Kup teraz
Dodano: 2018-01-04

Glikogen – rola, rodzaje, właściwości Ocena: 5/5 Ilość głosów: 1

Zmagazynowane w organizmie węglowodany mają znaczenie w osiąganiu odpowiednich wyników sportowych zarówno u wyczynowców, jak i amatorów. Nie bez powodu glikogen kojarzony jest głównie z wysiłkiem fizycznym oraz pracą mięśni. Ludzkie ciało ma ograniczone zdolności gromadzenia zapasów energii w postaci polisacharydów, dlatego ważne jest dostarczanie ich z pożywienia. Gdzie występuje glikogen i jak możemy uzupełnić jego niedobór? Zachęcam do lektury.

SPIS TREŚCI:
1. Czym jest glikogen?
2. Glikogen – występowanie
3. Glikogen – funkcje
4. Glikogen – jak uzupełnić jego niedobór?
5. Mity krążące wokół glikogenu
6. Podsumowanie

1. Czym jest glikogen?
Glikogen to substancja należąca do polisacharydów (wielocukrów). Występuje u zwierząt
i ludzi jako zapasowe źródło energii i stanowi odpowiednik roślinnej skrobi. Jest on polimerem reszt D-glukozy. Jego struktura jest podobna do amylopektyny, jednakże molekuły są bardziej rozgałęzione, a łańcuchy boczne krótsze. Cząsteczki glukozy w prostym łańcuchu połączone są wiązaniami α-1,4-glikozydowymi, natomiast rozgałęzienia tworzą wiązania α-1,6-glikozydowe.

2. Glikogen – występowanie
U przeciętnej osoby całkowita ilość glikogenu wynosi około 500 g. Większość (300–400 g) znajduje się w mięśniach, natomiast w wątrobie ilość ta waha się od 60 do 150 g, co stanowi około 10% masy tego narządu. Wątroba ma większą zdolność gromadzenia glikogenu, jednak zapasy w mięśniach, ze względu na ich większą masę, ilościowo znacznie przewyższają zapasy wątroby. U sportowców glikogen mięśniowy może osiągać masę nawet powyżej 600 g. Jest to kwestia indywidualna i zależy od budowy ciała oraz stopnia wytrenowania.

Glikogen powstaje z cukrów, które dostarczamy do organizmu wraz z pożywieniem. Proces ten zachodzi w wątrobie i zwany jest glikogenogenezą. Do jego zainicjowania potrzebna jest insulina, czyli hormon wydzielany przez trzustkę. Po spożyciu węglowodanów poziom glikogenu wątrobowego wzrasta, natomiast po 12–18 godzinach głodówki jego stężenie maleje. Sposobem na pozbycie się zapasów glikogenu mięśniowego jest długotrwały intensywny wysiłek fizyczny. Bardzo często osoby rozpoczynające dietę niskowęglowodanową na początku tracą sporo kilogramów. Dzieje się tak dlatego, że pozbywają się one glikogenu oraz związanej z nim wody.

3. Glikogen – funkcje
Glikogen wątrobowy jest źródłem glukozy dla całego organizmu. Przede wszystkim odpowiada za utrzymywanie właściwego poziomu cukru we krwi oraz zabezpiecza funkcjonowanie układu nerwowego, nerek i erytrocytów. Mózg oraz inne organy nie są w stanie pozyskać glukozy z mięśni, a jedynie z glikogenu wątrobowego.

Kiedy poziom cukru we krwi jest zbyt niski, uruchamiana jest glukoneogeneza, czyli enzymatyczne odtwarzanie cząsteczek glukozy z glikogenu oraz innych substratów. Rozkład glikogenu zwany jest glikogenolizą i jest to proces odwrotny do glikogenogenezy. Przebiega on dwoma torami – fosforolitycznym i hydrolitycznym. Hormony, które bezpośrednio regulują gospodarkę cukrową we krwi, to glukagon, adrenalina, noradrenalina, kortyzol, insulina i hormon wzrostu.

