Разпределение на протеина при изчистване: Има ли значение честотата на храненията?

Теоретичните основания за разпределението на протеина

Оптимизирането на телесния състав по време на енергиен дефицит изисква минимизиране на загубата на скелетна мускулатура и максимално окисление на мастната тъкан. При хипокалорични условия базовите нива на мускулен протеинов синтез (MPS) спадат; например краткосрочното калорийно ограничение (30 kcal/kg маса без мазнини/ден) намалява пост-абсорбтивния миофибриларен протеинов синтез с приблизително 27% при трениращи с тежести възрастни [10].

Тъй като стимулацията на MPS показва крива на насищане зависима от дозата за единичен прием [1], стандартният теоретичен модел предполага, че равномерното разпределение на общия дневен протеин между няколко междинни хранения (на всеки 3 до 4 часа) би трябвало да максимизира кумулативната 24-часова фракционна скорост на синтез (FSR) [8, 13]. Според този темпови модел се смята, че консумирането на протеин на отделни порции преодолява ограничената 2- до 3-часова продължителност на постпрандиалния анаболен сигналинг и рефрактерния период на „мускулно насищане“ (muscle-full) [8]. Обратно, неравномерният модел на прием — характеризиращ се с минимални дози протеин при ранните хранения и единична, непропорционално голяма доза на вечеря — се предполага, че води до разход на излишните аминокиселини чрез оксидативни пътища, като същевременно не успява да стимулира MPS по време на по-ранните хранения [1, 8].

Въпреки това взаимодействието между енергийния дефицит, силовите тренировки и разпределението на протеина от хранене на хранене представя по-сложна физиологична картина, отколкото предполага острата кинетика с белязани изотопи при енергиен баланс [9, P1].

Прагови дози за едно хранене и анаболен сигналинг

При млади възрастни в енергиен баланс, MPS след тренировка се стимулира максимално от дози протеин в едно хранене от приблизително 0,25 до 0,30 g/kg, или 20 до 25 g висококачествен цялостен протеин, богат на левцин [9, 11, 13]. За разлика от тях, по-възрастните индивиди проявяват анаболна резистентност, изискваща единични дози, съдържащи поне 2,8 g левцин (приблизително 30 до 40 g протеин или >0,40 g/kg), за да се задейства фосфорилирането на mTORC1 и еукариотния инициаторен фактор (eIF4) и да се предизвика еквивалентен синтетичен отговор [4, 8, 9].

При катаболни състояния като редукция на теглото или след гладуване през нощта, съставът на храненето става особено важен [8]. Комбинирането на силова тренировка с прием на суроватъчен протеин след тренировка (15 g до 30 g) възстановява понижените нива на синтез по време на енергиен дефицит, увеличавайки миофибриларния MPS с 16% до 34% над нивата в покой при енергиен баланс и предизвиквайки 2- до 7-кратно увеличение на фосфорилирането на p70 S6K (Thr 389) [10].

Въпреки това точната точка на насищане на скелетната мускулатура по време на енергиен дефицит остава комплексна [9]. При тежък катаболен дефицит (40% до 54% калорийно ограничение; −1766 до −3313 kcal/ден), конвенционалните дози от 20 до 25 g суроватъчен протеин не успяват да активират стабилно анаболните сигнални пътища или да предпазят чистата телесна маса, тъй като абсорбираните аминокиселини се пренасочват към общия протеинов обмен в тялото, глюконеогенезата и оксидативните пътища за производство на енергия [9]. Освен това силовите тренировки за цялото тяло, включващи значителна активна мускулна маса, повишават прага на насищане за едно хранене: приемът на 40 g суроватъчен протеин стимулира MPS значително повече от 20 g след тренировка за цялото тяло, независимо дали чистата телесна маса на атлета е висока (≥70 kg) или ниска (≤65 kg) [11].

Лонгитудинални доказателства: Равномерно срещу неравномерно разпределение

Въпреки механистичната обосновка за балансирано разпределение на протеина, лонгитудиналните интервенции, оценяващи съхраняването на мускулната маса по време на енергийно ограничение, показват, че разпределението на приемите през деня не променя съществено крайните резултати за телесния състав, когато общият дневен прием на протеин и силовите тренировки са контролирани [3, 6, P1, P2].

В 16-седмично рандомизирано контролирано изпитване (NCT02066948) при възрастни с наднормено тегло, изпълняващи структурирани силови тренировки (3 дни/седмица) на фона на енергиен дефицит от 750 kcal/ден и приемащи 90 g/ден протеин (~1,0 g/kg/ден), изследователите сравняват директно две схеми на разпределение [3, 6]:

• Равномерно разпределение: 30 g закуска, 30 g обяд, 30 g вечеря ($n=21$)
• Неравномерно разпределение: 10 g закуска, 20 g обяд, 60 g вечеря ($n=20$)

В края на 16-те седмици и двете групи постигат идентично намаление на общата телесна маса ($-7,9\pm 0,6$ kg) и общата мастна маса ($-6,9\pm 0,5$ kg) [3, 6]. Загубата на чиста телесна маса също е идентична между групите ($-1,0\pm 0,2$ kg) [3, 6]. Директните образни изследвания на регионалната мускулатура показват, че напречното сечение на мускулите на бедрото е запазено ($0\pm 1{\text{ cm}}^2$), а площта на мускулите на подбедрицата се променя еквивалентно ($-3\pm 1{\text{ cm}}^2$) и при двата модела [3, 6].

