Гликоген в мышцах: что это такое, как его накопить и зачем?

Гликоген — что это такое?

Источниками получения энергии для поддержания функциональности тела человека, в первую очередь, служат белки, жиры и углеводы. На расщепление первых двух макронутриентов затрачивается определенное время, поэтому они относятся к «медленной» форме энергии, а углеводы, которые расщепляются практически сразу, являются «быстрой».

Быстрота усвоения углеводов обусловлена тем, что он используется в виде глюкозы. Она хранится в тканях человеческого тела в связанной, а не в чистой форме. Это позволяет избежать переизбытка, способного спровоцировать развитие диабета. Гликоген и является основной формой, в которой хранится глюкоза.

Гликоген, что это такое? Watch this video on YouTube

Где аккумулируется гликоген?

Общее количество гликогена в организме составляет 200-300 граммов. Порядка 100-120 граммов вещества накапливается в печени, остальная часть сохраняется в мышцах и составляет максимум 1% от общей массы этих тканей.

Гликоген из печени покрывает общую потребность организма в энергии, получаемой из глюкозы. Его запасы из мышц идут на локальное потребление, затрачиваются при выполнении силового тренинга.

Какое количество гликогена находится в мышцах?

Гликоген накапливается в окружающей мышцы питательной жидкости (саркоплазме). Наращивание мускулатуры во многом обусловлено объемом саркоплазмы. Чем он выше, тем больше жидкости впитывается мышечными волокнами.

Увеличение саркоплазмы происходит при активной физической деятельности. С возрастанием потребности в глюкозе, которая идет на рост мускул, повышается и объем резервного хранилища под гликоген. Его размеры остаются неизменными, если человек не тренируется.

Зависимость жиросжигания от гликогена

На час физической аэробной и анаэробной нагрузки организму требуется порядка 100-150 граммов гликогена. Когда имеющиеся запасы этого вещества исчерпываются, вступает в реакцию последовательность, предполагающая разрушение сначала мышечных волокон, а потом жировой ткани.

Чтобы избавиться от лишнего жира, эффективнее всего тренироваться после продолжительного перерыва с момента последней трапезы, когда запасы гликогена истощены, например, натощак с утра. Тренироваться с целью похудения нужно в среднем темпе.

Как гликоген влияет на наращивание мышц?

Успех силового тренинга на рост мышечной массы напрямую зависит от наличия достаточного количества гликогена как для занятий, так и для восстановления его запасов после. Если это условие не соблюдается, во время тренировки мышцы не растут, а сжигаются.

Наедаться перед походом в спортзал тоже не рекомендуется. Промежутки между приемами пищи и силовыми тренировками должны постепенно увеличиваться. Это позволяет организму учиться более эффективно распоряжаться имеющимися запасами. На этом основано интервальное голодание.

Как пополнить гликоген?

Преобразованная глюкоза, накапливаемая печенью и мышечными тканями, образуется в результате расщепления сложных углеводов. Сначала они распадаются до простых нутриентов, а затем в глюкозу, поступающую в кровь, которая конвертируется в гликоген.

Углеводы с низким гликемическим индексом медленнее отдают энергию, что повышает процент образования гликогена, вместо жиров. Не следует зацикливаться только на гликемическом индексе, забывая о важности количества потребляемых углеводов.

Основы метаболизма гликогена

Роль гликогена

Мышечный гликоген — это не только источник энергии, но также и регулятор сигнальных путей, участвующих в тренировочной адаптации и влияющим на внутриклеточную осмоляльность. Измерение запасов гликогена в мышцах возможно благодаря методике мышечной биопсии.

Факторы, влияющие на запасы гликогена 

Запасы гликогена в печени и мышцах уменьшаются при физической нагрузке: чем дольше и интенсивнее активность, тем больше скорость и общее снижение запасов гликогена. Богатая углеводами диета приводит к постепенной суперкомпенсации запасов мышечного гликогена. 

Рисунок 1. Метаболизм гликогена в состоянии покоя и во время упражнений

Сокращение запасов гликогена в мышцах, которое происходит во время упражнений, является основным движущим фактором для последующего гликогенеза. После тренировки восстановление мышечного гликогена происходит в два этапа. 

