Glykogen ist die Speicherform von Glukose, der Energiequelle des Menschen, die aus mit der Nahrung aufgenommenen Kohlenhydraten gewonnen wird. Zur Unterstützung des Speichervorgangs werden Glukosemoleküle, ein aus Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffatomen bestehender Zucker, zu Glykogen, einem komplexen Molekül, das als Polysaccharid bekannt ist, aneinandergereiht.
Die Skelettmuskeln und die Leber sind die beiden Hauptspeicher für Glykogen. Etwa 1 % der Muskelmasse ist Glykogen; zwischen 8 und 10 % des Lebergewichts sind Glykogenspeicher. Die Skelettmuskulatur speichert doppelt so viel Glykogen wie die Leber.
Der Abbau des gespeicherten Glykogens und die weitere Nutzung der Glukose ist ein Prozess, der als Glykogenolyse bezeichnet wird. Wenn Kohlenhydrate zum ersten Mal verzehrt werden, entstehen durch den Verdauungsprozess nützliche Glukoseeinheiten, deren Vorhandensein ein Signal an den Körper ist, das von der Bauchspeicheldrüse, dem für die Überwachung des Glukosespiegels im Blut zuständigen Organ, registriert wird. Die Erkennung des Vorhandenseins von Glukose löst die Produktion von Insulin aus, einem Hormon, das in der Bauchspeicheldrüse gebildet wird, um die Menge des Glukosezuckers im Blutkreislauf zu regulieren. Überschüssige Glukose wird anschließend in die Leber geleitet, um als Glykogen gespeichert zu werden.
Der Körper verfügt über einen komplexen Regelungsmechanismus, bei dem die Leber veranlasst wird, Glykogen in seiner Glukoseform freizusetzen, wenn dies zum Ausgleich des Blutzuckerspiegels erforderlich ist. In den Muskeln gespeichertes Glykogen ist nicht so flexibel, was seinen Einsatz im Körper angeht. Sobald es in einem Muskel gespeichert ist, kann das Glykogen nicht mehr mit anderen Bereichen geteilt oder zu anderen Bereichen transportiert werden, die Brennstoff benötigen könnten. Sobald es in Glukose umgewandelt ist, findet eine Reihe chemischer Reaktionen statt; das einzelne Glukosemolekül interagiert mit Phosphatverbindungen, um schließlich zwei Moleküle Adenosintriphosphat (ATP) zu erzeugen, die ultimative Brennstoffquelle des Körpers. In der Skelettmuskulatur sind zu jedem Zeitpunkt nur sehr geringe Mengen ATP vorhanden, die für die Erzeugung von Energie unter Umständen ausreichen, bei denen das anaerobe alaktische Energiesystem benötigt wird. Bei solchen Ereignissen handelt es sich fast ausschließlich um unmittelbare Aktivitäten, die weniger als 10 Sekunden dauern. In allen anderen Fällen muss ATP durch Glykogenolyse hergestellt werden.
75 Prozent des Glykogens, das dem Körper durch den Verzehr von Kohlenhydraten zur Verfügung steht, wird in seiner in Energie umwandelbaren Glukoseform verwendet, um den Energiebedarf des Gehirns und des zentralen Nervensystems zu decken. Der Rest der Glukosespeicher dient der Bildung von Erythrozyten (roten Blutkörperchen), der Entwicklung der Skelettmuskulatur und der Funktion des Herzmuskels.
Die Beziehungen, die zwischen Glykogen und sportlicher Leistung bestehen, sind einfach und lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- Je größer die Fähigkeit des Körpers, Glykogen zu speichern, desto größer die Fähigkeit, körperliche Aufgaben zu erfüllen.
- Je geringer der Glykogenvorrat im Körper ist, desto geringer ist die Intensität, mit der der Sportler trainieren kann, und desto weniger Arbeitszeit steht ihm zur Verfügung.
- Der durchschnittliche Gesamtspeicher an Glykogenvorräten reicht bei einer erwachsenen Person für 12 bis 14 Stunden; wenn die erwachsene Person Sport mit mäßiger Intensität betreibt, wie z. B. einen Marathonlauf, ist der Glykogenvorrat in etwa zwei Stunden erschöpft. Wenn der Körper seine Glykogenspeicher vollständig oder nahezu vollständig geleert hat, dauert es etwa 24 Stunden, bis der Körper sowohl ausreichend Nahrung mit einem angemessenen Kohlenhydratanteil zu sich genommen als auch die aufgenommenen Kohlenhydrate in Glykogen umgewandelt hat.
Es gibt eine Reihe von Mechanismen, die von Spitzensportlern eingesetzt werden, um die Fähigkeit ihres Körpers, größere Mengen an Glykogen zu speichern, zu erhöhen. Eine dieser Methoden ist das so genannte „Carbo Loading“, bei dem der Sportler beginnt, große kohlenhydratreiche Mahlzeiten zu sich zu nehmen, wenn das Ausdauertraining in Erwartung eines wichtigen Wettkampfs reduziert wird. Dieser Prozess führt zu einer effektiven Erhöhung der im Körper gespeicherten Glykogenmenge und damit zu einer Leistungssteigerung, solange der Sportler keine Gewichtszunahme aufgrund einer zu starken Verjüngung des Trainings erleidet.
Eine umgekehrte Methode, die von einigen Ausdauersportlern angewandt wird, besteht darin, die Kohlenhydratzufuhr während des Trainings zu reduzieren, mit einer entsprechenden Verringerung des Glykogens, um den Körper zu einer maximalen Nutzung der verfügbaren Fettspeicher anzuregen.
Siehe auch Kohlenhydratspeicher: Muskelglykogen, Leberglykogen und Glukose; Herz-Kreislauf-System; Muskelglykogenerholung.