Что такое гликоген в печени

Что такое гликоген в печени

Печень является жизненно необходимым внутренним органом, так как она вырабатывает желчь, очищает кровь от ядов и токсинов, отвечает за выработку витаминов, поддерживает работу кроветворной системы, снабжает организм глицерином и питательными элементами, нейтрализует токсичные желчные пигменты и многое другое.

Очень важной функцией печени является еще и гликогеногенез. Гликоген – это сложный углевод. Он является своеобразным резервом организма. Хранится гликоген в печени. Кстати, не стоит путать данный элемент с целлюлозой, инсулином, фруктозой, сахарозой и глюкозой – все это совершенно разные понятия и элементы.

Гликоген состоит из соединенных в цепочку молекул глюкозы. Откладывается вещество не только в печени, но и в мышечной ткани, правда, в незначительном количестве. Рассмотрим подробнее, как происходит выработка и обмен гликогена, зачем он нужен, и в каких случаях нарушается конвертация глюкозы в гликоген.

Синтез и превращение гликогена в печени

Рассмотрим подробнее, как происходят синтез и распады гликогена в печени. Отметим, что синтез и превращение гликогена в человеческом организме несколько отличается от синтеза и превращения у животных, в том числе амфибий.

Зачем вообще нужен гликоген в организме, и почему человек не может обойтись только сахаром, то есть глюкозой? Данный вопрос в свое время заинтересовал многих именитых ученых. Еще в 20 веке доктора выяснили, что гликоген является сложным углеводом, который состоит из огромного количества молекул глюкозы. По сути, гликоген можно назвать концентрированным сахаром, который нейтрализован и не попадает в кровяное русло, пока вещество не понадобится организму.

Синтез гликогена в печени происходит, ровно, как и его дальнейшая метаболизация. Печень перерабатывает глюкозу и жирные кислоты по своему усмотрению. Кстати, жирные кислоты – это очень сложные структуры, в которых есть и углеводы, и транспортирующие белки.

Организм при помощи сахаров и жирных кислот создает гликогеновое депо, которое накапливается в клетках печени и мышечной ткани. При стрессах и интенсивных физических нагрузках гликоген выбрасывается в кровоток, чтобы насытить организм энергией.

Гликогеновое депо, а точнее его объем, значительно повышается у спортсменов, так как они затрачивают во время тренировок много энергии. Множественные включения гликогена в клетках печени человека позволяют:

  1. Повысить выносливость.
  2. Поддерживать уровень сахара в норме.
  3. Увеличить объем мышечной ткани (косвенным образом).

Если человек потребляет много простых углеводов (сладостей), то печень будет испытывать переизбыток сахара. В результате развивается жировая дегенерация печени и даже аутоиммунный гепатит.

Что влияет на уровень гликогена?

От чего зависит концентрация гликогена в печени, и по каким причинам генерализация элемента может снижаться, либо напротив – возрастать? Рассмотрим все по порядку. Изучая гистологию печени и реакции органа на физические нагрузки, длительное голодание и избыток углеводов врачи пришли к выводу, что уровень гликогена напрямую зависит от физической активности человека.

Попробуем спроектировать следующую ситуацию. У нас есть два человека – Вася и Коля. Вася – спортсмен, который занимается 3-5 раз в неделю, в его жизни регулярно присутствует анаэробный тренинг. Коля — обыкновенный человек, который работает в офисе и не занимается спортом. Безусловно, Васе нужно гораздо больше энергии, поэтому размер гликогенового депо у него будет выше.

Также метаболические процессы в печени и биосинтез гликогена будет зависеть от пищи, которую потребляет человек. Причем корреляция идентична и для взрослого, и для ребенка. Уровень гликогена зависит от:

  • Гликемического индекса потребляемой пищи. Чем он выше, тем больше организм запасает жиров.
  • Гликемической нагрузки. Об этом мы говорили выше.
  • Типа углевода. Простые углеводы быстро повышают уровень сахара в крови и способствуют отложению жира, а сложные (каши) напротив – помогают поддерживать нормальный уровень сахара на протяжении дня и не синтезировать большое количество жирных кислот.
  • Количества съеденных углеводов.

