Trong cơ thể chúng ta, việc quản lý nguồn năng lượng dự trữ là rất quan trọng. Glycogen và chất béo là hai dạng dự trữ năng lượng chính được sử dụng tương ứng cho nhu cầu năng lượng ngắn hạn và dài hạn. Glycogen là một polysaccharide glucose đa nhánh được lưu trữ chủ yếu ở gan và cơ xương. Hiểu được mối quan hệ giữa hai nguồn năng lượng dự trữ này có thể giúp chúng ta kiểm soát tốt hơn sức khỏe và thành tích thể thao của mình.
Glycogen là dạng dự trữ năng lượng chính ở động vật, nấm và một số vi khuẩn. Trong cơ thể con người, gan và cơ xương là nơi dự trữ glycogen chính. Chức năng lưu trữ và giải phóng glycogen được điều hòa bởi nhiều loại hormone khác nhau, đặc biệt là insulin và glucagon. Sau khi ăn, insulin thúc đẩy quá trình tổng hợp glycogen và chuyển hóa lượng glucose dư thừa thành glycogen để dự trữ. Khi lượng đường trong máu giảm xuống dưới mức bình thường sau khi nhịn ăn hoặc tập thể dục, glucagon sẽ thúc đẩy quá trình phân hủy glycogen để giải phóng glucose vào máu.
Sự khác biệt giữa glycogen và chất béo là glycogen là nguồn dự trữ năng lượng có sẵn nhanh chóng, trong khi chất béo là dạng dự trữ năng lượng lâu dài.
Lượng glycogen dự trữ trong gan người chiếm khoảng 5-6% trọng lượng. Khi lượng đường trong máu tăng lên, gan sẽ hấp thụ glucose và chuyển hóa thành glycogen. Khi lượng đường trong máu giảm, gan sẽ giải phóng glycogen dự trữ để giữ lượng đường trong máu ổn định.
Ở cơ xương, lượng glycogen dự trữ tương đối thấp, chỉ chiếm khoảng 1-2% tổng trọng lượng. Tuy nhiên, glycogen dự trữ trong cơ xương chủ yếu được sử dụng để hỗ trợ hoạt động của chính cơ và cung cấp năng lượng cho sự co cơ. Ngược lại với glycogen ở gan, glycogen trong cơ không thể đi vào máu để các mô khác sử dụng vì tế bào cơ thiếu enzyme để giải phóng glucose vào máu.
Khi tập luyện cường độ cao, cơ bắp chủ yếu dựa vào glycogen để tạo ra ATP, khiến glycogen trở thành cốt lõi của năng lượng tập luyện.
Quá trình tổng hợp glycogen cần năng lượng, chủ yếu lấy từ uridine triphosphate (UTP). Khi cần năng lượng, glycogen sẽ bị phân hủy thành glucose-1-phosphate nhờ enzyme glycogen phosphorylase. Trong quá trình này, glucose-1-phosphate được chuyển đổi thành glucose-6-phosphate, sau đó có thể đi vào các con đường chuyển hóa năng lượng khác.
Sự chuyển hóa glycogen bất thường có thể dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe, trong đó phổ biến nhất là bệnh tiểu đường. Ở bệnh nhân tiểu đường, sự tiết insulin bất thường gây ra vấn đề về dự trữ glycogen ở gan, từ đó ảnh hưởng đến sự ổn định của lượng đường trong máu. Ngoài ra, hiện tượng “đập tường” thường gặp ở các vận động viên chạy đường dài, tức là cạn kiệt glycogen, cũng là một vấn đề quan trọng liên quan đến quản lý dự trữ năng lượng.
Sự phân hủy nhanh chóng của glycogen khiến nó trở thành nguồn lý tưởng cho nhu cầu năng lượng ngắn hạn, trong khi chất béo đóng vai trò dự trữ năng lượng lâu dài. Chính vì cách lưu trữ glycogen, không giống như tính chất tập trung cao độ của chất béo, glycogen có thể được sử dụng nhanh chóng trong trường hợp khẩn cấp. Đây là lý do tại sao trong quá trình tập luyện vất vả, cơ thể ưu tiên sử dụng glycogen.
Cường độ tập luyện khác nhau đòi hỏi các nguồn năng lượng khác nhau và việc hiểu được điều này là rất quan trọng đối với việc tập luyện thể thao.
Với sự phát triển của y sinh, các hạt nano glycogen đã trở thành điểm nóng nghiên cứu như là hệ thống phân phối thuốc tiềm năng. Hiểu cách glycogen tương tác với các chức năng sinh lý của cơ thể có thể mang lại những ý tưởng mới trong điều trị bệnh.
Tóm lại, glycogen và chất béo đều có vai trò riêng trong việc dự trữ năng lượng của cơ thể chúng ta. Glycogen đóng vai trò là nguồn năng lượng ngắn hạn để đáp ứng những nhu cầu đột ngột, trong khi chất béo chịu trách nhiệm dự trữ lâu dài. Bạn đã bao giờ tự hỏi làm cách nào để cân bằng tốt hơn hai nguồn năng lượng dự trữ này trong thể thao và cuộc sống để đạt được sức khỏe và thành tích tối ưu chưa?