Glykogén je pre mozog a červené krvinky dôležitý najmä nepriamo. Ich hlavný zdroj glukózy pochádza z krvi, ktorú počas hladovania udržiava najmä pečeň rozkladom glykogénu a tvorbou novej glukózy. NCBI – glukózové snímanie a mozog
Mozog
Mozog potrebuje stabilný prísun energie, pretože má vysokú spotrebu a nedokáže si vytvoriť veľké zásoby. Za bežných podmienok využíva najmä glukózu z krvi. Pri dlhšom hladovaní začne vo väčšej miere využívať aj ketolátky, ale glukózu stále potrebuje. StatPearls – glukoneogenéza
Malá zásoba v astrocytoch
Mozog obsahuje malé množstvo glykogénu, ktoré je uložené prevažne v astrocytoch – podporných bunkách nervového systému. Nejde o veľkú zásobu porovnateľnú s pečeňou alebo svalmi, ale skôr o lokálny energetický buffer.
Astrocytový glykogén môže pomáhať:
- pri zvýšenej aktivite neurónov;
- počas krátkodobého poklesu dostupnej glukózy;
- pri intenzívnej nervovej signalizácii;
- pri učení a tvorbe pamäťových stôp;
- pri ochrane mozgových buniek počas metabolického stresu.
Pri jeho rozklade vzniká okrem iného laktát, ktorý môžu astrocyty poskytovať neurónom ako energetický substrát. NIH – glykogén v astrocytoch
Prečo mozog potrebuje pečeňový glykogén
Počas nočného hladovania pečeň rozkladá glykogén a uvoľňuje glukózu do krvi. Tá sa dostáva aj do mozgu.
Ak hladina glukózy klesne príliš nízko, môže sa objaviť:
- slabšia koncentrácia;
- zmätenosť;
- poruchy koordinácie;
- zmeny správania;
- kŕče;
- strata vedomia.
Ťažká hypoglykémia je urgentný stav, pretože mozog je na dostupnosti glukózy výrazne závislý. NCBI – glukóza ako základné palivo mozgu
Červené krvinky
Červené krvinky sú ešte závislejšie od glukózy než mozog. Nemajú mitochondrie, preto nedokážu využívať kyslík v mitochondriálnom metabolizme na výrobu energie.
Glukózu získavajú anaeróbnou glykolýzou:
- prijmú glukózu z krvi;
- rozložia ju na pyruvát;
- pyruvát premenia na laktát;
- vytvoria malé množstvo ATP;
- laktát uvoľnia späť do krvi.
Laktát potom môže pečeň využiť na tvorbu novej glukózy v takzvanom Coriho cykle. NIH – metabolizmus sacharidov
Porovnanie
| Vlastnosť | Mozog | Červené krvinky |
|---|---|---|
| Hlavné palivo | Glukóza, pri dlhom hladovaní aj ketolátky | Výlučne glukóza |
| Vlastný glykogén | Malé zásoby v astrocytoch | Nemajú významnú zásobu glykogénu |
| Mitochondrie | Áno | Nie |
| Hlavná cesta výroby energie | Glykolýza a oxidatívny metabolizmus | Anaeróbna glykolýza |
| Vedľajší produkt | CO₂, voda a ďalšie metabolity | Laktát |
| Závislosť od pečeňovej glukózy | Veľmi vysoká | Prakticky úplná |
Prečo je glykogén dôležitý nepriamo
Mozog ani červené krvinky sa nespoliehajú predovšetkým na vlastný veľký zásobník glykogénu. Závisia od toho, či telo udrží dostatočnú hladinu glukózy v krvi.
Pečeň to zabezpečuje:
- rozkladom pečeňového glykogénu;
- glukoneogenézou;
- neskôr aj spoluprácou s obličkami;
- počas dlhšieho hladovania tvorbou ketolátok, ktoré čiastočne znižujú potrebu glukózy v mozgu.
Pečeňový glykogén je teda krátkodobá poistka medzi jedlami. Keď sa vyčerpá, viac sa uplatní tvorba novej glukózy. NCBI – pečeňová glukoneogenéza
Čo sa deje pri dlhom hladovaní
Počas dlhšieho hladovania:
- pečeň najprv využíva glykogén;
- následne zvyšuje glukoneogenézu;
- tukové tkanivo uvoľňuje mastné kyseliny a glycerol;
- mozog začne využívať viac ketolátok;
- červené krvinky naďalej potrebujú glukózu;
- laktát z červených krviniek sa vracia do pečene a môže sa premeniť na glukózu.
To je dôvod, prečo telo ani počas hladovania úplne neprestane vyrábať glukózu. Červené krvinky ju nedokážu nahradiť tukmi ani ketolátkami. StatPearls – glukoneogenéza
Záver
Glykogén podporuje mozog a červené krvinky najmä tým, že pečeň z neho počas hladovania uvoľňuje glukózu do krvi. Mozog má iba malú lokálnu zásobu glykogénu v astrocytoch, zatiaľ čo červené krvinky vlastný významný glykogén nemajú a sú úplne odkázané na glukózu z krvi. NIH – metabolizmus sacharidov
