В нашем организме управление энергетическими резервами имеет решающее значение. Гликоген и жир являются двумя основными формами энергетических запасов, используемых для краткосрочных и долгосрочных энергетических потребностей соответственно. Гликоген представляет собой многоразветвленный полисахарид глюкозы, хранящийся преимущественно в печени и скелетных мышцах. Понимание взаимосвязи между этими двумя энергетическими резервами может помочь нам лучше контролировать свое здоровье и спортивные результаты.
Гликоген является основной формой запаса энергии у животных, грибов и некоторых бактерий. В организме человека печень и скелетные мышцы являются основными хранилищами гликогена. Функции хранения и высвобождения гликогена регулируются различными гормонами, особенно инсулином и глюкагоном. После еды инсулин способствует синтезу гликогена и превращает избыток глюкозы в гликоген для хранения. Когда уровень сахара в крови падает ниже нормального диапазона после голодания или физических упражнений, глюкагон способствует расщеплению гликогена с высвобождением глюкозы в кровь.
Разница между гликогеном и жиром заключается в том, что гликоген представляет собой быстродоступный запас энергии, а жир — долговременную форму хранения энергии.
На долю гликогена, хранящегося в печени человека, приходится около 5-6% веса. Когда уровень сахара в крови повышается, печень поглощает глюкозу и превращает ее в гликоген. Когда уровень сахара в крови падает, печень высвобождает накопленный гликоген, чтобы поддерживать стабильный уровень сахара в крови.
В скелетных мышцах запасы гликогена относительно невелики и составляют примерно 1-2% от общего веса. Однако запасы гликогена в скелетных мышцах в основном используются для поддержания активности самой мышцы и обеспечения энергии для мышечного сокращения. В отличие от гликогена в печени, гликоген в мышцах не может попасть в кровоток для использования другими тканями, поскольку в мышечных клетках отсутствует фермент, выделяющий глюкозу в кровоток.
Во время высокоинтенсивных упражнений мышцы в основном полагаются на гликоген для выработки АТФ, что делает гликоген основой энергии упражнений.
Синтез гликогена требует энергии, в основном получаемой из уридинтрифосфата (УТФ). Когда требуется энергия, гликоген расщепляется на глюкозо-1-фосфат под действием фермента гликогенфосфорилазы. Во время этого процесса глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат, который затем может участвовать в других путях энергетического метаболизма.
Нарушение метаболизма гликогена может привести к множеству проблем со здоровьем, наиболее распространенной из которых является диабет. У пациентов с диабетом аномальная секреция инсулина вызывает проблемы с хранением гликогена в печени, тем самым влияя на стабильность уровня сахара в крови. Кроме того, важным вопросом, связанным с управлением энергетическими резервами, является феномен «удара о стену», с которым часто сталкиваются спортсмены на длинные дистанции, то есть истощение запасов гликогена.
Быстрый распад гликогена делает его идеальным источником для краткосрочных потребностей в энергии, а жир служит долгосрочным энергетическим резервом. Именно благодаря способу хранения гликогена, в отличие от высококонцентрированного жира, гликоген можно быстро использовать в чрезвычайных ситуациях. Вот почему во время напряженных тренировок организм преимущественно использует гликоген.
Разная интенсивность упражнений требует разных источников энергии, и понимание этого имеет решающее значение для спортивных тренировок.
С развитием биомедицины наночастицы гликогена стали горячей точкой исследований в качестве потенциальных систем доставки лекарств. Понимание того, как гликоген взаимодействует с физиологическими функциями организма, может дать новые идеи для лечения заболеваний.
Подводя итог, можно сказать, что гликоген и жир играют свою роль в энергетических запасах нашего организма. Гликоген служит источником краткосрочной энергии для удовлетворения внезапных потребностей, а жир отвечает за долгосрочные резервы. Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как лучше сбалансировать эти два энергетических резерва в спорте и жизни, чтобы достичь оптимального здоровья и работоспособности?