Časování bílkovin v dietě: Záleží na rozložení do jednotlivých jídel?

Teoretické zdůvodnění rozložení bílkovin

Optimalizace tělesného složení během energetického deficitu vyžaduje minimalizaci ztrát kosterního svalstva při současné maximalizaci oxidace tukové tkáně. V hypokalorických podmínkách bazální míra syntézy svalových bílkovin (MPS) klesá; například krátkodobá kalorická restrikce (30 kcal/kg beztukové hmoty/den) snižuje postabsorpční myofibrilární syntézu bílkovin přibližně o 27 % u silově trénovaných dospělých [10].

Protože stimulace MPS vykazuje saturovatelnou křivku závislosti dávky a odpovědi na jednu porci jídla [1], standardní teoretický model předpokládá, že rovnoměrné rozložení celkového denního příjmu bílkovin do více mezilehlých jídel (každé 3 až 4 hodiny) by mělo maximalizovat kumulativní 24hodinovou frakční míru syntézy (FSR) [8, 13]. V tomto modelu časování má konzumace bílkovin v oddělených dávkách překonat konečné 2- až 3hodinové trvání postprandiální anabolické signalizace a refrakterní periodu označovanou jako „muscle-full“ efekt [8]. Naopak nerovnoměrný vzorec příjmu – charakterizovaný marginálními dávkami bílkovin v dřívějších jídlech a jednou neúměrně velkou dávkou při večeři – by podle této hypotézy vedl k plýtvání nadbytečnými aminokyselinami prostřednictvím oxidačních drah, aniž by došlo ke stimulaci MPS během dřívějších příležitostí ke krmení [1, 8].

Interakce mezi energetickým deficitem, silovým cvičením a rozložením bílkovin mezi jednotlivými jídly však představuje komplexnější fyziologický obraz, než naznačuje akutní kinetika tracerů v energetické rovnováze [9, P1].

Dávkové prahy v jednotlivých jídlech a anabolická signalizace

U mladých dospělých v energetické rovnováze je potréninková MPS maximálně stimulována dávkami bílkovin v jednom jídle o velikosti zhruba 0,25 až 0,30 g/kg, což odpovídá 20 až 25 g vysoce kvalitních, na leucin bohatých intaktních bílkovin [9, 11, 13]. Naproti tomu starší dospělí vykazují anabolickou rezistenci a k vyvolání fosforylace mTORC1 a eukaryotického iniciačního faktoru (eIF4) a dosažení ekvivalentní syntetické odpovědi potřebují jednotlivé dávky obsahující alespoň 2,8 g leucinu (přibližně 30 až 40 g bílkovin, neboli >0,40 g/kg) [4, 8, 9].

V katabolických stavech, jako je redukce hmotnosti nebo stav po nočním lačnění, nabývá složení jídla na zvláštním významu [8]. Kombinace akutního silového cvičení s potréninkovým příjmem syrovátkového proteinu (15 g až 30 g) obnovuje sníženou míru syntézy během energetického deficitu, zvyšuje myofibrilární MPS o 16 % až 34 % nad klidové hodnoty v energetické rovnováze a vyvolává 2- až 7násobné zvýšení fosforylace p70 S6K (Thr 389) [10].

Přesný bod nasycení kosterního svalu během energetického deficitu však zůstává nuancovaný [9]. Při těžkých katabolických deficitech (40% až 54% kalorická restrikce; −1766 až −3313 kcal/den) běžné dávky 20 až 25 g syrovátkového proteinu nedokážou robustně aktivovat anabolické signální dráhy ani šetřit beztukovou tělesnou hmotu, protože vstřebané aminokyseliny jsou přesměrovány do celotělového obratu bílkovin, glukoneogeneze a energetických oxidačních drah [9]. Kromě toho silový trénink celého těla, který zapojuje značné množství aktivní svalové hmoty, zvyšuje saturovatelný práh na jedno jídlo: požití 40 g syrovátkového proteinu stimuluje MPS po tréninku celého těla významně více než 20 g, bez ohledu na to, zda je beztuková tělesná hmotnost sportovce vysoká (≥70 kg) nebo nízká (≤65 kg) [11].

Longitudinální důkazy: Rovnoměrné vs. nerovnoměrné rozložení

Navzdory mechanistickému zdůvodnění vyváženého rozložení bílkovin longitudinální intervence hodnotící udržení svalové hmoty během energetické restrikce ukazují, že časování v rámci dne významně nemění výsledky tělesného složení, pokud je kontrolován celkový denní příjem bílkovin a silový trénink [3, 6, P1, P2].

V 16týdenní randomizované kontrolované studii (NCT02066948) u dospělých s nadváhou provádějících strukturovaný silový trénink (3 dny/týden) při energetickém deficitu 750 kcal/den a konzumaci 90 g bílkovin denně (~1,0 g/kg/den) vědci přímo porovnávali dva režimy distribuce [3, 6]:

• Rovnoměrné rozložení: 30 g snídaně, 30 g oběd, 30 g večeře ($n=21$)
• Nerovnoměrné rozložení: 10 g snídaně, 20 g oběd, 60 g večeře ($n=20$)

Na konci 16 týdnů dosáhly obě skupiny identického snížení celkové tělesné hmotnosti ($-7,9\pm 0,6$ kg) i celkové tukové hmoty ($-6,9\pm 0,5$ kg) [3, 6]. Úbytek beztukové hmoty byl mezi skupinami rovněž identický ($-1,0\pm 0,2$ kg) [3, 6]. Přímé zobrazovací metody regionálního svalstva ukázaly, že průřez svalu ve střední části stehna byl zachován ($0\pm 1{\text{ cm}}^2$) a plocha svalstva lýtka se změnila u obou vzorců ekvivalentně ($-3\pm 1{\text{ cm}}^2$) [3, 6].