На первом этапе синтез гликогена быстрый — 12-30 ммоль/г массы/ч, — не требуется инсулин и длится он 30-40 минут, если истощение гликогена значительное. Вторая фаза зависит от инсулина и протекает медленнее при эугликемии — 2-3 ммоль/г массы/час, — скорость которой может быть увеличена при дополнительном потреблении углеводов. 

Во время многих упражнений высвобождение инсулина притупляется, а адреналин выделяется надпочечниками. Скорость деградации гликогена (гликогенолиза) зависит от интенсивности упражнений. 

Измерение концентрации гликогена 

У тренированных и сытых спортсменов концентрация гликогена в мышцах составляет примерно 150 ммоль/кг массы после, по крайней мере, 8-12 часов отдыха. Она может достигать уровней 200 ммоль/кг массы у хорошо подготовленных, отдохнувших спортсменов после нескольких дней на высокоуглеводных диетах, а после длительных интенсивных тренировок гликоген в мышцах может упасть до <50 ммоль/кг массы. 

Когда гликоген в мышцах падает до <70 ммоль/кг массы, нарушается высвобождение кальция из саркоплазматического ретикулума. На рисунке 2 показано, как уровни мышечного гликогена могут меняться в течение 4 дней тяжелых тренировок, за которыми следуют 2 дня тренировок в среднем темпе.

Рисунок 2. Изменение уровней гликогена в мышцах

Поскольку ресинтез мышечного гликогена является относительно медленным процессом, спортсмены обычно тренируются со средними запасами мышечного гликогена. Всякий раз, когда запасы гликогена в мышцах уменьшаются в результате физической активности, потребление адекватного количества углеводов требуется для восстановления гликогена до нормального уровня или выше (суперкомпенсация). 

Для полного восстановления гликогена в течение 24 часов, как правило, требуется скорость 5-6 ммоль/кг массы/час. 

Запасы гликогена

У спортсменов, которые тренируются большую часть дня, скорее всего, запасы мышечного гликогена редко полностью восполняются. Sherman с коллегами обнаружили различия между участниками, которые на протяжении 7 дней тренировок придерживались умеренной или высокоуглеводной диеты. Запасы гликогена на должном уровне сохранялись при высокоуглеводной диете, тогда как у тех, кто придерживался умеренно-углеводной диеты, количество гликогена было снижено на 30-36%.

Время потребления углеводов после физической активности очень важно во время тренировок и соревнований, требующих больших усилий в течение одного дня. Если двухчасовая тренировка снижает содержание гликогена в мышцах на 75 ммоль/кг массы, и у спортсмена есть 6 часов отдыха перед следующей тренировкой, то 1,0-1,2 г углеводов/кг массы тела в час теоретически восстанавливают 80% окисленного гликогена. 

Если гликоген падает до 40 ммоль/кг веса, а достаточное количество углеводов с высоким гликемическим индексом принимается сразу после тренировки и с 30-минутными интервалами, то запасы гликогена могут полностью восстановиться через 4 или 5 часов. С другой стороны, если гликоген снизился до 150 ммоль/кг веса, для полного восстановления может потребоваться около 24 часов, поскольку максимальная скорость синтеза гликогена (10 ммоль/кг веса/час) поддерживается только приблизительно в течение 4 часов. 

Тип углеводов

В своём обзоре литературы Burke и другие исследователи пришли к выводу, что долгосрочное восстановление гликогена, например, ≥24 ч, не зависит от времени или типа углеводов. Это правда, что фруктоза лучше влияет на восстановление гликогена в печени, а глюкоза положительно влияет на мышечный гликоген, но большинство физически активных людей обычно потребляют достаточное количество фруктозы и глюкозы из продуктов и напитках. 

Углеводы в твёрдой и жидкой форме связаны с одинаковыми скоростями синтеза гликогена, поэтому спортсмены могут самостоятельно выбрать, как именно получать углеводы: из еды или напитков. 

Продукты с высоким гликемическим индексом

Вскоре после тренировки потребление продуктов с высоким гликемическим индексом (ГИ) может ускорить восстановление мышечного гликогена. Потребление углеводов с высоким ГИ эффективно для увеличения запасов гликогена в мышцах после тренировки. Burke с коллегами сообщают, что диета с высоким ГИ привела к лучшему восстановлению мышечного гликогена. 

Потребление продуктов с высоким ГИ важно в тех случаях, когда критически важен быстрый ресинтез мышечного гликогена. Как это часто бывает в науке, необходимы дополнительные исследования для выяснения условий, в которых потребление продуктов с высоким ГИ способствует восстановлению и повышению синтеза гликогена. 

