Glycogeen
Glycogeen is de opslagvorm van koolhydraten in het lichaam, opgebouwd uit lange ketens van aan elkaar gekoppelde glucosemoleculen. Het wordt voornamelijk opgeslagen in de spieren en de lever, met de spieren als de grootste opslagplaats in termen van totale hoeveelheid. Spierglycogeenvoorraden dienen als een lokale, snel beschikbare energiebron voor de werkende spieren zelf, terwijl leverglycogeen dient als buffer voor het handhaven van een stabiele bloedsuikerspiegel en als noodreserve voor de hersenen en andere organen die afhankelijk zijn van glucose als primaire brandstof.
Tijdens inspanning, met name bij matige tot hoge intensiteiten, wordt glycogeen in de spieren afgebroken via glycolyse om glucose vrij te maken voor energieproductie. Bij aerobe inspanning van lage intensiteit is het aandeel vet als brandstof relatief hoog, maar naarmate de intensiteit toeneemt, verschuift de brandstofmix steeds meer richting koolhydraten en daarmee glycogeen. Bij intensiteiten boven de 65 tot 75 procent van de maximale zuurstofopname (VO2 max) domineren koolhydraten als brandstof en begint de glycogeenuitputting een beperkende factor te worden voor het voortzetten van de inspanning op die intensiteit.
De totale hoeveelheid opgeslagen glycogeen in het lichaam is beperkt en kan bij intensieve of langdurige training worden uitgeput. Bij een getraind persoon bedraagt de totale glycogeenopslagcapaciteit ongeveer 400 tot 600 gram, wat overeenkomt met 1600 tot 2400 kilocalorieën. Tijdens een intensieve krachttraining van een uur wordt doorgaans 100 tot 200 gram glycogeen verbruikt, terwijl een marathonloper na de race zijn glycogeenvoorraden vrijwel volledig heeft uitgeput. Dit verklaart het fenomeen van “tegen de muur lopen” in de marathon: wanneer de glycogeenvoorraden uitgeput zijn, valt de loopsnelheid drastisch terug naar wat uitsluitend door vetverbranding kan worden ondersteund.
De aanvulling van glycogeenvoorraden na de training is een belangrijk aspect van sportvoeding, met name voor sporters die dagelijks of meerdere keren per week intensief trainen. Koolhydraten uit de voeding worden na consumptie omgezet in glucose en deels opgeslagen als glycogeen. De snelheid van glycogeenaanvulling is het hoogst in de eerste twee uur na de training, wanneer enzymen die betrokken zijn bij glycogeensynthese het meest actief zijn en de spiercelmembraan de meest doorgankelijk is voor glucosetransport. Dit is een van de redenen achter het advies om na intensieve training snel koolhydraten te eten.
Training heeft ook een significante invloed op de glycogeenopslagcapaciteit van spieren. Regelmatige duurtraining vergroot de mitochondriale dichtheid en enzymatische capaciteit voor vetverbranding, maar verhoogt ook de glycogeenopslagcapaciteit van spierweefsel. Getrainde atleten kunnen meer glycogeen opslaan per kilogram spierweefsel dan ongetrainde personen, wat hun uithoudingsvermogen bij intensieve inspanning vergroot. Krachtsporters kunnen hun glycogeenopslagcapaciteit eveneens vergroten door het toename van spiermassa, die de absolute opslagruimte vergroot.
De visuele “volheid” van spieren die bodybuilders en fitnessatleten nastreven, is mede afhankelijk van de glycogeenvulling van de spieren. Glycogeen trekt water in de spiercel in een verhouding van ruwweg 1 gram glycogeen op 3 gram water. Volledig gevulde glycogeenvoorraden geven spieren daardoor een voller, strakker uiterlijk. Wanneer glycogeenvoorraden zijn uitgeput door intensieve training of een koolhydraatarm dieet, voelen spieren vlakker aan en zien ze er minder volumeus uit, ook al is er geen daadwerkelijk verlies van spiereiwit opgetreden.
Koolhydraatstapeling, ook wel carb loading, is een strategie waarbij de koolhydraatinname in de dagen voor een wedstrijd of zwaar evenement bewust wordt verhoogd om de glycogeenvoorraden tot maximale capaciteit te vullen. Dit wordt met name toegepast door duursporters zoals marathonlopers en wielrenners, voor wie maximale glycogeenvoorraden aan het begin van een wedstrijd direct bijdragen aan het vermogen om lang op hoge intensiteit te presteren. Voor krachtsporters en recreatieve sporters is gerichte koolhydraatstapeling minder relevant, hoewel voldoende koolhydraatinname in de voeding consistent bijdraagt aan optimale trainingsprestaties.
Creatinesuppletie beïnvloedt ook de glycogeenopslag indirect. Creatine vergroot het celvolume van spiercellen door water aan te trekken, wat ook de capaciteit voor glycogeenopslag kan verhogen. Sommige studies suggereren dat creatine in combinatie met koolhydraten de glycogeensynthese na de training kan versnellen, hoewel dit effect praktisch gezien beperkt is in vergelijking met de directe effecten van creatine op de fosfocreatinevoorraad en de krachtontwikkeling bij kortdurende, intensieve inspanning.