Glikogen mięśniowy pełni całkiem odmienne funkcje. Dostarcza jednostki heksozowe do procesu glikolizy zachodzącej w mięśniach. Oznacza to, że służy on jako paliwo bezpośrednio do pracy mięśni podczas wysiłku fizycznego. Ma to znaczenie zwłaszcza dla sportowców. Utrzymanie odpowiednio wysokiego poziomu glikogenu w mięśniach ma wpływ na wydłużenie jednostki treningowej. Trening siłowy przyczynia się do rozrostu masy mięśniowej, a co za tym idzie – sprzyja zwiększaniu puli glikogenu mięśniowego.

Anomalią związaną z wykorzystaniem glikogenu są choroby spichrzeniowe, tzw. glikogenozy. Są to dziedziczne zaburzenia metaboliczne, które polegają na magazynowaniu wadliwych form glikogenu, przez co nie może on spełniać swoich funkcji w organizmie. Jest to wywołane brakiem enzymu, który uczestniczy w procesie przemian glikogenu. W zależności od rodzaju schorzenia może to skutkować osłabieniem mięśni, przewlekłą hipoglikemią, a nawet zagrażającą życiu kwasicą mleczanową.

4. Glikogen – jak uzupełnić jego niedobór?
W trakcie intensywnego treningu oraz tuż po nim znacznie wzrasta zapotrzebowanie na węglowodany, ponieważ wyczerpują się rezerwy glikogenu. Może to skutkować spadkiem siły i obniżeniem koncentracji. Jeśli planujemy długotrwały wysiłek (trwający od kilkudziesięciu minut do kilku godzin), powinniśmy już przed nim zadbać o duży zasób glikogenu mięśniowego. Pozwoli to uniknąć spadku poziomu glukozy podczas ćwiczeń. W niektórych przypadkach (np. maratony) w trakcie zawodów koniecznością jest korzystanie z napojów lub żeli zawierających glukozę.Tak, konwertowanie nadmiaru glukozy we krwi do tkanki tłuszczowej to jedno z zadań insuliny. Jednak dzieje się to wtedy, gdy zasoby glikogenu w wątrobie oraz mięśniach są pełne. Więc aby bezkarnie móc zajadać się lodami (oczywiście na bazie kefiru i mrożonych owoców) na wieczór, które jeszcze pomogą nam lepiej zasnąć, wystarczy wypalić zasoby glikogenu w godzinach popołudniowych/wieczornych (wysiłek fizyczny/trening, najlepiej siłowy) lub za dnia korzystać z diety białkowo-tłuszczowej.

W zależności od rodzaju aktywności optymalną porą na spożycie posiłku będzie czas od kilkunastu minut do godziny po zakończeniu wysiłku. Ten okres nazywany jest oknem anabolicznym. To właśnie wtedy wrażliwość insulinowa komórek jest najwyższa, a resynteza glikogenu przebiega najefektywniej. Proces odbudowy może trwać ogólnie do 48 godzin, jednak krótki czas po treningu ma kluczowe znaczenie.

Jaka ilość cukrów powinna być dostarczona w tym okresie? Wszystko zależy od rodzaju dyscypliny, długości i intensywności sesji oraz cech indywidualnych zawodnika. Różne źródła przedstawiają nieco odmienne warianty. Pierwszy przykład to 0,5–1 g węglowodanów/kg masy ciała. Porcja ta powinna być spożywana ponownie co 2 godziny przez następne 4–6 godzin. Drugi wariant to 1–1,8 g węglowodanów/kg masy ciała i następnie ta sama dawka co godzinę przez kilka godzin. Trzecia możliwość to 1,2–1,5 g/kg masy ciała powtarzane co 30 minut przez 4–5 godzin.

Co powinno się znaleźć w posiłku potreningowym, aby najskuteczniej uzupełnić glikogen mięśniowy? Jeśli mamy do czynienia z bardzo energochłonną dyscypliną, podczas okna anabolicznego najlepiej przyjąć cukry proste. Często korzysta się z glukozy rozpuszczonej w wodzie lub żeli energetycznych, które w małych porcjach podaje się także podczas ćwiczeń. Nieco mniej skuteczną opcją jest połączenie glukozy z fruktozą. Mogą to być owoce (np. banany, daktyle), miód lub sok owocowy. Sama fruktoza również jest w stanie uzupełnić glikogen, zarówno wątrobowy, jak i mięśniowy. Jednak badania pokazują, że proces ten przebiega aż o 50% mniej efektywnie niż w przypadku samej glukozy.

