Брад Джон Шьонфелд

1 CUNY Lehman College, Департамент по здравни науки, 250 Bedford Park Blvd West, Bronx, NY 10468 USA

тялото

Алън Алберт Арагон

2 Калифорнийски държавен университет, 18111 Nordhoff St, Northridge, CA 91330 САЩ

Свързани данни

Резюме

Съществуват противоречия относно максималното количество протеин, което може да се използва за изграждане на чиста тъкан в едно хранене за тези, които участват в регламентирано обучение за съпротива. Предполага се, че синтезът на мускулен протеин се увеличава при млади възрастни с прием на

Заден план

Съществуват противоречия относно максималното количество протеин, което може да се използва за изграждане на чиста тъкан в едно хранене за тези, които участват в регламентирано обучение за съпротива. Дългогодишното погрешно схващане сред непрофесионалната общественост е, че има ограничение за това колко протеин може да бъде усвоен от тялото. От хранителна гледна точка терминът „абсорбция“ описва преминаването на хранителни вещества от червата в системна циркулация. Въз основа на тази дефиниция количеството протеин, което може да се усвои, е практически неограничено. След усвояването на протеинов източник съставните аминокиселини (АА) се транспортират през ентероцитите в чревната стена, навлизат в чернодробната портална циркулация, а АА, които не се използват директно от черния дроб, след това навлизат в кръвния поток, след което почти всички погълнати АА стават достъпни за използване от тъканите. Въпреки че усвояването не е ограничаващ фактор по отношение на цели протеини, в това отношение може да има проблеми с консумацията на индивидуална свободна форма на АА. По-конкретно, доказателствата показват потенциала за конкуренция в чревната стена, като АА, които присъстват в най-високите концентрации, абсорбирани за сметка на тези, които са по-слабо концентрирани [1].

Предполага се, че синтезът на мускулен протеин (MPS) се увеличава при млади възрастни с прием на

20–25 g висококачествен протеин, съобразен с концепцията „пълни мускули“; смята се, че всичко над това количество се окислява за енергия или се трансаминира, за да образува алтернативни телесни съединения [2]. Целта на тази статия е двойна: 1) да се направи обективен преглед на литературата в опит да се определи горен анаболен праг за прием на протеин на хранене; 2) направете релевантни заключения въз основа на текущите данни, за да изясните насоки за дневно разпределение на протеини на хранене, за да оптимизирате постното нарастване на тъканите.

Скорост на храносмилане/усвояване при мускулен анаболизъм

В изследване, често цитирано като подкрепа на хипотезата, че MPS се увеличава при доза протеин от

20–25 g, Areta et al. [3] осигури различни количества протеин за обучени на резистентност субекти в продължение на 12-часов възстановителен период след изпълнение на мулти-набор, протокол за упражнения за удължаване на краката с умерено повторение. Общо 80 g суроватъчен протеин бяха погълнати при едно от следните три състояния: 8 порции от 10 g на всеки 1,5 часа; 4 порции от 20 g на всеки 3 часа; или 2 порции от 40 g на всеки 6 часа. Резултатите показват, че MPS е най-голям при тези, които консумират 4 порции от 20 g протеин, което не предполага допълнителна полза и всъщност по-нисък ръст на MPS при консумация на по-високата доза (40 g) при условията, наложени в проучването. Тези резултати разширяват подобни констатации от Moore et al. [4] относно обмена на азот в цялото тяло.

Въпреки че констатациите на Areta et al. [3] предоставят интересна представа за свързаните с дозата ефекти на приема на протеини върху развитието на мускулите, важно е да се отбележи, че редица фактори влияят върху метаболизма на протеините в храната, включително състава на дадения източник на протеин, състава на храненето, количеството на погълнатия протеин и спецификата на рутинните упражнения [5]. В допълнение, индивидуални променливи като възраст, тренировъчен статус и количеството чиста телесна маса също влияят върху резултатите от изграждането на мускулите. Основно ограничение в проучването на Areta et al. [3] е, че общият прием на протеин за 12-часовия период на изследване е бил само 80 g, което съответства на по-малко от 1 g/kg телесна маса. Това е далеч под количеството, необходимо за увеличаване на баланса на мускулния протеин при обучени на съпротива лица, които са служили като участници в проучването [6, 7]. Освен това, екологичната валидност на тази работа е ограничена, тъй като обичайният прием на протеини на индивиди, фокусирани върху увеличаване или задържане на мускулите, обикновено консумира приблизително 2–4 пъти това количество на ден [8, 9].

