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Glycogen: (Zuckerspeicher) Polysaccharid

Glycogen: Zuckerspeicher

Glycogen auch Glykondepot oder Glykogenspeicher genannt, ist eine Bezeichnung für eine Speicherform von Zucker im Organismus. Der Zucker wird über die Ernährung aufgenommen und gelangt als Glukose ins Blut. Zu einem Drittel in der Leber und zu zwei Dritteln in der Muskulatur speichert unser Körper die aufgenommenen Glukosemoleküle. Für die dauerhafte Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels ist es wichtig, dass Glykogen als Speicher für Glukose vorhanden ist.

Die besondere chemische Zusammensetzung ermöglicht dem Organismus einen schnellen Auf- und Abbau von Glukose. Folglich kann der Organismus bedarfsgerecht und sehr schnell reagieren, wenn es einen signalisierten Glukosemangel gibt. Im Rahmen der Ernährung füllt sich der verringerte Glykogenspeicher wieder auf, da der Körper beispielsweise aus den Kohlenhydraten Zucker entzieht.

Wie funktioniert der Glykogenspeicher im menschlichen Körper?

Glycogen: Struktur

Glycogen: Struktur

Glykogen wird sowohl in der Leber als auch in der Muskulatur gespeichert und die Funktionen unterscheiden sich. Die kontinuierliche Aufrechterhaltung der Blutzuckerkonzentration gewährleistet das Leberglykogen. Von hier aus werden das Gehirn, die Nervenzellen und die Erythrozyten (rote Blutkörperchen) mit Glukose versorgt. Des Weiteren ist das Leberglykogen für die konstante Haltung der Körpertemperatur verantwortlich.

Das in der Skelettmuskulatur befindliche Glykogen wird hierbei nur für den Eigenbedarf der Muskulatur verwendet. Die Glykogenspeicher in den Muskelfasern verfügen über ein entsprechendes Enzym nicht, welches dafür sorgt, dass der Blutzucker im gesamten Körper reguliert wird. Allerdings bildet sich in den Muskelfasern das Glukose-6-Phosphat, welches als Zelltreibstoff seine Aufgabe übernimmt. Es ist für die Muskelkonzentration von enormer Bedeutung.

Wie wirkt das Insulin im Zusammenhang mit dem Glykogenspeicher

Für die Regulierung der Stoffwechselvorgänge ist das Hormon Insulin verantwortlich. Folglich beeinflusst das Hormon die Aufnahme von Kohlenhydraten. Dabei spielt der Transport von Glukose, welches als aufgespaltenes Glykogen in verschiedene Körperzellen gebracht wird, eine große Rolle. Der Traubenzucker ist für die Bereitstellung von Energie sehr wichtig. Anderweitig müsste man mit einem Anstieg des Glykogenspeichers rechnen, weil der Zucker nicht in die Zellen gelangen könnte. Zu einer weiteren Aufgabe gehört das Speichern von Zucker, um bei einer plötzlich auftretenden Belastung den Körper optimal mit Energie versorgen zu können. Folglich ist das Insulin für den Glykogenspeicher verantwortlich.

Die Konzentration von Glukose wird im Blut von zwei bestimmten Hormonen geregelt. Abhängig von der Konzentration des Blutzuckers erfolgt die Ausschüttung. Das Insulin ist das einzige Hormon, welches eine Senkung des Blutzuckerspiegels hervorrufen kann. Für die Erhöhung des Blutzuckergehalts ist das Hormon Glukagon verantwortlich. Allerdings lässt sich der Blutzuckerspiegel durch Kortisol und Adrenalin erhöhen. Im Verlauf des Tages und abhängig von Bedarf schwankt die Insulinproduktion. Morgens ist der Insulinbedarf des Körpers deutlich höher als abends. Auf die Fettspaltung wirkt sich ein hoher Insulinspiegel im Fettgewebe hemmend aus. Deshalb verlangsamt sich der Fettabbau, wenn der Insulinspiegel hoch liegt. Ist der Insulinspiegel über einen längeren Zeitraum niedrig gehalten worden, nimmt sich der Körper die Muskelmasse als Energielieferant und das bewirkt einen Muskelabbau. Auch der Kaliumhaushalt sowie das Gehirn werden von dem Insulin beeinflusst. Das überschüssige Insulin kann dazu beitragen, dass das Gehirn schneller altert und somit besteht ein erhöhtes Risiko einer Demenzerkrankung.

Glukose und Glykogenspeicher: Eine wichtige Bedeutung für Sportler

Dem Glykogenspeicher kommt besonders bei den Ausdauersportarten eine wichtige Rolle zu. ATP steht für „Adenosintriphosphat“ und lässt sich entweder durch den Abbau von Kohlenhydraten oder durch den Abbau von Lipolyse (Fetten) erzielen und trägt dazu bei, dass notwendige Bewegungsenergie geliefert wird. Die Fettdepots des Körpers sind immer gut gefüllt und liefern ein deutlich größeres Energiepotenzial als der Glykogenspeicher. Das Unterhautfettgewebe verfügt über eine sehr gute Speicherdichte und die Menge der Fette ist deutlich höher als des Zuckers im Glykogenspeicher. Allerdings ist die Energieflussrate deutlich niedriger im Vergleich zum Glykogenabbau. Des Weiteren muss der Körper ständig einen Glukosestoffwechsel machen, um auf diese Energiereserven zugreifen zu können.