По словам диетологов, чистый сахар и сладости уходят в жировую прослойку практически сразу и целиком, а сложные углеводы могут вообще не превратиться в жирные кислоты и гликоген.

Нарушение синтеза и расщепления гликогена в печени

Синтез гликогена может как увеличиваться, так и снижаться. При этом запасы элемента в мышечной ткани и печени могут восполняться, так и истощаться соответственно. Почему так происходит, и при каких заболеваниях наблюдается нарушение метаболических процессов?

Читайте также:  Вдм по неделям беременности

Основное заболевание-провокатор – это сахарный диабет. Существует два типа СД – инсулинозависимый и инсулиннезависимый. Точные причины возникновения сахарного диабета 1 типа неизвестны, а второй тип, предположительно, развивается вследствие переедания, дефицита физических нагрузок, гормональных сбоев, инфекционных заболеваний, панкреатита.

При сахарном диабете инсулин начинает плохо расщеплять и утилизировать глюкозу, происходит ускорение глюконеогенеза, тормозится переход глюкозы в жир, повышается активность глюкозо-6-фосфатазы.

Таким образом, при СД организм не может в достаточной мере использовать глюкозу и пополнять гликогеновое депо, вследствие чего повышается уровень сахара в крови. Максимально допустимый уровень 5,5 ммоль/л, от 6 до 6,6 ммоль/л – это преддиабет, а все что выше – сахарный диабет. Если не предпринять меры, то человек впадает в гипергликемическую кому.

В таких случаях показана госпитализация, в реанимации внутривенно вводятся медикаменты для нормализации углеводного обмена и кислотно-щелочного баланса. После выхода из комы больной должен пройти комплексную диагностику, сдать анализ крови на гликированный гемоглобин и т.д. Основная рекомендация при диабете – стабилизация рациона, инсулинотерапия и прием гипогликемических таблеток.

Нарушение синтеза и расщепления гликогена в печени также могут спровоцировать:

  1. Отсутствие физических нагрузок в соединении с употреблением большого количества простых углеводов и жиров.
  2. Патологии гепатобилиарной системы. При них гликоген перестает образовываться должным образом, сахар может сразу превращаться в жирные кислоты. Также при болезнях, связанных со здоровьем печени, возрастает активность печеночных трансаминаз. Нарушение синтеза гликогена может осуществляться при билиарном циррозе печени, печеночной недостаточности, фиброзе, вирусном, аутоиммунном, лекарственном или алкогольном гепатите, жировом гепатозе, холангите и даже острой форме холецистита.
  3. Гипоксические состояния.
  4. Гиповитаминоз B1.
  5. Гликогеноз. При этой патологии серьезно страдает печень. Гликогеноз это обобщенное понятие синдромов, при которых нарушается работа ферментов, за счет которых организму удается осуществлять синтез и расщепление гликогена.
  6. Нарушение фосфорилирования глюкозы в кишечной стенке.

Если организм начал хуже секретировать гликоген, нужно пройти дифференциальную диагностику. Чтобы врач мог генерализовать первопричину нарушений надо сначала обследовать печень. Рекомендуется сделать УЗИ печени, сдать биохимический анализ крови, сдать ПЦР и ИФА на маркеры гепатитов, сдать анализ крови на сахар. По необходимости проводится биопсия.

Синтез гликогена

Гликоген – это быстромобилизуемый энергетический резерв. В гликогене хранится глюкоза. После еды организм забирает из питательных веществ столько глюкозы, сколько ему необходимо для обеспечения физической активности и умственной деятельности, а остальное сохраняет в виде гликогена в печени и мышцах. Их он будет использовать тогда, когда придет время. Этот процесс называется синтез гликогена или просто — сахарообразование. Когда вы начинаете активную физическую деятельность, например, занятия спортом, организм начинает использовать свои запасы гликогена. Причем делает это по-умному. Он – организм – знает, что не может полностью использовать то, что образовалось в результате синтеза гликогена, ведь в противном случае ему будет нечего использовать для быстрого восполнения энергии (представьте себе, что вы просто не в состоянии ходить или бегать, потому что у вашего тела не осталось энергии, чтобы двигаться).

