Proteiinin saanti kaloriylijäämällä: lihaskasvu vai rasvan kertyminen

Päivittäisen proteiininsaannin lisääminen kaloriylijäämällä tehostaa ravintoaineiden jakautumista kudoksiin (nutrient partitioning)—eli kertyvän rasvattoman kudoksen suhdetta rasvamassaan—ensisijaisesti noin 1,6–2,2 g/kg/vrk tasoon asti, kun se yhdistetään voimaharjoitteluun [10], [13]. Tämän määrän ylittäminen ei enää kiihdytä lihasproteiinin kertymistä, mutta erittäin runsas saanti voi hillitä rasvan kertymistä sen sijaan, että se tuottaisi lisää lihasmassaa [7], [8], [13]. Ilman nousujohteista voimaharjoittelua kaloriylijäämä lisää kehon rasvaa ja nestettä supistuvan lihasmassan sijaan proteiininsaannista riippumatta [15], [17].

Ravintoaineiden jakautuminen energia-ylijäämän aikana

Kun kokonaisenergiansaanti ylittää päivittäisen kulutuksen, keho varastoi ylimääräisen energian rasvamassan ja rasvattoman massan (FFM) yhdistelmänä. Sitä osuutta ylimääräisestä energiasta, joka ohjautuu rasvattomaan kudokseen, kutsutaan P-suhteeksi (P-ratio), joka on klassisesta aineenvaihdunnan mallinnuksesta peräisin oleva käsite [17]. Liikkumattomilla väestöryhmillä tavanomaista länsimaista ruokavaliota noudatettaessa ylisyönti johtaa tyypillisesti painonnousuun, josta noin 50–68 % on rasvamassaa ja 32–50 % rasvatonta kudosta [15], [17]. Aineenvaihduntatutkimukset kuitenkin osoittavat, että kertyneen painon koostumus riippuu vahvasti proteiinin lähtösaannista ja perintötekijöistä [15], [17].

Brayn ja kollegoiden liikkumattomilla henkilöillä tekemissä ylensyöntikokeissa osallistujat, joita yliruokittiin 40 % yli heidän ylläpitokulutuksensa, eivät saaneet lainkaan rasvatonta massaa vähäproteiinisella ruokavaliolla (0,7 g/kg/vrk) [17]. Sen sijaan kohtuullisen (1,8 g/kg/vrk) ja korkean (3,0 g/kg/vrk) proteiininsaannin ryhmät kerryttivät painoa, josta noin 52 % ja 49 % oli rasvatonta massaa [17]. Liikkumattomien ylensyöntitutkimusten seurantana tehdyt kehonkoostumusanalyysit kuitenkin viittaavat siihen, että ilman harjoitusärsykettä tapahtuva rasvattoman massan lisäys koostuu suurelta osin kehon kokonaisvedestä ja ei-supistuvasta kudoksesta eikä toiminnallisesta luurankolihaksesta [15]. Identtisillä kaksosilla tehdyt tutkimukset ovat myös osoittaneet vahvan geneettisen säätelyn siinä, miten ylijäämäenergia varastoituu: kaksosparin välinen vaihtelu rasvan ja painon kertymisessä oli yli kolminkertainen verrattuna parin sisäiseen vaihteluun [15], [17].

Proteiinikynnys ja lihasproteiinisynteesi

Voimaharjoittelua tekevillä nousujohteinen kuormitus tarjoaa tarvittavan mekaanisen ärsykkeen, joka ohjaa ylijäämäkalorit supistuvaan proteiiniin [13], [21]. Yksittäinen voimaharjoituskerta herkistää luurankolihaksen aminohappojen saannille tehostaen lihasproteiinisynteesiä (MPS) 24–48 tunnin ajaksi [13].

Meta-analyyttinen näyttö osoittaa, että päivittäisen proteiininsaannin lisääminen parantaa merkittävästi rasvattoman kehonmassan kertymistä voimaharjoittelun yhteydessä (standardoitu keskimääräinen ero = 0,22) [10]. Tämä hypertrofinen hyöty tasaantuu noin 1,6 g/kg/vrk kohdalla alle 65-vuotiailla aikuisilla, kun taas iäkkäämmillä aikuisilla merkittävää rasvattoman massan kasvua havaitaan tasolla 1,2–1,59 g/kg/vrk [10]. Vaikka tavanomaiset ravitsemussuositukset suosittelevat 0,8–0,9 g/kg/vrk yleisen terveyden ylläpitoon, International Society of Sports Nutrition suosittelee aktiivisille henkilöille 1,4–2,0 g/kg/vrk harjoitusadaptaatioiden optimoimiseksi [8], [10].