Węglowodany o niższym indeksie glikemicznym są przyswajane nieco wolniej. Do tej grupy produktów zaliczamy: ziemniaki, bataty, płatki zbożowe, kasze (np. jaglana, gryczana), amarantus, ryż, makarony, pieczywo oraz nasiona roślin strączkowych. Dobrze sprawdzą się kilka godzin po treningu, kiedy tempo resyntezy glikogenu nie jest już tak szybkie. Spożyte przed treningiem będą stanowiły źródło stopniowo uwalniającej się energii.

Naukowcy wykazali, iż najskuteczniejsze jest połączenie węglowodanów z białkiem, ponieważ taka kombinacja bardziej podnosi poziom insuliny we krwi. Dzięki temu odbudowa cząsteczek glikogenu mięśniowego przebiega szybciej. W praktyce posiłek taki mogą stanowić np. koktajle owocowe z dodatkiem odżywki białkowej, chudym twarogiem lub żółtkami jaj. Jeśli natomiast spożywamy węglowodany złożone, warto dodać do nich chude mięso lub wątróbkę, która również obfituje w pełnowartościowe białko. Proporcja białek do węglowodanów powinna wynosić 1 : 4.

Należy zwrócić uwagę, iż osoba, która wykonuje mniej obciążające ćwiczenia lub chciałaby zredukować masę tłuszczu (najczęściej endomorfik), nie powinna dostarczać do organizmu tak dużo węglowodanów jak osoba mocno wytrenowana. Nadmiar cukrów zostaje odłożony do tkanki tłuszczowej. Osoba taka nie musi koniecznie spożyć posiłku bezpośrednio po treningu, lecz nieco później np. 2–3 godzin po jego zakończeniu. Ważne jest również, aby dostosować indywidualnie całodzienną pulę węglowodanów i nie przekraczać swojego zapotrzebowania.

5. Mity krążące wokół glikogenu
Dość powszechnym mitem jest informacja, że fruktoza nie jest w stanie uzupełniać glikogenu mięśniowego, a tylko wątrobowy. Jak zostało wspomniane w poprzedniej części artykułu, fruktoza wpływa na odbudowę glikogenu mięśniowego ok. 50% wolniej niż glukoza. Nie ma wątpliwości, że sama glukoza jest najlepszym uzupełnieniem glikogenu, jednak fruktoza również może znaleźć się w posiłku potreningowym. Zwłaszcza że produkty zawierające ten monocukier (owoce, soki, miód) są chętnie spożywane przez sportowców ze względu na walory smakowe.

Kolejnym nieprawdziwym stwierdzeniem jest to, że przez pierwsze 20 minut treningu organizm czerpie energię jedynie z zasobów glikogenu, w ogóle nie spalając tłuszczu. W rzeczywistości na ten proces wpływa wiele różnych czynników, głównie intensywność i długość wysiłku. Żeby zacząć spalać tłuszcz, poziom glikogenu wcale nie musi być zerowy. Organizm potrafi korzystać równolegle z różnych szlaków energetycznych.

Błędem jest również twierdzenie, że należy ćwiczyć na czczo, aby efektywniej spalić tłuszcz pochodzący z tkanki tłuszczowej. Po całonocnej głodówce zapasy glikogenu zostają uszczuplone tylko w niewielkim stopniu, a nie całkowicie. W stanie katabolizmu oprócz glukozy zużywane są także wolne kwasy tłuszczowe oraz aminokwasy pochodzące z mięśni. Wykonując poranny trening bez posiłku, narażamy się na utratę suchej masy mięśniowej, co jest niekorzystne zwłaszcza dla kulturystów. Jeśli naszym celem jest redukcja tkanki tłuszczowej, należy wziąć pod uwagę przemiany metaboliczne występujące do 24 godzin po wysiłku, a nie tylko to, co zużywamy w trakcie ćwiczeń. Badania naukowców wykazują, iż trening po posiłku daje o wiele lepsze rezultaty. Warto zwrócić uwagę na ilość białka w diecie, które może znacznie przyspieszać metabolizm.