Крахмалосодержащие продукты

Картофель, кукуруза и ячмень содержат много амилопектина и мало амилозы. Амилопектин менее устойчив к пищеварению, поскольку его глюкозные цепи более разветвлены по сравнению с амилозой. По этой причине крахмалы были изучены, чтобы оценить, как они влияют на метаболизм гликогена и физическую активность. 

С точки зрения здоровья, углеводы, полученные из необработанных или минимально обработанных цельных зёрен, овощей, бобов, молочных продуктов и фруктов, также содержат множество витаминов и минералов, клетчатку и многие важные нутриенты. 

Для людей, которые физически активны ежедневно, потребности в энергии могут легко превысить 3000 ккал/день, что приведёт к увеличению потребления с пищей углеводов, белков и широкого спектра микронутриентов. Увеличение потребления картофеля и злаковых может помочь обеспечить адекватное потребление питательных веществ, важных для здоровья, восстановления, адаптации и роста. 

Кетоз 

Голодание между приёмами пищи, во время сна или даже в течение более продолжительных периодов времени, оказывает минимальное влияние на концентрацию гликогена в мышцах у отдыхающих спортсменов, поскольку мышечный гликоген не является основным источником энергии в состоянии покоя. Длительное голодание и диеты с очень низким содержанием углеводов приводят к кетозу (кетоацидозу). 

В обзоре за 2017 год авторы пришли к выводу, что имеющиеся данные того, что кетоз может улучшить работоспособность или пополнить запасы гликогена, не убедительны. Необходимы дополнительные исследования для дальнейшего выяснения метаболических и функциональных реакций на кетоз, вызванных голоданием или длительной диетой с низким содержанием углеводов. Потребление белков с углеводами может быть полезным для стимуляции гликогенеза в течение нескольких часов после тренировки. 

Потребление белка также вызывает повышение концентрации инсулина в крови, что усиливает инсулинемическую реакцию на поступление углеводов, увеличивая скорость выработки гликогена. Важно, что при потреблении достаточного количества углеводов (>1,0 г/кг массы тела/час) добавление белков не способствует улучшению гликогенеза. 

Возраст и пол 

Мужчины и женщины, по-видимому, восстанавливают мышечный гликоген с одинаковой скоростью после тренировки при условии, что потребляется достаточное количество углеводов. У пожилых людей регулярные физические упражнения увеличивают содержание ГЛЮТ-4 и гликогена в скелетных мышцах, однако гликоген в состоянии покоя не увеличивается до уровня, наблюдаемого у молодых людей. Doering с коллегами сообщили, что у спортсменов в возрасте 55+ лет скорость восстановления мышц ещё медленнее.

Питание

К пище, богатой питательными веществами и с высоким содержанием углеводов, относятся зерновые — крупы, рис, макароны, хлеб и т. д., — большинство фруктов, некоторые овощи, особенно крахмальные, такие как картофель, бобы и горох, а также молочные продукты. Фрукты и молочные продукты содержат простые сахара, а также богаты основными питательными веществами. Фрукты — хороший источник пищевых волокон, витаминов, минералов и воды, а молочные продукты — хороший источник кальция, витамина D и калия. 

Нарушение синтеза и расщепления гликогена в печени

Синтез гликогена может как увеличиваться, так и снижаться. При этом запасы элемента в мышечной ткани и печени могут восполняться, так и истощаться соответственно. Почему так происходит, и при каких заболеваниях наблюдается нарушение метаболических процессов?

Основное заболевание-провокатор – это сахарный диабет. Существует два типа СД – инсулинозависимый и инсулиннезависимый. Точные причины возникновения сахарного диабета 1 типа неизвестны, а второй тип, предположительно, развивается вследствие переедания, дефицита физических нагрузок, гормональных сбоев, инфекционных заболеваний, панкреатита.

При сахарном диабете инсулин начинает плохо расщеплять и утилизировать глюкозу, происходит ускорение глюконеогенеза, тормозится переход глюкозы в жир, повышается активность глюкозо-6-фосфатазы.

Таким образом, при СД организм не может в достаточной мере использовать глюкозу и пополнять гликогеновое депо, вследствие чего повышается уровень сахара в крови. Максимально допустимый уровень 5,5 ммоль/л, от 6 до 6,6 ммоль/л – это преддиабет, а все что выше – сахарный диабет. Если не предпринять меры, то человек впадает в гипергликемическую кому.

