Гликоген в мышцах во время тренировки

Спортивный результат во многом зависит от правильного питания спортсмена. Продукты должны способствовать восстановлению сил после тренировки, а содержащиеся в них микроэлементы должны легко усваиваться и не превращаться в ненужные излишки. Последним грешат быстрые углеводы, к которым худеющие и атлеты на сушке относятся с большой опаской. А вот сложный углевод гликоген заслуживает отдельного внимания, так как он влияет как на самочувствие спортсмена, так и на продуктивность тренировки.

Понятие и функции

Гликоген представляет собой полисахарид, который содержит молекулы глюкозы. Также его можно назвать нейтрализованным сахаром, который попадает в кровь только при необходимости. Весь цикл работы организма с данным веществом напоминает своеобразный круговорот. Спортсмен принимает пищу. Глюкоза попадает в кровь. Организм забирает нужное количество сахара и запасает излишек в виде гликогена. Во время тренировки уровень глюкозы снижается. Организм расщепляет гликоген и вводит его в кровь. Глюкоза возвращается в норму.

Гликоген запасают мышцы и печень. Первые содержат примерно 300-400 г гликогена (данная величина зависит от степени подготовки конкретного человека). Клетки печени накапливают всего 100-120 грамм, этого хватает на поддержание жизненной активности в течение всего дня. Остальные запасы гликогена приходятся на мышечную ткань (примерно 1 процент от общего объема мышц). Это поддерживает работу опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы.

Восстановление и профилактика

Гликоген активно расходуется при большой физической нагрузке или долгом сидении на безуглеводной диете. Мышечные запасы гликогена уменьшаются при интенсивных силовых тренировках. Если запас гликогена истощился, его можно восстановить. Для этого нужно разнообразить рацион гликоген содержащими продуктами (фруктовые соки, свежие фрукты, мед, горький шоколад и сухофрукты). Минимальная порция составляет 100 г, но ее можно увеличить, если предстоит восстановление после тяжелой тренировки, напряженной умственной работы или строгой диеты.

Диетологи советуют не доводить себя до истощения, а своевременно пополнять запасы гликогена. Например, перед тренировкой следует употреблять продукты, богатые углеводами. Это пополняет резерв, предупреждает наступление усталости и повышает продуктивность занятия. Примерно через полчаса после тренировки следует съесть любой продукт с содержанием глюкозы. В этот период она легко усваивается и проникает в клетки, что увеличивает активность гликогенсинтазы — основного фермента, который отвечает за продвижение и хранение гликогена. Этот феномен в качалках также известен под названием белково-углеводного окна.

Избыток-недостаток

Изначально гликогеновое депо небольшое и обеспечивает только двигательную активность. Оно увеличивается только за счет регулярного интенсивного тренинга через несколько месяцев после начала занятий. Мышцы наполняются кровью, клетки растут, за счет их роста увеличивается гликогеновое депо. Гликоген поступает в кровь, когда частота пульса превышает 80 процентов от максимального сердцебиения. На рост физической силы гликоген не влияет, а гликогеновое депо увеличивается путем многоповторных тренировок, развивающих выносливость.

Определить достаточное количество гликогена не сложно. Если на тренировках появляется желание горы свернуть, а мышцы выглядят объемными, с запасом энергии все в порядке. Депрессия, апатия, нежелание тренироваться, снижение концентрации внимания и подверженность простудам являются сигналами недостатка гликогена. Увеличение массы тела и неправильная работа кишечника могут свидетельствовать о переизбытке этого фермента. Если признаки избытка или недостатка гликогена налицо, нужно подкорректировать режим питания. При необходимости следует обратиться к врачу.

похудение и масса

Прежде всего следует сказать о влиянии гликогена на вес тела. Организм запасает этот полисахарид в количестве 400 грамм, на 1 грамм глюкозы приходится 4 грамма воды. Следовательно, на 400 грамм сложного углевода приходится 2 килограмма водного раствора гликогена. Во время интенсивных занятий спортом организм расходует энергию и теряет в четыре раза больше жидкости (именно так выглядит потоотделение). Аналогичным образом диетологи объясняют отсутствие результата экспресс-диет для снижения веса.

Безуглеводная диета истощает запасы гликогена и воды в организме. Вес уходит. Но стоит вернуться к прежнему рациону, вес возвращается снова. Это происходит, потому что организм стремится пополнить запасы ферментов.

