Гликоген запасается в: как обезопасить себя от марафонской стены

Содержание

как обезопасить себя от марафонской стены

О роли питания в подготовке к соревнованиям и влиянии глюкозы и гликогена в беге на длинные дистанции рассказывает Мария Чайковская, спортивный нутрициолог Инновационного центра Олимпийского комитета России, член европейского сообщества спортивного питания (ESNS).

Энергетические субстраты

Источником энергии для работающих мышц являются молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), распадающиеся до аденозиндифосфата (АДФ). Их запаса хватает на 1-2 секунды сократительной активности. Чтобы продолжать выполнять мышечную работу, организму необходимо превратить АДФ обратно в АТФ, для этого могут быть использованы следующие субстраты:

  • креатинфосфат
  • глюкоза
  • жирные кислоты

Субстраты перечислены в порядке убывания по количеству запасов и скорости образования АТФ при их использовании. Креатинфосфат необходим в самом начале физической активности, когда ещё не активированы другие источники энергии, его хватает всего на 5-10 секунд работы. Запасов глюкозы в организме больше – 300-500 г в форме гликогена, запасов жиров ещё больше, они исчисляются килограммами.

Однако добыча энергии из жиров – очень медленный процесс, поэтому профессиональные спортсмены и хорошо тренированные любители уделяют много времени обучению своего организма быстрее добывать энергию из жиров, но это тема для отдельной статьи. В этой статье я хочу поговорить о глюкозе.

Глюкоза

Глюкозу, в отличие от жиров, наш организм умеет использовать очень эффективно. Пополнение запасов АТФ с помощью глюкозы происходит двумя способами – с участием кислорода (аэробный гликолиз) и без кислорода (анаэробный гликолиз выполняется с более высокой скоростью, чем аэробный). Но запасы глюкозы, как уже говорилось выше, ограничены.

Глюкоза поступает в организм с пищей, причем не только со сладостями (простые углеводы), но и в виде сложных углеводов – крахмалов из круп, бобовых и орехов. А также используются запасы глюкозы, сделанные нашим организмом заранее. Эти запасы хранятся, как и у растений, в виде крахмала, но у млекопитающих этот крахмал называется гликоген.

Гликоген — это сложный углевод, состоящий из множества остатков молекул глюкозы

Молекула гликогена имеет более разветвленную структуру, чем крахмал, и содержит меньше молекул глюкозы. Гликоген запасается в мышцах и печени. Когда глюкоза не поступает в кровоток из пищи, запускается процесс распада гликогена до глюкозы – гликогенолиз. Работающие мышцы берут глюкозу непосредственно из гликогена, содержащегося в них же самих.

Гликоген, запасенный в печени (100-120 г у взрослого человека), расходуется на поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. Но запасы эти отнюдь не безграничны, и хватает их в среднем на 2 часа. Как только запасы гликогена подходят к концу, появляется тяжесть в мышцах и падает работоспособность.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Глюкоза просто необходима клеткам нашего мозга. Они захватывают глюкозу непосредственно из кровотока (без участия инсулина, как это делают миоциты и остальные клетки тела), процесс этот практически постоянный, поэтому при падении уровня глюкозы в крови мозг начинает «бить тревогу» – появляются слабость, головокружение и острое желание съесть что-нибудь сладкое.

Ограниченность запасов гликогена (по сути глюкозы) обеспечивает марафонцу неминуемую встречу с «марафонской стеной».

Резюме: чтобы работать, мышцам необходимо восстанавливать АТФ из АДФ, используя глюкозу, которая хранится в виде гликогена в мышцах и печени.

Марафонская стена

Усталость, тяжесть в мышцах, головокружение во время физической нагрузки через 2-3 часа после начала марафона – всё это признаки падения уровня глюкозы (гипогликемии) или встреча с так называемой «марафонской стеной». Такая неприятная для марафонца встреча может произойти, когда запасы гликогена в мышцах и печени истощены, а дополнительные углеводы не поступают.

Для того, чтобы отсрочить эту неприятную встречу и повысить выносливость, необходимо как следует запастись гликогеном перед соревнованиями. Для этого нужно пополнять его запасы после тренировок. Ведь восстановление запасов гликогена может занимать от 20 часов до 7 дней в зависимости от длительности и интенсивности физической нагрузки.

Особенно важно это знать спортсменам, тренирующимся каждый или почти каждый день, а также тем, кто часто принимает участие в длительных соревнованиях, например, каждую неделю. Не так просто регулярно проводить углеводную загрузку действительно большим количеством углеводов и поддерживать постоянный вес или снижать массу тела. Поэтому нужно внимательно подойти к выбору углеводов для восполнения запасов гликогена и углеводной загрузки, они должны быть сложными.

Простые углеводы используются непосредственно перед марафоном/тренировкой, во время и в первые полчаса после физической нагрузки. Пытаясь обеспечить необходимое поступление глюкозы в организм во время марафона, не забывайте, что работающие мышцы получат необходимую им глюкозу лишь спустя 30 минут, после того как вы её съели или выпили.

Пить углеводы – хорошая стратегия

Если вы участвуете в соревнованиях, длящихся около часа, достаточно просто прополоскать рот подслащенной водой, и вы почувствуете прилив сил. Если же вы бежите (плывёте или крутите педали) дольше 2 часов, лучше употреблять изотоники (напитки, содержащие от 4 до 8 г углеводов на 100 мл воды).

Необходимо обеспечить поступление не менее 30 г углеводов в час, количество это может быть увеличено в зависимости от продолжительности и интенсивности физической нагрузки.

Если ваш марафон длится более 3 часов, и вы интенсивно работаете, потребление углеводов должно быть увеличено до 90 г в час. Но скорость усвоения углеводов из кишечника ограничена. В кровоток попадет не более 60 г одного вида моносахарида (глюкозы, фруктозы и др.) за час, остальное просто выведется. Поэтому, чтобы получить больше 60 г углеводов в час, используйте смеси моносахаридов, это могут быть как гели, изотоники, так и просто сухофрукты.

Стратегию употребления углеводов – сколько и в каком виде – необходимо отработать на тренировках, так как некоторые продукты вызывают у спортсменов ощущение переполнения, вздутие живота и даже диарею. Любой из этих неприятных моментов снизит вашу эффективность.

Гидратация

Можно употреблять углеводы с помощью изотоников, таким образом обеспечив организм жидкостью. Если же вы предпочитаете углеводные гели, батончики или сухофрукты, необходимо добавить водный компонент.

При потери жидкости более 2% от массы тела (при весе 70 кг это 1,4 кг) снижается выносливость и ухудшаются процессы охлаждения, то есть может начать расти температура тела. Жажда очень ненадежный помощник в борьбе с обезвоживанием (дегидратацией), так как ощущение жажды проходит при восполнении 2/3 объема потерянной жидкости. А этого недостаточно, особенно при участии в продолжительном марафоне.

