Glikogen – co to? Jakie pełni funkcje?

W przypadku glikogenu funkcją jest przede wszystkim przechowywanie glukozy w ludzkim organizmie. Można traktować go jako główne źródło paliwa, które organizm wykorzystuje, gdy potrzebuje szybkiej energii, na przykład po intensywnym treningu. Gdy chodzi o glikogen, zastosowanie koncentruje się wokół możliwości jego błyskawicznego rozkładu do glukozy, co ma znaczenie dla pracy mózgu oraz układu nerwowego.

Druga funkcja dotyczy glikogenu wątrobowego, którego zadanie to utrzymywanie odpowiedniego poziomu glukozy we krwi i uwalnianie glukozy między posiłkami. W tym procesie kluczową rolę odgrywa insulina, która reguluje gospodarkę cukrową i zapobiega stanom takim jak hipoglikemia. Trzecia to magazynowanie zapasu glikogenu w mięśniach – służy tylko mięśniom (nie trafia do krwi) i jest wykorzystywany podczas pracy mięśni (wspiera ich regenerację). 

Glikogen jest polisacharydem (wielocukrem), czyli dużą cząsteczką zbudowaną z wielu cząsteczek glukozy połączonych ze sobą. Występuje głównie w wątrobie i mięśniach szkieletowych. Ma silnie rozgałęzioną budowę, dzięki której może być szybko rozkładany, gdy organizm potrzebuje energii. Ze względu na swoją budowę i kluczową funkcję bywa nazywany „zwierzęcą skrobią”, ponieważ pełni podobną rolę jak skrobia u roślin.

Jego podstawę stanowi łańcuch główny zbudowany z cząsteczek glukozy połączonych wiązaniami α-1,4-glikozydowymi. Co około 8-12 cząsteczek glukozy od łańcucha głównego odchodzą rozgałęzienia, które tworzą wiązania α-1,6-glikozydowe. Dzięki takiej budowie glikogen przyjmuje formę, dzięki której jest łatwo dostępny jako rezerwa energii.

Metabolizm glikogenu w mięśniach obejmuje dwa przeciwstawne procesy – glikogenezę, czyli syntezę glikogenu, oraz glikogenolizę, jego rozkład. Procesy te umożliwiają magazynowanie i wykorzystywanie energii w zależności od aktualnych potrzeb organizmu. Glikogeneza zachodzi, gdy w organizmie znajduje się zbyt duża ilość glukozy, na przykład po posiłku obejmującym produkty o wysokim indeksie glikemicznym. Wtedy organizm może zsyntetyzować glikogen. Wówczas glukoza jest przekształcana w glukozo-6-fosforan, a następnie w glukozo-1-fosforan. Z udziałem enzymu syntazy glikogenowej powstaje glikogen, a proces ten pozwala magazynować energię w mięśniach.

Glikogenoliza zachodzi podczas intensywnego wysiłku fizycznego lub w niedoborze energii. Ważna jest więc odpowiednia dieta, która wspiera odzyskanie energii. Glikogen jest rozkładany do glukozo-1-fosforanu, a następnie do glukozo-6-fosforanu. Glukoza trafia do glikolizy i jest wykorzystywana do produkcji ATP. W mięśniach proces ten dostarcza energii bezpośrednio do pracy komórek.

Gdy w mięśniach brakuje glikogenu spada wydolność fizyczna, a przy tym można odczuć szybkie zmęczenie i osłabienie. Wówczas organizm zaczyna wykorzystywać tłuszcze i białka jako źródło energii. Co więcej, w przypadku niedoboru glikogenu może wystąpić tak zwana „ściana” podczas długiego wysiłku na przykład biegania. Taki stan występuje zwłaszcza przy niskiej podaży węglowodanów.

Rzadko do tego dochodzi, choć jest to możliwe przy bardzo wysokiej podaży węglowodanów i niskiej aktywności. Przy zbyt wysokim poziomie glikogenu następuje zwiększone magazynowanie energii w mięśniach i wątrobie. Ze względu na ograniczone możliwości przechowywania energii, nadmiar glukozy może zostać przekształcony w tłuszcz. Długotrwała nadwyżka energetyczna skutkuje wzrostem masy ciała.

Odpowiedni poziom glikogenu jest ważny dla utrzymania energii, wydolności fizycznej oraz prawidłowej pracy mózgu i układu nerwowego. Jego równowaga wspiera zdrowie organizmu, regenerację po wysiłku oraz stabilny poziom glukozy we krwi.