De glykogen består av glukoseenheter og er et polysakkarid. I den menneskelige organismen brukes den til å forsyne og lagre glukose. Oppbyggingen av glykogen kalles glykogensyntese, nedbrytningen kalles glykogenolyse.
Hva er glykogen?
Glykogen består av et såkalt glykogenin, et sentralt protein som tusenvis av byggesteiner til glukose er knyttet til. Glukosemolekylene har også en ekstra gren, slik at glykogenmolekylet kan syntetiseres eller lagres i forskjellige vev.
Disse inkluderer muskler, leveren, skjeden, livmoren og hjernen. Imidlertid kan de lagrede karbohydratene bare gjøres tilgjengelige eller mobiliseres i leveren, da enzymet glukose-6-fosfatase kan finnes i dette. Glykogen kan sees på som en energilager som brukes under fysisk anstrengelse eller når du er sulten. Hvis glykogenforsyningen går tom, blir depotfettet brutt ned. Nedbrytningen av glykogen til glukose er kjent som glykolyse, som kan sees på som en sentral prosess i energimetabolismen.
Funksjon, effekt og oppgaver
Glykogenforsyningen brukes bare av musklene selv, leveren lagrer glykogenet og gjør det deretter tilgjengelig for andre celler.
Denne prosessen spiller en viktig rolle, spesielt når pasienten sover, fordi cellene i binyremedulla eller erytrocytter kan tilføres energi på denne måten. I tillegg reguleres blodsukkernivået ved hjelp av oppbygging og nedbrytning av glykogen av forskjellige [[hormoner]. Glukagon og adrenalin stimulerer nedbrytningen, mens oppbyggingen fremmes av insulin. Dannelsen av glukagon og insulin skjer i deler av bukspyttkjertelen.
Ved hjelp av glykogen, som er lagret i leveren, blir blodsukkeret påfyllet og hjernen og erytrocytter blir levert. Hvis leveren er fylt med glykogen, er det organet med den høyeste konsentrasjonen av glykogen (100 mg glykogen per g lever). Glykogenet som er lagret i musklene brukes derimot bare til personlig bruk, hvorved omtrent 250 g glykogen kan lagres her.
Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Hvis stivelse tas inn med mat, bryter enzymet alfa-amylase det ned i munnen eller i tolvfingertarmen til isomaltose og maltose. Disse blir deretter omdannet til glukose av ytterligere enzymer. Glykogenin, et protein som finnes i sentrum av et glykogenmolekyl, er nødvendig for glykogensyntese.
Ved hjelp av dette enzymet og glukose-6-fosfat blir sukkersidekjedene forlenget. Før det blir glukose-6-fosfat omdannet til glukose-1-fosfat. Glykogen brytes ned ved hjelp av glykogenfosforylase. Når de terminale glukosemolekylene splittes, dannes glukose-1-fosfat. Totalt kan 400 g glukose lagres i form av glykogen i menneskekroppen. Det er ikke mulig å lagre individuelle glukosemolekyler fordi de trekker for mye vann i en celle, som da ville sprekke. Alle celler - bortsett fra erytrocytter - kan bryte ned eller bygge opp glykogen. To organsystemer er av særlig betydning for lagring av glykogen:
- Musklene: de lagrer bare glykogen for seg selv
- Leveren: Den lagrer glykogen slik at den deretter kan tilføres organismen
Glykogenmetabolismen har forskjellige oppgaver i muskler og i leveren og er derfor regulert på forskjellige måter. Reguleringen skjer enten hormonelt eller allosterisk. Allosterisk regulering begynner i en celle. AMP forekommer oftere i musklene, noe som aktiverer fosforylase. En økt nedbrytning av glykogen kompenserer for mangel på ATP. På den annen side fungerer glukose-6-fosfat og ATP som hemmere.
De indikerer at det er tilstrekkelig glukose og energi og at det derfor ikke er nødvendig med noen nedbrytning. Slik regulering er ikke mulig i leveren, siden glukose er gitt for andre organer og ikke brukes av seg selv. I leveren signaliserer glukagon behov for glukose, mens adrenalinet i musklene er ansvarlig for dette. I begge tilfeller er det en økning i cAMP-nivået, som et resultat av at glykogen brytes ned. På den annen side senker insulin cAMP-nivået, og som et resultat bygger glykogen seg opp.
Sykdommer og lidelser
En veldig sjelden sykdom er de såkalte glykogenosene, som er genetiske. Dette er en medfødt lagringssykdom preget av unormalt glykogeninnhold.
Med glykogenlagringssykdommer er kroppen ikke i stand til å omdanne glykogen til glukose, og glykogenproduksjon eller utnyttelse forstyrres noen ganger. Det kan skilles mellom glykogenoser i lever og muskler. Et symptom på leverglykogenose er en forstørret lever der mer fett eller glykogen er lagret. I tillegg har pasientene en tendens til å ha kort status og hypoglykemi. Muskelsglykogenese forårsaker muskelsvinn, muskelkramper eller muskelsvakhet. Tretten forskjellige typer glykogenese er nå kjent, som er delt inn i muskel- eller leverformer og betegnet med romertall.
Glykogenlagringssykdommer kan spores tilbake til en autosomal recessiv arv og kan oppdages i livmoren ved hjelp av en fostervannsprøve. Glykogenese behandles hovedsakelig symptomatisk. En terapi inkluderer for eksempel puste- og fysioterapi eller spesielle kostholdsanbefalinger. I det videre kurset er kunstig ernæring eller ventilasjon ofte nødvendig.
