Glykogen – En grundläggande förståelse!

I många av våra artiklar nämner vi glykogen som vårt mest effektiva lagrade bränsle, men vi har aldrig riktigt förklarat vad glykogen är och hur det fungerar. Därför är det nu dags för lite grundkunskap så att du får bättre förståelse för hur våra energidepåer fungerar — och varför det spelar roll när du ska prestera.

Bakgrund

Glykogen är en polysackarid, vilket betyder att det är en molekyl bestående av flera glukosenheter som knutits ihop och packats tätt i våra depåer. En polysackarid består av tio eller fler glukosmolekyler och innehåller därmed en hel del snabb energi.

Glykogen finns i liten mängd i de flesta av kroppens celler, men de stora energilagren finns i lever och muskler. I levern har vi runt 100 g (400 kcal), vilket är cirka 10 procent av leverns vikt, medan vi i normaltillstånd har omkring 500 g (2000 kcal) i musklerna. Beräknat på att du har ett minimum på 35–40 procent muskelmassa (kvinna–man) så har varje kilo muskelmassa hos en 75 kg person ungefär 15 g glykogen (1,5%).

Våra 15 g glykogen i varje kilo muskel är väldigt energieffektiva och det kostar cirka 7 procent mindre syre att utvinna energi (ATP) ur glykogen jämfört med fettsyror, som vi också har goda lager av. En tydlig koppling finns mellan låga glykogendepåer och muskulär trötthet eftersom vi kan generera mindre mängd snabb energi när depåerna töms. Det är här det börjar bli intressant — när vi kopplar glykogendepåerna till trötthet, eftersom vi vill undvika trötthet. Vi dyker inte ned i hur det sarkoplasmatiska retikulumet (SR) och dess kalciumfrisättning fungerar, men tanken är enkel: tömda glykogendepåer = mindre kalcium i muskeln = ökad trötthet / mindre potential att ta i med muskeln.

För en djupdykning i området så lämnar vi över till en förklarande nördig video här.

Vart finns glykogenet?

Glykogenet ligger som små korn inne i muskelfibrerna. Forskarna beskriver det som små "pooler" eller ansamlingar av korn utefter fiberns längd. Varje glykogenkorn har sina egna enzymer och proteiner för nedbrytning och transport och är alltså betydligt mer avancerade än ett sockerkorn. Glykogen är en dynamisk och komplex molekyl och bör i många avseenden inte ses enbart som ett kolhydratlager utan snarare som ett anpassat bränsle för muskelarbete.

Glykogenet finns på tre ställen:

1. Subsarkolemmalt glykogen — precis under det yttre membranet som binder ihop en fiberbunt. Således finns glykogenet i anslutning till de “yttre” fibrerna.
2. Intermyofibrilt glykogen — finns mellan myofibrillerna, det vill säga själva “strängarna” som faktiskt dras ihop så att muskeln blir kortare när du spänner den.
3. Intramyofibrilt glykogen — det glykogen som ligger allra närmast själva motorn. Det sitter på insidan av de små strängarna allra närmast filamenten (aktin och myosin) som glider över varandra och förkortar muskeln.

Vad som är intressant är att cirka 75 procent av allt vårt glykogen ligger som intermyofibrilt glykogen (punkt 2). De andra två lägena delar på resten och har mellan 5–15 procent vardera.

Hur förbrukas det?

Studier som undersökt hur glykogen töms hos idrottare visar att framförallt det intramyofibrila (punkt 3) glykogenet töms först — det som ligger allra närmast “motorn”. Hos skidåkare på elitnivå tömdes 90% av detta glykogen på under en timmes test, medan “endast” 75–83 procent av glykogendepåerna tömdes på de två andra platserna.

Forskare vet ännu inte om man kan styra varifrån glykogenet töms och hur det skulle påverka din prestation. Om det finns en dålig och en mindre dålig glykogentömning återstår att se, men det intramyofibrila glykogenet verkar ha tydlig koppling till muskeltrötthet — eftersom det påverkar kalciumfrisättningen i SR.

Är glykogenet snabbare än sportdryck?

Svar: Ja — och här är varför:

För det första är glykogenet lagrat precis där det behöver vara, det vill säga i anslutning till den arbetande muskeln. Då slipper vi alla transportsteg från munhåla via mage, tarm och blodbana till muskel. Det är en av anledningarna till att det är vårt prioriterade bränsle så fort en större andel energi behövs. Så ja, glykogen är alltid det absolut snabbaste bränslet.