Что есть и пить: 11 правил питания на марафоне и полумарафоне

Если восполнять потерю жидкости только водой, будет происходить уменьшение концентрации натрия в крови. Ориентируясь на концентрацию именно этого электролита, мозг даёт сигнал, что пора пополнить запасы жидкости.

Чем выше концентрация натрия в крови, тем больше человеку хочется пить. Когда натрий теряется с потом и спортсмен восполняет потери жидкости водой, концентрация его снижается, и чувство жажды быстро отступает, но организм при этом может остро нуждаться в жидкости.

Дегидратация обладает накопительным эффектом. Незначительное обезвоживание может длительное время оставаться без внимания, накапливаться и проявиться при более интенсивной тренировке или длительных соревнованиях значительным снижением выносливости (до 20-30%).

Если после тренировки вы ощущаете усталость, головную боль, отмечаете потерю аппетита или тошноту, значит потребление жидкости недостаточное. Не забывайте пить перед, во время и после тренировки. Однако и употребление большого количества жидкости, особенно воды, может приводить к гипонатриемии (уменьшению концентрации натрия в крови), так называемому «отравлению водой».

Это жизнеугрожающее состояние диагностируется только с помощью лабораторного исследования крови, соответственно экстренную медицинскую помощь на месте оказать очень сложно. Из этой информации легко можно сделать вывод, что на длительных соревнованиях (особенно в жарком климате) и после тренировок лучше использовать изотоники с добавлением небольшого количества натрия, причем можно делать их самостоятельно на свой вкус.

Рецепты изотоников

С мёдом

  • 1 литр тёплой воды
  • 40 г мёда (примерно 1,25 столовых ложки)
  • 1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)

С фруктовым пюре

  • 50 мл лимонного сока
  • 800 мл тёплой воды
  • 200 мл фруктового пюре (лучше делать самостоятельно) – груша, яблоко, киви, помело, апельсин, мандарин
  • 1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)  

С фруктовым соком

  • 500 мл тёплой воды
  • 500 мл свежевыжатого сока (грушевый, яблочный, апельсиновый, помело и пр.)
  • 1-1,5 г соли (0,25 чайной ложки)    

Ключевые электролиты

Кроме натрия с потом теряются также важные микроэлементы: калий, магний и кальций. Добавление этих электролитов в питание на марафоне не окажет непосредственного воздействия на работоспособность. Их нужно запасти заранее, в этом поможет разнообразное питание.

В вашем рационе обязательно должны присутствовать морская рыба, бобовые, орехи, фрукты и сухофрукты, молоко и злаки. Именно эти продукты используются во время тренировочного периода (для своевременного восполнением запасов гликогена) и проведения углеводной загрузки за неделю до соревнований.

Такого питания хватает, чтобы предотвратить дефицит этих и других необходимых микроэлементов. Конечно, при диагностированном дефиците микроэлементов необходимо использовать соответствующие препараты.

Пример из практики

Несколько месяцев назад к нам в центр обратился пловец на длинные дистанции. Меня этот спортсмен восхитил тем, что, начав плавать всего год назад, регулярно проплывает по 30 с лишним километров, а в планах ещё более крутые заплывы. К нам он пришёл, потому что после заплывов чувствовал сильную усталость, разбитость, головную боль и отмечал гипертермию (повышение температуры тела).

Причина была проста – уход в гипогликемию, так как не проводилось восполнение запасов гликогена в тренировочный период, не было углеводной загрузки перед стартом, питание во время марафонов было недостаточным. После коррекции рациона все эти неприятные симптомы исчезли, а также, несмотря на большое количество потребляемых углеводов, удалось избавиться от лишних килограммов. Причём за счет жира, сохранив заветные мышцы.

Питайтесь сложными углеводами, не забывайте про вкусные изотоники и добивайтесь прекрасных результатов на любых марафонах!

Когда заканчивается гликоген, тогда «горит» жир?

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

»

Что такое гликоген?

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

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

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

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

Гликоген и работа мышц.

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

Так значит жир не будет «гореть» на беговой дорожке после тренировки верха, так как в мышцах ног останется запас гликогена? На самом деле будет, и вот почему:

  1. В статье «О количестве подходов, повторений и весах… Или как растут мышцы?», я уже затрагивала тему о типах мышечных волокон (МВ) и их энергообеспечении. Так вот при аэробной работе (когда используется кислород) окислительные МВ используют жир в качестве источника энергии, как пример – тот самый бег на пульсе жиросжигания (когда при беге дыхание ровное, нет отдышки, даже можно разговаривать и при этом не задыхаться).
  2. Гликогеновый запас по калориям не настолько емок, как запас триглицеридов (жиров). А повышенная концентрация свободных жирных кислот в плазме крови способствует сохранению гликогена скелетных мышц во время тренировок.

В подтверждение вот еще одно исследование: Vukovich M.D., Costill D.L., Hickey M.S., Trappe S.W., Cole K.J., Fink W.J. Effect of fat emulsion infusion and fat feeding on muscle glycogen utilization during cycle exercise. J. Appl. Physiol.(1985) 1993

Участников эксперимента разделили на две группы. Первой группе приготовили перед тренировкой насыщенный жирными кислотами прием пищи (взбитые сливки, 90 гр.), вторая группа съела легкий завтрак (где были в основном одни углеводы и только 1 гр. жира). После часового кардио были сделаны замеры уровня гликогена в активных мышцах. Та группа, которая перед тренировкой получила насыщенный жирными кислотами прием пищи, потратила на 26% меньше гликогена в активных мышцах.

Ниже иллюстрация того, как через определенное время (с момента начала тренировки) организм теряет запасы гликогена и все больше переходит на жир, как источник энергии: 

Триглицериды (жиры) в плазме крови (в кровь эти жирные кислоты попадают после еды, либо высвобождаются во время отдыха из подкожного жира, но при условии дефицита калорий) и триглицериды, запасенные мышечной тканью (наподобие гликогена) – основные источники энергообеспечения мышц жирными кислотами. То есть, подкожный жир напрямую не горит на беговой дорожке, горит тот жир, что вы съели перед тренировкой, либо тот жир, который уже находится в мышцах, а попадает он туда из подкожного, только при условии дефицита калорий. И еще, чем более тренированный человек, тем больше его мышцы способны «сжечь» запасов жиров и углеводов за тренировку.

А что если не есть углеводы, чтобы запасы гликогена были минимальны и быстрее «горел» жир?

Как я уже писала, мышцы – это не единственный потребитель углеводов, тот же мозг ежедневно требует около 75-100 гр. глюкозы, вынь да полож (а еще есть сердце, печень, жировая ткань, да, да даже она потребляет углеводы). И если мышцам, а надо понимать, что они не первые в очереди за углеводами, не хватает глюкозы для ресинтеза гликогена, то «включается» процесс неоглюкогенез (опять сложное слово!), то есть мышцы начинают разрушаться. Поэтому советую не опускать значение потребление углеводов ниже 100 гр. в сутки.