Тези констатации съвпадат с проучвания с белязани изотопи при по-възрастни популации, изследващи ежедневните модели на разпределение. В рандомизирано контролирано изпитване (NCT03870425) при по-възрастни лица, равномерното срещу неравномерното 3-кратно разпределение на протеина не показва значими разлики в 24-часовата фракционна скорост на мускулен протеинов синтез (FSR: $2,16\pm 0,13\%/\text{ден}$ за равномерно спрямо $2,23\pm 0,09\%/\text{ден}$ за неравномерно, $p=0,647$) или във включването на белязания изотоп в мускулната тъкан ($p=0,306$) [4]. Въпреки че някои остри данни от Mamerow et al. отчитат по-високи фракционни скорости на синтез при равномерно разпределение, множество метаболитни проучвания на Kim et al. не откриват разлики в 24-часовата протеинова кинетика между равномерното и неравномерното разпределение [4].

Ролята на дневния общ прием и праговите стойности за хранене

Защо разпределението през деня не успява да доведе до различен резултат по време на продължителни фази на диета? Основният определящ фактор за съхраняването на чистата маса е постигането на адекватен общ дневен прием на протеин в комбинация с достатъчен стимул от силови тренировки [1, 10, P1, P2].

Когато общият дневен прием попада в типичните умерени граници (0,8 до 1,3 g/kg/ден), консумирането на поне едно хранене за деня, което надвишава анаболния праг на насищане, е достатъчно за стимулиране на MPS и поддържане на здравето на скелетната мускулатура, независимо как е разпределен останалият протеин през деня [1]. Всъщност, изкуственото налагане на строго балансирано разпределение при нисък или граничен общ дневен прием (<0,80 g/kg/ден) може да разреди протеиновите дози за отделните хранения до такава степен, че нито едно от тях да не достигне прага на левцин, необходим за активиране на mTORC1 сигналинга [1, 8]. При такива условия небалансираният модел, осигуряващ поне една солидна доза, може да бъде физиологично по-изгоден от множество хранения под праговата стойност [1].

Отвъд стимулирането на MPS, по-големите протеинови дози, надвишаващи прага на синтетично насищане, продължават да оказват системни антикатаболни ефекти: излишните аминокиселини потискат разграждането на протеини в цялото тяло, допринасяйки за нетен положителен протеинов баланс в рамките на 24 часа [1].

Практически препоръки за атлети

За атлети и трениращи с тежести в хипокалорични фази, общият дневен прием на протеин и абсолютната адекватност на всяко хранене имат предимство пред строгите интервали на разпределение [1, 13, P1, P2]:

1. Осигурете адекватен общ дневен прием: Поддържайте общ дневен прием от 1,4 до 2,0 g/kg/ден по време на стандартен дефицит, за да запазите чистата маса [13, P1]. Прием над 3,0 g/kg/ден може да предложи допълнителна полза за загубата на мазнини и ситостта при атлети с нисък процент мазнини, подложени на тежко енергийно ограничение [13].
2. Целете се в праговите стойности за левцин на хранене: Уверете се, че основните хранения осигуряват 0,25 до 0,40 g/kg (или 20 до 40 g висококачествен цялостен протеин), съдържащи 700 до 3000 mg левцин [4, 13]. Когато се провежда силова тренировка за цялото тяло, дози до 40 g суроватъчен протеин максимизират острия синтетичен отговор [11].
3. Използвайте стратегически тайминг на храненията: Въпреки че честотата на храненията може да бъде адаптирана към индивидуалния график и предпочитанията за ситост, разпределянето на протеина в 3 до 4 хранения на интервали от 3 до 4 часа остава ефективен практически подход за достигане на дневните цели без прием на прекомерно големи единични порции [13, P3].
4. Обмислете прием преди сън: Приемът на 30 до 40 g бавноусвоим протеин (като казеин) преди сън повишава нощния MPS и скоростта на метаболизма, без да нарушава липолизата [13].
5. Балансирайте макронутриентните компромиси: При спортове за издръжливост разпределението на протеина не трябва да измества необходимото възстановяване на въглехидратите; прекомерният прием на протеин (напр. 3,3 g/kg/ден) за сметка на наличността на въглехидрати може да влоши представянето при високоинтензивни натоварвания [13].