Czym jest glikogen?
Glikogen jest głównym źródłem węglowodanów magazynowanych w ludzkim organizmie. Znajduje się on przede wszystkim w mięśniach i wątrobie i stanowi podstawowe źródło energii podczas umiarkowanego i intensywnego wysiłku fizycznego.
Glikogen pełni kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy glukozy we krwi. Gdy poziom glukozy we krwi jest wysoki, np. po posiłku bogatym w węglowodany, nadmiar glukozy jest przekształcany w glikogen i magazynowany w wątrobie i mięśniach. Gdy zapotrzebowanie na energię wzrasta, np. podczas ćwiczeń, glikogen może być szybko rozłożony z powrotem do glukozy i uwolniony do krwiobiegu, aby zaspokoić zwiększone zapotrzebowanie energetyczne organizmu.
Dzięki temu, że glikogen stanowi łatwo dostępne rezerwy energetyczne, organizm może efektywnie reagować na zmieniające się wymagania energetyczne, w tym te związane z aktywnością fizyczną. Odpowiednie zasoby glikogenu mają kluczowe znaczenie dla optymalnej wydolności i wytrzymałości podczas treningu oraz zawodów sportowych.
ROLA, FUNKCJA I BUDOWA GLIKOGENU
Podobnie jak rośliny magazynują skrobię, ludzie również gromadzą złożone węglowodany. Glikogen jest polisacharydem glukozy, co oznacza, że składa się z wielu cząsteczek glukozy połączonych ze sobą. Podczas gdy glikogen jest zbudowany z glukozy i ma wiele rozgałęzień w swojej strukturze, skrobie składają się z amylozy lub amylopektyny, które mają mniej rozgałęzień, a zatem są trudniejsze do rozłożenia.
Glikogen jest budowany i rozkładany przez różne enzymy, które są dostępne wszędzie tam, gdzie glikogen jest magazynowany. Zdecydowana większość glikogenu znajduje się w mięśniach i wątrobie, chociaż bardzo małe ilości można również znaleźć w nerkach, mózgu i niektórych innych tkankach. Ilość glikogenu przechowywanego w mięśniach zależy od tego, ile mięśni ktoś ma i co jadł. Zakres ten wynosi zazwyczaj od 400 do 900 gramów w mięśniach – w momencie, w którym zapasy węglowodanów są pełne.
Znacznie mniejsza ilość glikogenu (około 80g) przechowywana jest w wątrobie. Ta całkowita ilość magazynowanych węglowodanów wystarczyłaby na 1,5 do 2 godzin intensywnego wysiłku, gdyby było to jedyne wykorzystywane źródło energii.
Świetnie wytrenowani tlenowo sportowcy, mogą magazynować więcej glikogenu od sportowców nie wytrenowanych. Zapasy glikogenu mięśniowego można jednak zwiększać ponad normę, m.in. poprzez tzw. „ładowanie węglowodanów„. W efekcie takiego procesu, podczas wysiłku dostępne są większe pokłady energii.
MAGAZYNOWANIE I TRAWIENIE GLIKOGENU
Gdy spożywane są węglowodany, są one trawione i wchłaniane jako pojedyncze cząsteczki glukozy (lub fruktozy czy galaktozy, w zależności od źródła węglowodanów). Po wchłonięciu, wchodzą one do krwi i mogą być wykorzystywane w różnych tkankach, w tym w sercu i mózgu. Jednak gdy spożywane są duże ilości węglowodanów, większość z nich wykorzystywana jest do produkcji glikogenu.
Kiedy poziom glukozy we krwi jest wysoki, np. po spożyciu posiłku bogatego w węglowodany, nadmiar glukozy jest przekształcany przez wątrobę i mięśnie w cząsteczki glikogenu. Glikogen jest następnie magazynowany w tych tkankach, aby móc być wykorzystywany jako rezerwowe źródło energii, gdy będzie to potrzebne, np. podczas ćwiczeń fizycznych.
Dzięki temu, że organizm może efektywnie magazynować nadmiar węglowodanów w postaci glikogenu, jest w stanie utrzymywać stały poziom glukozy we krwi i mieć dostęp do szybko dostępnego źródła energii w razie każdej potrzeby. Jest to kluczowy mechanizm regulacji homeostazy energetycznej.
GLIKOGEN I WODA
Kiedy glikogen jest magazynowany w tkance mięśniowej, wraz z nim przechowywana jest również woda – mniej więcej w proporcji 3:1, co oznacza, że na każdy 1g glikogenu składa się również 3g wody. To dlatego, proces ładowania węglowodanami może prowadzić do stosunkowo dużych przyrostów masy ciała, pomimo przechowywania stosunkowo niewielkich ilości węglowodanów. Przyswojona z glikogenem woda będzie dostępna, gdy glikogen zostanie rozłożony i może pomóc w lepszym nawodnieniu organizmu.