Итог.

Что ж, в итоге жир будет «гореть» на беговой дорожке после тренировки верха, даже несмотря на то, что в мышцах ног останется запас гликогена. Но сначала «сгорят» триглицериды в мышцах, плазме крови, потом вы придете домой, закончите день с небольшим дефицитом калорий (а не съедите все что попадет под руку со словами — «а что, после тренировки все ж можно…»), уснете, организм поймет, что образовалась нехватка энергии, метаболизирует из подкожного жира триглицериды, которые попадут сначала в кровь, а потом в мышцы. Все. Осталось повторить цикл еще разок, два или три… ну вы поняли 😉

Источник: María M. Adeva-Andany, Manuel González-Lucán, Cristóbal Donapetry-García, Carlos Fernández-Fernández, and Eva Ameneiros-Rodríguez. Glycogen metabolism in humans. Published online 2016 Feb 27.

4.5 2 голоса

Оценить


Углеводы и физические упражнения — Департамент физической культуры и спорта

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

Глава 6. Питание в спортивной тренировке

6.1. Углеводы и физические упражнения

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

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

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

Механизм использования углеводов при выполнении физических упражнений

Мышечный гликоген превращается сначала в глюкозо-1-фосфат под действием фосфорилазы, которая затем превращается в глюкозо-6-фосфат. Это вещество является общей точкой для начала гликолиза (Embden-Meyerhof пути метаболизма). Глюкозо-6-фосфат образуется или из гликогена мышцы, или из глюкозы крови. Гликолиз заканчивается образованием пирувата, который может попасть в митохондрию и в цикле Кребса (цикл лимонной кислоты) подвергнуться окислительному фосфорилированию. В том случае, когда митохондрий в мышечном волокне недостаточно, то избыточный пируват может превращаться в лактат.
5,05 Ккал энергии (21,1 КДж) при окислении углеводов.

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

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

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

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



Гликоген запасание — Справочник химика 21

    На приведенном рис. 27.1 отчетливо видна метаболическая специализация отдельных органов, которая определяется в первую очередь наличием в них специфической метаболической регуляции. Метаболизм в мозгу, мышцах, жировой ткани и печени сильно различается. Мышцы, например, использ тот в качестве источника энергии глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела и синтезируют гликоген в качестве энергетического резерва, в то время как мозговая ткань в качестве энергетического источника использует исключительно глюкозу. Специализация жировой ткани — синтез, запасание и мобилизация триацилглицеролов. Исключительно велика роль печени в обмене практически всех органов. Это мобилизация гликогена и глюконеогенез, которые обескровь [c.441]
    Гликоген—главная форма запасания углеводов у животных и человека. Накапливается гликоген главным образом в печени (до 6% от массы печени) и в скелетных мышцах, где его содержание редко превышает 1%. Запасы гликогена в скелетных мышцах ввиду значительно большей массы последних превышают его запасы в печени. Гликоген присутствует в цитозоле в форме гранул диаметром от 10 до 40 нм. На электронных микрофотографиях гликогеновые гранулы выглядят плотными. Установлено, что эти гранулы, кроме гликогена, содержат ферменты, катализирующие синтез и распад гликогена. Однако гликогеновые гранулы отличаются от мультиферментных комплексов (например, от пируватдегидрогеназного комплекса). Степень структурной организации гликогеновых гранул ниже, чем в мультиферментных комплексах. Следует подчеркнуть, что синтез и распад гликогена в клетке осуществляются разными метаболическими путями. [c.321]

    Метаболизм в мозгу, мышцах, жировой ткани и печени сильно различается. У нормально питающегося человека глюкоза служит практически единственным источником энергии для мозга. При голодании кетоновые тела (ацетоацетат и 3-гидрокси-бутират) приобретают роль главного источника энергии для мозга. Мышцы используют в качестве источника энергии глюкозу, жирные кислоты и кетоновые тела и синтезируют гликоген в качестве энергетического резерва для собственных нужд. Жировая ткань специализируется на синтезе, запасании и мобилизации триацилглицеролов. Многообразные метаболические процессы печени поддерживают работу других органов. Печень может быстро мобилизовать гликоген и осуществлять глюконеогенез для обеспечения потребностей других органов. Печень играет главную роль в регуляции липидного метаболизма. Когда источники энергии имеются в достатке, происходят синтез и этерификация жирных кислот. Затем они переходят из печени в жировую ткань в виде липопротеинов очень низкой плотности (ЛОНП). Однако при голодании жирные кислоты превращаются в печени в кетоновые тела. Интеграция активности всех этих органов осуществляется гормонами. Инсулин сигнализирует об изобилии пищевых ресурсов он стимулирует образование гликогена и триацилглицеролов, а также синтез белка. Глюкагон наоборот, сигнализирует о пониженном содержании глюкозы в крови он стимулирует расщепление гликогена и глюконеогенез в печени и гидролиз триацилглицеролов в жировой ткани. Адреналин и норадреналин действуют на энергетические ресурсы подобно глюкагону отличие состоит в том, что их основная мишень-мышцы, а не печень. [c.296]


    Сложные процессы метаболизма, запасания и расходования энергии пространственно локализованы в клетках. Дыхание реализуется в мембранах митохондрий, фотосинтез — в мембранах хлоропластов. Биохимические процессы эволюционно адаптированы. Так, у животных пустынь и у птиц главным источником метаболической энергии является жир, а не гликоген. В пустыне надо обеспечивать не только максимальный выход энергии, но и максимум образования воды — при окислении жира производится вдвое больше воды, чем при окислении гликогена. Для птиц существенна меньшая масса жира. Масса гликогена и связанной с ним воды в 8 раз больше, чем масса жира, дающая при окислении то же количество энергии. [c.54]

    Метаболизм глюкозы у животных имеет две наиболее важные особенности [44]. Первая из них — это запасание гликогена, который в случае необходимости может быть быстро использован в качестве источника мышечной энергии. Однако скорость гликолиза может оказаться высокой — весь запас гликогена в мышце может быть истощен всего лишь за 20 с при анаэробном брожении или за 3,5 мин в случае окислительного метаболизма [45]. Таким образом, должен существовать способ быстрого включения гликолиза и его выключения после того, как необходимость в нем исчезнет. В то же время должна иметься возможность обратного превращения лактата в глюкозу или в гликоген (глю-конеогенез). Запас глюкогена, содержащегося в мышцах, должен пополняться за счет глюкозы крови. Если количество глюкозы, поступающей с пищей или извлекаемой из гликогена печени, оказывается недостаточным, то она должна синтезироваться из аминокислот. [c.503]

    Жиры нерастворимы в воде, и с этим связан ряд особенностей их обмена, в частности необходимость специальных механизмов транспорта с кровью и лимфой, а также возможность депонирования в клетках, подобно гликогену. Биологическая функция жиров тоже подобна функции гликогена оба эти веш ества служат формами запасания энергетического материала. [c.297]

