ग्लाइकोजन

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ग्लाइकोजन का योजनाबद्ध द्वि-आयामी अनुप्रस्थ काट दृश्य: ग्लाइकोजनिन का एक कोर प्रोटीन ग्लूकोज इकाइयों की शाखाओं से घिरा होता है। पूरे गोलाकार कणिका में लगभग 30,000 ग्लूकोज इकाइयाँ हो सकती हैं।[1]
एक ग्लाइकोजन अणु में ग्लूकोज इकाइयों की एक एकल शाखित श्रृंखला की परमाणु संरचना का दृश्य।
एक चपटे कृमि के शुक्राणु में ग्लाइकोजन (काली कणिकाएं); ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, पैमाना: 0.3 μm

ग्लाइकोजन ग्लूकोज का एक बहु-शाखित पॉलीसैकेराइड है जो जानवरों, कवक और बैक्टीरिया में ऊर्जा भंडारण के रूप में कार्य करता है।[2] यह मानव शरीर में ग्लूकोज का मुख्य भंडारण रूप है।

ग्लाइकोजन नियमित रूप से उपयोग किए जाने वाले ऊर्जा भंडार के तीन रूपों में से एक के रूप में कार्य करता है, क्रेटीन फॉस्फेट बहुत अल्पकालिक के लिए, ग्लाइकोजन अल्पकालिक के लिए और वसा ऊतक (यानी, शरीर की वसा) में ट्राइग्लिसराइड भंडार दीर्घकालिक भंडारण के लिए होता है। प्रोटीन, जिसे अमीनो एसिड में तोड़ दिया जाता है, का उपयोग मुख्य ऊर्जा स्रोत के रूप में शायद ही कभी किया जाता है, सिवाय भुखमरी और ग्लाइकोलिटिक संकट के दौरान (देखें जैव-ऊर्जा प्रणालियाँ)।

मनुष्यों में, ग्लाइकोजन मुख्य रूप से यकृत (लिवर) और कंकाल की मांसपेशियों की कोशिकाओं में बनाया और संग्रहीत किया जाता है।[3] यकृत में, ग्लाइकोजन अंग के ताजे वजन का 5-6% हो सकता है: 1.5 kg वजन वाले एक वयस्क का यकृत लगभग 100-120 ग्राम ग्लाइकोजन संग्रहीत कर सकता है। कंकाल की मांसपेशियों में, ग्लाइकोजन कम सांद्रता (मांसपेशियों के द्रव्यमान का 1-2%) में पाया जाता है: 70 kg वजन वाले एक वयस्क की कंकाल मांसपेशियां लगभग 400 ग्राम ग्लाइकोजन संग्रहीत करती हैं। ग्लाइकोजन की थोड़ी मात्रा अन्य ऊतकों और कोशिकाओं में भी पाई जाती है, जिसमें गुर्दे, लाल रक्त कोशिकाएं, श्वेत रक्त कोशिकाएं, और मस्तिष्क में ग्लियल कोशिकाएं शामिल हैं। गर्भाशय भी गर्भावस्था के दौरान भ्रूण को पोषण देने के लिए ग्लाइकोजन संग्रहीत करता है।

शरीर में संग्रहीत ग्लाइकोजन की मात्रा मुख्य रूप से ऑक्सीडेटिव टाइप 1 फाइबर,[4] शारीरिक प्रशिक्षण, आधारभूत चयापचय दर, और खाने की आदतों पर निर्भर करती है। आराम के समय मांसपेशियों के ग्लाइकोजन के विभिन्न स्तर मौजूदा कणों के आकार को बढ़ाने के बजाय ग्लाइकोजन कणों की संख्या को बदलकर प्राप्त किए जाते हैं, हालांकि आराम के समय अधिकांश ग्लाइकोजन कण अपने सैद्धांतिक अधिकतम से छोटे होते हैं।