В таких случаях показана госпитализация, в реанимации внутривенно вводятся медикаменты для нормализации углеводного обмена и кислотно-щелочного баланса. После выхода из комы больной должен пройти комплексную диагностику, сдать анализ крови на гликированный гемоглобин и т.д. Основная рекомендация при диабете – стабилизация рациона, инсулинотерапия и прием гипогликемических таблеток.

Нарушение синтеза и расщепления гликогена в печени также могут спровоцировать:

1. Отсутствие физических нагрузок в соединении с употреблением большого количества простых углеводов и жиров.
2. Патологии гепатобилиарной системы. При них гликоген перестает образовываться должным образом, сахар может сразу превращаться в жирные кислоты. Также при болезнях, связанных со здоровьем печени, возрастает активность печеночных трансаминаз. Нарушение синтеза гликогена может осуществляться при билиарном циррозе печени, печеночной недостаточности, фиброзе, вирусном, аутоиммунном, лекарственном или алкогольном гепатите, жировом гепатозе, холангите и даже острой форме холецистита.
3. Гипоксические состояния.
4. Гиповитаминоз B1.
5. Гликогеноз. При этой патологии серьезно страдает печень. Гликогеноз это обобщенное понятие синдромов, при которых нарушается работа ферментов, за счет которых организму удается осуществлять синтез и расщепление гликогена.
6. Нарушение фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке.

Если организм начал хуже секретировать гликоген, нужно пройти дифференциальную диагностику. Чтобы врач мог генерализовать первопричину нарушений надо сначала обследовать печень. Рекомендуется сделать УЗИ печени, сдать биохимический анализ крови, сдать ПЦР и ИФА на маркеры гепатитов, сдать анализ крови на сахар. По необходимости проводится биопсия.

Синтез и превращение гликогена в печени

Рассмотрим подробнее, как происходят синтез и распады гликогена в печени. Отметим, что синтез и превращение гликогена в человеческом организме несколько отличается от синтеза и превращения у животных, в том числе амфибий.

Зачем вообще нужен гликоген в организме, и почему человек не может обойтись только сахаром, то есть глюкозой? Данный вопрос в свое время заинтересовал многих именитых ученых. Еще в 20 веке доктора выяснили, что гликоген является сложным углеводом, который состоит из огромного количества молекул глюкозы. По сути, гликоген можно назвать концентрированным сахаром, который нейтрализован и не попадает в кровяное русло, пока вещество не понадобится организму.

Синтез гликогена в печени происходит, ровно, как и его дальнейшая метаболизация. Печень перерабатывает глюкозу и жирные кислоты по своему усмотрению. Кстати, жирные кислоты – это очень сложные структуры, в которых есть и углеводы, и транспортирующие белки.

Организм при помощи сахаров и жирных кислот создает гликогеновое депо, которое накапливается в клетках печени и мышечной ткани. При стрессах и интенсивных физических нагрузках гликоген выбрасывается в кровоток, чтобы насытить организм энергией.

Гликогеновое депо, а точнее его объем, значительно повышается у спортсменов, так как они затрачивают во время тренировок много энергии. Множественные включения гликогена в клетках печени человека позволяют:

1. Повысить выносливость.
2. Поддерживать уровень сахара в норме.
3. Увеличить объем мышечной ткани (косвенным образом).

Если человек потребляет много простых углеводов (сладостей), то печень будет испытывать переизбыток сахара. В результате развивается жировая дегенерация печени и даже аутоиммунный гепатит.

Что влияет на уровень гликогена?

От чего зависит концентрация гликогена в печени, и по каким причинам генерализация элемента может снижаться, либо напротив – возрастать? Рассмотрим все по порядку. Изучая гистологию печени и реакции органа на физические нагрузки, длительное голодание и избыток углеводов врачи пришли к выводу, что уровень гликогена напрямую зависит от физической активности человека.

Попробуем спроектировать следующую ситуацию. У нас есть два человека – Вася и Коля. Вася – спортсмен, который занимается 3-5 раз в неделю, в его жизни регулярно присутствует анаэробный тренинг. Коля — обыкновенный человек, который работает в офисе и не занимается спортом. Безусловно, Васе нужно гораздо больше энергии, поэтому размер гликогенового депо у него будет выше.