Чтобы этого не происходило, нужно подсчитать суточную потребность в калориях и подобрать физические нагрузки, которые будут способствовать расходу гликогена.

Например, за час силового или кардио-тренинга организм потратит 100-150 грамм гликогена. Когда он сожжет этот запас, начнется разрушение мышечных волокон и жировой ткани. Так организм получит необходимую энергию. Чтобы избавиться от лишних сантиметров на талии, нужно заниматься физической активностью с утра и натощак. Запасы гликогена уже истощены, а чтобы сохранить мышцы следует принять ВСАА.

Если стоит задача нарастить мышечную массу, стоит позаботиться о достаточном объеме гликогена до и после физических нагрузок. В противном случае придется похоронить мечту о красивом теле. Но и загружать себя углеводами непосредственно перед тренировкой тоже не стоит. Изначально следует есть за час до начала занятий, а потом этот интервал нужно планомерно увеличивать. Это приучит организм экономно расходовать полученную энергию. Именно по такому принципу действует система интервального голодания, которая способствует набору мышечной массы без жировых отложений.

В ряде случаев гликоген не распадается на отдельные ферменты. В результате он накапливается в тканях и клетках всех органов. Такое явление называют гликогенезом — генетическое нарушение, при котором не функционируют элементы, расщепляющие вещества. Известно такое нарушение, как агликогенез, когда отсутствует фермент, отвечающий за синтез гликогена. В обычной жизни данные нарушения могут не ощущаться, но перед началом интенсивных тренировок стоит проконсультироваться с лечащим врачом по поводу предстоящих нагрузок и плана питания.

Сколько времени необходимо для восстановления гликогена?

Если истощение гликогена составило всего 40 ммоль/кг влажной массы и после тренировки спортсмен употребил достаточное количество углеводов с 30-минутными интервалами, полное восстановление гликогена может произойти через 4 или 5 часов.

Если истощение гликогена составляет 150 ммоль/кг влажной массы, то для полного восстановления может потребоваться около 24 часов, так как максимальная скорость синтеза гликогена (10 ммоль/кг влажной массы/ч) поддерживается только в течение 4 часов. После этого темп медленно снижается примерно до 50% от максимальной (4-6 ммоль/кг влажной массы/ч).

На суперкомпенсацию запасов мышечного гликогена влияет время отдыха между тренировками. Один из оптимальных сценариев:

после нагрузки употребить достаточное количество углеводов (8-10 г/кг веса тела);
провести следующую тренировку через 24-72 часа.

Мышечные микротравмы замедляют скорость синтеза мышечного гликогена. Это связано с нарушениями сарколеммальной мембраны, что подчеркивает важность адекватного отдыха после тяжелой тренировки, чтобы обеспечить адекватное восстановление гликогена.

Какие углеводы для восстановления гликогена лучше?

В своем обзоре литературы Берк и соавторы пришли к выводу, что

Долгосрочное восстановление гликогена (более 24 ч) не зависит от времени или типа углеводов, но в наибольшей степени зависит от их общего количества.
Фруктоза лучше стимулирует восстановление гликогена в печени и мышцах.
Твердые и жидкие формы углеводов не влияют на скорость синтеза гликогена.

Интересный факт: исследование Кремера показало, что

фастфуд и спортивные добавки с идентичным содержанием углеводов и калорий дают аналогичный эффект относительно скорости ресинтеза мышечного гликогена в течение 4 часов после 90 минут циклических упражнений, разрушающих гликоген.

Углеводы с высоким и низким гликемическим индексом

Влияние приемов пищи с высоким и низким ГИ / продуктов питания на эффективность физических упражнений во время непрерывной или прерывистой тренировки неясно. Little и соавторы изучали эффект употребления пищи с низким ГИ (чечевица; ГИ = 26) или сравнительно высоким ГИ (картофельное пюре, хлеб и яичный белок; ГИ = 76) до 90-минутной прерывистой тренировки на беговой дорожке. Питание принималось за 2 часа до начала занятий спортом.

Результаты:

По сравнению с группой плацебо (без приема пищи), как низко -, так и высоко-ГИ-питание улучшило общую дистанцию бега во время спринтов, проведенных в последние 15 минут 90-минутной сессии.
В отличие от группы-плацебо, уровень мышечного гликогена до заключительного 15-минутного отрезка тренировки был аналогично выше у участников, принимавших продукты с низким и с высоким ГИ.

