Was ist Glykogen?

Glykogen ist die Hauptquelle für Kohlenhydrate, die im menschlichen Körper gespeichert werden. Es befindet sich vor allem in den Muskeln und in der Leber und ist die Hauptenergiequelle bei mäßiger und hoher Trainingsintensität.

Wie ist die Struktur, Funktion und Rolle von Glykogen?

Ähnlich wie Pflanzen Stärke speichern, speichert auch der Mensch komplexe Kohlenhydrate. Glykogen ist ein Glukosepolysaccharid, das heißt, es besteht aus vielen miteinander verbundenen Glukosemolekülen. Während Glykogen aus Glukose besteht und viele Verzweigungen in seiner Struktur aufweist, wird Stärke aus Amylose oder Amylopektin hergestellt, die weniger verzweigt und daher schwerer abbaubar sind. Glykogen wird durch verschiedene Enzyme auf- und abgebaut, die überall dort vorhanden sind, wo Glykogen gespeichert wird. Der überwiegende Teil des Glykogens befindet sich in den Muskeln und in der Leber, aber auch in den Nieren, im Gehirn und in einigen anderen Geweben sind sehr geringe Mengen vorhanden. Die Menge des im Muskel gespeicherten Glykogens hängt davon ab, wie viel Muskeln jemand hat und was er oder sie gegessen hat. Wenn die Kohlenhydratspeicher voll sind, befinden sich in der Regel insgesamt 400-900 Gramm im Muskel. Eine viel geringere Menge wird in der Leber gespeichert, wahrscheinlich etwa 80 g. Diese Gesamtmenge an gespeicherten Kohlenhydraten würde für 1,5 bis 2 Stunden intensiver sportlicher Betätigung ausreichen, wenn dies die einzige Energiequelle wäre, die genutzt würde. Athleten, die stark aerob trainiert sind, können mehr Glykogen speichern als solche, die nicht trainiert sind. Das Muskelglykogen kann durch "Kohlenhydratladung" über das normale Maß hinaus erhöht werden, wodurch die für das Training verfügbare Energie maximiert werden kann.

Kohlenhydratverdauung und -speicherung

Wenn Kohlenhydrate aufgenommen werden, werden sie verdaut und als einzelne Glukosemoleküle (oder Fruktose oder Galaktose, je nach Kohlenhydratquelle) absorbiert (siehe die Artikel Nicht alle Kohlenhydrate sind gleich und Was ist ein Kohlenhydrat? Sobald sie absorbiert sind, gelangen sie ins Blut und können in einer Vielzahl von Geweben, einschließlich des Herzens und des Gehirns, verwendet werden. Wenn jedoch große Mengen an Kohlenhydraten verzehrt werden, wird der Großteil der Kohlenhydrate zur Bildung von Glykogen verwendet

Glykogen wird mit Wasser gespeichert

Wenn Glykogen im Muskelgewebe gespeichert wird, wird auch Wasser mit eingelagert. Ungefähr im Verhältnis 3:1, d. h. für je 1 g Glykogen werden auch 3 g Wasser gespeichert. Aus diesem Grund können Programme zum Aufladen von Glykogen zu einer relativ starken Zunahme des Körpergewichts führen, obwohl nur vergleichsweise geringe Mengen an Kohlenhydraten gespeichert werden. Dieses Wasser wird verfügbar, sobald das Glykogen abgebaut ist, und kann zur Hydratation des Körpers beitragen. Wenn ein Sportler durch die Glykogenzufuhr 400 Gramm zusätzliches Glykogen speichert, bedeutet dies eine Gewichtszunahme von etwa 1,6 kg (3,5 lb).

Wie wirkt Glykogen als Energiequelle?

Glykogen ist im Wesentlichen eine Energiequelle; es wird abgebaut, um sehr schnell Glukose zu liefern, wenn es als Brennstoff benötigt wird, z. B. bei sportlicher Betätigung. Kohlenhydrate sind eine wichtige Energiequelle bei sportlicher Betätigung, insbesondere bei hoher Intensität. Wenn während des Trainings keine Kohlenhydrate aufgenommen werden, ist Glykogen so gut wie der einzige Energielieferant. Dies gilt für mäßig intensive und hochintensive Sportarten, zu denen nicht nur traditionelle Ausdauersportarten wie Marathonläufe gehören, sondern auch viele intermittierende Sportarten wie Fußball oder Rugby. Die Glykogenspeicher können mit zunehmender Dauer des Trainings tatsächlich erschöpft oder stark dezimiert sein. Wenn die Glykogenspeicher unter ein kritisches Niveau sinken, wird dies oft als "Hitting the Wall" oder "Bonking" bezeichnet. Im Profisport gibt es zahlreiche Beispiele dafür, dass Athleten aus diesem Grund Rennen verlieren.

Leberglykogen vs. Muskelglykogen

Das in Muskeln und Leber gespeicherte Glykogen ist zwar von der Struktur her gleich, hat aber unterschiedliche Aufgaben. Muskelglykogen wird abgebaut, wenn Energie benötigt wird, und von dem Muskel, in dem es gespeichert ist, verwendet. Alle Muskeln können Glykogen speichern, und bei Übungen, die diese Muskeln beanspruchen, wird das Glykogen aus diesen Muskeln verbraucht. So wird beispielsweise das in den Bizeps- und Trizepsmuskeln des Oberarms gespeicherte Glykogen beim Laufen nicht in gleichem Maße verbraucht wie das in den Oberschenkel- und Wadenmuskeln gespeicherte Glykogen. Das Glykogen in der Leber wird zur Kontrolle des Blutzuckerspiegels verwendet und kann von allen Geweben genutzt werden, die es benötigen, vor allem vom Gehirn und vom Herzen. Das bedeutet, dass selbst im Ruhezustand kleine Mengen von Leberglykogen abgebaut werden, um den Blutzuckerspiegel konstant zu halten. Der Blutzuckerspiegel wird engmaschig kontrolliert, was für eine gute Gesundheit unerlässlich ist. Ist der Blutzuckerspiegel zu niedrig (Hypoglykämie), kann dies zu Zittern, Schwindel oder sogar zu Krampfanfällen führen. Ist er über einen längeren Zeitraum zu hoch (Hyperglykämie), kann dies zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Nerven- oder Nierenschäden führen. Die schlimmsten Auswirkungen einer schlechten Blutzuckereinstellung sind auf Menschen mit Diabetes beschränkt, aber eine Unterzuckerung kann leicht bei langem Sport oder bei langem Fasten ohne Nahrung auftreten.

Glykogen ist ein Sensor für die Verfügbarkeit von Energie

Da Tausende von Kalorien im Körper als Glykogen gespeichert werden können, wird die gespeicherte Menge vom Körper überwacht. Die gespeicherte Glykogenmenge kann als "Energiesensor" fungieren, der Informationen über andere Aspekte des Stoffwechsels des Körpers liefern kann. Niedrige Glykogenspeicher können als Signal dienen, um die Fähigkeit zur Nutzung von Fett zur Energiegewinnung zu erhöhen. Dies ist Teil der Theorie, die hinter dem "Niedrigtraining" oder dem Fastentraining zur Verbesserung des aeroben Stoffwechsels steht.

Referenzen

Kreitzman S, Coxon A, Szaz K. Glykogenspeicher: Illusionen über leichten Gewichtsverlust, übermäßige Gewichtszunahme und Verzerrungen bei der Einschätzung der Körperzusammensetzung. Am J Clin Nutr. 56:292S-3S, 1992
Fernández-Elías V, Ortega J, Nelson R, Mora-Rodriguez R. Beziehung zwischen Muskelwasser und Glykogenerholung nach längerem Training in der Hitze beim Menschen. Eur J Appl Physiol. 115(9):1919-26, 2015
Jensen J, Rustad PI, Kolnes AJ, Lai YC. Die Rolle des Glykogenabbaus in der Skelettmuskulatur bei der Regulierung der Insulinsensitivität durch Bewegung. Front Physiol. 2:112, 2011
Taylor R, Magnusson I, Rothman D, Cline G, Caumo A, Cobelli C, Shulman G. Direct Assessment of Liver Glycogen Storage by 13C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy and Regulation of Glucose Homeostasis after a Mixed Meal in Normal Subjects. J Clin Invest. 97:126-32, 1996
Shao D, Tian R. Glucose Transporters in Cardiac Metabolism and Hypertrophy. Compr Physiol. 6(1):331-51, 2015
Impey SG, Hammond KM, Shepherd SO, Sharples AP, Stewart C, Limb M, Smith K, Philp A, Jeromson S, Hamilton DL, Close GL, Morton JP. Treibstoff für die geforderte Arbeit: ein praktischer Ansatz zur Zusammenführung von Train-Low-Paradigmen für Ausdauersportler. Physiologische Berichte. 4(10). 2016

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