Также метаболические процессы в печени и биосинтез гликогена будет зависеть от пищи, которую потребляет человек. Причем корреляция идентична и для взрослого, и для ребенка. Уровень гликогена зависит от:

• Гликемического индекса потребляемой пищи. Чем он выше, тем больше организм запасает жиров.
• Гликемической нагрузки. Об этом мы говорили выше.
• Типа углевода. Простые углеводы быстро повышают уровень сахара в крови и способствуют отложению жира, а сложные (каши) напротив – помогают поддерживать нормальный уровень сахара на протяжении дня и не синтезировать большое количество жирных кислот.
• Количества съеденных углеводов.

По словам диетологов, чистый сахар и сладости уходят в жировую прослойку практически сразу и целиком, а сложные углеводы могут вообще не превратиться в жирные кислоты и гликоген.

Зачем он нужен в печени?

Печень – это важнейший внутренний орган человеческого организма. Под ее руководством происходит множество важнейших функций, без которых бы организм не смог полноценно работать.

Слаженное функционирование головного мозга возможно благодаря нормальному уровню сахара в организме. Это происходит под четким руководством печени, без нее это было бы невозможно. За счет липогенеза уровень сахара балансируется в пределах нормы.

Если же уровень сахара в крови снижается, фосфорилаза активизируется, вследствие чего происходит расщепление гликогена. Тогда его скопления просто исчезают из цитозол клеток различных органов. Происходит поступление глюкозы в кровь, благодаря чему организм получает то количество энергии, в котором он нуждается.

В случае же, если уровень сахара, наоборот, повышается, клетками печени осуществляется синтез и депонирование гликогена.

Как он влияет на вес тела?

Углеводный обмен в организме зависит от работы, которую осуществляет гликоген в печени. Поэтому для нормального функционирования всего организма уровень этого вещества должен быть в пределах нормы: не больше и не меньше. Крайности никогда не приносят пользы.

Углеводный обмен

Крахмал способен связывать воду. К примеру, на 10 грамм вещества приходится 40 грамм воды. Поэтому во время тренировок теряется не только сам гликоген, но вместе с ним и вода, которая по количеству превышает его в четыре раза. Также и во время быстрых диет, ограничивающих в течение нескольких дней калории, теряется вода. Поэтому быстрое похудение  –  это не что иное, как самообман.

к оглавлению ↑

Какие исследования показывают его количество?

Чтобы узнать, как функционирует гликоген в печени, следует провести цитохимическое обследование.  В мазке периферической крови крахмал находится в цитозеле нейтрофилов, лимфоцитов, а также тромбоцитах. В костном мозге его находят в мегакариоцитах, нейтрофилах и лимфоцитах.

Количество устанавливается, проводя PAS-реакцию или ШИК-реакцию. Во время обследования вещество становится вишнево-фиолетовым.

к оглавлению ↑

О чем говорит отсутствие гликогенов в организме?

Заболевание, которое характеризуется отсутствием гликогена, называется агликогенозом. Это заболевание возникает вследствие отсутствия фермента, который осуществляет синтез гликогена. Этот фермент имеет название «гликогенсинтетаза».

Течение болезни достаточно серьезное и отличается такое характерное клиническое проявление: частыми и сильными судорогами, которые связаны с крайне низкими показателями уровня глюкозы в крови. Биопсия печени помогает точно узнать информацию о наличии патологии.

к оглавлению ↑

Как восстановить гликоген?

Чтобы поддерживать высокий или хотя бы нормальный энергетический уровень в организме, крайне необходимо владеть знаниями по восстановлению уровня вещества.

Рассмотрим основные рекомендации:

• 

  Советы для людей, активно занимающихся спортом. Тяжелые и силовые упражнения способствуют использованию организмом гликогена из мышечных хранилищ. Достаточное количество энергии прямо пропорционально достаточному количеству гликогена в тканях мышц. Он восстанавливается во время занятий спортом либо после таких нагрузок.

  Для этого необходимо достаточное употребление углеводов и протеинов. Лучше это делать не позже часа после окончания тренировки. Именно в этот период организм хорошо усваивает питательные вещества, выращивает мышцы и восстанавливает запасы гликогена. Употреблять стоит углеводы с высоким содержанием сахара, к ним относятся: молоко, шоколад. А употребление углеводов в сочетании с кофеином, значительно увеличивает количество гликемина в организме.

