцах) и в меньших количествах почти все остальные ткани и органы.
У людей он составляет менее 1% калорийных запасов организма (другая форма калорийного резерва, гораздо более распространенная, — это триацилглицерины, хранящиеся в жировой ткани) и также важна для поддержания нормальной гликемии.
Он составляет около 10% веса печени и 1% веса мышц; хотя он присутствует в более высокой концентрации в печени, его общие запасы в мышцах намного выше благодаря его большей массе (у взрослого мужчины весом 70 кг, не принимающего голодание, в печени содержится около 100 г гликогена и 250 г гликогена в печени. мышца).
Печень запасы гликогена — это запас глюкозы, который гепатоциты высвобождают, когда это необходимо для поддержания нормального уровня сахара в крови: если учесть доступность глюкозы (у взрослого мужчины весом 70 кг без голодания), в организме содержится около 10 граммов или 40 ккал жидкости, в то время как печеночный гликоген может обеспечить, даже после ночи голодания, около 600 ккал.
В s келетная и сердечная мышца глюкоза из запасов гликогена остается внутри клетки и используется в качестве источника энергии для работы мышц.
Мозг содержит небольшое количество гликогена, в основном в астроцитах. Он накапливается во время сна и мобилизуется при пробуждении, что предполагает его функциональную роль в сознательном мозге. Эти запасы гликогена также обеспечивают умеренную степень защиты от гипогликемии.
Он играет специализированную роль в фетальных легочных клетках типа II плода.Примерно на 26 неделе беременности эти клетки начинают накапливать гликоген, а затем синтезировать легочный сурфактант, используя его в качестве основного субстрата для синтеза липидов сурфактанта, основным компонентом которого является дипальмитоилфосфатидилхолин.
Рис.2 — Дипальмитоилфосфатидилхолин
Гликоген и продукты питания
Его нет почти во всех продуктах питания, потому что после убийства животного он быстро расщепляется на глюкозу, а затем на молочную кислоту; Следует отметить, что кислотность, связанная с выработкой молочной кислоты, постепенно улучшает текстуру и сохраняемость мяса.Единственными источниками питания являются устрицы и другие моллюски, которые едят практически живыми: они содержат около 5% гликогена.
У людей накопление гликогена связано с увеличением веса из-за задержки воды: на каждый грамм сохраненного гликогена остается 3 грамма воды.
Список литературы
Ариенти Г. «Основы молеколари делла нутриционе». Seconda edizione. Пиччин, 2003
Коццани И. и Дайнез Э. «Biochimica degli alimenti e della nutrizione». Piccin Editore, 2006
Джампьетро М.«L’alimentazione per l’esercizio fisico e lo sport». Il Pensiero Scientifico Editore, 2005
Махан Л.К., Эскотт-Стамп С.: «Продукты, питание и диетическая терапия Краузе», 10-е изд. 2000
Мариани Костантини А., Каннелла К., Томасси Дж. «Fondamenti di nutrizione umana». 1-е изд. Il Pensiero Scientifico Editore, 1999
Нельсон Д.Л., М.М. Кокс М.М. Ленингер. Основы биохимии. 4-е издание. W.H. Фримен и компания, 2004 г.
Стипанук М.Х., Кодилл М.А. Биохимические, физиологические и молекулярные аспекты питания человека.3-е издание. Elsevier Health Sciences, 2013 [Электронные книги Google]
углеводных полимеров | Примечания к редакции
биологии A-Level
Сводка
Если мы проследим последовательность строения живых организмов, мы обнаружим, что клетки любого живого организма состоят из органических и неорганических молекул, и каждая из этих молекул состоит из атомов.
Неорганические молекулы в живых организмах, такие как вода и соли, часто не содержат атомов углерода.
Органические молекулы, такие как углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты, представляют собой большие молекулы, содержащие углерод и водород, и называются биологическими макромолекулами.
Биологические макромолекулы — это большие органические соединения, состоящие из более мелких молекул. Все эти соединения содержат углеродный элемент, и они жизненно важны для жизни живых организмов.
Большинство биологических макромолекул называют полимерами. Полимеры состоят из комбинации более мелких молекул, называемых мономерами, посредством процесса, называемого полимеризацией.
Углеводы — это биологические макромолекулы, состоящие из более мелких молекул, называемых мономерами. Углеводы включают сахар, крахмал и волокна. Они обозначаются формулой (CH ₂ O) _n. Согласно этой формуле углеводы состоят из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O) в соотношении 1: 2: 1.
