Tajming i raspodjela proteina na definiciji: Da li je raspored bitan?

Tokom kalorijskog deficita, ukupan dnevni unos proteina u kombinaciji s treningom s opterećenjem primarni je faktor očuvanja mišićne mase, dok specifična raspodjela proteina kroz obroke igra sekundarnu ulogu [1, 4, 13]. Studije akutnog metabolizma pokazuju da unos umjerenih doza proteina svaka 3 do 4 sata maksimizira prolazne stope sinteze mišićnih proteina (MPS) [4, 6]. Međutim, dugoročna randomizirana ispitivanja tokom kalorijske restrikcije pokazuju da, kada je ukupan dnevni unos proteina izjednačen, ravnomjerna raspodjela proteina kroz obroke ne čuva više čiste mišićne mase u odnosu na neravnomjerne obrasce ishrane [4].

Akutna sinteza proteina naspram dugoročnog očuvanja mišićne mase

U akutnim laboratorijskim uslovima, raspodjela proteina značajno utiče na kratkoročni promet mišićnih proteina. Unos proteina pokreće nagli porast MPS-a koji dostiže vrhunac i vraća se na početne vrijednosti unutar otprilike 2 sata [6]. Studije ishrane koje su procjenjivale kratkoročnu kinetiku pokazuju da ravnomjerna podjela dnevnog unosa proteina na više obroka povećava stope MPS-a tokom perioda od 13 do 24 sata za 19% do 25% u poređenju s neravnomjernom raspodjelom gdje se većina proteina unosi u jednom večernjem obroku [4]. Pored toga, ispitivanja učestalosti unosa nakon treninga ukazuju na to da konzumacija proteinske doze svaka 3 sata daje superiornije stope 12-satnog MPS-a u poređenju s unosom manjih doza svakih 1,5 sat ili velikih obroka u razmacima od 6 sati [6].

Uprkos ovim akutnim razlikama u prometu proteina, dugoročnije intervencije u hipokalorijskim uslovima pokazuju da raspodjela obroka ne diktira promjene u sastavu tijela [4]. U 16-sedmičnom randomiziranom ispitivanju na 41 odrasloj osobi s prekomjernom težinom, koje su izvodile trening s opterećenjem 3 dana sedmično u deficitu od 750 kcal/dan uz 90 g proteina dnevno (1,0 g/kg/dan), ravnomjerna raspodjela (30 g za doručak, 30 g za ručak, 30 g za večeru) donijela je identične rezultate kao i neravnomjerna raspodjela (10 g za doručak, 20 g za ručak, 60 g za večeru) [4]. Obje grupe su izgubile istu količinu ukupne čiste tjelesne mase (-1,0 kg), apendikularne čiste mase (-0,7 kg), ukupne masne mase (-6,9 kg) i podjednako su očuvale površinu poprečnog presjeka mišića natkoljenice [4].

Kada je dnevni unos proteina umjeren ili nizak (0,8 do 1,3 g/kg/dan), konzumacija barem jednog obroka koji dostiže prag neophodan za stimulaciju MPS-a čini se dovoljnom za cjelokupno zdravlje skeletnih mišića, zbog čega je teško razdvojiti efekte raspodjele od ukupnog dnevnog unosa [2]. Zapravo, ako je ukupan dnevni unos proteina nizak (<0,80 g/kg/dan), ravnomjerno raspoređivanje unosa na više obroka stvara rizik da svaki obrok ostane ispod minimalnog anaboličkog praga potrebnog za pokretanje MPS-a [2].

Doziranje proteina po obroku i anabolički pragovi

Kod zdravih mladih odraslih osoba, postprandijalni MPS dostiže gotovo maksimalni plato pri izolovanoj dozi proteina od približno 0,24 do 0,31 g/kg tjelesne mase po obroku (otprilike 20 g visokokvalitetnih proteina) [6, 16, 21]. Iznad ovog unosa, miofibrilarni MPS nakon treninga prati krivu opadajućih prinosa, a višak aminokiselina prolazi kroz ireverzibilnu oksidaciju leucina i ureagenezu umjesto da se ugradi u skeletne mišiće [16, 21]. Udvostručavanje doze od 20 g brzo probavljivih proteina na 40 g generalno donosi samo skroman dodatni porast sintetičkog odgovora od 10% do 20% [18].

Međutim, koncept strogog anaboličkog plafona po obroku mijenja se pod uticajem trenažnog stimulusa i dinamike probave proteina [19]. Nakon treninga s opterećenjem za cijelo tijelo, koji uključuje veliku mišićnu masu, doza od 40 g proteina sirutke (whey) izazvala je približno 20% višu frakcijsku stopu miofibrilarne sinteze u odnosu na dozu od 20 g kod utreniranih mladih muškaraca [19]. Dodatno, brzine probave značajno variraju ovisno o matrici hrane: brzo apsorbirajući whey čisti se brzinom od približno 10 g po satu, dok se cjeloviti izvori hrane poput kuhanih jaja probavljaju brzinom od približno 3 g po satu (pri čemu je potrebno i do 7 sati za potpunu apsorpciju doze od 20 g), osiguravajući dugotrajno oslobađanje aminokiselina u cirkulaciju [19]. Prilikom dužih perioda bez hrane, kao što je noćni san (≥6 sati), preporučuje se unos ≥40 g sporo probavljivih proteina radi održavanja povišenog MPS-a [18].

Za kreiranje praktičnog dnevnog okvira koji uzima u obzir ove dinamike, dokazi podržavaju ciljanje 0,40 g/kg/obrok kroz najmanje četiri obroka kako bi se postigao osnovni cilj od 1,6 g/kg/dan, ili do 0,55 g/kg/obrok kroz četiri obroka za postizanje viših ciljeva od 2,2 g/kg/dan [19].