6. Podsumowanie
Glikogen to wielocukier, który stanowi zapasowe źródło energii dla organizmu człowieka. Wyróżniamy 2 rodzaje glikogenu: wątrobowy i mięśniowy. Zapasy zgromadzone w wątrobie pozwalają przede wszystkim utrzymać odpowiednią glikemię, natomiast zasoby mięśniowe służą bezpośrednio do pracy mięśni. Aby nie dopuścić do osłabienia mięśni, należy uzupełniać straty glikogenu w okresie okna anabolicznego, a czasem także w trakcie wysiłku. Dobrym substratem do odbudowy glikogenu u sportowców są węglowodany o wysokim indeksie glikemicznym. Jeszcze lepszym rozwiązaniem jest połączenie ich z białkiem. Zapotrzebowanie na cukry należy ustalić indywidualnie, ponieważ jest ono zależne od wielu różnych czynników.

Bibliografia
Bean A., Żywienie w sporcie. Kompletny przewodnik, Poznań 2008.
Berg M., Tymoczko J. L., Stryer L., Biochemia, Warszawa 2005.
Murray R.K., Granner D.K., Rodwell V.W., Biochemia Harpera, Warszawa 2013.
Tesch P.A., Colliander E.B., Kaiser P., Muscle metabolism during intense, heavy-resistance exercise, „European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology” 1986, 55(4), 362–366.
Pascoe D.D. et al, Glycogen resynthesis in skeletal muscle following resistive exercise, „Medicine and Science in Sports and Exercise” 1993, 25(3), 349–354.
Ivy J.L., Dietary strategies to promote glycogen synthesis after exercise, „Canadian Journal of Applied Physiology” 2001, 26(S1), 236–245.
Ivy J.L., Glycogen resynthesis after exercise: effect of carbohydrate intake, “International journal of sports medicine” 1998, 19(S2), 142–145.
Haff G.G. et al, Carbohydrate supplementation attenuates muscle glycogen loss during acute bouts of resistance exercise, „International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism” 2000, 10(3), 326–339.
Blom P.C. et al., Effect of different post-exercise sugar diets on the rate of muscle glycogen synthesis, „Medicine and Science in Sports and Exercise” 1987, 19(5), 491–496.
Van Den Bergh A.J. et al., Muscle glycogen recovery after exercise during glucose and fructose intake monitored by 13C-NMR, „Journal of Applied Physiology” 1996, 81(4), 1495–1500.
Zawadzki K.M., Yaspelkis B.B. 3rd, Ivy J.L., Carbohydrate-protein complex increases the rate of muscle glycogen storage after exercise, „Journal of Applied Physiology” 1992, 72(5), 1854–1859.
Van Loon L.J., Use of intramuscular triacylglycerol as a substrate source during exercise in humans, „Journal of Applied Physiology” 2004, 97, 1170–1187.
See comment in PubMed Commons belowDubé J.J. et al., Muscle Characteristics and Substrate Energetics in Lifelong Endurance Athletes, „Medicine and Science in Sports and Exercise” 2016, 48(3), 472–480.
Jung C.M. et al, Energy expenditure during sleep, sleep deprivation and sleep following sleep deprivation in adult humans, „The Journal of Physiology” 2011, 589(1), 235–244.
Vieira A.F. et al., Effects of aerobic exercise performed in fasted v. fed state on fat and carbohydrate metabolism in adults: a systematic review and meta-analysis, „The British Journal of Nutrition” 2016, 116(7), 1153–1164.
Paoli A. et al., Exercising fasting or fed to enhance fat loss? Influence of food intake on respiratory ratio and excess postexercise oxygen consumption after a bout of endurance training, „International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism” 2011, 21(1), 48–54.

Autorka artykułu Dietetyk kliniczny
To pole jest wymagane Wciśnij ENTER, aby dodać komentarz
To pole jest wymagane