Glikogen je glavni izvor ugljikohidrata koji se skladišti u ljudskom tijelu. Nalazi se uglavnom u mišićima i jetri te je glavni izvor energije za umjereno i visoko intenzivno vježbanje.

Kakva je struktura, funkcija i uloga glikogena?

Kao što biljke pohranjuju škrob, ljudi također pohranjuju složene ugljikohidrate. Glikogen je polisaharid glukoze, što znači da se sastoji od mnogo molekula glukoze koje su povezane zajedno. Dok se glikogen sastoji od glukoze i ima mnogo grana u svojoj strukturi, škrobovi su izgrađeni od amiloze ili amilopektina, koji su manje razgranati i stoga ih je teže razgraditi. Glikogen izgrađuju i razgrađuju različiti enzimi, koji su dostupni svugdje gdje se glikogen skladišti. Velika većina glikogena nalazi se u mišićima i jetri, iako se vrlo male količine nalaze iu bubrezima, mozgu i nekim drugim tkivima.

Količina glikogena pohranjenog u mišićima ovisi o tome koliko mišića netko ima i što je jeo. Ali obično, kada su zalihe ugljikohidrata pune, u mišićima ima ukupno 400-900 grama. Puno manja količina pohranjena je u jetri, vjerojatno oko 80 g. Ova ukupna količina pohranjenih ugljikohidrata bila bi dovoljna za 1,5-2h intenzivne tjelovježbe ako bi to bio jedini izvor energije koji bi se koristio. Sportaši koji su visoko aerobno trenirani mogu skladištiti više glikogena od onih koji to nisu. Glikogen u mišićima može se povećati iznad normalnih količina 'punjenjem ugljikohidratima', što može maksimalno povećati energiju dostupnu za vježbanje.

Probava i skladištenje ugljikohidrata

Kada se ugljikohidrati progutaju, probavljaju se i apsorbiraju kao pojedinačne molekule glukoze (ili fruktoze ili galaktoze, ovisno o izvoru ugljikohidrata). Jednom kada se apsorbiraju, ulaze u krv i mogu se koristiti u različitim tkivima, uključujući srce i mozak. Međutim, kada se konzumiraju velike količine ugljikohidrata, većina ugljikohidrata odlazi na stvaranje glikogena.

Glikogen se skladišti s vodom

Kada se glikogen skladišti u mišićnom tkivu, s njim se skladišti i voda. Okvirno u omjeru 3:1; što znači da se na svaki 1g glikogena skladišti i 3g vode. Zbog toga programi punjenja glikogena mogu dovesti do relativno velikih dobitaka u tjelesnoj težini, unatoč relativno malim količinama pohranjenih ugljikohidrata. Ova voda će postati dostupna nakon što se glikogen razgradi i može pomoći u hidrataciji tijela.

Ako sportaš pohrani dodatnih 400 grama glikogena kao rezultat punjenja glikogena, to će značiti povećanje težine od otprilike 1,6 kg (3,5 lbs).

Kako glikogen djeluje kao izvor energije?

Glikogen je temeljno izvor energije; razgrađuje se kako bi se vrlo brzo osigurala glukoza kada je potrebna kao gorivo, kao što je tijekom vježbanja. Ugljikohidrati su važan izvor energije tijekom tjelovježbe, posebice vježbe visokog intenziteta. Ako se tijekom vježbanja ne unose ugljikohidrati, glikogen je gotovo jedini opskrbljivač energijom. To vrijedi za vježbe umjerenog i visokog intenziteta, koje ne uključuju samo tradicionalne vježbe izdržljivosti poput maratona, već i mnoge druge sportove poput nogometa ili ragbija. Zalihe glikogena mogu učinkovito ponestati ili se ozbiljno iscrpiti kako vježbanje napreduje. Kada zalihe glikogena padnu ispod kritične razine, to je često poznato kao 'udaranje u zid' ili 'bonking'. Imamo puno primjera u profesionalnom sportu gdje sportaši zbog toga gube utrke.

Jetreni glikogen : mišićnog glikogena

Glikogen pohranjen u mišićima i jetri, iako je po strukturi isti, ima različite uloge. Mišićni se glikogen razgrađuje kada je potrebna energija, a koristi ga mišić u kojem je pohranjen. Svi mišići mogu pohraniti glikogen. Glikogen pohranjen u mišićima bicepsa i tricepsa neće se trošiti istom brzinom tijekom trčanja kao glikogen pohranjen u mišićima kvadricepsa.

Glikogen jetre koristi se za kontrolu šećera u krvi, što može iskoristiti bilo koje tkivo kojem je potreban, ponajprije mozak i srce. To znači da se čak i kada se odmarate, male količine jetrenog glikogena razgrađuju kako bi se razina glukoze u krvi održala konstantnom. Glukoza u krvi je strogo kontrolirana, što je neophodno za dobro zdravlje. Ako je razina glukoze u krvi preniska (hipoglikemija), to može izazvati drhtanje, vrtoglavicu ili čak napadaje. Ako su previsoke tijekom duljeg razdoblja (hiperglikemija), to može dovesti do kardiovaskularnih bolesti, oštećenja živaca ili bubrega. Najgori učinci loše kontrole glukoze u krvi ograničeni su na osobe s dijabetesom, no hipoglikemija se lako može dogoditi tijekom dugog vježbanja ili vježbanja natašte ili tijekom dugih razdoblja posta bez hrane.

Glikogen je senzor energetske dostupnosti

Budući da se tisuće kalorija mogu pohraniti u tijelu kao glikogen, pohranjenu količinu prati tijelo. Količina pohranjenog glikogena može djelovati kao 'senzor energije', koji može informirati druge aspekte metabolizma u tijelu. Niske zalihe glikogena mogu djelovati kao signal za povećanje sposobnosti iskorištavanja masti za energiju, što je dio teorije koja stoji iza treninga natašte, za poboljšanje aerobnog metabolizma.

Izvori

Kreitzman S, Coxon A, Szaz K. Glycogen storage: illusions of easy weight loss, excessive weight regain, and distortions in estimates of body composition. Am J Clin Nutr. 56:292S-3S, 1992.

Fernández-Elías V, Ortega J, Nelson R, Mora-Rodriguez R. Relationship between muscle water and glycogen recovery after prolonged exercise in the heat in humans. Eur J Appl Physiol. 115(9):1919-26, 2015.

Jensen J, Rustad PI, Kolnes AJ, Lai YC. The role of skeletal muscle glycogen breakdown for regulation of insulin sensitivity by exercise. Front Physiol. 2:112, 2011.

Taylor R, Magnusson I, Rothman D, Cline G, Caumo A, Cobelli C, Shulman G. Direct Assessment of Liver Glycogen Storage by 13C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy and Regulation of Glucose Homeostasis after a Mixed Meal in Normal Subjects. J Clin Invest. 97:126-32, 1996.

Shao D, Tian R. Glucose Transporters in Cardiac Metabolism and Hypertrophy. Compr Physiol. 6(1):331-51, 2015.

Impey SG, Hammond KM, Shepherd SO, Sharples AP, Stewart C, Limb M, Smith K, Philp A, Jeromson S, Hamilton DL, Close GL, Morton JP. Fuel for the work required: a practical approach to amalgamating train-low paradigms for endurance athletes. Physiological Reports. 4(10). 2016.