Anabolička rezistencija povezana sa starenjem i potrebe za leucinom

Starost značajno mijenja prag proteina po obroku koji je potreban za stimulaciju MPS-a [7, 9, 21]. Dok mlađe odrasle osobe (~22 godine) mogu zasititi sintezu mišićnih proteina s približno 2 g leucina po obroku (~0,25 g proteina/kg), starijim osobama (~71 godina) potrebno je približno 3 g leucina (~0,40 g proteina/kg)—što je za 50% do 60% veća potreba po obroku [9]. Ovaj oslabljeni sintetički odgovor, nazvan anabolička rezistencija, također se primjećuje u stanjima nekorištenja mišića, pretilosti i sistemskih bolesti [21].

Kliničke smjernice za starije osobe preporučuju konzumaciju 25 do 30 g proteina uz 3 g leucina u svakom od tri dnevna obroka kako bi se spriječila sarkopenija i kompenzirala smanjena osjetljivost na postprandijalnu hiperaminoacidemiju [7]. Sistematski pregledi pokazuju da je koncept „leucinskog okidača“ najizraženiji kod starije populacije i pri korištenju izolovanih izvora proteina [8]. Na primjer, kod starijih žena, unos 15 g mliječnih proteina obogaćenih sa 4,2 g leucina povećao je MPS za 53% iznad početnih vrijednosti, u poređenju sa samo 13% porasta kod izonitrogene proteinske mješavine koja je sadržavala 1,3 g leucina [9]. Slično tome, dodavanje 2,5 g leucina micelarnom kazeinu kod starijih muškaraca gotovo je udvostručilo akutne stope postprandijalnog MPS-a u poređenju sa samim kazeinom [9].

Ukupni dnevni unos proteina i trening u kalorijskom deficitu

Tokom hipokalorijske dijete, očuvanje mišićnog tkiva postaje fiziološki izazov [13, 21]. Razgradnja mišićnih proteina raste tokom oporavka nakon treninga, ali neto mišićni balans pretežno je diktiran fluktuacijama u MPS-u, koji je potisnut tokom energetskog deficita [21]. Gubitak čiste mišićne mase čini otprilike 24% ukupne tjelesne mase izgubljene intervencijama koje se baziraju samo na dijeti, ali taj udio pada na 11% kada se restrikcija kalorija kombinuje s treningom [13]. Čak i kod sportista koji treniraju s opterećenjem, gubitak mišićnog tkiva može dostići i do ~43% ukupne izgubljene mase ukoliko su trenažni stimulus i nutritivna podrška neadekvatni [13].

Kako bi se maksimiziralo očuvanje mišića tokom kalorijske restrikcije, sportistima je obično potreban dnevni unos proteina u rasponu od 1,6 do 2,4 g/kg/dan, dok u određenim okolnostima preporuke dosežu i 2,4 do 2,7 g/kg/dan [20]. U 4-sedmičnom ispitivanju na mladim muškarcima koji su bili u teškom kalorijskom deficitu od 40% uz visokovolumenski trening s opterećenjem i sprinterski intervalni trening 6 dana sedmično, učesnici koji su unosili 2,4 g/kg/dan dobili su 1,2 kg čiste mase uz gubitak 4,8 kg masti [15]. Nasuprot tome, učesnici koji su konzumirali 1,2 g/kg/dan očuvali su svoju čistu masu (promjena od 0,0 kg) i izgubili 3,5 kg masti, pri čemu su obje grupe ostvarile uporedive dobitke u snazi [15].

Mehanička tenzija ostaje najsnažniji stimulus za očuvanje mišića tokom deficita [13, 14]. Trening s opterećenjem podiže MPS tokom 24 do 48 sati nakon vježbanja [14]. Sistematski pregledi potvrđuju da visokovolumenski programi treninga s opterećenjem (≥10 serija po mišićnoj grupi sedmično), koji progresivno preopterećuju volumen tokom vremena, pouzdano sprečavaju gubitak čiste mase tokom kalorijske restrikcije, pri čemu žene pokazuju blago bolje očuvanje čiste mase u poređenju s muškarcima [13].

Praktične preporuke

1. Dajte prioritet ukupnom dnevnom unosu proteina: Tokom faze gubitka masnog tkiva osigurajte ukupan dnevni unos između 1,6 i 2,4 g/kg/dan kako biste zaštitili skeletnu mišićnu masu [1, 15, 20].
2. Ciljajte pragove unosa po obroku: Nastojte unositi najmanje 0,25 do 0,40 g/kg (ili 20 do 40 g visokokvalitetnih proteina) po obroku kako biste premašili prag leucina potreban za stimulaciju MPS-a [6, 16, 19]. Starije odrasle osobe trebale bi ciljati gornju granicu ovog raspona (~0,40 g/kg ili ~3 g leucina po obroku) kako bi savladale anaboličku rezistenciju [7, 9].
3. Rasporedite unos na 3 do 4 obroka: Raspoređivanje unosa proteina na 3 do 4 obroka svaka 3 do 4 sata pruža praktičnu strukturu za ispunjavanje visokih dnevnih ciljeva i optimizaciju akutnih stopa MPS-a, iako manja odstupanja u raspodjeli neće ugroziti očuvanje mišića pod uslovom da su ukupan dnevni unos i volumen treninga održani [4, 6, 19].
4. Održavajte progresivni volumen treninga: Izvodite strukturirani trening s opterećenjem uz adekvatan volumen (≥10 serija po mišićnoj grupi sedmično) kako biste osigurali mehanički signal neophodan za očuvanje čiste mase tokom energetskog deficita [13, 14].