Der eigentliche Glykogenspeicher liefert ausreichend Energie, um den Tag gut bewältigen zu können. Somit kann ein Sportler nicht ständig nur auf den Glykogenspeicher zurückgreifen, weil er nicht ständig eine hohe Leistung abrufen könnte. Aus diesem Grund greifen Sportler auf ihren Fettspeicher zurück und können damit mehr Leistung erzielen. Während der Atmung bewirkt die Sauerstoffzufuhr, dass die Energiebereitstellung durch die Lipolyse reduziert wird. Deshalb ist es wichtig, dass sich Sportler im aeroben Bereich bewegen, um ATP gewinnen zu können. Allerdings reicht die aerobe Kapazität bei einer steigenden Belastung nicht mehr aus und der Sportler muss auf das anaerobe System zurückgreifen.

Meistens kann der Körper erst nach 30 Minuten auf größere Mengen von Fettspeicher zurückgreifen und dieses wertvoll verarbeiten. Allerdings lassen sich diese Abläufe durch das ständige Training beeinflussen. Damit die Glykogenspeicher geschont werden, nutzen Sportler ein spezielles Training, damit der Fettstoffwechsel verbessert wird. Je erfolgreicher das Training verläuft, desto länger kann der Körper trainiert werden und der Körper benötigt viel später Glykogen, um das leere Glykogenspeicher wieder aufzufüllen. Der Glykogenspeicher lässt sich nach dem Training mit Kohlenhydraten bestens auffüllen. Dazu eignen sich beispielsweise Bananen hervorragend. Bananen liefern wichtige und schnell verdauliche Kohlenhydrate, die der Körper sofort verwenden kann, um den ausgeleerten Glykogenspeicher schnell wieder aufzufüllen.

Ausdauersportler wie z. B. Radfahrer oder Marathonläufer erreichen ein Glykogenspeicher von ungefähr 600 Gramm. Ein normaler und untrainierter Mensch verfügt über ein Glykogenspeicher von 300 bis 400 Gramm. Für die optimale Voraussetzung für die Energiezufuhr soll vor allem der Zeitpunkt kurz vor einem Wettkampf sein. Daher machen Sportler kurz vor einem Wettkampf eine spezielle Diät, damit ein möglichst optimaler Glykogenvorrat erreicht wird. Dabei greifen Sportler auf verschiedene Diätformen zurück.

Zu solchen Diäten zählen:

  • Carbo-Loading
  • Saltin-Diät
  • Kohlenhydrat-Mast

Die Diäten haben nur einen Zweck, und zwar soll eine große Glykogenmenge erreicht werden, die anschließend ATP aufbauen kann und somit wertvolle Energie bei einem Wettkampf liefert. Der ATP-Vorrat ist auch in den Muskeln vorhanden. Allerdings ist dieser Vorrat nur für einen kurzen Zeitraum vorhanden, denn nach wenigen Sekunden ist er völlig aufgebraucht und der Körper braucht neue ATP-Vorräte. Daher ist es wichtig seinen Glykogenspeicher effizient zu leeren und genauso effizient zu füllen. So erreicht man, dass der Glykogenspeicher größer wird und der Organismus kann über einen längeren Zeitraum auf den vorhandenen Glykogenspeicher zurückgreifen und die Muskulatur mit ausreichend Energie versorgen.

Dabei muss auch erwähnt werden, dass die Kohlenhydrate unbedingt aus gesunden und natürlichen Lebensmitteln stammen sollten. Häufig setzen Sportler aus Vollkornkost und natürliche Kohlenhydrate aus den Fürchten. Des Weiteren ist auch in den Fürchten Glukose enthalten, die der Körper sofort verwenden kann. Weintrauben, Bananen und Ananas verfügen über sehr viel Glukose und diese gelangt direkt nach der Aufnahme in den leeren Speicher.

Die Leberwerte bei einer Blutuntersuchung

Glycogen werden in der Leber gespeichert. Daher spielt es bei der Beurteilung der Leberwerte eine entscheidende Rolle die Glycogen mit zu berücksichtigen.

In der nachfolgenden Tabelle sind die Werte für Erwachsene genannt.

Leberwerte bei der Blutuntersuchung

AbkürzungBeschreibungNormwerte
Männer
Normwerte
Frauen
Mehr Info
APAlkalische Phosphatase40 - 130 U/l35 - 105 U/l
ASAT(GOT)Aspartat-Aminotransferase bis 50 U/l bis 35 U/lzu hoch
ALAT (GPT)Alanin-Aminotransferase bis 50 U/l bis 35 U/l
GLDHGlutamatdehydrogenasebis 7,0 U/lbis 5,0 U/l
γ-GT oder GGTγ-GT oder Gamma-GTbis 66 U/lbis 39 U/l
T-BilGesamt-Bilirubinbis 1,2 mg/dl
(20,5 µmol/l)
bis 1,2 mg/dl
(20,5 µmol/l)
d-BilDirektes Bilirubinbis 0,2 mg/dl
(3,4 µmol/l)
bis 0,2 mg/dl
(3,4 µmol/l)
i-BilIndirektes Bilirubinbis 1,0 mg/dl
(17,1 µmol/l)
bis 1,0 mg/dl
(17,1 µmol/l)
ChECholinesterase5,3 - 12,9 kU/l4,3 - 11,3 kU/l
TPZQuickwert70 - 120 %70 - 120 %
Experten Meinung: Die Alkalische Phosphatase zeigt, wie einige andere Werte auch, eine recht große Streubreite, die recht gut mit dem Organgewicht der Leber korreliert, also große Leber = höhere Normalwerte, kleine Leber= niedrigere Normalwerte. Deshalb zeigen Männer (größere Leber) auch höhere Niormalwerte. Bei solchen stark streuenden Werten geben wir deshalb klinisch nur den oberen Grenzwert an, also z. B. AP Männer < 130 U/l, Frauen < 105 U/l.

Weiterführende Literatur: Quellen und interessante Links

Glycogen: Zuckerspeicher

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