Glycogen là gì? Vai trò, cách dự trữ và sử dụng trong cơ thể

Khi ăn các thực phẩm chứa carbohydrate như cơm, bánh mì, khoai hoặc trái cây, cơ thể sẽ tiêu hóa và chuyển hóa phần lớn carbohydrate có thể tiêu hóa thành đường đơn để hấp thu. Một phần glucose được sử dụng ngay để tạo năng lượng, trong khi phần chưa cần dùng có thể được chuyển thành glycogen để dự trữ, chủ yếu tại gan và cơ.

Glycogen là gì và có vai trò như thế nào?

Glycogen là một dạng carbohydrate phức tạp, được cấu tạo từ nhiều phân tử glucose liên kết với nhau. Đây là hình thức dự trữ glucose chủ yếu của cơ thể, giúp cung cấp năng lượng khi lượng glucose từ thức ăn không đáp ứng ngay nhu cầu hoạt động.

Glycogen được lưu trữ chủ yếu tại hai vị trí là gan và cơ xương. Mặc dù có cùng cấu trúc cơ bản, glycogen ở mỗi vị trí lại đảm nhận những chức năng khác nhau.

• Glycogen ở gan: Có vai trò hỗ trợ duy trì nồng độ glucose trong máu, đặc biệt giữa các bữa ăn hoặc trong thời gian nhịn ăn. Khi đường huyết có xu hướng giảm, gan có thể phân giải glycogen thành glucose và giải phóng vào máu để cung cấp cho các cơ quan.
• Glycogen ở cơ: Là nguồn năng lượng được sử dụng trực tiếp trong quá trình co cơ, nhất là khi vận động với cường độ vừa đến cao. Khác với gan, cơ không thể giải phóng glucose tự do từ glycogen vào máu với lượng đáng kể để cung cấp cho các cơ quan khác.
• Hỗ trợ hoạt động thể chất: Lượng glycogen dự trữ đầy đủ giúp cơ thể đáp ứng tốt hơn với các hoạt động cần nhiều năng lượng. Khi lượng dự trữ giảm, khả năng duy trì cường độ vận động có thể bị ảnh hưởng, đặc biệt trong những buổi tập kéo dài.

Như vậy, glycogen không chỉ liên quan đến hoạt động thể thao mà còn tham gia vào quá trình điều hòa năng lượng hằng ngày. Khả năng tạo, dự trữ và sử dụng glycogen giúp cơ thể thích nghi với sự thay đổi giữa thời điểm ăn uống, nghỉ ngơi và vận động.

Glycogen được hình thành và sử dụng như thế nào?

Quá trình chuyển hóa glycogen diễn ra liên tục dưới sự điều hòa của nhiều enzyme và hormone. Hai quá trình quan trọng nhất là tổng hợp glycogen và phân giải glycogen, giúp cơ thể cân bằng giữa nhu cầu sử dụng và dự trữ năng lượng.

• Tổng hợp glycogen: Sau bữa ăn chứa carbohydrate, glucose trong máu tăng lên và kích thích tuyến tụy tiết insulin. Hormone này thúc đẩy quá trình hấp thu và sử dụng glucose tại một số mô, đồng thời hỗ trợ gan và cơ chuyển glucose thành glycogen để dự trữ.
• Phân giải glycogen: Khi cơ thể cần năng lượng, glycogen được phân giải thông qua các phản ứng sinh hóa để tạo ra những chất có thể tiếp tục tham gia quá trình chuyển hóa glucose. Tại gan, quá trình này góp phần duy trì đường huyết, còn tại cơ, nó cung cấp nguyên liệu cho hoạt động co cơ.
• Điều hòa bằng hormone: Insulin thường thúc đẩy dự trữ glycogen sau bữa ăn, trong khi glucagon kích thích gan phân giải glycogen khi đường huyết giảm. Adrenaline cũng có thể thúc đẩy phân giải glycogen trong những tình huống cơ thể cần huy động năng lượng nhanh.

Tốc độ tổng hợp và phân giải glycogen phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chế độ ăn, mức độ vận động, thời gian kể từ bữa ăn gần nhất và tình trạng chuyển hóa. Nhờ cơ chế điều hòa này, cơ thể có thể sử dụng năng lượng linh hoạt mà không phải phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn glucose vừa được hấp thu từ thực phẩm.

Điều gì xảy ra khi cơ thể giảm dự trữ glycogen?

Lượng glycogen dự trữ không cố định mà thay đổi theo nhu cầu sử dụng năng lượng. Sau thời gian dài không ăn hoặc khi vận động kéo dài, lượng glycogen tại gan và cơ có thể giảm đáng kể, nhưng mức độ giảm ở mỗi người không giống nhau.