  Также употребление спортивных напитков с содержанием простого сахара, которые имеют высокий гликемический индекс. Кроме того, продукты с высоким гликемическим индексом, должны быть постоянно в рационе спортсменов: арбуз, хлопья кукурузы, сладкие батончики из шоколада, белый хлеб…

• 

  Рацион питания. Люди, сидящие на диете, могут несознательно уменьшать уровень гликогена, если правила диеты заключаются в ограничении углеводов. Запасы гликогена настолько исчерпываются, что это приводит к усталости, упадку сил и болезням. Если такое произошло, то в течение нескольких дней необходимо сесть на углеводную диету, после чего перейти к нормальному, сбалансированному питанию.

  Также соки и спортивные напитки способствуют восстановлению нормального количества гликогена. Кроме того, необходимо постоянно следить за уровнем глюкозы в крови. У людей, страдающих гипогликемией, печень будет постоянно перерабатывать гликоген в сахар. А употребление сладостей и углеводов будет способствовать отложению вещества в печени.

Учитывая все вышесказанное, можно прийти к неопровержимому выводу, что гликоген в печени просто необходим для организма. Другими словами, это наш «энергетик». Как утверждают специалисты, просто опасно для здоровья садиться на радикальные диеты, полностью ограничивающие употребление углеводной пищи.

Если ваше питание будет правильным и сбалансированным, а физическая активность – умеренная и регулярная, уровень гликогена в организме будет в норме, что будет способствовать хорошей жизнедеятельности всего организма!

Гликоген в мышцах

Углевод в наших мускулах нужен сразу по нескольким причинам:

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

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

Визуальное отражение гликогена

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

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

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

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

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

Восполнение мышечного гликогена

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

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

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

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

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

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

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

• 
  Гликемический индекс продуктов (74 фото): международные таблицы оценки ценности и качества еды
• 
  Углеводное чередование — составляем меню для силовых тренировок и восстановления (70 фото блюд)
• 
  Протеин для похудения: как белок может помочь в сбросе веса? 77 фото и рецептов специальных коктейлей

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

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

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

Фото гликогена в мышцах

• 
  Гейнеры для набора массы — программа подбора добавок в соответствии с нагрузками (85 фото комбинаций)
• 
  Гликемический индекс — научный подход к проблеме здорового питания. 80 фото полезных и качественных продуктов

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 (C6H10O5) 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.

Признаки низкого уровня гликогена

Есть несколько явных признаков того, что гликогеновых запасов в мышцах не хватает:

1. Становится тяжело тренироваться.
   Если вы высыпаетесь, следуете разумной программе тренировок, и вдруг, ни с того ни с сего, вес на снаряде ощущается в три раза тяжелее, чем обычно, то скорее всего, вам не хватает углеводов.
   Это особенно становится заметно, когда, чем дольше находитесь в тренажерном зале, тем хуже себя чувствуете. Помните, что гликоген является основным источником энергии во время силовых тренировок. Поэтому, чем дольше вы тренируетесь, тем больше будет заметна его нехватка.
2. Теряете несколько килограмм веса за ночь.
   Каждый грамм гликогена хранится в мышцах с 3-4 граммами воды.
   Поэтому, если съедаете 100 граммов углеводов, можете набрать 400-500 граммов общей массы тела.
   С другой стороны, если сжигаете большую часть запасов гликогена, то можете также потерять несколько килограммов за считанные часы.
   Хотя в краткосрочной перспективе это отрадно, но может быть признаком того, что вам необходимо пополнить гликогеновые запасы в мышцах.

Есть и другие причины, которые могут привести к потере или накоплению воды в организме, но изменение уровня гликогена, как правило, одна из основных.

Как увеличить уровень гликогена?

Одного большого высокоуглеводного приема пищи недостаточно.
Гликогеновые гранулы постоянно разрушаются и восстанавливаются, поэтому необходимо поддерживать относительно высокое ежедневное потребление углеводов.
Что значит высокое?

Если хотите стать сильнее и нарастить мышечную массу, необходимо съедать от 3 до 6 граммов углеводов на килограмм массы тела в день.
Если хотите сбросить жир, то потребление углеводов будет в значительной степени зависеть от расчета количества белков и жиров. Для большинства людей это примерно 2-3 грамма углеводов на килограмм массы тела.
Если тренируетесь на выносливость, то вам понадобится значительно больше, чем среднестатистическому человеку — от 8 до 10 граммов на килограмм массы тела.

