Гликоген: что это такое, функции, где содержится и запасается

Механизм действия

После приема пищи углеводы, поступившие в организм, распадаются с помощью амилазы до более мелких молекул, потом под действием панкреатической амилазы, сахарозы и других ферментов тонкого кишечника молекулы расщепляются до глюкозы (моносахаридов), которая направляется в печень и к остальным тканям. В клетках печени происходит полимеризация глюкозы, то есть синтез гликогена – гликогенез. Этот процесс обуславливается необходимостью организма делать запас энергии на период голода. В мышечных тканях также происходит синтез глюкозы, но уже в более маленьких количествах – часть глюкозы потребляется в качестве энергии, другая часть откладывается в виде гликогена. В остальных тканях происходит распад глюкозы для высвобождения энергии – гликолиз. Инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой, контролирует уровень глюкозы, после насыщения всех тканей достаточным количеством энергии, он отправляется лишнюю глюкозу в печень для дальнейшей полимеризации в гликоген.

При наступлении периода голодания (ночное время, время сна, дневные промежутки между приемами пищи), гликоген, накопленный в печени, распадается до глюкозы – происходит гликогенолиз – для обеспечения клеток тканей организма энергией.

Функции углеводов

В живых организмах углеводы выполняют различные функции, основные из них — энергетическая, запасающая и структурная.

• Энергетическая функция состоит в том, что углеводы под влиянием ферментов легко расщепляются и окисляются с выделением энергии. При полном окислении 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии. Конечные продукты окисления углеводов — углекислый газ и вода.

Важнейшая роль углеводов в энергетическом обмене живых организмов связана с их способностью расщепляться как при наличии кислорода, так и без него. Это имеет большое значение для анаэробов.

• Запасающая функция. Полисахариды являются запасными питательными веществами, играя роль «хранилищ» энергии. Резервным углеводом растений является крахмал, животных и грибов — гликоген, бактерий — муреин (пептидогликан). При необходимости эти полисахариды расщепляются до глюкозы, которая служит основным источником энергии для большинства живых организмов.
• Структурная функция. Углеводы используются в качестве строительного материала. Оболочки клеток растений на 20-40 % состоят из целлюлозы, которая обладает высокой прочностью. Поэтому они надежно защищают внутриклеточное содержимое и поддерживают форму клеток. Хитин является важным структурным компонентом наружного скелета членистоногих, кольчатых червей, клеточных оболочек грибов и некоторых протист.

• Олиго- и полисахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клеток животных, образуя надмембранный комплекс — гликокаликс. Углеводные компоненты цитоплазматической мембраны выполняют рецепторную функцию: воспринимают сигналы из окружающей среды и передают их в клетку.
• Метаболическая функция углеводов состоит в том, что в клетках живых организмов моносахариды являются основой для синтеза многих органических веществ — олиго- и полисахаридов, нуклеотидов, некоторых спиртов. Ряд веществ, образующихся в ходе расщепления молекул моносахаридов, используется клетками для синтеза аминокислот, жирных кислот и др.
• Защитная. Они входят в состав слизей, предохраняющих кишечник, бронхи от механических повреждений, в состав репарина — вещества, предотвращающего свёртывание крови у человека.
• Осмотическая. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме.

Потрачено

После того, как гликоген в мышцах заканчивается, энергию мышцы получают, расщепляя жир. Если тренировка рассчитана на похудение, как раз этого и добиваются.

Если же хотят нарастить мышцы, то тренировка строится так, что весь гликоген потратиться и не успевает. Однако, если на момент начала тренировки гликогена было недостаточно, то начинается уже распад белка – самих мышц.

Этого боятся все – и худеющие, и набирающие массу. Желаемый рельеф не только не приходит, но и вовсе «тает», восстановление мышц потом происходит долго и трудно. И сама тренировка даётся тяжелее, сил не хватает даже на привычные нагрузки.

Именно поэтому все схемы тренировок основаны на учёте гликогена. Его синтез и распад в мышечной ткани дают нам и похудеть, и мышцы нарастить. Если всё происходит вовремя.

Наверняка вы не хотите работать «вхолостую». Хотите хороший рельеф и минимум жировой прослойки, верно? А для этого нужно знать, как правильно истощать запасы гликогена, и уметь их восполнять. Это мы сейчас и разберём.