Потребление углеводов с высоким содержанием ГИ эффективно для увеличения запасов мышечного гликогена после физических упражнений.

Берк и др. кормили участников едой либо с высоким ГИ, либо с низким ГИ в течение 24 часов после завершения 2-часовой тренироки и четырех спринтерских дистанций по 30 секунд. Диета с высоким ГИ приводила к большему восстановлению мышечного гликогена (106 ммоль/кг влажного веса для диеты с продуктами с высоким ГИ против 72 ммоль/кг влажного веса для диеты с продуктами с низким ГИ).

Потребление продуктов с высоким содержанием ГИ важно в тех случаях, когда быстрый ресинтез мышечного гликогена имеет решающее значение, как это имеет место во время 2-дневных тренировок и соревнований, требующих нескольких игр/матчей в течение одного дня.

Выводы

Потребление различных углеводных продуктов питания обеспечивает адекватное восстановление мышечного и печеночного гликогена между тренировками.
Высококачественные, богатые питательными веществами углеводы, такие как картофель, паста, хлеб, овощи и фрукты, обеспечивают концентрированное количество простых (моно — и дисахариды, мальтодекстрины) и сложных (крахмалы и волокна) углеводов наряду с множеством микроэлементов, таких как витамины, минералы и другие питательные соединения.
Окисление глюкозы может широко варьироваться изо дня в день, поэтому потребление углеводов и энергии также должно варьироваться—выше в дни тяжелой тренировки, ниже в дни более легкой тренировки. В зависимости от интенсивности и продолжительности тренировок потребление углеводов может варьироваться от 3 до 10 г/кг веса тела в день (1,4–4,5 г/фунт веса тела в день).
Потребление углеводов с высоким ГИ вскоре после физической нагрузки может максимизировать и поддерживать скорость синтеза гликогена, чтобы помочь ускорить восстановление гликогена в дни, которые планируется более, чем одна тренировка.
Когда требуется быстрый ресинтез гликогена, потребление 0,5-0,6 г/кг высокогликемических углеводов каждые 30 минут в течение 2-4 часов (или до следующего полного приема пищи) будет поддерживать высокие темпы синтеза мышечного гликогена.
Когда для восстановления гликогена доступны 24 часа и более, частота потребления углеводов менее важна, чем общее количество потребляемых углеводов и энергии.

Источник: Nutr Rev. 2018 Apr; 76(4): 243–259.

Источник

Получила интересный вопрос – «А что если была силовая тренировка на верх тела (грудь/спина/руки…), то есть ноги были не задействованы, соответственно запас гликогена в них остался, а после силовой ты пошла на беговую дорожку, то жир «гореть» не будет, т.к. в ногах остался гликоген, и именно его будет использовать организм, так?»

Что такое гликоген?

Гликоген – это форма хранения углеводов в организме. В основном гликоген запасается в печени и мышцах. Печень ответственна за большое количество важных функций, в т.ч. и за углеводный обмен. Концентрация гликогена в печени выше, чем в мышцах (10% против 2% от веса тканей органов), но все же больше гликогена содержится именно в мышцах, так как их масса больше. Кстати, другие ткани и органы нашего тела – мозг, почки, сердце и т.д., так же содержат запасы гликогена, но ученые не пришли к окончательному выводу, относительно их функций. Гликоген в печени и скелетных мышцах выполняют разные функции.

Гликоген из печени преимущественно необходим для регуляции уровня глюкозы в крови в период голодания, дефицита калорий.

Гликоген из мышц обеспечивает глюкозой мышечные волокна во время сокращения мышц.

запасы гликогена и жиров

Соответственно, содержание гликогена в печени уменьшается во время голодания, дефицита калорий, а содержание мышечного гликогена уменьшается во время тренировки в «рабочих» мышцах. Но только ли в «рабочих» мышцах?

Гликоген и работа мышц.