    Таким путем синтезируются огромные молекулы с молекулярной массой от ЫО до 2 10 , содержащие от 6 тыс. до 1 млн глюкозных остатков. В клетке гликоген находится не в растворенном состоянии, а в виде гра1г л диаметром 40-200 нм, включающих од1г или несколько молекул. Необходимость превращения глюкозы в гликоген при запасании энергетического материала обусловлена тем, что накопление легкорастворимой глюкозы в клетках могло бы привести к осмотическому [c.261]

    Простые полисахариды, построенные из повторяющихся остатков глюкозы (в животных клетках это главным образом гликоген, а в растительных — крахмал), используются для запасания энергии впрок. Однако нельзя считать, что сахара служат исключительно для получения и запасания энергии. Так, из простых полисахаридов состоит важный внеклеточный структурный материал (например, целлюлоза), а цепочки неповторяющихся молекул Сахаров часто бывают ковалентно связаны с белками в гликопротеинах и с липидами в гликолипидах. [c.69]

    Гликоген — главная форма запасания углеводов у животных в растениях эту роль играет крахмал. Гликоген запасается главным образом в печени (до 6% от массы печени) и в мышцах, где его содержание редко превышает 1% (табл. 19.1). Как и крахмал, гликоген является разветвленным полимером а-глюкозы (см. рис. 14.15). [c.189]

    Основная функция триацилглицеролов -запасание липидов. В большинстве растительных и животных клеток три-ацилглицеролы находятся в цитозоле в виде мелкодисперсных эмульгированных маслянистых капелек (рис. 12-5). В спе-циализированньк клетках соединительной ткани животных, а именно в адипо-цитах, или жировых клетках, огромное количество триацилглицеролов может запасаться в виде жировых капелек, заполняющих почти весь объем клетки (рис. 12-5, Л). В большом числе жировые клетки обнаруживаются под кожей, в брюшной полости и в молочных железах. У тучных людей в жировых клетках накапливаются килограммы триацилглицеролов, энергии которых могло бы хватить на обеспечение основного обмена организма в течение нескольких месяцев. В отличие от этого в форме гликогена организм может запасти энергию не более чем на сутки (гл. 21). Трнацилглицеролы значительно лучше, чем гликоген, приспособлены для запа- [c.331]

    Важнейшие события абсорбтивного периода заключаются в запасании пищевых веществ происходит превращение глюкозы в гликоген и накопление последнего в клетках, ускоряется гликолиз и окислительное декарбоксилирование пирувата, образующийся ацетил-КоА используется для синтеза жиров и их накопления в жировых и других клетках, усиливается синтез белков. [c.267]

    Знания о структуре и свойствах физиологически важных углеводов необходимы для понимания их фундаментальной роли в материальном и энергетическом обеспечении жизни млекопитающих. Наиболее важным углеводом является шестиуглеродный сахар глюкоза. Именно в форме глюкозы поступает в кровь основная масса углеводов из пищи в глюкозу же превращаются углеводы в печени и из клюкозы могут образовываться все остальные углеводы в организме. Глюкоза используется как основной вид топлива в тканях млекопитающих (исключение составляют жвачные животные) и служит универсальным топливом в период эмбрионального развития. Она превращается в другие углеводы, выполняющие высокоспецифичные функции — в гликоген, являющийся формой хранения энергии, в рибозу, содержащуюся в нуклеиновых кислотах, в галактозу, которая входит в состав лактозы молока. Некоторые углеводы входят в состав сложных липидов и образуют вместе с белками гликопротеины и протеогликаны. С нарушением обмена углеводов тесно связан ряд заболеваний—сахарный диабет, галактоземия, нарушения в системе запасания гликогена, нетолерантность к молоку. [c.140]


    Запасы гликогена в клетках расходуются на всем протяжении суток, за исключением примерно двухчасовых промежутков времени после приемов пищи. Жиры, депонированные в жировой ткани, могут и не расходоваться как уже было отмечено, при обычном ритме питания в крови постоянно имеются липопротеины, снабжающие органы жирными кислотами. Таким образом, можно считать, что липопротеины выполняют не только транспортную функцию, но и функцию краткосрочного запасания жиров. По роли в энергетическом обмене жиры, запасенные в липопротеинах (хиломикронах и ЛОНП), в большей мере сходны с гликогеном, чем жиры, запасенные в жировой ткани. [c.200]

    Синтез и расщепление гликогена. Гликоген-легко мобилизуемая форма запасания энергии. Он представляет собой разветвленный полимер остатков глюкозы. Активированный промежуточный продукт синтеза гликогена — UDP-глюкоза, которая образуется из глюкозо-1-фосфата и UTP. Г ликоген-синтаза катализирует перенос глюкозного остатка с UDP-глюкозы на концевую гидроксильную группу растущей цепи. Расщепление гликогена идет другим путем. Фосфорилаза катализирует расщепление гликогена ортофосфатом с образованием глюкозо-1-фосфата. Синтез и расщепление гликогена координируются с по- [c.285]


Глюкоза запасается в клетках в форме гликогена.

Гликоген – большая ветвистая молекула с молекулярной массой 106-107 Дальтон. Линейные участки молекулы гликогена связаны α(1→4) связью, точки ветвления представлены α(1→6) гликозидной связью.

Синтез гликогена (гликогенез) осуществляется почти во всех клетках, но депо гликогена – печень, запасающая его в количестве, составляющем до 10 % массы органа. При углеводном голодании распад гликогена осуществляется очень быстро, образующаяся при этом глюкоза поступает в кровоток и используется для нужд нервной и других тканей организма. В мышцах содержится до 1% гликогена, но этот гликоген расходуется исключительно для работы самой мышечной ткани. В отличие от гликогена печени, гликоген мышц достаточно стабилен.

Синтез гликогена (рис.6.3) начинается с фосфорилирования глюкозы гексокиназой либо глюкокиназой (эта реакция описана ниже»). Далее глюкозо-6-фосфат под действием фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-1-фосфат. Глюкозо-1-фосфат реагирует с УТФ, в результате чего образуется активная форма глюкозы – УДФ-глюкоза. Реакция катализируется ферментом УДФ-глюкозо-пирофосфорилазой. Наконец, УДФ-глюкоза присоединяется к молекуле «затравочного гликогена» с помощью гликогенсинтазы. «Затравочным гликогеном» называется остаток внутриклеточного гликогена, связанного с белковой цепью, который не исчезает даже при длительном голодании.

Рис.. Синтез гликогена

Гликогенсинтаза образует α(1→4) гликозидные связи, присоединяя 7 остатков глюкозы к ветви «затравочного гликогена», содержащей 4 остатка глюкозы (рис).

α(1→4) гликозидная связь

Рис.. Функция гликогенсинтазы

Так как молекула гликогена является ветвистой, то в реакция синтеза гликогена участвует фермент ветвления – амило-(1,4→1,6)-трансглюкозидаза: фермент образует (1→6) гликозидную связь, перенося 7 остатков глюкозы с одной из длинных боковых цепей гликогена и формирует новую ветвь (рис. 6.5).