Классификация углеводов
Есть несколько способов классификации углеводов. Некоторые из этих классификаций основаны на молекулярной структуре углеводов.Их можно разделить на:
Простые сахара
Химический состав простых сахаров состоит либо из одной молекулы сахара (моносахарида), либо из двух молекул моносахаридов, связанных вместе, чтобы образовать молекулу дисахаридов.
Сложные сахара
Сложные сахара — это полисахариды, состоящие из моносахаридов, таких как крахмал, целлюлоза и гликоген. Каждый из них состоит из объединенных вместе молекул глюкозы.Сложные сахара нерастворимы в воде, имеют высокую молекулярную массу и не имеют сладкого вкуса.
Крахмал
Крахмал, или амилум, представляет собой полимерный углевод, состоящий из большого количества единиц глюкозы, соединенных гликозидными связями. Этот полисахарид вырабатывается большинством зеленых растений в качестве накопителя энергии. Это наиболее распространенный углевод в рационе человека и в больших количествах содержится в основных продуктах питания, таких как картофель, пшеница, кукуруза (кукуруза), рис и маниока.
Чистый крахмал — это белый порошок без вкуса и запаха, не растворимый в холодной воде или спирте. Он состоит из двух типов молекул: линейной и спиральной амилозы и разветвленного амилопектина. В зависимости от растения крахмал обычно содержит от 20 до 25% амилозы и от 75 до 80% амилопектина по весу.
Гликоген, запас глюкозы у животных, представляет собой более разветвленную версию амилопектина.
В промышленности крахмал превращается в сахар, например, путем соложения и ферментации для получения этанола при производстве пива, виски и биотоплива.Он также обрабатывается для производства многих сахаров, используемых в обработанных пищевых продуктах.
При растворении крахмала в теплой воде образуется пшеничная паста, которую можно использовать как загуститель, загуститель или склеивающий агент. Самый крупный промышленный продукт, не связанный с пищевыми продуктами, — это крахмал в качестве клея в процессе изготовления бумаги. Также перед глажкой можно нанести крахмал на части некоторых предметов одежды, чтобы придать им жесткость.
Целлюлоза
Целлюлоза представляет собой органическое соединение формулы (C ₆ H ₁₀ O ₅) _n. Это полисахарид, состоящий из линейной цепи от нескольких сотен до многих тысяч β (1 → 4) связанных звеньев D-глюкозы.
Целлюлоза — важный структурный компонент первичной клеточной стенки зеленых растений, многих форм водорослей и оомицетов. Некоторые виды бактерий выделяют его, образуя биопленки.
Целлюлоза — самый распространенный органический полимер на Земле. Содержание целлюлозы в хлопковом волокне составляет 90%, в древесине — 40–50%, а в сушеной конопле — примерно 57%.
Целлюлоза в основном используется для производства картона и бумаги.Небольшие количества превращаются в широкий спектр производных продуктов, таких как целлофан и вискоза. Превращение целлюлозы из сельскохозяйственных культур в биотопливо, такое как целлюлозный этанол, исследуется в качестве альтернативного источника топлива. Целлюлозу для промышленного использования в основном получают из древесной массы и хлопка.
Некоторые животные, особенно жвачные и термиты, могут переваривать целлюлозу с помощью симбиотических микроорганизмов, обитающих в их кишечнике, таких как трихонимфа. У людей целлюлоза действует как гидрофильный наполнитель для кала и часто упоминается как «диетическая клетчатка».
Гликоген
Гликоген — это полисахарид с множеством разветвлений, содержащий глюкозу, который служит для хранения энергии у животных и грибов. Структура полисахарида представляет собой основную форму хранения глюкозы в организме.
У человека гликоген вырабатывается и хранится в основном в клетках печени и мышц, гидратированных тремя или четырьмя частями воды. Гликоген действует как вторичный долгосрочное хранилище энергии (первичный запас энергии — это жиры, содержащиеся в жировой ткани).Мышечный гликоген превращается в глюкозу мышечными клетками, а гликоген печени превращается в глюкозу для использования во всем организме, включая центральную нервную систему.
Гликоген — аналог крахмала, полимера глюкозы, который функционирует как накопитель энергии в растениях. Он имеет структуру, аналогичную амилопектину (компонент крахмала), но более разветвленный и компактный, чем крахмал. Оба представляют собой белые порошки в сухом состоянии. Гликоген находится в форме гранул в цитозоле / цитоплазме многих типов клеток и играет важную роль в цикле глюкозы.Гликоген образует запас энергии, который можно быстро мобилизовать для удовлетворения внезапной потребности в глюкозе, но он менее компактный, чем запасы энергии триглицеридов (липидов).
В печени гликоген может составлять 5–6% от сырой массы органа (100–120 г у взрослого). Только гликоген, хранящийся в печени, может быть доступен другим органам.