Oleellista on, että energia-ylijäämän syöminen ei näytä enää erikseen voimistavan akuuttia lihasproteiinisynteesiä yli sen tason, joka saavutetaan pelkällä proteiinin nauttimisella [13]. Ylisyönti luo koko kehon tasolla anabolisen tilan, mutta aterianjälkeisen lihasproteiinisynteesin katon määräävät edelleen proteiiniannos ja sitä edeltänyt lihastyöärsyke [13]. Kuusiviikkoisessa tutkimuksessa, jossa käytettiin nelilokeromallia kehonkoostumuksen arviointiin, nuoret miehet, jotka nauttivat +40 % energia-ylijäämän (+10 % proteiinista, +30 % hiilihydraateista), lisäsivät kehon kokonaisproteiinimassaa 0,44 kg, kun taas pelkästään proteiinista koostuva +10 % ylijäämä ei tuottanut merkittävää muutosta (0,00 kg) [16].

Suuret ja erittäin suuret proteiinimäärät kaloriylijäämällä

Kun maltillinen kaloriylijäämä yhdistetään tavoitteelliseen voimaharjoitteluun, proteiinin nauttiminen vähintään 2,2 g/kg/vrk tasolla tukee johdonmukaisesti rasvattoman massan kertymistä ja hillitsee samalla rasvamassan kasvua [4], [7].

Kahdeksanviikkoisessa tutkimuksessa harjoitelleilla nostajilla, jotka noudattivat 10 % hyperkalorista ruokavaliota ja saivat 2,2 g/kg/vrk proteiinia, normaali ateriarytmi tuotti 1,82 kg lisäyksen rasvattomaan massaan ja 1,4 kg lisäyksen rasvamassaan. Samaan aikaan aikarajoitettu syöminen tuotti samankaltaisen rasvattoman massan kasvun (2,67 kg) vähäisemmällä rasvan kertymisellä, joskin harjoitusvolyymi oli pienempi ja kyykkyvoiman kehitys heikompaa [4].

Kun proteiininsaanti nostetaan huomattavasti urheilijoiden tavanomaisten suositusten yläpuolelle, näyttö viittaa rasvan kertymisen estymiseen pikemminkin kuin lihaskasvun tehostumiseen [7], [8]:

• 3,4 g/kg/vrk vs. 2,3 g/kg/vrk: Satunnaistetussa tutkimuksessa 48 voimaharjoitelleella tutkittavalla molemmat ryhmät saivat yhtä paljon rasvatonta massaa (+1,5 kg) ja saavuttivat vastaavan voimanlisäyksen periodisoidun raskaan harjoitusjakson aikana [7]. Ryhmä, joka sai 3,4 g/kg/vrk, kuitenkin koki merkittävän rasvamassan vähenemisen (-1,7 kg) ja rasvaprosentin laskun (-2,4 %), kun taas 2,3 g/kg/vrk saanut ryhmä kerrytti 1,3 kg kokonaispainoa minimaalisella rasvan palamisella (-0,3 kg) [7].
• 4,4 g/kg/vrk vs. 1,8 g/kg/vrk: Äärimmäisen suuri ylijäämä, noin 5,5 kertaa saantisuosituksen verran proteiinia (4,4 g/kg/vrk), harjoitelleilla nostajilla 8 viikon aikana ei johtanut tilastollisesti merkitseviin eroihin kehonpainossa, rasvamassassa tai rasvattomassa massassa verrattuna kontrolliryhmään, joka sai 1,8 g/kg/vrk [8].

Nämä havainnot viittaavat siihen, että kun lihasproteiinisynteesin katto on saavutettu (~1,6–2,2 g/kg/vrk), nimenomaan proteiinista tulevat ylimääräiset kalorit varastoituvat heikommin rasvakudokseen kuin vastaava energia-ylijäämä rasvoista tai hiilihydraateista, mikä johtuu pääasiassa energia-aineenvaihdunnan muutoksista ja suuremmasta aineenvaihdunnallisesta kulutuksesta [7], [8], [21].

Käytännön suositukset

• Tavoittele tasoa 1,6–2,2 g/kg/vrk: Maksimoidaksesi kertyvän ylijäämäpainon ohjautumisen luurankolihakseen, aktiivisten henkilöiden tulisi tavoitella vähintään 1,6 g/kg/vrk päivittäistä proteiininsaantia urheiluravitsemuksen suositusten mukaisesti [8], [10], [13].
• Harjoittelu on välttämätöntä: Ilman suunnitelmallista, nousujohteista voimaharjoittelua ylijäämäkalorit kertyvät pääasiassa rasvakudokseksi ja nesteeksi proteiininsaannista riippumatta [15], [17].
• Erittäin runsas proteiini puskurina: Henkilöillä, joille kertyy helposti ylimääräistä rasvaa kaloriylijäämän aikana, osan ylijäämäkaloreista siirtäminen proteiiniin (jopa noin 3,0–3,4 g/kg/vrk asti) voi auttaa minimoimaan rasvan kertymistä heikentämättä lihaskasvua [7], [17].