Рис.. Функционирование фермента ветвления.

Ветвление повышает гидрофильность молекулы гликогена, при этом в нём увеличивается также количество нередуцируемых концевых остатков – мест действия гликогенсинтазы и фосфорилазы, иными словами, ветвление увеличивает скорость синтеза и распада гликогена.

В регуляции синтеза гликогена ключевую роль играет гликогенсинтаза. Фермент находится в клетке в неактивном, фосфорилированном, состоянии и называется гликогенсинтаза D (от анг. dependent — зависимый), т.е. активность его зависит от глюкозо-6-фосфата (аллостерический активатор) и гормона инсулина. Инсулин непосредственно активирует фермент фосфатазу, который и превращает гликогенсинтазу D в активную форму – гликогенсинтазу I (от англ.independent — независимый) – рис. 6.6.

Рис. 6.6 Активирование гликогенсинтазы.

Гликогенолиз – процесс распада углеводов.

Пусковым механизмом гликогенолиза является начинающаяся гипогликемия. Голодание в течение суток приводит практически к полному исчерпанию запасов гликогена

в печени; очень быстро гликоген расходуется при интенсивной физической нагрузке и стрессовых ситуациях.

Распад гликогена осуществляется 2 путями: 1/ гидролитически с участием α-амилазы и 2/ фосфоролитически с участием гликогенфосфорилазы. Основным в клетках является 2-й путь.

Гликогенфосфорилаза при участии фосфорной кислоты последовательно расщепляет линейные α(1→4) гликозидные связи с освобождением глюкозо-1-фосфата:

Биология в вопросах и ответах

Почему глюкоза запасается в организме животных в виде полимера — гликогена, а не в мономерной форме?

Проникновение растворителя через мембрану, проницаемую для него, но непроницаемую для растворенного вещества, называется осмосом. Осмос и является одной из причин того, что глюкоза в клетке не хранится в виде крепкого раствора. Ведь если в клетке будет много молекул глюкозы, то соответственно уменьшится концентрация воды. Снаружи клетки много воды, мембрана клетки проницаема для воды. Следовательно, когда вода станет поступать внутрь клетки, она может разбухнуть и лопнуть.
Если же много молекул глюкозы будет превращено в полимерную цепь, то в клетке будет хоть и гигантская, но одна молекула. Величина осмотического давления зависит от соотношения концентрации воды по разные стороны мембраны. Одна молекула гликогена не повлияет на это соотношение. Расчет показывает, что если превратить в глюкозу весь гликоген, который накоплен в организме, то ее концентрация во всем теле повысится в 25 раз, а если такой крепкий раствор глюкозы будет, подобно гликогену, сосредоточен в мышцах и печени, то концентрация глюкозы в клетках этих органов станет в десятки раз выше, чем максимально переносимая.
Существует и другая причина, по которой в клетке не может быть очень уж много глюкозы. В обмене веществ клеток глюкоза играет центральную роль. Высокая концентрация глюкозы — сигнал для запуска работы разных ферментов, как работающих с самой глюкозой, так и необходимых для обмена жиров, белков и даже для генетических процессов. Высокая концентрация глюкозы привела бы клетку в бессмысленно активное состояние (напомним, что речь идет о ситуации, когда глюкозу надо хранить, а не тратить). Таким образом, для нормального функционирования организма необходимо, чтобы концентрация глюкозы поддерживалась на не очень высоком, но постоянном уровне. Запас глюкозы, сохраняемой в форме гликогена, позволяет быстро убирать излишки или восполнять недостачу глюкозы. В этом еще одна функция гликогена.

Избыток — глюкоза — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Избыток — глюкоза

Cтраница 1

Избыток глюкозы накапливается в организме в виде гликогена, который образуется в результате процесса, называемого гликогене-зом.  [1]

Избыток глюкозы у таких больных не запасается в виде жира, а попросту выводится с мочой.  [2]

Таким образом, печень поддерживает постоянный уровень глюкозы в крови: избыток глюкозы ( после приема богатой углеводами пищи) удаляется из крови печенью и запасается в форме гликогена. При снижении уровня сахара в крови гепатоциты вновь превращают гликоген в глюкозу и выделяют ее в кровь.  [3]

Ведь организму нужно, чтобы инсулин, выработанный в ответ на избыток глюкозы, находился бы в крови не меньше, но и не больше времени, чем это будет с самим избытком глюкозы.  [4]

При восстановлении AgCl реакционная смесь должна до конца оставаться щелочной; следует избегать избытка глюкозы.  [5]

При восстановлении AgCl реакционная смесь должна до конца оставаться щелочной; следует избегать избытка глюкозы. Серебро получается в виде серого зернистого порошка.  [6]

При восстановлении AgCl реакционная смесь должна до конца оставаться щелочной; следует избегать избытка глюкозы.  [7]

Концентрация мало-нил — СоА повышается, когда животное получает много углеводов, потому что избыток глюкозы, который не может быть окислен или отложен в запас в виде гликогена, превращается в цитозоле в триацилглицеролы и в этой форме сохраняется в организме. Таким образом, окисление жирных кислот выключается всякий раз, когда в печени имеется достаточно глюкозы, используемой в качестве топлива, и когда в ней за счет избытка глюкозы активно синтезируются триацилглицеролы. Выключение обеспечивается аллостерическим ингибирова-нием процесса поступления ацильных групп в митохондрии.  [8]

Гипергликемия и глюкозурия свидетельствуют еще об одном глубоком метаболическом сдвиге при сахарном диабете, а именно о почти полной остановке превращения избытка глюкозы в жирные кислоты, запасаемые в виде триацилгли-церолов.  [9]

Глюкоза затем поглощается током крови и используется как источник энергии ( гл. Избыток глюкозы полимеризуется в гликоген — полисахарид, напоминающий амилопектин, который запасается в печени и мышцах. Гликоген снабжает организм глюкозой в периоды напряженной деятельности и в перерывах между принятием пищи. Проблема ожирения возникает потому, что количество гликогена, которое может запасаться в тканях, ограничено. После выработки 50 — 60 г гликогена на килограмм ткани из глюкозы начинает синтезироваться жир, а не гликоген.  [10]

Осадок на фильтре отбрасывают. С помощью этой процедуры удаляют избыток глюкозы из раствора.  [11]

Например, здесь из крови удаляется избыток глюкозы и запасается в виде гликогена.  [12]

В печеночной вене и в сосудах большого круга кровообращения при нормальных условиях содержание глюкозы удерживается на постоянном уровне и колеблется в очень небольших пределах — от 85 до НО мг в 100 мл крови. Постоянство содержания сахара в печеночной вене объясняется тем, что избыток глюкозы задерживается печенью. При малом поступлении глюкоза полностью переходит в печеночную вену, а при большом поступлении избыток глюкозы под влиянием ферментов печени превращается в гликоген. Процесс образования гликогена из глюкозы и отложение его в качестве запасного питательного материала в печени и частично в мышцах активируются гормоном поджелудочной железы инсулином.  [13]

