Was ist Glykogen? Rolle bei Ernährung, Vorteile für Bewegung

Jedes Mal, wenn Sie eine Art Nahrung zu sich nehmen, die Kohlenhydrate enthält, durchläuft Ihr Körper einen Prozess, bei dem die Nahrung aufgespalten und in Kohlenhydrate umgewandelt wird eine Zuckerart namens Glukose. Wenn Ihnen ausreichend Glukose zur Verfügung steht, also mehr, als Ihr Körper gleichzeitig verbrauchen kann, wird diese für die spätere Verwendung in Form von Glykogen gespeichert.

Woraus besteht Glykogen? Es wird aus Glukose synthetisiert, wenn der Blutzuckerspiegel (was wir „Blutzucker“ nennen) hoch ist.

Es hat die Aufgabe, den Blutzuckerspiegel im Gleichgewicht zu halten, indem es entweder überschüssige Glukose speichert, wenn der Wert steigt, oder indem es Glukose freisetzt, wenn der Wert sinkt.

Dadurch kann Glykogen als wichtiger „Energiespeicher“ fungieren und den Körper je nach Stress, Nahrungsaufnahme und körperlichen Anforderungen je nach Bedarf mit Energie versorgen.

Was ist Glykogen?

Die Definition von Glykogen ist „ein geschmackloses Polysaccharid (C₆₁₀O₅)_x Das ist die Hauptform, in der Glukose in tierischen Geweben, insbesondere Muskel- und Lebergewebe, gespeichert wird.“

Mit anderen Worten handelt es sich um die Substanz, die als Kohlenhydratspeicher im Körpergewebe abgelagert wird. Untersuchungen zeigen, dass es als eine Art Energiespeicher fungiert, da es abgebaut werden kann, wenn Energie benötigt wird.

Was ist der Unterschied zwischen Glukose und Glykogen? Glykogen ist ein verzweigtes Polysaccharid (ein Kohlenhydrat, dessen Moleküle aus mehreren miteinander verbundenen Zuckermolekülen bestehen), das in Glukose zerlegt wird.

Seine Struktur besteht aus einem verzweigten Glucosepolymer, das aus etwa acht bis zwölf Glucoseeinheiten besteht. Glykogensynthase ist das Enzym, das Glukoseketten miteinander verbindet.

Nach dem Abbau kann Glukose in den glykolytischen Phosphatweg gelangen oder in den Blutkreislauf abgegeben werden.

Was ist die Hauptfunktion von Glykogen? Es dient als leicht verfügbare Glukose- und Energiequelle für Gewebe im gesamten Körper, wenn der Blutzuckerspiegel niedrig ist, beispielsweise aufgrund von Fasten oder körperlicher Betätigung.

Genau wie Menschen und Tiere haben auch Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze die Fähigkeit, Glykogen zur Energiegewinnung zu speichern, um sie in Zeiten begrenzter Nährstoffverfügbarkeit zu nutzen.

Sie fragen sich, was Stärke vs. Glykogen ist und was der Unterschied ist? Stärke ist in den meisten Pflanzen die Hauptspeicherform für Glukose.

Im Vergleich zu Glykogen hat es weniger Verzweigungen und ist weniger kompakt. Im Großen und Ganzen bewirkt Stärke für die Gesundheit das, was Glykogen für den Menschen bewirkt.

Wie Glykogen produziert und gespeichert wird

Wie wird aus Glykogen Glukose?

• Glucagon ist ein Peptidhormon, das von der Bauchspeicheldrüse freigesetzt wird und den Leberzellen signalisiert, Glykogen abzubauen.
• Es wird durch Glykogenolyse in Glucose-1-phosphat abgebaut. Anschließend wird es in Glukose umgewandelt und in den Blutkreislauf abgegeben, um den Körper mit Energie zu versorgen.
• Andere Hormone im Körper, die ebenfalls den Abbau anregen können, sind Cortisol, Epinephrin und Noradrenalin (oft als „Stresshormone“ bezeichnet).
• Studien zeigen, dass der Glykogenabbau und die Glykogensynthese durch die Aktivitäten der Glykogenphosphorylase erfolgen, dem Enzym, das bei der Aufspaltung in kleinere Glukose hilft Einheiten.

Wo wird Glykogen gespeichert? Bei Menschen und Tieren kommt es hauptsächlich in Muskel- und Leberzellen vor.

In geringen Mengen wird es auch in roten Blutkörperchen, weißen Blutkörperchen, Nierenzellen, Gliazellen und der Gebärmutter von Frauen gespeichert.

Der Blutzuckerspiegel steigt nach dem Verzehr von Kohlenhydraten an, wodurch das Hormon Insulin ausgeschüttet wird, das die Aufnahme von Glukose in die Leberzellen fördert. Wenn viel Glukose zu Glykogen synthetisiert und in Leberzellen gespeichert wird, kann Glykogen bis zu 10 Prozent des Lebergewichts ausmachen.

Da wir in unserem Körper über noch mehr Muskelmasse als Lebermasse verfügen, befinden sich mehr unserer Vorräte in unserem Muskelgewebe. Glykogen macht etwa 1 bis 2 Prozent des Muskelgewebes aus.

Während es in der Leber abgebaut und dann in den Blutkreislauf freigesetzt werden kann, ist dies beim Glykogen in den Muskeln nicht der Fall. Untersuchungen zeigen, dass Muskeln nur Glukose an Muskelzellen liefern und dabei dabei helfen, Muskeln zu stärken, nicht jedoch andere Gewebe im Körper.

Vorteile von Glykogen

Der Körper verwendet Glykogen, um die Homöostase oder das „stabile Gleichgewicht“ aufrechtzuerhalten, das durch physiologische Prozesse aufrechterhalten wird.

Die Hauptfunktion des Glykogenstoffwechsels besteht in der Speicherung oder Freisetzung von Glukose zur Energiegewinnung, abhängig von unserem schwankenden Energiebedarf. Schätzungen zufolge kann der Mensch gleichzeitig etwa 2.000 Kalorien Glukose in Form von Glykogen speichern.

Es gibt mehrere Prozesse, die der Körper nutzt, um die Homöostase über den Glukosestoffwechsel aufrechtzuerhalten. Diese sind:

• Glykogenese oder Glykogensynthese. Dies beschreibt die Umwandlung von Glukose in Glykogen. Glykogensynthase ist ein Schlüsselenzym, das an der Glykogenese beteiligt ist.
• Glykogenolyse oder Glykogenabbau.

Zu den Vorteilen und Rollen von Glykogen gehören:

• Dient als wichtige und schnell mobilisierte Quelle für gespeicherte Glukose
• Bereitstellung einer Glukosereserve für das Körpergewebe
• In den Muskeln liefert es Energie oder „Stoffwechseltreibstoff“ für die Glykolyse und produziert Glukose-6-phosphat. Glukose wird in Muskelzellen durch anaerobe und aerobe Prozesse oxidiert, um die Adenosintriphosphat (ATP)-Moleküle zu produzieren, die für Muskelkontraktionen benötigt werden
• Fungiert als Kraftstoffsensor und Regulator von Signalwegen, die an der Trainingsanpassung beteiligt sind

Im menschlichen Körper kann der Glykogenspiegel je nach Ernährung, Bewegung, Stresslevel und allgemeiner Stoffwechselgesundheit stark variieren.

Es wird aus verschiedenen Gründen von der Leber freigesetzt, um den Körper wieder ins Gleichgewicht zu bringen. Zu den Gründen für die Veröffentlichung gehören:

• Beim Aufwachen am Morgen
• Als Reaktion auf niedrigen Blutzucker im Gegensatz zu normalem Blutzucker
• Aufgrund von Stress
• Zur Unterstützung bei Verdauungsprozessen

Zusammenhang mit der Ernährung

Wenn Ihr Körper während oder nach dem Training eine schnelle Energiequelle benötigt, kann er Glykogen in Glukose umwandeln, die dann in den Blutkreislauf gelangt. Dies geschieht vor allem, wenn der Körper nicht genügend Glukose aus der Nahrung erhält, beispielsweise nach einer Fastenperiode, um die Vorteile des Fastens zu nutzen. Der Abbau von Glykogen führt zusammen mit dem Wasserverlust zu einem vorübergehenden Rückgang des Körpergewichts.