Читайте также:  Опущение почки причины и последствия лечение

Через несколько часов «без дозаправки» в виде продуктов питания, запасы гликогена оказываются исчерпаны, но нервная система продолжает настойчиво требовать его для себя. Именно поэтому возникают вялые психические и физические реакции, человеку становится трудно сосредотачиваться и реагировать на какие-либо внешние раздражители.

Есть два сценария, по которым наш организм запускает синтез гликогена. После еды, особенно продуктов с высоким содержанием углеводов, уровень глюкозы в крови повышается. В ответ инсулин попадает в кровоток и облегчает доставку глюкозы в клетки, а также помогает синтезу гликогена. Второй механизм запускается в периоды крайнего голода или активной физической деятельности. В обоих случаях организм истощает запас гликогена в клетках, подавая мозгу сигналы о необходимости «дозаправки».

Функции гликогена

Главная функция гликогена – хранение энергии. Основные запасы гликогена находятся в мышцах и печени, где он одновременно и производится (из глюкозы, содержащейся в крови), и используется. Кроме того, гликоген хранится также и в красных кровяных клетках. Функция гликогена печени – обеспечивать глюкозой весь организм, функции гликогена в мышцах – обеспечивать энергией физическую активность.

Когда уровень сахара в крови снижается, вырабатывается гормон глюкагон, который превращает гликоген в источник топлива. Когда мышцы сокращаются, функция гликогена – расщепиться до глюкозы, которая будет использоваться в качестве энергии. После физической активности организм восполнит растраченные запасы гликогена, как только вы что-нибудь съедите. Если запасы гликогена и жира истощаются, организм начинает расщеплять белки и использовать их в качестве источника топлива. При этом человек может столкнуться с опасностью возникновения анорексии. Сердечная мышца очень богата гликогеном и для ежедневной работы получает около 25% своего топлива из глюкозы. Без достаточного потребления продуктов, содержащих глюкозу, страдать будет, в том числе, и сердце. По этой причине у многих больных анорексией и булимией есть проблемы с сердцем.

Что происходит, если в организме слишком много глюкозы? Если все хранилища гликогена заполнены, начинается превращение глюкозы в жир. С этой точки зрения очень важно следить за вашей диетой и не потреблять очень много сладких продуктов, углеводы которых могут быть преобразованы в глюкозу. Как только избыток сахара сохраняется в виде жира, организму требуется гораздо больше времени, чтобы сжечь его. Любая диета, учитывающая соотношение белков, жиров и углеводов (например, умная диета для похудения), всегда крайне скупа на сахар и быстрые углеводы.

Зачем нужен гликоген в печени?

Печень — это второй по величине орган человеческого тела после кожи. Это самая тяжелая железа, у среднего взрослого человека она весит около полутора килограмм. Печень ответственна за множество жизненно важных функций, в том числе и за углеводный обмен. Печень, по сути, является огромным фильтром, через который из желудочно-кишечного тракта проходит богатая питательными веществами кровь. И особенно сложная и важная задача этого фильтра — поддержание оптимальной концентрации глюкозы в крови. А гликоген в печени является хранилищем глюкозы.

Основные механизмы, с помощью которых организм, обеспечивая оптимальный уровень сахара в крови, обрабатывает гликоген в печени – это липогенез, распад гликогена, глюконеогенез и превращение других сахаров в глюкозу.

Печень выступает в роли своеобразного буфера глюкозы, то есть она помогает поддерживать концентрацию глюкозы в крови близко к нормальному диапазону от 80 до 120 мг/дл (миллиграмм глюкозы на децилитр крови). Это делает печень критически важным органом, потому что как гипергликемия (повышенное содержание сахара в крови), так и гипогликемия (низкий уровень сахара в крови) могут быть опасны для организма.

