कटिंग के दौरान प्रोटीन टाइमिंग और फ्रीक्वेंसी: क्या वितरण मायने रखता है?

कैलोरी डेफिसिट (caloric deficit) में डाइटिंग करते समय, रेजिस्टेंस ट्रेनिंग के साथ कुल दैनिक प्रोटीन का सेवन (total daily protein intake) मांसपेशियों को सुरक्षित रखने का प्राथमिक कारक होता है, जबकि सभी मील्स में प्रोटीन का विशिष्ट वितरण (distribution) एक द्वितीयक भूमिका निभाता है [1, 4, 13]। अल्पकालिक मेटाबॉलिक अध्ययन दर्शाते हैं कि हर 3 से 4 घंटे में प्रोटीन की मध्यम खुराक लेने से क्षणिक मसल प्रोटीन सिंथेसिस (MPS) की दर अधिकतम हो जाती है [4, 6]। हालांकि, ऊर्जा प्रतिबंध के दौरान दीर्घकालिक रैंडमाइज्ड ट्रायल्स से पता चलता है कि जब कुल दैनिक प्रोटीन समान होता है, तो सभी मील्स में प्रोटीन को समान रूप से बांटने से असमान (skewed) पैटर्न की तुलना में अधिक लीन मास नहीं बचता है [4]।।

तीव्र प्रोटीन सिंथेसिस बनाम दीर्घकालिक लीन मास रिटेंशन

तीव्र प्रयोगशाला स्थितियों में, प्रोटीन का वितरण अल्पकालिक मसल प्रोटीन टर्नओवर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। प्रोटीन का सेवन करने से MPS में तेजी से वृद्धि होती है जो लगभग 2 घंटे के भीतर अपने चरम पर पहुंचकर बेसलाइन पर लौट आती है [6]। अल्पकालिक गतिशीलता (kinetics) का मूल्यांकन करने वाले फीडिंग अध्ययनों से पता चलता है कि दैनिक प्रोटीन सेवन को कई मील्स में समान रूप से विभाजित करने से 13 से 24 घंटे की MPS दर 19% से 25% तक बढ़ जाती है, उन असमान वितरणों की तुलना में जहां अधिकांश प्रोटीन शाम के केवल एक मील में लिया जाता है [4]। इसके अलावा, वर्कआउट के बाद फीडिंग फ्रीक्वेंसी के परीक्षण बताते हैं कि हर 3 घंटे में प्रोटीन की एक खुराक लेने से, हर 1.5 घंटे में थोड़ी-थोड़ी खुराक लेने या 6 घंटे के अंतराल पर बड़ी खुराक लेने की तुलना में बेहतर 12-घंटे की MPS दर मिलती है [6]।

प्रोटीन टर्नओवर में इन तीव्र अंतरों के बावजूद, हाइपोकैलोरिक स्थितियों में दीर्घकालिक हस्तक्षेप दर्शाते हैं कि मील वितरण शरीर की संरचना में होने वाले बदलावों को तय नहीं करता है [4]। 41 अधिक वजन वाले वयस्कों पर किए गए 16-सप्ताह के एक रैंडमाइज्ड ट्रायल में, जिन्होंने 750 kcal/दिन के डेफिसिट और 90 ग्राम दैनिक प्रोटीन (1.0 g/kg/दिन) के साथ प्रति सप्ताह 3 दिन रेजिस्टेंस ट्रेनिंग की, समान वितरण (नाश्ते में 30 ग्राम, दोपहर के भोजन में 30 ग्राम, रात के खाने में 30 ग्राम) ने असमान वितरण (नाश्ते में 10 ग्राम, दोपहर के भोजन में 20 ग्राम, रात के खाने में 60 ग्राम) के समान ही परिणाम दिए [4]। दोनों समूहों में पूरे शरीर का लीन मास (-1.0 किग्रा), अपेंडिकुलर लीन मास (-0.7 किग्रा), पूरे शरीर का फैट मास (-6.9 किग्रा) समान रूप से कम हुआ और जांघ के मध्य का मसल एरिया बरकरार रहा [4]।