Роль глюкагона в организме человека

Глюкагон – это полипептидный гормон, состоящий из 29 аминокислот. Вырабатывается глюкагон альфа – клетками островкового аппарата. Можно выделить следующие функции глюкагона:

• повышает уровень глюкозы в крови (основная функция гормона).

В печени глюкоза запасается в форме гликогена. При голодании или долгой физической нагрузке глюкагон запускает каскад реакций, связываясь с рецепторами печени, и приводит к расщеплению гликогена. Глюкоза высвобождается и поступает в кровь, восполняя потребности организма в энергии.

Обратите внимание! Глюкагон не приводит к расщеплению гликогена в мышцах, так как там отсутствуют специфические рецепторы. . активирует новообразование глюкозы в печени из неуглеводных компонентов при ее недостатке; тормозит использование глюкозы; способствует расщеплению жировых запасов организма

Поэтому, когда вырабатывается глюкагон, повышается содержание жирных кислот в крови; активирует образование кетоновых тел (специальные вещества, которые при расщеплении обеспечивают организм энергией в условиях дефицита других источников, т.е. когда отсутствует глюкоза); стимулирует секрецию инсулина для того, чтобы предотвратить переизбыток глюкозы в крови; поднимает артериальное давления за счет увеличения частоты и силы сокращений сердца; обеспечивает выживание организма в экстремальных условиях путем увеличения в крови потенциальных источников энергии (глюкозы, жирных кислот, кетоновых тел), которые могут захватываться органами и использоваться для работы;

• активирует новообразование глюкозы в печени из неуглеводных компонентов при ее недостатке;
• тормозит использование глюкозы;
• способствует расщеплению жировых запасов организма. Поэтому, когда вырабатывается глюкагон, повышается содержание жирных кислот в крови;
• активирует образование кетоновых тел (специальные вещества, которые при расщеплении обеспечивают организм энергией в условиях дефицита других источников, т.е. когда отсутствует глюкоза);
• стимулирует секрецию инсулина для того, чтобы предотвратить переизбыток глюкозы в крови;
• поднимает артериальное давления за счет увеличения частоты и силы сокращений сердца;
• обеспечивает выживание организма в экстремальных условиях путем увеличения в крови потенциальных источников энергии (глюкозы, жирных кислот, кетоновых тел), которые могут захватываться органами и использоваться для работы;

Высокое артериальное давление также способствует лучшему питанию органов в условиях стресса.

• стимулирует выработку катехоламинов мозговым слоем надпочечников;
• в сверхфизиологических концентрациях расслабляет мускулатуру гладкомышечных органов (спазмолитическое действие);
• действию глюкагона помогают адреналин и кортизол, которые так же оказывают гипергликемический эффект.

Фармакологическое действие

В медицине применяют синтетический глюкагон в лечебных целях при тяжелых формах гипогликемии и связанных с ней патологических состояниях. Вещество, подобное глюкагону, применяют для лечения диабета второго типа. В диагностических целях препарат востребован при исследовании органов желудочно-кишечного тракта.

Препараты на основе гормона назначаются врачами. Фармакологическое действие глюкагона направлено на:

• увеличение концентрации глюкозы,
• снятие спазмов мышечной системы,
• изменение количества сердечных сокращений.

Показания к применению медицинского препарата

Действие гормона на концентрацию глюкозы и гликогена используют для лечения различных патологий. Показания к применению медицинского препарата следующие:

• тяжелая гипогликемия, когда глюкозу невозможно ввести с помощью капельницы;
• подавление моторики органов ЖКТ при лучевой диагностике;
• больным с психическими нарушениями в качестве шоковой терапии;
• острый дивертикулит (воспаление кишечника с образование мешкообразных выпячиваний);
• патологии желчевыводящих путей;
• для расслабления гладкой мускулатуры кишечника.

Заключение

Теперь вы знаете для чего нужны углеводы в организме человека. Это очевидно, именно эти вещества являются ценным энергетическим источником, они встраиваются в структуру клеточных мембран, осуществляют функцию регуляции организма и многое другое.

Переоценить ценность углеводов невозможно. И лишь человеческая несдержанность, и обжорство превратили углеводы во врага номер один.