Tato zjištění jsou v souladu se studiemi využívajícími tracery u starší populace, které zkoumaly vzorce denního rozložení. V randomizované kontrolované studii (NCT03870425) u starších dospělých nepřineslo rovnoměrné oproti nerovnoměrnému rozložení bílkovin do 3 jídel žádné významné rozdíly v 24hodinové frakční míře syntézy svalových bílkovin (FSR: $2,16\pm 0,13\%\text{/den}$ pro rovnoměrné vs. $2,23\pm 0,09\%\text{/den}$ pro nerovnoměrné, $p=0,647$) ani v inkorporaci traceru do svalové tkáně ($p=0,306$) [4]. Zatímco některé akutní údaje z práce Mamerowa et al. zaznamenaly vyšší frakční míru syntézy při rovnoměrném rozložení, vícero metabolických studií Kima et al. nezjistilo žádné rozdíly v 24hodinové kinetice bílkovin mezi rovnoměrnou a nerovnoměrnou alokací [4].

Význam celkového denního příjmu a prahových hodnot jídel

Proč rozložení v rámci dne nevede během dlouhodobých dietních fází k rozdílným výsledkům? Primárním determinantem zachování beztukové hmoty je dosažení adekvátního celkového denního příjmu bílkovin v kombinaci s dostatečným stimulem ze silového tréninku [1, 10, P1, P2].

Pokud se celkový denní příjem pohybuje v typickém mírném rozmezí (0,8 až 1,3 g/kg/den), je konzumace alespoň jednoho denního jídla, které překročí saturovatelný anabolický práh, dostatečná ke stimulaci MPS a podpoře zdraví kosterního svalstva bez ohledu na to, jak jsou zbývající bílkoviny rozloženy během dne [1]. Umělé vynucování přísně vyvážené distribuce při nízkém nebo hraničním celkovém denním příjmu (<0,80 g/kg/den) může ve skutečnosti dávky bílkovin v jednotlivých jídlech rozmělnit natolik, že žádné z jídel nedosáhne prahové hodnoty leucinu potřebné k aktivaci signalizace mTORC1 [1, 8]. Za takových podmínek může být nevyvážený vzorec, který poskytuje alespoň jednu robustní dávku, fyziologicky výhodnější než vícero podlimitních krmení [1].

Kromě stimulace MPS mají větší dávky bílkovin přesahující práh syntetické saturace i nadále systémové antikatabolické účinky: nadbytek aminokyselin potlačuje celotělový rozpad bílkovin, což přispívá k čisté pozitivní celotělové bilanci bílkovin během 24 hodin [1].

Praktická doporučení pro sportovce

U sportovců a silově trénovaných jedinců procházejících hypokalorickými fázemi má celkový denní příjem bílkovin a absolutní adekvátnost jednotlivých jídel přednost před rigidními intervaly distribuce [1, 13, P1, P2]:

1. Zajistěte adekvátní celkový denní příjem: Během standardních deficitů udržujte celkový denní příjem na úrovni 1,4 až 2,0 g/kg/den pro zachování beztukové hmoty [13, P1]. Příjem přesahující 3,0 g/kg/den může nabídnout další přínos pro redukci tukové hmoty a pocit sytosti u štíhlých, silově trénovaných jedinců procházejících závažnou energetickou restrikcí [13].
2. Cilte na prahové hodnoty leucinu v jednotlivých jídlech: Zajistěte, aby hlavní jídla poskytovala 0,25 až 0,40 g/kg (nebo 20 až 40 g vysoce kvalitních intaktních bílkovin) obsahujících 700 až 3000 mg leucinu [4, 13]. Při tréninku celého těla maximalizují akutní syntetickou odpověď dávky až do 40 g syrovátkového proteinu [11].
3. Využívejte strategické časování jídel: Přestože frekvenci jídel lze přizpůsobit individuálnímu harmonogramu a preferencím sytosti, rozložení bílkovin do 3 až 4 jídel s odstupem 3 až 4 hodin zůstává efektivním praktickým přístupem k dosažení denních cílů bez nutnosti konzumovat nadměrně velké jednotlivé porce [13, P3].
4. Zvažte příjem bílkovin před spaním: Požití 30 až 40 g pomalu stravitelných bílkovin (například kaseinu) před spaním zvyšuje noční MPS a rychlost metabolismu, aniž by došlo k narušení lipolýzy [13].
5. Vyvažujte kompromisy v příjmu makroživin: Ve vytrvalostním kontextu by distribuce bílkovin neměla vytlačit nezbytné doplnění sacharidů; nadměrný příjem bílkovin (např. 3,3 g/kg/den) na úkor dostupnosti sacharidů může zhoršit výkon při vysoce intenzivních časovkách [13].