Jeśli sportowiec przechowuje dodatkowe 400g glikogenu w wyniku ładowania węglowodanami, oznacza to przyrost masy ciała o około 1,6kg. Jest to związane z faktem, że na każdy 1g glikogenu przypadają 3g wody, a zatem 400g glikogenu to około 1600g dodatkowej wody przechowywanych w mięśniach.
Taki przyrost masy ciała jest tymczasowy i związany z magazynowaniem zapasów energetycznych, a nie z budowaniem tkanki mięśniowej. Podczas zużywania tych zapasów glikogenu i wody, masa ciała wraca do poprzedniego poziomu.
GLIKOGEN JAKO ŹRÓDŁO ENERGII
Glikogen jest fundamentalnie źródłem energii; rozkładany jest w organizmie tak, by dostarczyć mu glukozy bardzo szybko i zawsze wtedy, kiedy jest ona potrzebna jako paliwo do wysiłku fizycznego.
Podczas wysiłku o wysokiej intensywności, najważniejszym źródłem energii są węglowodany. Jeśli w trakcie trwania wysiłku, nie spożywasz żadnych węglowodanów, glikogen jest wtedy praktycznie jedynym dostawcą energii.
Zapasy glikogenu mogą się efektywnie wyczerpać lub zostać mocno ograniczone wraz ze wzmożonym wysiłkiem lub czasem jego trwania. Gdy zapasy glikogenu spadną poniżej krytycznego poziomu, uczucie to określane jest mianem „zderzenia się ze ścianą”. Najczęściej, takie uczucie prowadzi też do natychmiastowego przerwania treningu lub wyścigu.
Wyczerpanie zapasów glikogenu prowadzi do znacznego pogorszenia wyników i wytrzymałości, dlatego tak ważne jest, aby dbać o odpowiednie uzupełnianie węglowodanów podczas długotrwałego wysiłku fizycznego.
GLIKOGEN W WĄTROBIE vs GLIKOGEN W MIĘŚNIACH
Glikogen magazynowany w mięśniach i wątrobie, choć ma tę samą strukturę, pełni różne role. Glikogen mięśniowy jest rozkładany, gdy potrzebna jest energia, i zużywany przez mięsień, w którym jest przechowywany. Wszystkie mięśnie mogą magazynować glikogen, a ćwiczenia wykorzystujące te mięśnie będą zużywać glikogen z tych mięśni. Przykładowo, glikogen przechowywany w mięśniach bicepsa i tricepsa ramienia nie będzie zużywany w takim samym tempie podczas biegania, jak glikogen przechowywany w mięśniach uda i łydki.
Glikogen wątrobowy jest używany do kontrolowania poziomu cukru we krwi, który może być wykorzystywany przez każdą tkankę, która go potrzebuje – przede wszystkim przez mózg i serce. Oznacza to, że nawet podczas spoczynku, niewielkie ilości glikogenu wątrobowego są rozkładane, aby utrzymać stały poziom glukozy we krwi. Poziom glukozy we krwi jest ściśle kontrolowany, co ma kluczowe znaczenie dla dobrego zdrowia. Jeśli poziom glukozy we krwi jest zbyt niski (hipoglikemia), może to powodować drżenie, zawroty głowy lub nawet drgawki. Jeśli jest on zbyt wysoki przez długi czas (hiperglikemia), może to prowadzić do chorób sercowo-naczyniowych, uszkodzenia nerwów lub nerek. Najgorsze skutki złej kontroli poziomu glukozy we krwi dotyczą przede wszystkim osób z cukrzycą, ale hipoglikemia może łatwo wystąpić podczas długotrwałego lub wykonywanego na czczo wysiłku fizycznego. Do hipoglikemii może też dojść podczas długich okresów głodzenia.
GLIKOGEN – WSKAŹNIK DOSTĘPNOŚCI ENERGII
Ponieważ w organizmie można zmagazynować tysiące kalorii w postaci glikogenu, ilość tego magazynowanego paliwa jest stale monitorowana przez organizm. Ilość przechowywanego glikogenu może działać jako „wskaźnik dostępności energii”, który może wpływać na inne aspekty metabolizmu organizmu. Niskie zapasy glikogenu mogą być sygnałem do zwiększenia zdolności do wykorzystywania tłuszczu jako źródła energii, co jest częścią teorii stojącej za „treningiem na czczo”, mającym na celu poprawę metabolizmu tlenowego.
Kiedy zapasy glikogenu są niskie, organizm uruchamia mechanizmy, które pozwalają na zwiększone wykorzystanie tłuszczu jako paliwa. Dzięki temu trening „na czczo” lub przy niskich zapasach glikogenu może prowadzić do poprawy zdolności organizmu do spalania tłuszczu i zwiększenia wydolności tlenowej. Jest to istotne dla sportowców wytrzymałościowych, którzy potrzebują efektywnie wykorzystywać różne źródła energii podczas długotrwałego wysiłku.