Концентрация мало-нил — СоА повышается, когда животное получает много углеводов, потому что избыток глюкозы, который не может быть окислен или отложен в запас в виде гликогена, превращается в цитозоле в триацилглицеролы и в этой форме сохраняется в организме. Таким образом, окисление жирных кислот выключается всякий раз, когда в печени имеется достаточно глюкозы, используемой в качестве топлива, и когда в ней за счет избытка глюкозы активно синтезируются триацилглицеролы. Выключение обеспечивается аллостерическим ингибирова-нием процесса поступления ацильных групп в митохондрии.  [14]

Глюкоза, виноградный сахар, декстроза СеН Ое — бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Содержится в плодах, в ягодах, входит в состав меда и др. Углеводы пищи превращаются в животном организме в глюкозу. Избыток глюкозы переводится в печени и мышцах в резервный углевод гликоген. В виде изотонического 4 5 % — ного раствора глюкоза служит заменителем физиологического раствора поваренной соли, пополняет убыль тканевой жидкости и доставляет организму питательный материал.  [15]

Страницы:      1    2

Болезнь накопления гликогена | Johns Hopkins Medicine

Что такое болезнь накопления гликогена у детей?

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

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

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

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

Типы GSD

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

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

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

Что вызывает болезнь накопления гликогена у ребенка?

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

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

В большинстве случаев родители не проявляют никаких симптомов болезни.

Какие дети подвержены риску заболевания накоплением гликогена?

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

Каковы симптомы болезни накопления гликогена у ребенка?

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

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

Общие симптомы GSD могут включать:

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

Симптомы у младенцев могут включать:

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

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

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

Как диагностируется болезнь накопления гликогена у ребенка?

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

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

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

Как лечится болезнь накопления гликогена у ребенка?

Лечение будет зависеть от типа GSD у вашего ребенка.

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

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

Какие возможные осложнения болезни накопления гликогена у ребенка?

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

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

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

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

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

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

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

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

Когда мне следует позвонить поставщику медицинских услуг для моего ребенка?

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

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

Поговорите со своим врачом, если ваш ребенок:

  • Растет недостаточно быстро
  • Имеет постоянный (хронический) голод
  • Вздутие живота

Подростки и взрослые должны следить за следующими симптомами во время физических упражнений:

  • Слабость мышц
  • Боль
  • Судороги

Основные сведения о болезни накопления гликогена у детей

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

Следующие шаги

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

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

Метаболизм гликогена — Биохимия — Книжная полка NCBI

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

Рисунок 21.1

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

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

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

Рисунок 21.2

Электронная микрофотография печеночной клетки. Плотные частицы в цитоплазме представляют собой гранулы гликогена. [Любезно предоставлено доктором Джорджем Паладе.]

21.0.1. Обзор метаболизма гликогена:

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

Рисунок 21.3

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

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

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

Рисунок

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

Что такое гликоген? | MuscleSound

Что такое гликоген?

Когда мы едим углеводы, наше тело превращает их в сахар, называемый «глюкозой», который можно использовать для получения энергии.Глюкоза, в свою очередь, превращается в Гликоген , форму сахара, которая может легко накапливаться в наших мышцах и печени. Это основная форма хранения глюкозы и углеводов у животных и людей.

В то время как гликоген незаменим для спортсменов, у нас очень ограниченные возможности для его хранения. Например, углеводы составляют лишь около 1-2% от общих запасов энергии организма 1 . Большая его часть хранится в виде гликогена в мышцах (80%) и печени (14%), а около 6% хранится в крови в виде глюкозы.Несмотря на свою ограниченную емкость хранения, гликоген имеет решающее значение для производства энергии на всех уровнях усилий. В состоянии покоя мышечный гликоген используется примерно для 15-20% выработки энергии. При умеренной интенсивности (~ 55-60% от максимальной) использование гликогена может возрасти до 80-85% 2 , и это увеличивается еще больше при более высокой интенсивности упражнений.

Исследования показали, что аэробная выносливость напрямую связана с начальными запасами гликогена в мышцах, что интенсивные упражнения не могут поддерживаться после того, как эти запасы истощены, и что ощущение усталости во время длительных интенсивных упражнений соответствует снижению мышечного гликогена 3.

Важное сообщение на дом

Убедитесь, что вы оптимизируете запасы гликогена перед тренировкой, поддерживаете его во время тренировки и восполняете его после тренировки. Влияние тщательно разработанных стратегий питания можно отслеживать с помощью MuscleSound®.

Список литературы

  1. Гудман, Миннесота. Аминокислотный и белковый обмен. В «Упражнения, питание и энергетический обмен», ред. E.S. Хортон, Р.Л. Тертуйн, 89–99. Нью-Йорк: Макмиллан.
  2. Кац А., Броберг С., Сахлин К., Варен Дж. Поглощение глюкозы ног во время максимальных динамических упражнений у людей. Am J Physiol. 251 (1, часть 1): E65-70. 1986
  3. Плющ, JL. Регулирование восстановления мышечного гликогена, синтеза и восстановления мышечного белка после упражнений. Журнал спортивной науки и медицины (2004) 3, 131-138.

Гликоген — обзор | Темы ScienceDirect

2. Возникновение, распределение и функция гликогена

Гликоген содержится во многих бактериях и обычно накапливается либо во время стационарной фазы, либо в периоды ограниченного роста, когда имеется легкодоступный и достаточный источник энергии и углерода для использовать для производства гликогена.Однако некоторые бактерии действительно синтезируют гликоген эффективно, даже при экспоненциальном росте (Govons et al. , 1973). Гликоген не является важным компонентом для роста или выживания бактерий; Мутанты с делециями в генах биосинтеза гликоген-синтетических ферментов и, следовательно, неспособные продуцировать этот полимер, растут так же, как нормальные, продуцирующие гликоген родительские штаммы (Dietzler et al. , 1974). Однако эти мутанты с дефицитом гликогена имеют более короткое время выживания при помещении в среду без экзогенного источника углерода по сравнению с гликоген-содержащими штаммами.Кроме того, Escherichia coli дикого типа , которая синтезирует и содержит гликоген, не разрушает свою РНК или белок в условиях, когда пригодный для использования источник углерода недоступен из-за того, что его гликоген действует как эндогенный источник энергии (Preiss, 1989). И наоборот, мутант с дефицитом гликогена выделяет аммиак в этих условиях, указывая на то, что происходит деградация белка и что бактерия использует свои белки для получения энергии (Preiss, 1989). Эти данные предполагают, что в условиях голодания гликоген служит основным источником энергии, когда он доступен.Другая предполагаемая функция гликогена — обеспечивать энергию и углерод, необходимые для образования спор (Mackey and Morris, 1971). Различный Clostridium spp. накапливают большое количество гликогена до или во время инициации образования спор, и этот гликоген быстро разрушается во время образования спор (Mackey and Morris, 1971). С другой стороны, штаммы с дефицитом гликогена плохо образуют спор (Russell, 1992). Гликоген или другие подобные α- (1 → 4) -глюканы были идентифицированы по меньшей мере у 40 различных видов бактерий, и этот полимер обнаружен у грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также у архей (Preiss and Romeo, 1989). ).