Също така трябва да се отбележи, че субектите в Areta et al. [3] не е погълнал нищо, освен суроватъчен протеин през целия период след тренировка. Суроватката е „бързодействащ“ протеин; скоростта на неговото усвояване е оценена на

10 g на час [5]. При тази скорост отнема само 2 часа, за да се абсорбира напълно 20-грама доза суроватка. Докато бързата наличност на АА ще има тенденция да увеличава MPS, по-ранните изследвания, изследващи кинетиката на цялото тяло, показват, че съпътстващото окисление на някои от АА може да доведе до по-нисък нетен баланс на протеин в сравнение с източник на протеин, който се усвоява с по-бавна скорост 10]. Например вареният яйчен протеин има степен на усвояване

3 g на час [5], което означава, че пълното усвояване на омлет, съдържащ същите 20 g протеин, ще отнеме приблизително 7 часа, което може да помогне за отслабване на окисляването на АА и по този начин да насърчи по-голям нетен положителен протеинов баланс на цялото тяло. Важна забележка е, че тези открития са специфични за протеиновия баланс на цялото тяло; степента, до която това отразява баланса на скелетните мускули, остава неясна.

Въпреки че някои проучвания показват сходни ефекти на бързите и бавни протеини върху нетния баланс на мускулния протеин [11] и фракционната синтетична скорост [12-14], други проучвания показват по-голям анаболен ефект на суроватката в сравнение с по-бавно усвояваните източници както в покой [ 15, 16], и след упражнение за съпротива [16, 17]. Повечето от тези открития обаче са по време на по-кратки периоди на изпитване (4 часа или по-малко), докато по-дългите периоди на изпитване (5 часа или повече) обикновено не показват разлики между суроватката и казеина в MPS или азотния баланс [18]. Освен това в повечето проучвания, показващи по-голям анаболизъм със суроватка, се използва относително малка доза протеин (≤20 g) [15-17]; остава неясно дали по-високите дози биха довели до по-голямо окисление на бързи и бавно действащи протеинови източници.

Съчетавайки тези двусмислени констатации, изследванията, изследващи съдбата на вътрешно маркираната суроватка и казеин, консумирани в млякото, откриват по-голямо включване на казеин в скелетните мускули [19]. Последното откритие трябва да се разглежда с уговорката, че въпреки че се приема, че белтъчният обмен в крака отразява най-вече скелетните мускули, също така е възможно немускулните тъкани също да допринесат. Интересното е, че наличието и липсата на млечна мазнина, съчетана с мицеларен казеин, не забавя скоростта на протеиновата циркулираща аминокиселина или синтеза на миофибриларен протеин [20]. Освен това, съвместното приемане на въглехидрати с казеин забавя храносмилането и усвояването, но все още не оказва влияние върху нарастването на мускулния протеин в сравнение със състоянието само на протеини [21]. Изводът е, че потенциалът на придружаващите макронутриенти да променят скоростта на храносмилане не означава непременно промяна в анаболния ефект на протеиновото хранене - поне в случай на бавно смилаем протеин като казеин. Трябва да се направят повече сравнения на мазнини и/или въглехидрати с други протеини, профили на субектите и относителна близост до тренировката, преди да се направят окончателни заключения.

По-висок остър „анаболен таван“, отколкото се смяташе досега?

Съвсем наскоро Macnaughton et al. [22] използва рандомизиран, двойно-сляп, вътрешно-обективен дизайн, при който обучени на съпротива мъже участват в две проучвания, разделени от

Две седмици. По време на едно изпитване субектите получават 20 g суроватъчен протеин веднага след извършване на тренировка за общо съпротивление на тялото; по време на другото изпитване е установен същият протокол, но субектите са получили 40 g суроватъчен болус след обучение. Резултатите показаха, че степента на фракционна синтеза на миофибриларите е

20% по-висока от консумацията на 40 g в сравнение с условието от 20 g. Изследователите спекулират, че голямото количество мускулна маса, активирано от общия телесен RT, изисква по-голямо търсене на АА, което се задоволява от по-високата екзогенна консумация на протеини. Трябва да се отбележи, че констатациите на McNaughton et al. [22] са донякъде за разлика от предишната работа на Moore et al. не показва статистически значими разлики в MPS между осигуряването на доза от 20 g и 40 g суроватка при млади мъже след пристъп на удължаване на крака, въпреки че по-високата доза води до 11% по-голямо абсолютно увеличение [23]. Независимо дали разликите между приема са по-високи от

20 g на хранене са практически значими, остават спекулативни и вероятно зависят от целите на индивида.

Като се има предвид, че мускулното развитие е функция на динамичния баланс между MPS и разграждането на мускулния протеин (MPB), и двете променливи трябва да бъдат взети предвид при всяка дискусия относно дозировката на диетични протеини. Kim et al. [24] се опита да проучи тази тема, като предостави или 40 или 70 г телешки протеин, консумирани като част от смесено хранене на два отделни случая, разделени от

Надлъжни находки

Въпреки че обсъдените по-рано проучвания дават представа за това колко протеин тялото може да използва при дадено хранене, острите анаболни реакции не са непременно свързани с дългосрочни мускулни печалби [30]. На темата може да се отговори само чрез оценка на резултатите от надлъжни проучвания, които директно измерват промените в чистата маса с осигуряване на различни дози протеини, както и протеини с различна скорост на храносмилане/усвояване.

