Co to jest glikogen? Funkcje glikogenu w mięśniach, wątrobie. Jak uzupełnić glikogen?

Aktualizacja: 20 maja, 2024

Wiemy, że glukoza jest źródłem łatwoprzyswajalnej energii dla naszego ciała. Czym jednak jest glikogen i co z glukozą ma wspólnego? Gdzie się gromadzi i na jak długi czas wystarczają jego zapasy? Jak uzupełnić braki w naszym energetycznym „magazynie”?

Glikogen

Glikogen należy do grupy polisacharydów (wielocukrów), którego jedna cząsteczka składa się z około 100 000 reszt D-glukozy połączonych ze sobą w złożony łańcuch. Glikogen stanowi główny zapasowy materiał energetyczny w komórkach zwierzęcych, w tym człowieka. Jego struktura podobna jest do łańcucha amylopektyny obecnej w skrobi, różni się jednak budową i rozgałęzieniem łańcucha. Polisacharyd ten występuje w postaci ziaren o średnicy 10–40 nm zawieszonych w cytoplazmie komórek.

Glikogen w mięśniach, wątrobie

Wyróżniamy dwa typy glikogenu – wątrobowy i mięśniowy. Siedmiokrotnie większe stężenie glikogenu występuje w komórkach wątrobowych, jednak ze względu na dużą masę mięśni szkieletowych to one są największym magazynem glikogenu w organizmie człowieka – około 3/4 całkowitej zawartości glikogenu w ciele znajduje się właśnie w tkance mięśniowej.

Wątroba może zmagazynować maksymalnie ok. 70 g cukru w postaci glikogenu. Po 12–18 godzinach głodówki zapasy są praktycznie wyczerpane. Ilość tego wielocukru zgromadzona w mięśniach jest z kolei bardzo różna – zależy bowiem od ilości posiadanej muskulatury. U osób o przeciętnej budowie ciała jest to około 300 g.

Funkcje glikogenu

Glikogen spełnia w organizmie jedną podstawową funkcję – stanowi zapasowy materiał energetyczny, który w miarę potrzeb ciała jest wykorzystywany na cele związane z wydatkowaniem energii. Stanowi on ustrojową rezerwę węglowodanową, która ulega zużyciu w momencie, gdy poziom glukozy w krwiobiegu obniża się i dostępność tego cukru dla poszczególnych tkanek i narządów ulega zmniejszeniu. Co ważne, glikogen mięśniowy stanowi zapas energii tylko dla komórek mięśni poprzecznie prążkowanych (szkieletowych), zaś ten zgromadzony w wątrobie zaopatrza w energię krwinki czerwone i nerwowe, które nie są zdolne wykorzystywać kwasów tłuszczowych jako materiału energetycznego. Glikogen mięśniowy nie może być źródłem energii dla erytrocytów i neuronów i odwrotnie – glikogen wątrobowy nie jest zużywany na potrzeby pracujących mięśni.

Jak uzupełnić glikogen

Tempo odnowy zapasów glikogenu wynosi około 5% na godzinę, a więc pełna resynteza następuje dopiero po upływie kilkunastu godzin. Głównym czynnikiem uszczuplającym zapasy glikogenu mięśniowego jest wysiłek fizyczny, dlatego po treningu lub innej formie aktywności należy szczególnie zadbać o uzupełnienie rezerw energii. W procesie resyntezy glikogenu ważna jest nie tylko odpowiednia podaż węglowodanów, które uzupełnią pulę utraconych zapasów, ale i szybkość ich podania po wysiłku – im szybciej po treningu nasze ciało dostanie porcję węglowodanów tym lepiej. Mówi się, iż resynteza najbardziej efektywnie zachodzi przez pierwsze 5–6 godzin od zakończenia aktywności.

Proces przemiany glukozy w glikogen, czyli glikogeneza jest złożoną reakcją polegającą na fosforylacji glukozy pod wpływem heksokinazy (w mięśniach) lub glukokinazy (w wątrobie) najpierw do glukozo-6-fosforanu, a później glukozo-1-fosforanu. Następne przemiany mają na celu syntezę produktu końcowego, jakim jest glikogen.

Poruszając temat uzupełniania glikogenu należy również poruszyć zjawisko tzw. superkompensacji. Zjawisko to jest związane ze zdolnością do magazynowania większej niż normalnie ilości węglowodanów pod postacią glikogenu, dzięki kilkudniowej modyfikacji diety i obciążeń treningowych. Taki zabieg stosowany jest często w okresie przed ważnymi zawodami, podczas których rezerwy glikogenu w mięśniach powinny być możliwie jak największe, by zapewnić efektywny start. Superkompensację glikogenu można przeprowadzić według dwóch metod.

Pierwsza z nich, zwana metodą australijską, zakłada superkompensację rozłożoną w perspektywie tygodnia. Siódmego dnia przed zawodami wykonuje się ostatni intensywny trening, po którym nie przyjmuje się już węglowodanów. Przez kolejne 3 dni (szósty, piąty i czwarty dzień do zawodów) wykonuje się treningi o umiarkowanej intensywności, a pula węglowodanów w ciągu dnia jest bardzo niska. Dopiero na trzy dni przed zawodami zwiększa się maksymalnie ilość węglowodanów jednocześnie powstrzymując się od wysiłku fizycznego, czyli pozostając w fazie regeneracji. Taki zabieg ma na celu początkowe „wypłukanie” całego zgromadzonego w organizmie glikogenu, a następnie jego superkompensację, czyli szybkie i bardzo efektywne zgromadzenie w tkance mięśniowej.

Drugi sposób zakłada skrócenie czasu trwania tego zabiegu z okresu tygodnia do 3 dni – przez 2 dni pozostajemy wtedy na diecie niskowęglowodanowej, a następnie dzień przed zawodami wykonujemy tzw. „ładowanie”, czyli dzień o wysokiej zawartości węglowodanów w jadłospisie. Taki zabieg może być efektywny, nie sprawdzi się jednak w przypadku startów dłuższych niż 60 min.

Glikogen jest zapasowym materiałem energetycznym w ciele człowieka. Gromadzi się w organizmie, gdy ilość węglowodanów krążących w obiegu jest wystarczająca i przekracza aktualne potrzeby organizmu – nadmiar jest wtedy gromadzony pod postacią wielocukru. Zależnie od miejsca gromadzenia się glikogenu wyróżniamy ten wątrobowy i mięśniowy. Oba stanowią rezerwę energii dla pracujących komórek. Największe straty glikogenu powoduje wysiłek fizyczny, dlatego też po jego wykonaniu konieczne jest uzupełnienie straconych zapasów. Może być ono bardziej efektywne, jeśli zastosujemy zjawisko superkompensacji – szczególnie, gdy przygotowujemy się do ważnych zawodów czy startów.