मनुष्यों के रक्त में हर समय लगभग 4 ग्राम ग्लूकोज मौजूद होता है; उपवास करने वाले व्यक्तियों में, रक्त ग्लूकोज को ग्लाइकोजन भंडार की कीमत पर इस स्तर पर स्थिर रखा जाता है, मुख्य रूप से यकृत से (कंकाल की मांसपेशियों में ग्लाइकोजन का उपयोग मुख्य रूप से शारीरिक रक्त ग्लूकोज स्तर को बनाए रखने के बजाय उस मांसपेशी के लिए ऊर्जा के तत्काल स्रोत के रूप में किया जाता है)। कंकाल की मांसपेशियों में ग्लाइकोजन भंडार मांसपेशी के लिए ही ऊर्जा भंडारण के रूप में कार्य करता है; हालाँकि, मांसपेशियों के ग्लाइकोजन का टूटना रक्त से मांसपेशियों के ग्लूकोज के अवशोषण को रोकता है, जिससे अन्य ऊतकों में उपयोग के लिए उपलब्ध रक्त ग्लूकोज की मात्रा बढ़ जाती है। यकृत के ग्लाइकोजन भंडार पूरे शरीर में, विशेष रूप से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में उपयोग के लिए ग्लूकोज के भंडार के रूप में कार्य करते हैं। मानव मस्तिष्क उपवास करने वाले, गतिहीन व्यक्तियों में रक्त ग्लूकोज का लगभग 60% उपभोग करता है।

ग्लाइकोजन स्टार्च का एक एनालॉग है, जो एक ग्लूकोज पॉलिमर है जो पौधों में ऊर्जा भंडारण के रूप में कार्य करता है। इसकी संरचना एमाइलोपेक्टिन (स्टार्च का एक घटक) के समान है, लेकिन यह स्टार्च की तुलना में अधिक व्यापक रूप से शाखित और सघन है। दोनों अपनी सूखी अवस्था में सफेद पाउडर होते हैं। ग्लाइकोजन कई कोशिका प्रकारों में साइटोसोल/कोशिका द्रव्य में कणिकाओं के रूप में पाया जाता है, और ग्लूकोज चक्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ग्लाइकोजन एक ऊर्जा भंडार बनाता है जिसे ग्लूकोज की अचानक आवश्यकता को पूरा करने के लिए जल्दी से जुटाया जा सकता है, लेकिन यह ट्राइग्लिसराइड्स (लिपिड) के ऊर्जा भंडार की तुलना में कम सघन है। इस प्रकार यह कई परजीवी प्रोटोजोआ में भी भंडारण भंडार के रूप में पाया जाता है।[5]

संरचना

ग्लाइकोजन ओलिगोमर में α(1→4)-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज
ग्लाइकोजन ओलिगोमर में α(1→4)-ग्लाइकोसिडिक और α(1→6)-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज

ग्लाइकोजन एक शाखित बायोपॉलिमर है जिसमें ग्लूकोज अवशेषों की रैखिक श्रृंखलाएं होती हैं, जिनकी औसत श्रृंखला लंबाई लगभग 8-12 ग्लूकोज इकाइयां और ग्लाइकोजन के प्रति अणु 2,000-60,000 अवशेष होते हैं।[6] बिना किसी लूप के एक शाखित श्रृंखला होने के कारण, अनुभवजन्य सूत्र 5n+1 है, जो n प्लस H2O के बराबर है।

एमाइलोपेक्टिन की तरह, ग्लूकोज इकाइयां एक ग्लूकोज से दूसरे ग्लूकोज तक α(1→4) ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा रैखिक रूप से जुड़ी होती हैं। शाखाएं उन श्रृंखलाओं से जुड़ी होती हैं जिनसे वे नई शाखा के पहले ग्लूकोज और स्टेम श्रृंखला पर एक ग्लूकोज के बीच α(1→6) ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा शाखा बना रही होती हैं।[7]