Wilborn и сътр. [31], не открива разлика в нарастването на чистата маса след 8 седмици добавки преди и след резистентност към упражнения или със суроватка или казеин. По подобен начин липсата на междугрупови разлики в печалбата на чиста маса е открита от Fabre et al. [32] при сравняване на следните съотношения на суроватка/казеин протеин, консумирани след упражнения: 100/0, 50/50, 20/80.

В 14-дневно проучване на възрастни жени, Arnal et al. [33] демонстрира, че осигуряването на по-голямата част от дневните протеини (79%) в едно хранене (импулсен модел) води до по-голямо задържане на маса без мазнини в сравнение с равномерно разпределен прием, разпределен между четири дневни хранения (модел на разпространение). Последващо проучване от същата лаборатория при млади жени съобщава за сходни ефекти на пулса спрямо моделите на разпространение на приема на протеини [34]. Комбинираните открития от тези проучвания показват, че мускулната маса не се влияе отрицателно от консумацията на по-голямата част от дневния протеин като голям болус. Нито едно от изследванията обаче не използва регламентирано обучение за съпротива, като по този начин ограничава обобщаемостта до лица, участващи в интензивни програми за упражнения.

Проучванията за ефектите от дозирането на протеини също могат да бъдат получени от проучвания за периодично гладуване (IF). Типичните IF протоколи изискват прием на ежедневни хранителни вещества, включително протеини, в тесен период от време - обикновено по-малко от 8 часа - последван от продължително бързо. Неотдавнашен систематичен преглед стигна до заключението, че IF има подобни ефекти върху обезмаслената маса в сравнение с протоколите за непрекъснато хранене [35]. Въпреки това изследванията, прегледани в анализа, обикновено включват неоптимални приема на протеини, консумирани като част от нискоенергийна диета без компонент на тренировка за устойчивост, което отново ограничава възможността за екстраполиране на резултатите на обучени за устойчивост индивиди.

За разлика от горните констатации, показващи неутрални до положителни ефекти от временно концентриран прием на храна, Arciero et al. [38] сравнява 3 диети: 2 диети с високо съдържание на протеини (35% от общата енергия), състоящи се от 3 (HP3) и 6 хранения/ден (HP6), и традиционен прием на протеини (15% от общата енергия), консумирани в 3 хранения/ден (TD3). По време на първоначалната 28-дневна евкалорична фаза HP3 и HP6 консумират протеин съответно 2,27 и 2,15 g/kg, докато TD3 консумира 0,9 g/kg. HP6 беше единствената група, която значително натрупа чиста маса. По време на следващата 28-дневна евкалорична фаза HP3 и HP6 консумират протеин съответно 1,71 и 1,65 g/kg, докато TD3 консумира 0,75 g/kg. HP6 запази печалбата си на чиста маса, надминавайки останалите 2 лечения в това отношение (HP всъщност показа значителна загуба на чиста маса в сравнение с контрола). Разминаването между последните констатации и тези в изпитванията IF/TRF остава да бъде примирено. Във всеки случай е забележително, че липсват сравнения в тази вена, специално насочени към целта за увеличаване на мускулите, по-специално хиперкалорични сравнения,.

Заключения

Трябва да се направи важно разграничение между остри предизвикателства с хранене, сравняващи различни количества протеини (включително серийни хранения в острата фаза след тренировка за устойчивост) и хронични хранения с сравнение на различни разпределения на протеини през деня, в продължение на няколко седмици или месеци. Надлъжните проучвания, изследващи телесния състав, не потвърждават последователно резултатите от остри изследвания, изследващи мускулния протеинов поток. Количественото определяне на максимално количество протеин на хранене, което може да се използва за мускулен анаболизъм, е предизвикателство, поради множество променливи, отворени за изследване. Може би най-изчерпателният синтез на открития в тази област е направен от Morton et al. [2], който стигна до заключението, че 0,4 g/kg/хранене би стимулирало оптимално MPS. Това се основава на добавянето на две стандартни отклонения към тяхната констатация, че 0,25 g/kg/хранене максимално стимулира MPS при млади мъже. В съответствие с тази хипотеза, Moore et al. [39] спомена предупреждението, че техните открития са оценени като средства за максимизиране на MPS и че дозиращите тавани могат да бъдат толкова високи, колкото

0,60 g/kg за някои възрастни мъже и

0,40 g/kg за някои по-млади мъже. Важно е, че тези оценки се основават на единственото осигуряване на бързо смилаем протеинов източник, който вероятно би увеличил потенциала за окисляване на АА, когато се консумира в по-големи болуси. Изглежда логично, че по-бавно действащият протеинов източник, особено когато се консумира в комбинация с други макронутриенти, би забавил абсорбцията и по този начин би увеличил използването на съставния АА. Практическите последици от това явление обаче остават спекулативни и съмнителни [21].