Raspored proteina na definiciji: Koliko je bitna raspodjela po obrocima?

Teoretska osnova za raspodjelu proteina

Optimizacija tjelesne kompozicije tokom energetskog deficita zahtijeva minimiziranje gubitka skeletnih mišića uz maksimiziranje oksidacije masnog tkiva. U hipokalorijskim uslovima, bazalne stope sinteze mišićnih proteina (MPS) opadaju; na primjer, kratkoročna kalorijska restrikcija (30 kcal/kg nemasne mase/dan) smanjuje postapsorptivnu miofibrilarnu sintezu proteina za približno 27% kod odraslih osoba koje treniraju s opterećenjem [10].

Budući da stimulacija MPS-a pokazuje saturabilnu krivulju doza-odgovor po pojedinačnom obroku [1], standardni teorijski model pretpostavlja da bi ravnomjerna raspodjela ukupnog dnevnog unosa proteina kroz više međusobno odvojenih obroka (svaka 3 do 4 sata) trebala maksimizirati kumulativnu 24-satnu frakcijsku stopu sinteze (FSR) [8, 13]. Prema ovom modelu raspoređivanja, konzumacija proteina u zasebnim dozama trebala bi prevazići ograničeno trajanje postprandijalne anaboličke signalizacije od 2 do 3 sata i refraktorni period zasićenja mišića („muscle-full“) [8]. Suprotno tome, neravnomjeran obrazac unosa—karakteriziran marginalnim dozama proteina u ranijim obrocima i pojedinačnom, disproporcionalno velikom dozom za večeru—teorijski dovodi do gubitka viška aminokiselina putem oksidativnih puteva, uz izostanak stimulacije MPS-a tokom ranijih prilika za hranjenje [1, 8].

Međutim, interakcija između energetskog deficita, treninga s opterećenjem i raspodjele proteina po obrocima predstavlja znatno složeniju fiziološku sliku nego što to sugerira akutna kinetika trasera u stanju energetske ravnoteže [9, P1].

Pragovi doza po obroku i anabolička signalizacija

Kod mlađih odraslih osoba u energetskoj ravnoteži, MPS nakon treninga maksimalno se stimulira pojedinačnim dozama proteina od otprilike 0,25 do 0,30 g/kg, ili 20 do 25 g visokokvalitetnog, intaktnog proteina bogatog leucinom [9, 11, 13]. Nasuprot tome, starije odrasle osobe pokazuju anaboličku rezistenciju, što zahtijeva pojedinačne doze koje sadrže najmanje 2,8 g leucina (otprilike 30 do 40 g proteina, ili >0,40 g/kg) kako bi se pokrenula fosforilacija mTORC1 i eukariotskog faktora inicijacije (eIF4) i postigao ekvivalentan sintetički odgovor [4, 8, 9].

U kataboličkim stanjima, kao što su gubitak tjelesne mase ili period nakon noćnog gladovanja, sastav obroka postaje posebno važan [8]. Kombinovanje akutnog treninga s opterećenjem sa unosom proteina sirutke (whey) nakon treninga (15 g do 30 g) poništava snižene stope sinteze tokom energetskog deficita, povećavajući miofibrilarni MPS za 16% do 34% iznad nivoa mirovanja u energetskoj ravnoteži i izazivajući 2 do 7 puta veće povećanje fosforilacije p70 S6K (Thr 389) [10].

Ipak, tačna tačka zasićenja skeletnih mišića tokom energetskog deficita ostaje nijansirana [9]. Pod teškim kataboličkim deficitima (40% do 54% kalorijske restrikcije; −1766 do −3313 kcal/dan), konvencionalne doze od 20 do 25 g proteina sirutke ne uspijevaju snažno aktivirati anaboličke signalne puteve niti očuvati nemasnu tjelesnu masu, jer se apsorbovane aminokiseline preusmjeravaju na promet proteina u cijelom tijelu, glukoneogenezu i oksidativne puteve za proizvodnju energije [9]. Nadalje, treninzi s opterećenjem za cijelo tijelo koji uključuju značajnu aktivnu mišićnu masu podižu prag zasićenja po obroku: unos 40 g proteina sirutke stimulira MPS znatno više od 20 g nakon treninga za cijelo tijelo, bez obzira na to da li je nemasna tjelesna masa sportiste visoka (≥70 kg) ili niska (≤65 kg) [11].

Longitudinalni dokazi: Ravnomjerna naspram neravnomjerne raspodjele

Uprkos mehanističkom obrazloženju za uravnoteženu raspodjelu proteina, longitudinalne intervencije koje procjenjuju očuvanje mišićne mase tokom restrikcije energije pokazuju da raspored unosa tokom dana ne mijenja značajno ishode tjelesne kompozicije kada su ukupan dnevni unos proteina i trening s opterećenjem kontrolisani [3, 6, P1, P2].