प्रत्येक ग्लाइकोजन अनिवार्य रूप से ग्लूकोज के पेड़ों की एक गेंद है, जिसमें लगभग 12 परतें होती हैं, जो एक ग्लाइकोजनिन प्रोटीन पर केंद्रित होती हैं, जिसमें तीन प्रकार की ग्लूकोज श्रृंखलाएं होती हैं: A, B, और C। केवल एक C-श्रृंखला होती है, जो ग्लाइकोजनिन से जुड़ी होती है। यह C-श्रृंखला ग्लाइकोजनिन के स्व-ग्लूकोसिलेशन द्वारा बनती है, जो एक छोटी प्राइमर श्रृंखला बनाती है। C-श्रृंखला से B-श्रृंखलाएं निकलती हैं, और B-श्रृंखलाओं से B- और A-श्रृंखलाएं निकलती हैं। B-श्रृंखलाओं में औसतन 2 शाखा बिंदु होते हैं, जबकि A-श्रृंखलाएं टर्मिनल होती हैं, इसलिए अशाखित होती हैं। औसतन, प्रत्येक श्रृंखला की लंबाई 12 होती है, जो 11 और 15 के बीच मजबूती से सीमित होती है। सभी A-श्रृंखलाएं ग्लाइकोजन की गोलाकार सतह तक पहुंचती हैं।[8]

मांसपेशियों, यकृत और वसा कोशिकाओं में ग्लाइकोजन एक हाइड्रेटेड रूप में संग्रहीत होता है, जो ग्लाइकोजन के प्रति ग्राम 0.45 मिलीमोल (18 mg) पोटेशियम के साथ जुड़े ग्लाइकोजन के प्रति भाग में पानी के तीन या चार भागों से बना होता है।[9]

ग्लूकोज एक ऑस्मोटिक अणु है, और उच्च सांद्रता में ऑस्मोटिक दबाव पर गहरा प्रभाव डाल सकता है, यदि इसे संशोधित किए बिना कोशिका में संग्रहीत किया जाता है तो संभवतः कोशिका क्षति या मृत्यु हो सकती है।[10] ग्लाइकोजन एक गैर-ऑस्मोटिक अणु है, इसलिए इसका उपयोग ऑस्मोटिक दबाव को बाधित किए बिना कोशिका में ग्लूकोज को संग्रहीत करने के समाधान के रूप में किया जा सकता है।

कार्य

लिवर (यकृत)

जैसे ही कार्बोहाइड्रेट या प्रोटीन युक्त भोजन खाया और पचाया जाता है, रक्त में ग्लूकोज का स्तर बढ़ जाता है, और अग्न्याशय (pancreas) इंसुलिन का स्राव करता है। पोर्टल वेन (portal vein) से रक्त ग्लूकोज लिवर कोशिकाओं (हेपेटोसाइट्स) में प्रवेश करता है। इंसुलिन हेपेटोसाइट्स पर कार्य करके ग्लाइकोजन सिंथेस (glycogen synthase) सहित कई एंजाइमों की क्रिया को उत्तेजित करता है। जब तक इंसुलिन और ग्लूकोज दोनों प्रचुर मात्रा में रहते हैं, ग्लूकोज के अणु ग्लाइकोजन की श्रृंखलाओं में जुड़ते जाते हैं। इस पोस्टप्रांडियल (postprandial) या "भोजन के बाद" की स्थिति में, लिवर रक्त से उसके द्वारा छोड़े जाने वाले ग्लूकोज की तुलना में अधिक ग्लूकोज ग्रहण करता है।

भोजन पच जाने और ग्लूकोज का स्तर कम होने पर, इंसुलिन का स्राव कम हो जाता है और ग्लाइकोजन संश्लेषण रुक जाता है। जब ऊर्जा के लिए इसकी आवश्यकता होती है, तो ग्लाइकोजन टूट जाता है और वापस ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है। ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज (Glycogen phosphorylase) ग्लाइकोजन के टूटने का प्राथमिक एंजाइम है। अगले 8–12 घंटों तक, लिवर ग्लाइकोजन से प्राप्त ग्लूकोज शरीर के बाकी हिस्सों द्वारा ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले रक्त ग्लूकोज का प्राथमिक स्रोत होता है।

