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O segredo do glicogênio: por que esse polissacarídeo multirramificado é a reserva de energia do nosso corpo?
Glicogênio é um polissacarídeo multirramificado composto de glicose que desempenha um papel como reserva de energia em animais, fungos e bactérias. É a principal forma de armazenamento de glicose no corpo. Como uma das três reservas de energia comumente usadas, o glicogênio é usado principalmente para fornecimento de energia de curto prazo, enquanto o fosfato de creatina é usado para energia rápida de curto prazo, e os triglicerídeos no tecido adiposo são usados para reservas de longo prazo. Em circunstâncias normais, a proteína geralmente não é usada como uma fonte importante de energia e só é utilizada em tempos de fome ou crise fisiológica.
No corpo humano, o glicogênio é produzido e armazenado principalmente no fígado e nas células musculares esqueléticas.
No fígado, o glicogênio pode ser responsável por 5-6% do peso fresco do órgão. O fígado de um adulto pesando cerca de 1,5 kg pode armazenar cerca de 100-120 gramas de glicogênio. No músculo esquelético, a concentração de glicogênio é menor, representando cerca de 1-2% da massa muscular. Um adulto pesando 70 kg pode armazenar aproximadamente 400 g de glicogênio no músculo esquelético. O glicogênio também é armazenado em pequenas quantidades em muitos outros tecidos e células, incluindo os rins, glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e células gliais no cérebro. Durante a gravidez, o útero também armazena glicogênio para nutrir o embrião.
A quantidade de glicogênio armazenada depende principalmente da fibra oxidativa tipo 1, do treinamento físico, da taxa metabólica basal e dos hábitos alimentares. Diferentes níveis de glicogênio muscular em repouso são alcançados pela alteração do número de grânulos de glicogênio, em vez do tamanho dos grânulos existentes. Vale ressaltar que cerca de 4 gramas de glicose estão sempre presentes no sangue humano; no estado de jejum, os níveis de açúcar no sangue são mantidos estáveis usando as reservas de glicogênio no fígado, porque o glicogênio no músculo esquelético é usado principalmente por este músculo. , mas não está envolvido na regulação dos níveis de açúcar no sangue.
O glicogênio nos músculos serve como reserva de energia do próprio músculo, enquanto o glicogênio no fígado é usado por todo o corpo, especialmente pelo sistema nervoso central.
Na verdade, o cérebro humano consome cerca de 60% do açúcar do sangue em jejum. O glicogênio é semelhante ao amido nas plantas e é um polímero de glicose usado para armazenamento de energia. Embora sua estrutura seja semelhante à da amilopectina, um componente do amido, as ramificações do glicogênio são mais abundantes e compactas. Este método de armazenamento eficiente permite que o glicogênio seja liberado rapidamente para atender a necessidades repentinas de energia.
Estrutura e função do glicogênio
Glicogênio é um polímero com uma cadeia linear e uma estrutura ramificada complexa, geralmente composto de cadeias de 8 a 12 unidades de glicose, cujo número varia de 2.000 a 60.000 por molécula de glicogênio. As moléculas de açúcar são ligadas por ligações glicosídicas α(1→4), e as partes ramificadas são ligadas por ligações glicosídicas α(1→6). Em resumo, a estrutura do glicogênio é como a bola de uma árvore de glicose, com proteína de glicogênio no núcleo.
No fígado, quando os níveis de açúcar no sangue aumentam, a insulina estimula as células hepáticas a absorver glicose e convertê-la em glicogênio; por outro lado, quando os níveis de açúcar no sangue diminuem, o glucagon promove a degradação do glicogênio para liberar glicose.
A principal função do glicogênio no fígado é regular os níveis de açúcar no sangue. Após uma refeição, o açúcar no sangue aumenta e a secreção de insulina aumenta, promovendo a síntese e o armazenamento de glicogênio. No entanto, quando o açúcar no sangue começa a cair, a secreção de insulina diminui, a síntese de glicogênio é interrompida e a enzima glicogênio fosforilase converte o glicogênio novamente em glicose para atender às necessidades energéticas do corpo. Nos músculos, o glicogênio é usado como fonte de energia rápida, especialmente durante exercícios de alta intensidade.
Relevância clínica e impacto do exercício
A doença mais comum com metabolismo anormal do glicogênio é o diabetes. Nessa condição, o armazenamento de glicogênio do fígado aumenta ou diminui de forma anormal devido à insulina anormal. Durante esportes de resistência prolongados, como maratonas, esqui cross-country ou ciclismo, os atletas frequentemente sofrem depleção de glicogênio, um fenômeno conhecido como "bater na parede" ou "cair". Para evitar esse fenômeno, os atletas podem optar por continuar consumindo carboidratos de alto índice glicêmico para repor energia durante o exercício.
Pesquisas científicas sugerem que consumir carboidratos com cafeína pode ajudar a repor os estoques de glicogênio mais rapidamente após exercícios de alta intensidade, mas doses efetivas não foram determinadas.
Além disso, as nanopartículas de glicogênio também têm sido estudadas como potenciais sistemas de administração de medicamentos nos últimos anos, mostrando a potencial aplicação do glicogênio na área médica. Esse papel versátil levou a um interesse renovado no valor do glicogênio, tanto como reserva de energia quanto como indicador de saúde. Não podemos deixar de nos perguntar: que novas descobertas e aplicações as pesquisas futuras sobre glicogênio trarão?