Ряд исследований продемонстрировали, что ряд событий, ведущих к накоплению гликогена во время стационарной фазы, начинается как следствие истощения жизненно важных питательных веществ, таких как азот или, возможно, сера, и этот дефицит питательных веществ затем приводит к прекращению роста ( Рассел, 1992). Поскольку многие из этих культур все еще будут иметь достаточное количество доступной энергии, но не могут расти в отсутствие азота, эти бактерии сохраняют эту энергию и углерод в форме гликогена.Результаты исследований с множеством различных бактерий показывают, что наибольшее накопление гликогена происходит в условиях ограниченного количества азота (Lowry et al. , 1971).

Гликоген и диабет — роль, хранение, высвобождение и упражнения

Гликоген — это хранимая форма глюкозы. Это большой разветвленный полимер глюкозы, который накапливается в ответ на инсулин и расщепляется на глюкозу в ответ на глюкагон

Гликоген в основном хранится в печени и мышцах и обеспечивает организм легкодоступным источником энергии, если уровень глюкозы в крови снижается.

Роль гликогена

Энергия может храниться в организме в различных формах.

Одна форма запасенной энергии — это жир, а другой — гликоген. Жирные кислоты более богаты энергией, но глюкоза является предпочтительным источником энергии для мозга, а глюкоза также может обеспечивать энергией клетки в отсутствие кислорода, например, во время анаэробных упражнений.

Гликоген, следовательно, полезен для обеспечения легкодоступного источника глюкозы для организма.

Накопление гликогена при диабете

В здоровом организме поджелудочная железа будет реагировать на более высокие уровни глюкозы в крови, например, в ответ на прием пищи, высвобождением инсулина, который снижает уровень глюкозы в крови, побуждая печень и мышцы поглощать глюкозу. из крови и храните его как гликоген.

Люди с диабетом либо не вырабатывают достаточно собственного инсулина, либо их инсулин работает недостаточно эффективно.

В результате поджелудочная железа не может достаточно эффективно реагировать на повышение уровня глюкозы в крови.

Высвобождение гликогена

Гликоген может выделяться печенью по ряду причин, в том числе:

В этих ситуациях, когда организм чувствует потребность в дополнительной глюкозе в крови, поджелудочная железа высвобождает гормон глюкагон, который запускает преобразование гликогена в глюкозу для выпуска в кровоток.

Гликоген и упражнения

Гликоген играет важную роль в поддержании энергии наших мышц для тренировок. Когда мы тренируемся, наши мышцы будут использовать накопленный гликоген. Глюкоза в нашей крови и гликоген, хранящийся в печени, также могут использоваться для поддержания энергии в наших мышцах.

По окончании тренировки наши мышцы пополняют запасы гликогена. Время, необходимое для полного пополнения запасов гликогена, может зависеть от того, насколько интенсивно и как долго мы тренируемся, и может варьироваться от нескольких часов до нескольких дней.

Таким образом, упражнения могут быть полезным способом снижения уровня глюкозы в крови и могут быть особенно полезны для людей с диабетом 2 типа. После упражнений мышцы будут пытаться пополнить свои запасы гликогена и, следовательно, будут принимать доступную глюкозу из крови для выполнения своих задач. таким образом, помогая снизить уровень глюкозы в крови за этот период.

Что такое гликоген | Все, что вам нужно знать о гликогене

«Гликоген — это золото». Это слова Иньиго Сан-Мильана, доктора философии.D., исследователь Центра спортивной медицины и производительности Университета Колорадо (CUSM & PC) в Боулдере, штат Колорадо.

Гипербола? Возможно. Но факт в том, что вы не можете выиграть золото — или даже пойти на это — без этого драгоценного ресурса. И если вы когда-нибудь обнаружите, что у вас совсем недавно закончился гликоген, когда вы окажетесь в милях от ниоткуда, вы, вероятно, захотите заложить все, что у вас есть, только за укус удивительного, спасающего жизнь, приводящего в действие углевода — источник этого важного энергетического ресурса.Вот почему.

🚨 Присоединяйтесь к Bicycling All Access, чтобы получать последние новости велоспорта, советы по фитнесу и питанию, а также обзоры свежего снаряжения 🚲

Что такое гликоген?

PASIEKAGetty Изображений

Во-первых, небольшой урок химии: гликоген — это запасная глюкоза и углеводы, которые находятся в ваших мышцах, печени и мозге. Когда необходима углеводная энергия, гликоген превращается в глюкозу для быстрого использования клетками ваших мышц.

Когда вам нужен гликоген?

Всегда, даже когда вы спите. (Когда вы просыпаетесь, гликоген в вашей печени истощен примерно на 50 процентов). Нашему организму необходим постоянный запас энергии для правильного функционирования, а недостаток углеводов в рационе может вызвать усталость, плохое умственное функционирование, а также недостаток выносливости и выносливости. Однако во время низкоинтенсивных занятий вы сжигаете в основном жир и мало гликогена (углеводов). Чем больше вы катаетесь, тем больше ваше тело переключается на гликоген и меньше на жир.Это скользящая шкала, а не переключение переключателя.

Сколько у вас гликогена?

От 350 до 500 граммов, или около 2000 калорий, если ваши магазины полностью заполнены. Около 80 процентов этого хранится в ваших мышцах; остальное спрятано в печени.


Наши 4 любимых энергетических батончика для топлива Midride

Clif Bars Variety 12 шт. В упаковке

Skratch Labs Anytime Energy Bars, 12 шт.

Батончики со сливочным маслом и крекером с медовым стингером и орехами, 12 штук


Как долго служат ваши магазины?

Вы сжигаете около одного грамма в минуту, просто проезжая мимо; около двух граммов в минуту в темпе на выносливость и три грамма в минуту в гоночном темпе.Таким образом, большинство людей начинают исчерпывать запасы гликогена через 90–120 минут. Повторяющиеся высокоинтенсивные усилия могут быстрее истощить ваши запасы.

Что происходит, когда вы сбегаете?

Ты чокнутый. Это означает замедление пути вниз. Вы можете почувствовать слабость; ноги кажутся тяжелыми; и иногда ваш мозг может затуманиваться. Ваше тело также становится катаболическим, поскольку ваша мышечная ткань расщепляет белок и аминокислоты, чтобы преобразовать их в глюкозу, по сути, «съедая себя, чтобы заправить себя», — говорит Сан-Миллан.Это может привести к чрезмерному повреждению мышц и отбросить вас к тренировкам, потому что поврежденные мышечные ткани плохо хранят гликоген. Так что вы отправитесь в следующую большую поездку с ограниченными запасами, пока полностью не выздоровеете.