Khi dự trữ glycogen giảm, cơ thể sẽ tăng sử dụng các nguồn năng lượng khác, bao gồm chất béo và glucose được tạo ra từ những nguyên liệu không phải carbohydrate. Đây là một phần của quá trình thích nghi sinh lý bình thường, không đồng nghĩa với việc cơ thể đang mắc bệnh. Một số biểu hiện có thể xuất hiện khi nguồn glycogen giảm trong quá trình vận động gồm:

• Cảm giác mệt mỏi: Khi glycogen cơ giảm, khả năng tạo năng lượng nhanh có thể bị hạn chế, khiến người tập khó duy trì cường độ vận động như ban đầu.
• Giảm hiệu suất vận động: Người tập có thể nhận thấy tốc độ chạy chậm hơn, khó duy trì sức bền hoặc cần nghỉ lâu hơn giữa các đợt vận động. Tình trạng này thường rõ hơn trong những hoạt động kéo dài hoặc đòi hỏi cường độ cao.
• Cảm giác thiếu sức: Khi nguồn carbohydrate sẵn có giảm, cơ thể có thể cần điều chỉnh cường độ hoạt động để phù hợp với khả năng cung cấp năng lượng. Tuy nhiên, cảm giác thiếu sức còn có thể liên quan đến giấc ngủ, lượng nước uống và nhiều yếu tố khác.

Cần lưu ý rằng giảm glycogen không đồng nghĩa với hạ đường huyết. Ở người khỏe mạnh, cơ thể có nhiều cơ chế giúp duy trì đường huyết, ngay cả khi lượng glycogen dự trữ giảm. Nếu xuất hiện run tay, vã mồ hôi, lú lẫn hoặc choáng váng, đặc biệt ở người mắc đái tháo đường, cần đánh giá khả năng hạ đường huyết thay vì mặc định nguyên nhân là thiếu glycogen.

Làm thế nào để duy trì và bổ sung glycogen cho cơ thể?

Duy trì lượng glycogen phù hợp không có nghĩa là phải ăn thật nhiều carbohydrate hoặc sử dụng các sản phẩm bổ sung năng lượng. Đối với phần lớn người khỏe mạnh, chế độ ăn cân đối kết hợp với vận động và nghỉ ngơi hợp lý có thể đáp ứng nhu cầu dự trữ glycogen.

Một số biện pháp giúp cơ thể duy trì nguồn glycogen gồm:

• Bổ sung carbohydrate từ thực phẩm: Cơm, bánh mì, khoai, yến mạch, trái cây và các loại ngũ cốc là những nguồn cung cấp carbohydrate phổ biến. Nên ưu tiên thực phẩm đa dạng, giàu chất xơ và ít chế biến để vừa hỗ trợ dự trữ glycogen vừa cung cấp những dưỡng chất cần thiết.
• Ăn uống phù hợp với mức độ vận động: Người thường xuyên tập luyện cường độ cao hoặc tham gia các môn thể thao sức bền có thể cần nhiều carbohydrate hơn người ít vận động. Nhu cầu cụ thể phụ thuộc vào thời gian, cường độ tập luyện và tình trạng sức khỏe của từng người.
• Chú ý bữa ăn sau vận động: Sau những buổi tập tiêu hao nhiều năng lượng, ăn thực phẩm chứa carbohydrate giúp cơ thể tổng hợp lại glycogen đã sử dụng. Kết hợp với thực phẩm giàu protein còn hỗ trợ quá trình phục hồi và duy trì cơ bắp.
• Duy trì thời gian nghỉ ngơi hợp lý: Cơ thể cần thời gian để phục hồi sau hoạt động thể chất, đặc biệt khi các buổi tập diễn ra liên tiếp. Kết hợp chế độ ăn đầy đủ với giấc ngủ và lịch tập phù hợp giúp duy trì khả năng vận động lâu dài.

Không phải ai cũng cần áp dụng chế độ ăn tăng carbohydrate trước hoặc sau tập luyện. Với những người vận động thông thường, việc ăn đủ bữa và lựa chọn thực phẩm cân đối thường quan trọng hơn các chiến lược bổ sung glycogen chuyên biệt.

Người mắc đái tháo đường hoặc có bệnh lý chuyển hóa nên trao đổi với bác sĩ trước khi thay đổi đáng kể lượng carbohydrate trong khẩu phần, nhất là khi đang sử dụng thuốc ảnh hưởng đến đường huyết.

Glycogen là một phần thiết yếu trong hệ thống dự trữ và sử dụng năng lượng của cơ thể, đặc biệt tại gan và cơ. Hiểu rõ vai trò của glycogen giúp bạn xây dựng chế độ ăn uống, vận động và nghỉ ngơi phù hợp, đồng thời tránh những quan niệm sai lầm về việc thiếu hụt năng lượng.

Đối với người khỏe mạnh, lượng glycogen thường được điều chỉnh tự nhiên theo nhu cầu hoạt động và chế độ dinh dưỡng. Tuy nhiên, nếu thường xuyên xuất hiện tình trạng yếu cơ, mệt mỏi bất thường hoặc các biểu hiện nghi ngờ rối loạn đường huyết, bạn nên đến cơ sở y tế để được đánh giá nguyên nhân và hướng dẫn phù hợp.