Обратите внимание!В употреблении пищи и каких-либо продуктов питания важна разумная мера потребления, тогда ваше здоровье и самочувствие будут в полном порядке.

Будьте здоровы!

Поделитесь статьей в соц. сетях:

Нарушения обмена. Гипогликемия

Самыми распространенными нарушениями обмена углеводов являются гипо- и гипергликемии.

Гипогликемия – состояние организма, вызванное низким уровнем глюкозы в крови (ниже 3,8 ммоль/л). Причинами могут быть: снижение поступление этого вещества в кровь из кишечника или печени, повышение его использования тканями. К гипогликемии могут привести:

• Патологии печени – нарушение синтеза гликогена или синтеза глюкозы из неуглеводных предшественников.
• Углеводное голодание.
• Длительная физическая нагрузка.
• Патологии почек – нарушение обратного всасывания глюкозы из первичной мочи.
• Нарушения пищеварения – патологии расщепления углеводов пищи или процесса всасывания глюкозы.
• Патологии эндокринной системы – избыток инсулина или недостаток гормонов щитовидной железы, глюкокортикоидов, гормона роста (СТГ), глюкагона, катехоламинов.

Крайнее проявление гипогликемии — гипогликемическая кома, которая чаще всего развивается у больных сахарным диабетом I типа при передозировке инсулина. Низкое содержание глюкозы в крови приводит к кислородному и энергетическому голоданию мозга, что вызывает характерные симптомы. Отличается чрезвычайно быстрым развитием – если не предпринять нужных действий в течение нескольких минут, человек потеряет сознание и может погибнуть. Обычно пациенты с сахарным диабетом умеют распознавать признаки падения глюкозы в крови и знают, что нужно предпринять – выпить стакан сладкого сока или съесть сладкую булочку.

Анализы – норма – как сдавать

Норма:

Состояние, когда глюкагон образуется в избыточном количестве, имеет серьезные последствия. Происходит перенасыщение организма глюкозой, жирными кислотами. Единичные случаи не опасны, но частые увеличения концентрации гормона вызывают тахикардию, гипертонию, другие сердечные патологии. Риск развития злокачественных новообразований – самое серьезное осложнение.

Недостаток глюкагона в течение длительного времени приводит к снижению работоспособности, головокружениям, помутнению сознания, тремору конечностей, судорогам, слабости, тошноте.

Для анализа гормона берут забор венозной крови. Для получения достоверных результатов к нему нужно правильно подготовиться:

• За 10-12 часов до исследования воздержаться от приема пищи.
• Исключить прием инсулина, катехоламинов и других лекарственных средств, который влияют на показатели. Если прием препаратов отменить нельзя, это указывают в направлении на анализ.
• Перед забором крови пациенту необходимо в течение 30 минут полежать и расслабиться.

Роль гликогена

В основном гликоген концентрируется в клетках печени и мышц. И следует понимать, что эти два источника резервной энергии обладают разными функциями. Полисахарид из печени поставляет глюкозу для организма в целом. То есть отвечает за стабильность уровня сахара в крови. При чрезмерной активности или между приемами пищи уровень глюкозы в плазме снижается. И дабы избежать гипогликемии гликоген, содержащийся в клетках печени, расщепляется и попадает в кровоток, выравнивая глюкозный показатель. Регуляторную функцию печени в этом плане нельзя недооценивать, поскольку изменение уровня сахара в любую сторону чревато серьезными проблемами, вплоть до летального исхода.

Мышечные запасы необходимы для поддержания работы опорно-двигательной системы. Сердце также является мышцей, в которой есть запасы гликогена. Зная об этом, становится понятно, почему у большинства людей после длительного голодания или при анорексиии возникают проблемы с сердцем.

Но если излишки глюкозы могут отложиться в форме гликогена, тогда возникает вопрос: «Почему углеводная пища откладывается на теле жировой прослойкой?». Этому также есть объяснение. Запасы гликогена в организме не безразмерны. При низкой физической активности запасы животного крахмала не успевают тратиться, поэтому глюкоза накапливается в другой форме – в виде липидов под кожей.

Помимо этого, гликоген необходим для катаболизма сложных углеводов, участвует в обменных процессах в организме.