Как сохранить (и увеличить) запасы гликогена

Вам необходимо придерживаться диеты, богатой углеводами. Это количество, конечно, зависит от состава вашего тела и вашей активности. Используйте эти рекомендации по уровню упражнений и суточному потреблению углеводов, а также в качестве руководства.(Каждый грамм углеводов обеспечивает четыре калории энергии.)

  • Низкое (<1 часа в день) = от 1,5 до 2,5 граммов на фунт массы тела (г / фунт)
  • Умеренное (около 1 часа в день) = 2,3 до 3,2 г / фунт
  • Активный (1-3 часа в день) = 2,5-4,5 г / фунт
  • Высокоактивный (более 4-5 часов в день) = 3,5-5,5 г / фунт

    Пока вы едете, принимайте углеводы, чтобы ваш бак был наполнен. Старайтесь получать от 30 до 60 граммов в час во время длительных поездок.Если вы собираетесь проводить там более четырех часов, особенно если вы сильно тренируетесь и / или собираетесь на самом деле долго, стремитесь получать около 80 граммов углеводов в час

    Съешьте богатый углеводами восстанавливающий коктейль или перекус. в течение 30 минут после финиша гонки и / или тяжелой езды. Именно тогда ваше тело готово пополнить запасы гликогена. Включите немного белка, который помогает ускорить накопление гликогена и восстановление мышечных волокон.

    Наконец, создание прочной базы выносливости поможет вам лучше сжигать жир при более высоких нагрузках.Поскольку даже у самых худых райдеров есть обильные запасы жира, это означает, что вы можете кататься дольше и тяжелее, прежде чем сожжете свой ограниченный запас гликогена.

    Есть велосипедисты, которые экспериментируют с углеводными манипуляциями. Конечно, все диеты — это личный выбор, но мы считаем, что лучшие диеты — это те, которых вы можете придерживаться в течение длительного времени, которые поддерживают ваши тренировки. Придерживаться хорошо сбалансированной диеты, которая подпитывает ваши тренировки, регулирует ваше настроение и помогает вам хорошо спать, вместо того, чтобы зацикливаться на подсчете углеводов, гораздо лучше для рекреационных, соревновательных и (исследования показывают), возможно, даже для большинства профессиональных спортсменов.Таким образом, вы можете использовать всю энергию, которую вы потратили бы на отслеживание еды, и вместо этого направить ее на качественные тренировки.

    Селен Йегер «Подходящая цыпочка» Селин Йегер — популярный профессиональный писатель о здоровье и фитнесе, которая, как она пишет, является сертифицированным персональным тренером NASM, сертифицированным тренером по велоспорту в США, сертифицированным тренером по питанию Pn1, профессиональным гонщиком по бездорожью и триатлетом All-American Ironman.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Уровень гликогена в мышцах | Encyclopedia.com

    Гликоген, хранимая форма углеводной глюкозы, является важным аспектом способности организма вырабатывать топливо как для занятий спортом, так и для сидячей деятельности. Основные центры хранения гликогена находятся в печени и скелетных мышцах; В мышцах хранится примерно вдвое больше гликогена, чем в печени.Спортсмену, который предъявляет значительные требования к этим запасам энергии, для поддержания оптимального уровня гликогена потребуется потребление от 8 до 10 граммов углеводов на 2,2 фунта (1 кг) веса тела в день.

    Мышцы, снабженные необходимым количеством гликогена для расщепления на глюкозу, и дальнейшие процессы, необходимые для производства источника топлива, аденозинтрифосфата (АТФ), неизбежно приведут к увеличению выносливости спортсмена.Когда уровень гликогена в мышцах истощается, возникает мышечная усталость с соответствующей потерей защиты сустава. Такие виды спорта, как горные лыжи, иллюстрируют этот прогресс. Число несчастных случаев при спуске на горных лыжах в конце лыжной тренировки выше, чем в начале. Повторения на холме вызывают истощение мышечного гликогена, что увеличивает риск травмы спортсмена.

    Когда тело находится в состоянии покоя, его потребности в энергии составляют 80% из жировых запасов, 15% из углеводов и 5% из белков.Во время упражнений пропорциональный вклад источников энергии в организме резко меняется. Мышечный гликоген и глюкоза крови (продукт гликогена, хранящегося в печени) становятся преобладающими источниками, при этом жирные кислоты плазмы (продукт преобразованного жира, хранящегося в жировых клетках при попадании в кровоток) и внутримышечные жировые запасы играют второстепенную роль. роль.

    Факторы, которые будут влиять на относительную важность мышечного гликогена, глюкозы в крови и жиров во время тренировки, включают: интенсивность активности; продолжительность деятельности; ранее достигнутый спортсменом уровень подготовки; исходный уровень мышечного гликогена, доступный спортсмену; количество потребляемых углеводных добавок, если таковые имеются, во время тренировки (обеспечивая дополнительный потенциальный источник энергии).

    Эффективность спортивных напитков с высоким содержанием углеводов во время соревнований ограничена довольно узким интервалом. Эти жидкости содержат углеводы, предназначенные для дополнительного повышения энергии во время соревнований, обычно это комбинация простых сахаров (моносахаридов), таких как фруктоза и глюкоза, смешанных с водой и ароматизатором. Когда количество углеводов превышает 6-8% по объему, организм испытывает трудности с перевариванием и переработкой углеводов во время соревнований.

    Тип физической активности определяет, какая из энергетических систем организма будет задействована и как долго. Эти занятия будут определять, какое влияние будет оказано на уровень гликогена в мышцах во время и по завершении упражнения. Для тех видов спорта, которые требуют коротких взрывных импульсов активности, используется анаэробная алактическая система. Эти виды спорта обычно длится десять секунд или меньше в любом заданном интервале, и мышечная активность будет подпитываться АТФ, который присутствует в мышцах.Эти запасы АТФ пополняются без значительной нагрузки на запасы гликогена в организме.

    Действия, максимальная продолжительность которых составляет примерно 90 секунд, требуют выработки энергии анаэробной молочной системой. Более продолжительные будут задействовать аэробную систему. Обе эти энергетические системы потребуют запасов гликогена как для немедленного превращения глюкозы в АТФ; требования к аэробной системе значительно выше из-за продолжительности нагрузки. Многие спортсмены, особенно в таких соревнованиях, как марафон, говорят о «ударе о стену», что является эвфемизмом для ощущения отсутствия энергии и крайней усталости.Когда спортсмены испытывают это физическое состояние, у них значительно снижается запас гликогена в их мышцах, особенно в отношении мышц, активно работающих и участвующих в соревновании.

    Напротив, когда спортсмен испытывает истощение гликогена в печени, он испытывает состояние, известное как гипогликемия, опасное снижение уровня сахара в крови, которое часто вызывает головокружение и дезориентацию.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *