Che cos'è il glicogeno?

Il glicogeno è la principale fonte di carboidrati immagazzinati nel corpo umano. Si trova principalmente nei muscoli e nel fegato ed è la principale fonte di energia per l'esercizio fisico di intensità moderata e alta.

Qual è la struttura, la funzione e il ruolo del glicogeno?

Come le piante immagazzinano amidi, anche gli esseri umani immagazzinano carboidrati complessi. Il glicogeno è un polisaccaride del glucosio, cioè è composto da molte molecole di glucosio legate tra loro. Mentre il glicogeno è fatto di glucosio e ha molte ramificazioni nella sua struttura, gli amidi sono fatti di amilosio o amilopectina, che sono meno ramificati e quindi più difficili da scomporre. Il glicogeno viene costruito e scomposto da diversi enzimi, che sono disponibili ovunque il glicogeno venga immagazzinato. La maggior parte del glicogeno si trova nei muscoli e nel fegato, anche se quantità molto piccole si trovano anche nei reni, nel cervello e in alcuni altri tessuti. La quantità di glicogeno immagazzinata nei muscoli dipende dalla quantità di muscoli e da ciò che si è mangiato. In genere, quando le riserve di carboidrati sono piene, il muscolo ne contiene 400-900 grammi in totale. Una quantità molto minore è immagazzinata nel fegato, probabilmente circa 80 grammi. Questa quantità totale di carboidrati immagazzinati sarebbe sufficiente per 1,5-2 ore di esercizio fisico intenso, se questa fosse l'unica fonte di energia da utilizzare. Gli atleti molto allenati aerobicamente possono immagazzinare più glicogeno di quelli che non lo sono. Il glicogeno muscolare può essere aumentato oltre le quantità normali con il "carico di carboidrati", che può massimizzare l'energia disponibile per l'esercizio.

Digestione e immagazzinamento dei carboidrati

Quando vengono ingeriti, i carboidrati vengono digeriti e assorbiti come singole molecole di glucosio (o fruttosio o galattosio, a seconda della fonte di carboidrati) (consultare gli articoli Non tutti i carboidrati sono uguali e Cos'è un carboidrato? Una volta assorbiti, entrano nel sangue e possono essere utilizzati in diversi tessuti, tra cui il cuore e il cervello. Tuttavia, quando si consumano grandi quantità di carboidrati, la maggior parte di essi va a formare il glicogeno.

Il glicogeno viene immagazzinato con l'acqua

Quando il glicogeno viene immagazzinato nel tessuto muscolare, viene immagazzinata anche l'acqua. Più o meno in un rapporto di 3:1; ciò significa che per ogni 1g di glicogeno vengono immagazzinati anche 3g di acqua. Questo è il motivo per cui i programmi di carico di glicogeno possono portare a incrementi relativamente elevati del peso corporeo, nonostante l'immagazzinamento di quantità relativamente ridotte di carboidrati. L'acqua diventa disponibile una volta che il glicogeno viene scisso e può contribuire all'idratazione dell'organismo. Se un atleta immagazzina 400 grammi aggiuntivi di glicogeno come risultato del carico di glicogeno, ciò significa un aumento di peso di circa 1,6 kg (3,5 lb).

Come agisce il glicogeno come fonte di energia?

Il glicogeno è fondamentalmente una fonte di energia; viene scomposto per fornire glucosio molto rapidamente quando è necessario come carburante, ad esempio durante l'esercizio fisico. I carboidrati sono un'importante fonte di energia durante l'esercizio fisico, soprattutto quello ad alta intensità. Se non si ingeriscono carboidrati durante l'esercizio, il glicogeno è praticamente l'unico fornitore di energia. Questo vale per l'esercizio fisico di intensità moderata e alta, che non comprende solo gli esercizi di resistenza tradizionali come la maratona, ma anche molti sport intermittenti come il calcio o il rugby. Le scorte di glicogeno possono effettivamente esaurirsi o esaurirsi gravemente con il progredire dell'esercizio. Quando le scorte di glicogeno scendono al di sotto di un livello critico, questo fenomeno è spesso noto come "colpire il muro" o "disossamento". Nello sport professionistico ci sono molti esempi di atleti che perdono le gare per questo motivo.