För det andra är glykogen, precis som maltodextrin, en polysackarid. Eftersom en polysackarid är så kraftigt förgrenad finns det väldigt många ändar på själva molekylen. De enzymer (amylas) som bryter ner molekylen kan bara fästa i en ände och börja sitt arbete, så ju fler ändar vi har desto fler enzymer kan arbeta — och desto snabbare bryts glykogenet ner och ger energi.

Ett litet nördspår: dessa polysackarider pusslas ihop av antingen alfa-glukos eller beta-glukos. Själva bindningen mellan glukosmolekylerna kallas alfa- respektive beta-bindning. I vår kropp har vi enzymer som kan bryta ner alfa-glukos med alfa-bindningar, vilket är just glykogen. Beta-glukos med beta-bindningar kallas cellulosa, och vi saknar enzymer (cellulas) som kan hantera det. Det är vad vi kallar kostfiber — hälsosamt och bra för mage/tarmbiota, men energilöst för oss.

Genom att stärkelsen är kraftigt grenad kan vi bryta ner den fort. Samma princip gäller för maltodextrin, som är en kraftigt grenad kolhydrattyp som bryts ner fort och därför ofta ingår i sportdrycker och andra energiprodukter för uthållighetsidrottare.

Hur fort och hur mycket kan du tömma?

Hur snabbt ditt glykogen förbrukas beror i princip enbart på intensiteten i träningen. Ju mer intensivt, desto snabbare förbränning — kroppen behöver sitt racebränsle. Några siffror att titta på:

En väl genomförd studie från 1974 av Karin Piehl lät fyra personer träna intensivt i två timmar efter att ha ätit kolhydratrik mat och alltså startat med fyllda depåer. Under dessa två timmar gick mängden glykogen ner från värdet 125 till 22 för att sedan återfyllas till 64 efter fem timmar, och 86 efter tio timmar vid kolhydratrikt energiintag efter avslutat pass. Dock var deltagarna tillbaka på ursprungsvärdet först efter 46 timmar.

När det gäller mängden glykogen så används det från alla tre ställen där det lagras i muskeln, men det är enbart det intramyofibrila glykogenet som kan tömmas helt.

När kommer väggen?

Kan vi räkna ut när väggen kommer? Inte riktigt — men det finns intressanta ledtrådar. En studie på elitskidåkare lät deltagarna genomföra 4×4 minuters sprinter på löpband med skidor (rullskidor), vila 45 minuter mellan varje intervall och under vilan konsumera 1,2 g kolhydrater per kg kroppsvikt. Redan efter första sprinten var deras lager av intramyofibrilt glykogen (det viktigaste) tömt ner till 50 procent i deras typ I muskelfibrer, men inget tömt alls i typ II-muskelfibrerna (de snabba, explosiva). Från de två andra glykogendepåerna, intermyofibrila och subsarkolemmala, tömdes 20–35 procent från vardera ställe i både typ I och typ II fibrer. Efter fjärde intervallen hade nivåerna balanserats ut och respektive glykogendepå hade tömts ungefär lika mycket. Muskeln börjar alltså med den depå som ligger närmast, men tar senare mer energi från de andra depåerna för att balansera användningen från hela muskeln.

Andra intressanta fynd: total mängd glykogen minskade med 35 procent från första intervallen till starten på fjärde. Trots detta var prestationen lika bra vid intervall 4 som vid intervall 1. Det tyder på att en tömning på ungefär 35 procent fortfarande kan vara okej och inte börja påverka din prestation signifikant.

Om muskeln enbart använt sitt egna glykogen skulle vi förväntat oss en prestationsförlust vid intervall 4 på grund av sänkta depåer. Forskarna spekulerar därför att sportdrycken som skidåkarna konsumerade i vilan hjälpte — musklerna kan ha tagit glukos från blodet och från levern, som fylls upp snabbare än muskler och därigenom kunnat fylla på under viloperioderna. Så någon definitiv tid för när väggen kommer fick vi inte fram. Men det tar troligen mer än fyra minuter — åtminstone om du är elitskidåkare. 😉

Uncovering the precise regulatory pathways and control mechanisms that govern glycogen breakdown in a site and  fiber-type specific manner may have important implications to enhance exercise performance and muscle function not only in athletes, but also in the general population and in people with glycogen storage diseases. In the future, it may turn out that exercise training and nutritional strategies that ensure the right amount of glycogen in the right place at the right time are more important to enhance muscle function and performance than simply maximizing muscle glycogen loading.

Det här var alltså lite mer grundläggande information om glykogen. Vill du läsa mer om hur du laddar depåerna ordentligt så rekommenderar vi denna artikel om kolhydratladdning.