Было проведено несколько исследований (в конце статьи оставлю ссылку на полный обзор всех источников), в ходе которых была проведена биопсия скелетных мышц после выполнения интенсивной физической нагрузки у группы добровольцев. Выявлено, что в «рабочих» мышцах уровень гликогена значительно снижается во время выполнения упражнений, в то время как уровень гликогена в неактивных мышцах остается неизменным. Кстати, выносливость напрямую связана с уровнями гликогена в мышцах, усталость развивается, когда истощается запас гликогена в активных мышцах (поэтому не забываем есть перед тренировкой часа за 2, чтобы показать максимальный результат).

гликоген и время под нагрузкой

Так значит жир не будет «гореть» на беговой дорожке после тренировки верха, так как в мышцах ног останется запас гликогена? На самом деле будет, и вот почему:

В статье «О количестве подходов, повторений и весах… Или как растут мышцы?», я уже затрагивала тему о типах мышечных волокон (МВ) и их энергообеспечении. Так вот при аэробной работе (когда используется кислород) окислительные МВ используют жир в качестве источника энергии, как пример – тот самый бег на пульсе жиросжигания (когда при беге дыхание ровное, нет отдышки, даже можно разговаривать и при этом не задыхаться).
Гликогеновый запас по калориям не настолько емок, как запас триглицеридов (жиров). А повышенная концентрация свободных жирных кислот в плазме крови способствует сохранению гликогена скелетных мышц во время тренировок.

В подтверждение вот еще одно исследование: Vukovich M.D., Costill D.L., Hickey M.S., Trappe S.W., Cole K.J., Fink W.J. Effect of fat emulsion infusion and fat feeding on muscle glycogen utilization during cycle exercise. J. Appl. Physiol.(1985) 1993

Участников эксперимента разделили на две группы. Первой группе приготовили перед тренировкой насыщенный жирными кислотами прием пищи (взбитые сливки, 90 гр.), вторая группа съела легкий завтрак (где были в основном одни углеводы и только 1 гр. жира). После часового кардио были сделаны замеры уровня гликогена в активных мышцах. Та группа, которая перед тренировкой получила насыщенный жирными кислотами прием пищи, потратила на 26% меньше гликогена в активных мышцах.

Ниже иллюстрация того, как через определенное время (с момента начала тренировки) организм теряет запасы гликогена и все больше переходит на жир, как источник энергии:

концентрация жирных кислот

Триглицериды (жиры) в плазме крови (в кровь эти жирные кислоты попадают после еды, либо высвобождаются во время отдыха из подкожного жира, но при условии дефицита калорий) и триглицериды, запасенные мышечной тканью (наподобие гликогена) – основные источники энергообеспечения мышц жирными кислотами. То есть, подкожный жир напрямую не горит на беговой дорожке, горит тот жир, что вы съели перед тренировкой, либо тот жир, который уже находится в мышцах, а попадает он туда из подкожного, только при условии дефицита калорий. И еще, чем более тренированный человек, тем больше его мышцы способны «сжечь» запасов жиров и углеводов за тренировку.

А что если не есть углеводы, чтобы запасы гликогена были минимальны и быстрее «горел» жир?

Как я уже писала, мышцы – это не единственный потребитель углеводов, тот же мозг ежедневно требует около 75-100 гр. глюкозы, вынь да полож (а еще есть сердце, печень, жировая ткань, да, да даже она потребляет углеводы). И если мышцам, а надо понимать, что они не первые в очереди за углеводами, не хватает глюкозы для ресинтеза гликогена, то «включается» процесс неоглюкогенез (опять сложное слово!), то есть мышцы начинают разрушаться. Поэтому советую не опускать значение потребление углеводов ниже 100 гр. в сутки.

Итог.

Что ж, в итоге жир будет «гореть» на беговой дорожке после тренировки верха, даже несмотря на то, что в мышцах ног останется запас гликогена. Но сначала «сгорят» триглицериды в мышцах, плазме крови, потом вы придете домой, закончите день с небольшим дефицитом калорий (а не съедите все что попадет под руку со словами — «а что, после тренировки все ж можно…»), уснете, организм поймет, что образовалась нехватка энергии, метаболизирует из подкожного жира триглицериды, которые попадут сначала в кровь, а потом в мышцы. Все. Осталось повторить цикл еще разок, два или три… ну вы поняли ????

Источник: María M. Adeva-Andany, Manuel González-Lucán, Cristóbal Donapetry-García, Carlos Fernández-Fernández, and Eva Ameneiros-Rodríguez. Glycogen metabolism in humans. Published online 2016 Feb 27.

Источник