ग्लूकागन (Glucagon), जो अग्न्याशय द्वारा निर्मित एक अन्य हार्मोन है, कई मामलों में इंसुलिन के प्रति-संकेत (countersignal) के रूप में कार्य करता है। इंसुलिन का स्तर सामान्य से कम होने (जब रक्त में ग्लूकोज का स्तर सामान्य सीमा से नीचे गिरने लगता है) की प्रतिक्रिया में, ग्लूकागन का स्राव बढ़ती मात्रा में होता है और यह ग्लाइकोजेनोलिसिस (glycogenolysis) (ग्लाइकोजन का टूटना) और ग्लूकोनियोजेनेसिस (gluconeogenesis) (अन्य स्रोतों से ग्लूकोज का उत्पादन) दोनों को उत्तेजित करता है।

मांसपेशी

सामान्य मोनोसेकेराइड का चयापचय और संबंधित प्रतिक्रियाएं

कंकाल पेशी (Skeletal muscle) का ग्लाइकोजन मांसपेशी कोशिकाओं के लिए ग्लूकोज-1-फॉस्फेट (Glucose 1-phosphate) के रूप में तेजी से उपलब्ध फॉस्फोराइलेटेड ग्लूकोज के भंडार के रूप में कार्य करता है। कंकाल पेशी कोशिकाओं के भीतर निहित ग्लाइकोजन मुख्य रूप से β कणों के रूप में होता है।[11] अन्य कोशिकाएं जिनमें इसकी कम मात्रा होती है, वे भी स्थानीय रूप से इसका उपयोग करती हैं। चूंकि मांसपेशी कोशिकाओं में ग्लूकोज-6-फॉस्फेटेज (glucose-6-phosphatase) की कमी होती है, जो ग्लूकोज को रक्त में भेजने के लिए आवश्यक है, इसलिए उनके द्वारा संग्रहीत ग्लाइकोजन केवल आंतरिक उपयोग के लिए उपलब्ध होता है और अन्य कोशिकाओं के साथ साझा नहीं किया जाता है। यह लिवर कोशिकाओं के विपरीत है, जो मांग होने पर अपने संग्रहीत ग्लाइकोजन को आसानी से ग्लूकोज में तोड़ देती हैं और इसे अन्य अंगों के लिए ईंधन के रूप में रक्त प्रवाह के माध्यम से भेज देती हैं।

कंकाल पेशी को मांसपेशियों के संकुचन और विश्राम के लिए एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) (ऊर्जा प्रदान करता है) की आवश्यकता होती है। कंकाल पेशी विश्राम से गतिविधि की ओर संक्रमण के दौरान, साथ ही उच्च-तीव्रता वाली एरोबिक गतिविधि और सभी एनारोबिक गतिविधि के दौरान मुख्य रूप से ग्लाइकोजेनोलिसिस पर निर्भर करती है।[12] एनारोबिक गतिविधि के दौरान, जैसे कि वेटलिफ्टिंग और आइसोमेट्रिक व्यायाम, फॉस्फेजन सिस्टम (ATP-PCr) और मांसपेशी ग्लाइकोजन ही एकमात्र सबस्ट्रेट हैं जिनका उपयोग किया जाता है क्योंकि उन्हें ऑक्सीजन या रक्त प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती है।

विभिन्न बायोएनर्जेटिक सिस्टम अलग-अलग गति से ATP का उत्पादन करते हैं, जिसमें मांसपेशी ग्लाइकोजन से उत्पादित ATP फैटी एसिड ऑक्सीकरण की तुलना में बहुत तेज होता है।[13] व्यायाम की तीव्रता का स्तर यह भी निर्धारित करता है कि ATP संश्लेषण के लिए किस सबस्ट्रेट (ईंधन) का कितना उपयोग किया जाता है। मांसपेशी ग्लाइकोजन, रक्त ग्लूकोज की तुलना में ATP संश्लेषण के लिए सबस्ट्रेट की बहुत उच्च दर प्रदान कर सकता है। अधिकतम तीव्रता वाले व्यायाम के दौरान, मांसपेशी ग्लाइकोजन 40 mmol ग्लूकोज/किग्रा गीले वजन/मिनट की आपूर्ति कर सकता है, जबकि रक्त ग्लूकोज 4–5 mmol की आपूर्ति कर सकता है। अपनी उच्च आपूर्ति दर और त्वरित ATP संश्लेषण के कारण, उच्च-तीव्रता वाली एरोबिक गतिविधि (जैसे तेज चलना, जॉगिंग या दौड़ना) के दौरान, व्यायाम की तीव्रता जितनी अधिक होगी, मांसपेशी कोशिका मांसपेशी ग्लाइकोजन से उतना ही अधिक ATP उत्पन्न करेगी। मांसपेशी ग्लाइकोजन पर यह निर्भरता न केवल उच्च-तीव्रता वाले व्यायाम के दौरान मांसपेशियों को पर्याप्त ATP प्रदान करने के लिए है, बल्कि रक्त ग्लूकोज होमोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए भी है (अर्थात, लिवर द्वारा प्रदान किए जा सकने वाले ग्लूकोज की तुलना में मांसपेशियों द्वारा रक्त से कहीं अधिक ग्लूकोज निकालने की आवश्यकता के कारण हाइपोग्लाइसेमिक न होना)। मांसपेशी ग्लाइकोजन की कमी से मांसपेशियों की थकान होती है जिसे "हिटिंग द वॉल" या "द बोन्क" कहा जाता है (ग्लाइकोजन रिक्ति के तहत नीचे देखें)।