Viele Experten empfehlen nach dem Training eine Mahlzeit oder einen Snack, der sowohl Kohlenhydrate als auch Proteine enthält, um die Glykogenspeicher wieder aufzufüllen und das Muskelwachstum zu unterstützen. Für eine optimale Regeneration wird nach etwa einer Stunde mäßig intensiven Trainings eine Kohlenhydrataufnahme von 5–7 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht, ergänzt durch Proteine, empfohlen. Dies hilft, das Muskelglykogen innerhalb von 24–36 Stunden vollständig wiederherzustellen.

Welche sind die besten Glykogen-Lebensmittel, um Ihre Reserven wiederherzustellen?

• Die besten Optionen sind unverarbeitete Kohlenhydratquellen, darunter Obst, stärkehaltiges Gemüse, Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte/Bohnen und Milchprodukte. Der Verzehr einer Diät, die genügend Kohlenhydrate und Energie (Kalorien) liefert, um Ihren täglichen Bedarf zu decken oder zu übertreffen, führt über mehrere Tage hinweg zu einem allmählichen Aufbau der Muskelglykogenspeicher.
• Aminosäuren, die Protein bilden, helfen dem Körper auch bei der Verwendung von Glykogen. Beispielsweise ist Glycin eine Aminosäure, die auch beim Abbau und Transport von Nährstoffen hilft, die von den Zellen zur Energiegewinnung genutzt werden. Es wurde festgestellt, dass es hilft, den Abbau von Proteingewebe, das Muskeln bildet, zu hemmen und die Leistung und Muskelregeneration zu steigern.
• Nahrungsquellen wie Knochenbrühe, kollagenreiche Lebensmittel und Gelatine liefern Glycin und andere Aminosäuren, während andere proteinhaltige Lebensmittel, wie Fleisch, Fisch, Eier und Milchprodukte, sind ebenfalls vorteilhaft.

Beziehung zur Übung

Muskelglykogen sowie Glukose in unserem Blut und in der Leber gespeichertes Glykogen tragen dazu bei, unser Muskelgewebe während des Trainings mit Energie zu versorgen. Dies ist einer der Gründe, warum Bewegung für Menschen mit hohem Blutzucker, einschließlich Menschen mit Diabetes-Symptomen, dringend empfohlen wird.

„Glykogenmangel“ beschreibt den Zustand, in dem dieses Hormon den Muskeln entzogen wird, beispielsweise aufgrund intensiver körperlicher Betätigung oder Fasten.

Je länger und intensiver Sie trainieren, desto schneller werden Ihre Vorräte aufgebraucht. Bei hochintensiven Aktivitäten wie Sprinten oder Radfahren können die Speicher in den Muskelzellen schnell abgebaut werden, während bei Ausdaueraktivitäten dies langsamer geschieht.

Nach dem Training müssen die Muskeln ihre Speicher wieder auffüllen. In einem 2018 in Nutrition Reviews veröffentlichten Artikel heißt es: „Die Fähigkeit von Sportlern, Tag für Tag zu trainieren, hängt davon ab Ein großer Teil davon hängt von der ausreichenden Wiederherstellung der Muskelglykogenspeicher ab, ein Prozess, der die Aufnahme ausreichender Kohlenhydrate aus der Nahrung und ausreichend Zeit erfordert.“

Es gibt einige Methoden, die Sportler normalerweise verwenden, um Glykogen auf eine Weise zu nutzen, die ihre Leistung und Erholung unterstützt:

• Sie können vor einem Wettkampf oder einem schwierigen Training eine Menge Kohlenhydrate zu sich nehmen, um ihre Kapazität zur Speicherung von Glykogen zu erhöhen und es dann bei Bedarf zu verwenden.
• Um Leistungseinbußen aufgrund von Müdigkeit durch Glykogenmangel vorzubeugen, nehmen einige Ausdauersportler während ihres Trainings auch Kohlenhydrate mit einem hohen glykämischen Index zu sich Trainingseinheiten. Dies kann dazu beitragen, die Muskeln schnell und einfach mit mehr Glukose zu versorgen, damit Sie trainieren und fortfahren können.

