Обмен глюкозы и гликогена в мышечных волокнах

Скелетные мышцы получают глюкозу в результате гликогенолиза или из крови. Глюкоза может храниться в виде гликогена в количестве до 4~5% от сырой массы мышечной ткани. Гликоген - это основной источник глюкозы во время физических упражнений средней и высокой интенсивности; его уровень является ограничивающим фактором в продолжительности таких нагрузок, как марафон. Уровень гликогена и глюкозы лучше всего описываются экспоненциальной функцией от интенсивности упражнений, но для гликогена кривизна больше, чем для глюкозы.

Мышцы получают глюкозу из крови по инсулин-зависимому пути. Физическая нагрузка повышает чувствительность скелетной мышцы к инсулину. Во время упражнений также повышается потребление глюкозы мышцами в результате вызванного сокращением повышения в проницаемости мембран для глюкозы, а также за счет повышения активности обменных процессов.

Было показано, что потребление глюкозы может повышаться под действием других регуляторных механизмов, таких как высокий уровень гликогенолиза или повышенная концентрация гликогена в состоянии покоя. Потребление глюкозы во время физической нагрузки также может понижаться за счет повышения концентрации свободных жирных кислот, хотя среди ученых еще нет однозначного мнения по этому вопросу.

Уровень мышечных транспортеров глюкозы, таких как GLUT4 (важный ограничивающий фактор расхода глюкозы), и активность гликогенсинтазы повышаются в ответ на нагрузки. Однако повышенный уровень GLUT4 не обязательно означает большее потребление глюкозы. Кроме того, адаптация к аэробной работе на генетическом уровне и фенотипические адаптации к кратковременной и длительной физической деятельности определяют баланс расхода веществ во время интенсивной физической нагрузки.