संरचना का प्रकार

1999 में, मेलेंडेज़ एट अल. ने दावा किया कि ग्लाइकोजन की संरचना एक विशेष चयापचय बाधा मॉडल के तहत इष्टतम है, जहां संरचना को प्रकृति में "फ्रैक्टल" होने का सुझाव दिया गया था।[14] हालांकि, बेसफोर्ड एट अल. द्वारा किए गए शोध ने छोटे कोण वाले एक्स-रे स्कैटरिंग प्रयोगों का उपयोग किया, जिसके साथ ब्रांचिंग सिद्धांत मॉडल भी थे, यह दिखाने के लिए कि ग्लाइकोजन एक यादृच्छिक रूप से हाइपरब्रांच्ड पॉलिमर नैनोपार्टिकल है। ग्लाइकोजन प्रकृति में फ्रैक्टल नहीं है। इसे बाद में दूसरों द्वारा सत्यापित किया गया है जिन्होंने ग्लाइकोजन कण विकास के मोंटे कार्लो सिमुलेशन (Monte Carlo simulation) किए हैं, और दिखाया है कि आणविक घनत्व नैनोपार्टिकल संरचना के केंद्र के पास अधिकतम तक पहुंचता है, न कि परिधि पर (एक फ्रैक्टल संरचना का खंडन करते हुए जिसमें परिधि पर अधिक घनत्व होगा)।

इतिहास

ग्लाइकोजन की खोज क्लाउड बर्नार्ड (Claude Bernard) ने की थी। उनके प्रयोगों ने दिखाया कि लिवर में एक ऐसा पदार्थ होता है जो लिवर में "किण्वक" (ferment) की क्रिया द्वारा कम करने वाली शर्करा (reducing sugar) को जन्म दे सकता है। 1857 तक, उन्होंने एक ऐसे पदार्थ के अलगाव का वर्णन किया जिसे उन्होंने "ला मैतिएर ग्लाइकोजेन" (la matière glycogène), या "शर्करा बनाने वाला पदार्थ" कहा। लिवर में ग्लाइकोजन की खोज के तुरंत बाद, एम.ए. सैंसन ने पाया कि मांसपेशियों के ऊतकों में भी ग्लाइकोजन होता है। ग्लाइकोजन का अनुभवजन्य सूत्र (C6H10O5)n 1858 में ऑगस्ट केकुले (August Kekulé) द्वारा स्थापित किया गया था।[15]

सैंसन, एम. ए. "नोट सुर ला फॉर्मेशन फिजियोलॉजिक डु सुक्रे डान्स एल'इकोनोमी एनिमेल।" कॉम्पटेस रेंडस डेस सीन्स डे ल'अकादमी डेस साइंसेज 44 (1857): 1323–5.