U 16-sedmičnom randomiziranom kontrolisanom ispitivanju (NCT02066948) na odraslim osobama s prekomjernom težinom koje su provodile strukturirani trening s opterećenjem (3 dana sedmično) uz energetski deficit od 750 kcal/dan i unosile 90 g/dan proteina (~1,0 g/kg/dan), istraživači su direktno uporedili dva rasporeda distribucije [3, 6]:

• Ravnomjerna raspodjela: 30 g doručak, 30 g ručak, 30 g večera ($n=21$)
• Neravnomjerna raspodjela: 10 g doručak, 20 g ručak, 60 g večera ($n=20$)

Na kraju 16 sedmica, obje grupe su postigle identično smanjenje ukupne tjelesne mase ($-7,9\pm 0,6$ kg) i ukupne tjelesne masne mase ($-6,9\pm 0,5$ kg) [3, 6]. Gubitak ukupne nemasne mase također je bio identičan između grupa ($-1,0\pm 0,2$ kg) [3, 6]. Direktno oslikavanje regionalne muskulature pokazalo je da je površina poprečnog presjeka mišića srednjeg dijela natkoljenice očuvana ($0\pm 1{\text{ cm}}^2$), dok se površina mišića lista promijenila podjednako ($-3\pm 1{\text{ cm}}^2$) u oba obrasca [3, 6].

Ovi nalazi su u skladu sa studijama trasera u starijoj populaciji koje su ispitivale obrasce dnevne raspodjele. U randomiziranom kontrolisanom ispitivanju (NCT03870425) kod starijih odraslih osoba, ravnomjerna naspram neravnomjerne raspodjele proteina kroz 3 obroka nije proizvela značajne razlike u 24-satnim frakcijskim stopama sinteze mišićnih proteina (FSR: $2,16\pm 0,13\%/\text{dan}$ za ravnomjernu naspram $2,23\pm 0,09\%/\text{dan}$ za neravnomjernu, $p=0,647$) niti u ugradnji trasera u mišićno tkivo ($p=0,306$) [4]. Iako su pojedini akutni podaci od Mamerow et al. uočili više frakcijske stope sinteze uz ravnomjernu raspodjelu, višestruke metaboličke studije koje su proveli Kim et al. nisu pronašle razlike u 24-satnoj kinetici proteina između ravnomjerne i neravnomjerne alokacije [4].

Uloga ukupnog dnevnog unosa i pragova obroka

Zašto raspodjela unutar dana ne uspijeva proizvesti različit ishod tokom dugotrajnih faza dijete? Primarna determinanta očuvanja nemasne mase jeste postizanje adekvatnog ukupnog dnevnog unosa proteina u kombinaciji s dovoljnim stimulansom od treninga s opterećenjem [1, 10, P1, P2].

Kada ukupan dnevni unos spada u tipične umjerene raspona (0,8 do 1,3 g/kg/dan), konzumiranje barem jednog dnevnog obroka koji prelazi saturabilni anabolički prag dovoljno je za stimulaciju MPS-a i podršku zdravlju skeletnih mišića, bez obzira na to kako je preostali protein raspoređen tokom dana [1]. Zapravo, vještačko forsiranje strogo uravnotežene raspodjele pri niskom ili marginalnom ukupnom dnevnom unosu (<0,80 g/kg/dan) može toliko razrijediti doze proteina po obroku da nijedan obrok ne dostigne prag leucina potreban za aktivaciju mTORC1 signalizacije [1, 8]. U takvim uslovima, neuravnotežen obrazac koji osigurava barem jednu snažnu dozu može biti fiziološki povoljniji od višestrukih obroka ispod praga [1].

Osim stimulacije MPS-a, veće doze proteina koje prelaze prag sintetičkog zasićenja i dalje ispoljavaju sistemske antikataboličke efekte: višak aminokiselina suprimira razgradnju proteina u cijelom tijelu, doprinoseći neto pozitivnom balansu proteina u cijelom tijelu tokom 24 sata [1].

Praktične preporuke za sportiste

Za sportiste i pojedince koji treniraju s opterećenjem u hipokalorijskim fazama, ukupan dnevni unos proteina i apsolutna adekvatnost po obroku imaju prednost nad strogim intervalima raspodjele [1, 13, P1, P2]:

1. Uspostavite adekvatan ukupan dnevni unos: Održavajte ukupan dnevni unos od 1,4 do 2,0 g/kg/day tokom standardnih deficita radi očuvanja nemasne mase [13, P1]. Unosi veći od 3,0 g/kg/day mogu pružiti dodatnu korist za gubitak masne mase i sitost kod vitkih osoba koje treniraju s opterećenjem tokom teške energetske restrikcije [13].
2. Ciljajte pragove leucina po obroku: Pobrinite se da primarni obroci osiguraju 0,25 do 0,40 g/kg (ili 20 do 40 g visokokvalitetnog intaktnog proteina) koji sadrže 700 do 3000 mg leucina [4, 13]. Kada se izvodi trening s opterećenjem za cijelo tijelo, doze do 40 g proteina sirutke maksimiziraju akutni sintetički odgovor [11].
3. Iskoristite strateški raspored obroka: Iako se učestalost obroka može prilagoditi individualnom rasporedu i preferencijama sitosti, raspodjela proteina kroz 3 do 4 obroka u razmaku od 3 do 4 sata ostaje efikasan praktičan pristup za dostizanje dnevnih ciljeva bez unosa pretjerano velikih pojedinačnih doza [13, P3].
4. Razmotrite unos prije spavanja: Unos 30 do 40 g sporo probavljivog proteina (kao što je kazein) prije spavanja podiže noćni MPS i brzinu metabolizma bez narušavanja lipolize [13].
5. Uravnotežite međuodnos makronutrijenata: U kontekstu sportova izdržljivosti, raspodjela proteina ne bi trebala istisnuti neophodno obnavljanje ugljikohidrata; pretjeran unos proteina (npr. 3,3 g/kg/day) na štetu dostupnosti ugljikohidrata može narušiti performanse na hronometarskim testovima visokog intenziteta [13].