Читайте также:  Пропустила таблетку ярины что делать

Зачем нужен гликоген в мышцах

Гликоген в мышцах нужен для хранения энергии. Если добиться того, чтобы наш организм мог сохранять больше гликогена в мышцах, то в распоряжении мышц было бы больше энергии, готовой к немедленному использованию. Это одна из задач предсезонной подготовки спортсменов. Для них важно, чтобы перед тренировкой обеспечивалось полное восстановление мышц. Поэтому их программы питания строятся таким образом, чтобы «хранилище» гликогена в мышцах было забито до отказа.

Медицинские исследования показывают, что ключ к быстрому восстановлению гликогена в мышцах – это употребление в течение получаса после тренировки пищи и напитков с соотношением углеводы/белки примерно 4 к 1. Тогда пищеварительные ферменты наиболее активны и приток крови к мышцам будет максимальным. Спортсмены, которые не забывают «дозаправить» гликоген в мышцах сразу после тренировки, прежде чем пойти в душ, могут сохранить в три раза больше гликогена, чем те, кто ждет два или более часов.

Гликоген
Общие
Хим. формула C₂₄H₄₂O₂₁, (C₆H₁₀O₅)ₙ
Классификация
Рег. номер CAS 9005-79-2
PubChem 439177
Рег. номер EINECS 232-683-8
SMILES
ChEBI 28087
ChemSpider 388322
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Гликоге́н — полисахарид состава ( C 6 H 10 O 5)n, образованный остатками глюкозы, соединёнными связями α-1→4 (в местах разветвления — α-1→6). В клетках животных служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы. Откладывается в виде гранул в цитоплазме в клетках многих типов (главным образом в клетках печени и мышц).

Содержание

Описание [ править | править код ]

Гликоген иногда называют животным крахмалом, так как его строение похоже на амилопектин — компонент растительного крахмала. Отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой, не дает синего цвета при окраске йодом.

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоциты), может быть переработан в глюкозу для питания всего организма. Содержание гликогена в печени при увеличении его синтеза может составить 5-6 % от массы печени [1] . Общая масса гликогена в печени может достигать 100—120 граммов у взрослых. В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах. Небольшое количество гликогена обнаружено в почках, и ещё меньшее — в определённых видах клеток мозга (глиальных) и белых кровяных клетках.

В качестве запасного углевода гликоген присутствует также в клетках грибов.

Он содержится во всех клетках и тканях организма животного в двух формах: стабильный гликоген, прочно связанный в комплексе с белками, и лабильный в виде гранул, прозрачных капель в цитоплазме. [2]

Метаболизм [ править | править код ]

При недостатке в организме глюкозы гликоген под воздействием ферментов расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь. Регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется нервной системой и гормонами. Наследственные дефекты ферментов, участвующих в синтезе или расщеплении гликогена, приводят к развитию редких синдромов — гликогенозов.

Роль в спорте [ править | править код ]

Запасы гликогена в силу своей легкодоступности служат главным источником энергии для работающей мускулатуры. Однако запасы гликогена в мышцах ограничены. Результатом недостатка гликогена может быть усталость и снижение результатов, а в перспективе — ослабление иммунитета и повышение риска заболеваний [3] .

Ссылка на основную публикацию
Что означает короткая шейка матки
Состояние женских половых органов во время вынашивания малыша меняется. Если у будущей мамы врач выявил укорочение шейки матки, течение беременности...
Чистка сосудов мед чеснок лимон отзывы
Всем известно, что чеснок имеет антисклеротические свойства. Также огненный корнеплод способен очищать сосудистые протоки от холестерина. Чесночок в силах растворить...
Чистка сосудов ног
В результате закупорки сосудов ног (атеросклероза) ткани начинают страдать от нехватки кислорода, жизненно важных веществ. Результатом становятся болевые ощущения в...
Что означает маленькая матка
Одной из патологий женской репродуктивной системы является «маленькая матка». При таком диагнозе есть вероятность того, что не удастся забеременеть или...
Adblock detector