चयापचय

संश्लेषण

মূল নিবন্ধ: Glycogenesis

ग्लाइकोजन संश्लेषण, इसके टूटने के विपरीत, एंडरगोनिक (endergonic) है—इसके लिए ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता होती है। ग्लाइकोजन संश्लेषण के लिए ऊर्जा यूरिडीन ट्राइफॉस्फेट (UTP) से आती है, जो ग्लूकोज-1-फॉस्फेट के साथ प्रतिक्रिया करके UDP-ग्लूकोज बनाती है, यह प्रतिक्रिया UTP—ग्लूकोज-1-फॉस्फेट यूरिडिलट्रांसफेरेज द्वारा उत्प्रेरित होती है। ग्लाइकोजन को शुरू में UDP-ग्लूकोज के मोनोमर्स से प्रोटीन ग्लाइकोजेनिन (glycogenin) द्वारा संश्लेषित किया जाता है, जिसमें ग्लाइकोजन के कम करने वाले सिरे के लिए दो टायरोसिन एंकर होते हैं, क्योंकि ग्लाइकोजेनिन एक होमोडिमर है। टायरोसिन अवशेष में लगभग आठ ग्लूकोज अणु जोड़े जाने के बाद, एंजाइम ग्लाइकोजन सिंथेस UDP-ग्लूकोज का उपयोग करके ग्लाइकोजन श्रृंखला को उत्तरोत्तर लंबा करता है, और ग्लाइकोजन श्रृंखला के गैर-कम करने वाले सिरे पर α(1→4)-बॉन्डेड ग्लूकोज जोड़ता है।[16]

ग्लाइकोजन ब्रांचिंग एंजाइम एक गैर-कम करने वाले सिरे से छह या सात ग्लूकोज अवशेषों के टर्मिनल टुकड़े को ग्लाइकोजन अणु के आंतरिक भाग में गहराई से स्थित ग्लूकोज अवशेष के C-6 हाइड्रॉक्सिल समूह में स्थानांतरित करने को उत्प्रेरित करता है। ब्रांचिंग एंजाइम केवल उस शाखा पर कार्य कर सकता है जिसमें कम से कम 11 अवशेष हों, और एंजाइम उसी ग्लूकोज श्रृंखला या आसन्न ग्लूकोज श्रृंखलाओं में स्थानांतरित कर सकता है।

विखंडन

মূল নিবন্ধ: Glycogenolysis ग्लाइकोजन को एंजाइम ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज द्वारा श्रृंखला के गैर-कम करने वाले सिरों से ग्लूकोज-1-फॉस्फेट के मोनोमर्स का उत्पादन करने के लिए अलग किया जाता है:

ग्लाइकोजन पर ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज की क्रिया
ग्लाइकोजन पर ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज की क्रिया

इन विवो (In vivo), फॉस्फोरोलिसिस ग्लाइकोजन के टूटने की दिशा में आगे बढ़ता है क्योंकि फॉस्फेट और ग्लूकोज-1-फॉस्फेट का अनुपात आमतौर पर 100 से अधिक होता है।[17] इसके बाद ग्लूकोज-1-फॉस्फेट को फॉस्फोग्लूकोम्यूटेज द्वारा ग्लूकोज 6-फॉस्फेट (G6P) में परिवर्तित किया जाता है। शाखित ग्लाइकोजन में α(1→6) शाखाओं को हटाने और श्रृंखला को एक रैखिक बहुलक (linear polymer) में बदलने के लिए एक विशेष डीब्रांचिंग एंजाइम की आवश्यकता होती है। उत्पादित G6P मोनोमर्स के तीन संभावित परिणाम हो सकते हैं:

नैदानिक प्रासंगिकता

ग्लाइकोजन चयापचय के विकार

सबसे आम बीमारी जिसमें ग्लाइकोजन चयापचय असामान्य हो जाता है, वह मधुमेह है, जिसमें इंसुलिन की असामान्य मात्रा के कारण, यकृत का ग्लाइकोजन असामान्य रूप से जमा या समाप्त हो सकता है। सामान्य ग्लूकोज चयापचय की बहाली आमतौर पर ग्लाइकोजन चयापचय को भी सामान्य कर देती है।