В исследовании, проведенным Аскером Джекендрупом в Университете Бирмингема установили, насколько астрономически высокие потребности в углеводах могут быть во время тренировок на выносливость у триатлонистов (Ironman). Они пришли к выводу, что когда интенсивно тренируетесь более 2 или 3 часов за раз, нужно стараться потреблять около 90 граммов углеводов в час. Это 1 большая булочка каждые 30 минут.
Вы, скорее всего, не тренируетесь так интенсивно, поэтому вам понадобится намного меньше углеводов.
Когда хотите максимизировать гликогеновые запасы, нужно съедать как можно больше углеводов после того, как  рассчитаете достаточное количество  белков и жиров.

Лучшие продукты для увеличения мышечного гликогена

Лучшая пища для повышения гликогеновых запасов в мышцах — это продукты с высоким содержанием углеводов.
В любом случае, всегда нужно избегать рафинированных углеводов (это формы сахара или крахмала, которых нет в природе, их получают путем обработки натуральных продуктов. Они вызывают опасные скачки уровня сахара и инсулина в крови). Вот некоторые примеры: хлопья для завтрака, белый хлеб, конфеты, торты, пирожные.
Лучше сфокусироваться на цельных, натуральных, минимально обработанных продуктах. Причин несколько:

1. Пища не просто должна  содержать калории, углеводы, белки и жиры. Она также должна обеспечивать организм питательными микроэлементами для поддержания здоровья и жизненной силы. Такими как: витамины, минералы и биологически активные вещества.
2. Рафинированные сахара могут не причинять вреда, когда вы очень активно тренируетесь. Но при этом развиваются вредные привычки в питании, от которых трудно избавиться, когда активность снижается.

Вместо этого, вот некоторые продукты с высоким содержанием углеводов для повышения уровня гликогена:

• Сладкий картофель (батат);
• Овес;
• Ячмень;
• Коричневый рис;
• Цельнозерновой хлеб;
• Фасоль;
• Бананы;
• Клубника;
• Виноград;
• Яблоки;
• Манго;
• Черника;
• Сухофрукты.

Если у вас есть, что добавить по теме, не стесняйтесь!

Ждем вас в комментариях!

А какой бы вы посоветовали продукт с высоким содержанием углеводов?

Влияние гликогена на вес тела

Ученые определили, что во взрослом организме может накопиться около 400 граммов гликогена. Но также ученые определили и то, что каждый грамм резервной глюкозы связывает примерно 4 грамма воды. Вот и получается, что 400 г полисахарида – это примерно 2 кг гликогенного водного раствора. Этим объясняется обильное потоотделение во время тренировок: организм расходует 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 расходование гликогена, а с ним – жидкости из организма. Один литр воды, как известно, – это 1 кг веса. 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.

Для по-настоящему эффективного похудения врачи советуют не только пересматривать рацион (отдавать предпочтение протеинам), но и усиливать физические нагрузки, которые ведут к быстрому израсходованию гликогена. Кстати, исследователи рассчитали, что 2-8 минут интенсивных кардиотренировок достаточно для использования запасов гликогена и потери лишнего веса. Но эта формула подходит исключительно лицам, не имеющим кардиологических проблем.

Дефицит и излишек: как определить

Организм, в котором, содержатся лишние порции гликогена, скорее всего, сообщит об этом сгущением крови и нарушениями работы печени. У людей с чрезмерными запасами этого полисахарида также случаются сбои в работе кишечника, увеличивается вес тела.

Но и нехватка гликогена не проходит для организма бесследно. Дефицит животного крахмала может послужить причиной эмоционально-психических нарушений. Возникают апатии, депрессивные состояния. Также заподозрить истощение энергетических резервов можно у людей с ослабленным иммунитетом, плохой памятью и после резкой потери мышечной массы.

Гликоген – важный резервный источник энергии для организма. Его недостаток – это не только снижение тонуса и упадок жизненных сил. Дефицит вещества скажется на качестве волос, кожи. И даже потеря блеска в глазах – это также результат нехватки гликогена. Если вы заметили у себя симптомы недостатка полисахарида, самое время подумать об усовершенствовании своего рациона.