Glicogeno epatico vs. glicogeno muscolare

Il glicogeno immagazzinato nei muscoli e nel fegato, pur essendo uguale in termini di struttura, ha ruoli diversi. Il glicogeno muscolare viene scomposto quando è necessaria energia e utilizzato dal muscolo in cui è immagazzinato. Tutti i muscoli possono immagazzinare glicogeno e l'esercizio fisico che utilizza tali muscoli utilizzerà il glicogeno di questi ultimi. Ad esempio, il glicogeno immagazzinato nei muscoli bicipiti e tricipiti della parte superiore del braccio non verrà consumato alla stessa velocità durante la corsa rispetto al glicogeno immagazzinato nei muscoli della coscia e del polpaccio. Il glicogeno del fegato serve a controllare la glicemia e può essere utilizzato da tutti i tessuti che ne hanno bisogno, in particolare il cervello e il cuore. Ciò significa che, anche a riposo, piccole quantità di glicogeno epatico vengono scomposte per mantenere costanti i livelli di glucosio nel sangue. La glicemia è strettamente controllata, il che è essenziale per una buona salute. Se i livelli di glucosio nel sangue sono troppo bassi (ipoglicemia), possono causare tremori, vertigini o addirittura convulsioni. Se sono troppo alti per lunghi periodi (iperglicemia), possono causare malattie cardiovascolari, danni ai nervi o ai reni. Gli effetti peggiori di un cattivo controllo della glicemia sono limitati alle persone con diabete, ma l'ipoglicemia può facilmente verificarsi durante l'esercizio fisico prolungato o a digiuno o in lunghi periodi di digiuno senza cibo.

Il glicogeno è un sensore della disponibilità di energia

Poiché il corpo può immagazzinare migliaia di calorie sotto forma di glicogeno, la quantità immagazzinata viene monitorata dall'organismo. La quantità di glicogeno immagazzinata può agire come un "sensore di energia", che può informare altri aspetti del metabolismo del corpo. Un basso livello di glicogeno può essere un segnale per aumentare la capacità di utilizzare i grassi a scopo energetico, il che fa parte della teoria alla base dell'"allenamento basso" o a digiuno, per migliorare il metabolismo aerobico.

Riferimenti

Kreitzman S, Coxon A, Szaz K. Glycogen storage: illusioni di facile perdita di peso, eccessiva ripresa di peso e distorsioni nelle stime della composizione corporea. Am J Clin Nutr. 56:292S-3S, 1992
Fernández-Elías V, Ortega J, Nelson R, Mora-Rodriguez R. Relazione tra acqua muscolare e recupero del glicogeno dopo un esercizio prolungato a caldo nell'uomo. Eur J Appl Physiol. 115(9):1919-26, 2015.
Jensen J, Rustad PI, Kolnes AJ, Lai YC. Il ruolo della degradazione del glicogeno del muscolo scheletrico nella regolazione della sensibilità all'insulina da parte dell'esercizio fisico. Front Physiol. 2:112, 2011
Taylor R, Magnusson I, Rothman D, Cline G, Caumo A, Cobelli C, Shulman G. Valutazione diretta dell'accumulo di glicogeno epatico mediante spettroscopia di risonanza magnetica nucleare 13C e regolazione dell'omeostasi del glucosio dopo un pasto misto in soggetti normali. 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. Carburante per il lavoro richiesto: un approccio pratico per amalgamare i paradigmi allenamento-basso per gli atleti di resistenza. Rapporti fisiologici. 4(10). 2016

Se avete domande su questo articolo o su qualsiasi altro argomento, contattateci all'indirizzo . Siamo qui per aiutarvi!