अत्यधिक इंसुलिन के कारण होने वाले हाइपोग्लाइसीमिया में, यकृत में ग्लाइकोजन का स्तर उच्च होता है, लेकिन उच्च इंसुलिन स्तर सामान्य रक्त शर्करा के स्तर को बनाए रखने के लिए आवश्यक ग्लाइकोजेनोलिसिस को रोकता है। ग्लूकागन इस प्रकार के हाइपोग्लाइसीमिया के लिए एक सामान्य उपचार है।

कार्बोहाइड्रेट चयापचय की विभिन्न जन्मजात त्रुटियां ग्लाइकोजन संश्लेषण या टूटने के लिए आवश्यक एंजाइमों या परिवहन प्रोटीन की कमी के कारण होती हैं। इन्हें सामूहिक रूप से ग्लाइकोजन स्टोरेज डिजीज कहा जाता है।

ग्लाइकोजन की कमी और सहनशक्ति व्यायाम

लंबी दूरी के एथलीट, जैसे कि मैराथन धावक, क्रॉस-कंट्री स्कीयर, और साइकिल चालक, अक्सर ग्लाइकोजन की कमी का अनुभव करते हैं, जहाँ पर्याप्त कार्बोहाइड्रेट सेवन के बिना लंबे समय तक परिश्रम के बाद एथलीट का लगभग सारा ग्लाइकोजन भंडार समाप्त हो जाता है। इस घटना को दौड़ने में "hitting the wall" और साइकिल चलाने में "बोंकिंग" (bonking) कहा जाता है।

ग्लाइकोजन की कमी को तीन संभावित तरीकों से टाला जा सकता है:

  • पहला, व्यायाम के दौरान, रक्त ग्लूकोज में रूपांतरण की उच्चतम दर (उच्च ग्लाइसेमिक इंडेक्स) वाले कार्बोहाइड्रेट का लगातार सेवन किया जाता है। इस रणनीति का सर्वोत्तम संभव परिणाम अधिकतम हृदय गति के लगभग 80% से ऊपर सेवन किए गए ग्लूकोज का लगभग 35% प्रतिस्थापित करता है।
  • दूसरा, सहनशक्ति प्रशिक्षण अनुकूलन और विशेष आहार (जैसे उपवास, कम तीव्रता वाला सहनशक्ति प्रशिक्षण) के माध्यम से, शरीर टाइप I मांसपेशी फाइबर को ईंधन उपयोग दक्षता और कार्यभार क्षमता दोनों में सुधार करने के लिए अनुकूलित कर सकता है ताकि ईंधन के रूप में उपयोग किए जाने वाले फैटी एसिड के प्रतिशत को बढ़ाया जा सके,[18] जिससे सभी स्रोतों से कार्बोहाइड्रेट के उपयोग को बचाया जा सके।
  • तीसरा, व्यायाम या आहार के परिणामस्वरूप ग्लाइकोजन भंडार को समाप्त करने के बाद बड़ी मात्रा में कार्बोहाइड्रेट का सेवन करके, शरीर इंट्रामस्क्युलर ग्लाइकोजन भंडार की भंडारण क्षमता को बढ़ा सकता है। इस प्रक्रिया को कार्बोहाइड्रेट लोडिंग के रूप में जाना जाता है। सामान्य तौर पर, कार्बोहाइड्रेट स्रोत का ग्लाइसेमिक इंडेक्स मायने नहीं रखता है क्योंकि अस्थायी ग्लाइकोजन की कमी के परिणामस्वरूप मांसपेशियों की इंसुलिन संवेदनशीलता बढ़ जाती है।

जब एथलीट थका देने वाले व्यायाम के बाद कार्बोहाइड्रेट और कैफीन दोनों का सेवन करते हैं, तो उनके ग्लाइकोजन भंडार के तेजी से भरने की प्रवृत्ति होती है;[19] हालाँकि, कैफीन की वह न्यूनतम खुराक जिस पर ग्लाइकोजन की पुनःपूर्ति पर नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, अभी तक स्थापित नहीं की गई है।

नैनोमेडिसिन

ग्लाइकोजन नैनोकणों की संभावित दवा वितरण प्रणालियों के रूप में जांच की गई है।[20]

संदर्भ

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स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Glycogen” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Glycogen यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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