Sie müssen nicht unbedingt viele Kohlenhydrate essen, um energiegeladen zu bleiben. Eine gesunde, niedrige glykämische Ernährung ist ebenfalls wirksam.

Glykogen ist die „bevorzugte“ Energiequelle des Körpers, aber es ist nicht die einzige Energieform, die gespeichert werden kann. Eine andere Form sind Fettsäuren.

Aus diesem Grund sind einige Sportler in der Lage, gute Leistungen zu erbringen, wenn sie fettreiche, kohlenhydratarme Diäten befolgen, wie zum Beispiel . In diesem Fall kann der Muskel Fettsäuren als Energiequelle nutzen, sobald die Person „fettangepasst“ ist.

Low-Carb-Diäten fördern häufig die Gewichtsabnahme, ebenso wie anstrengendes Training, da sie durch die Erschöpfung der Glykogenspeicher wirken und den Körper dazu veranlassen, Fett statt Kohlenhydrate zur Energiegewinnung zu verbrennen.

Risiken und Nebenwirkungen

Obwohl es sich nicht um häufige Krankheiten handelt, leiden manche Menschen unter Glykogenspeicherkrankheiten, die entstehen, wenn bei jemandem eine „defekte Glykogenhomöostase“ in der Leber oder den Muskeln auftritt.

Zu diesen Krankheiten gehören die Pompe-Krankheit, die McArdle-Krankheit und die Andersen-Krankheit. Einige betrachten Diabetes auch als eine Krankheit, die durch eine fehlerhafte Glykogenspeicherung verursacht wird, da Diabetiker eine eingeschränkte Fähigkeit haben, Glukose ordnungsgemäß aus ihrem Blutkreislauf zu entfernen.

Warum entstehen diese Krankheiten? Eine beeinträchtigte Fähigkeit der Leber und der Muskeln, dieses Hormon zu speichern, kann verschiedene Ursachen haben, beispielsweise:

• Genetische Faktoren. Morbus Pompe wird durch Mutationen im GAA-Gen verursacht, Morbus McArdle wird durch eine Mutation im PYGM-Gen verursacht und Morbus Andersen wird durch eine Mutation im GBE1-Gen verursacht.
• Diese Krankheiten können in verschiedenen Lebensphasen auftreten und unbehandelt sogar tödlich sein.
• Weitere Ursachen sind Hepatomegalie (vergrößerte Leber), Hypoglykämie und Zirrhose (Lebervernarbung).

Wenn bei jemandem eine fehlerhafte Glykogenspeicherung in den Muskeln auftritt, kann es zu einer Reihe von Symptomen und Beeinträchtigungen kommen. Beispiele hierfür sind Muskelschmerzen und Müdigkeit, Wachstumsstörungen, Lebervergrößerung und Leberzirrhose.

Fazit

• Was ist Glykogen? Dabei handelt es sich um die gespeicherte Form von Glukose, die die Hauptenergiequelle des Körpers darstellt.
• Es besteht aus vielen miteinander verbundenen Glukosemolekülen.
• Es ist das Hormon, das die Umwandlung von Glykogen in Glukose zur Freisetzung in den Blutkreislauf auslöst
• Seine Hauptfunktion besteht darin, dem Körper dabei zu helfen, die Homöostase aufrechtzuerhalten, indem er Glukose je nach unserem Energiebedarf zu einem bestimmten Zeitpunkt entweder speichert oder freisetzt.
• Die Speicherung von Glykogen erfolgt hauptsächlich in unserer Leber und unseren Muskelzellen. Unsere Leber zersetzt es und gibt es in unseren Blutkreislauf ab, wenn wir mehr Energie benötigen, als wir aus Nahrungsquellen, insbesondere Kohlenhydraten, aufgenommen haben.