जब दैनिक प्रोटीन का सेवन मध्यम या कम (0.8 से 1.3 g/kg/दिन) होता है, तो कम से कम एक ऐसा मील लेना जो MPS को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक सीमा तक पहुंचता हो, कंकाल की मांसपेशियों (skeletal muscle) के समग्र स्वास्थ्य के लिए पर्याप्त प्रतीत होता है, जिससे वितरण के प्रभावों को कुल दैनिक सेवन से अलग करना कठिन हो जाता है [2]। वास्तव में, यदि कुल दैनिक प्रोटीन कम है (<0.80 g/kg/दिन), तो सेवन को कई मील्स में समान रूप से फैलाने से हर मील में प्रोटीन की मात्रा MPS को ट्रिगर करने के लिए आवश्यक न्यूनतम एनाबॉलिक सीमा से नीचे गिरने का जोखिम रहता है [2]।

प्रति-मील प्रोटीन की खुराक और एनाबॉलिक सीमाएं

स्वस्थ युवा वयस्कों के लिए, भोजन के बाद (postprandial) MPS प्रति मील लगभग 0.24 से 0.31 ग्राम प्रति किलोग्राम शरीर के वजन की आइसोलेटेड प्रोटीन खुराक (लगभग 20 ग्राम उच्च-गुणवत्ता वाला प्रोटीन) पर लगभग अधिकतम स्तर तक पहुंच जाता है [6, 16, 21]। इस सेवन से आगे, व्यायाम के बाद मायोफाइब्रिलर MPS घटते रिटर्न के वक्र का पालन करता है, और अतिरिक्त अमीनो एसिड कंकाल की मांसपेशियों में शामिल होने के बजाय अपरिवर्तनीय ल्यूसीन ऑक्सीकरण और यूरियाजेनेसिस से गुजरते हैं [16, 21]। तेजी से पचने वाले प्रोटीन की 20 ग्राम की खुराक को दोगुना करके 40 ग्राम करने से आमतौर पर सिंथेटिक प्रतिक्रिया में केवल 10% से 20% की मामूली अतिरिक्त वृद्धि होती है [18]।

हालांकि, प्रति-मील एक सख्त एनाबॉलिक सीमा की अवधारणा ट्रेनिंग स्टिमुलस और प्रोटीन पाचन की गतिशीलता के आधार पर बदल जाती है [19]। बड़ी मात्रा में मांसपेशियों को शामिल करने वाले पूरे शरीर के रेजिस्टेंस एक्सरसाइज के बाद, ट्रेंड युवा पुरुषों में व्हे प्रोटीन की 40 ग्राम की खुराक ने 20 ग्राम की खुराक की तुलना में लगभग 20% अधिक मायोफाइब्रिलर फ्रैक्शनल सिंथेटिक दर प्राप्त की [19]। इसके अतिरिक्त, खाद्य संरचना के अनुसार पाचन दर में व्यापक भिन्नता होती है: तेजी से अवशोषित होने वाला व्हे लगभग 10 ग्राम प्रति घंटे की दर से पचता है, जबकि पके हुए अंडे जैसे संपूर्ण-खाद्य स्रोत लगभग 3 ग्राम प्रति घंटे की दर से पचते हैं (20 ग्राम की खुराक को पूरी तरह से अवशोषित करने में 7 घंटे तक का समय लगता है), जिससे रक्त परिसंचरण में अमीनो एसिड का लंबे समय तक स्राव होता रहता है [19]। भोजन के बिना लंबे समय का सामना करते समय, जैसे कि रात की नींद (≥6 घंटे), बढ़े हुए MPS को बनाए रखने के लिए धीरे-धीरे पचने वाले प्रोटीन का ≥40 ग्राम सेवन करने की सिफारिश की जाती है [18]।

इन गतियों को ध्यान में रखते हुए एक व्यावहारिक दैनिक ढांचा तैयार करने के लिए, साक्ष्य 1.6 g/kg/दिन के बेसलाइन लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए कम से कम चार मील्स में 0.40 g/kg/मील, या 2.2 g/kg/दिन के उच्च लक्ष्य तक पहुंचने के लिए चार मील्स में 0.55 g/kg/मील तक का लक्ष्य रखने का समर्थन करते हैं [19]।

उम्र से जुड़ा एनाबॉलिक रेजिस्टेंस और ल्यूसीन की आवश्यकताएं

उम्र MPS को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक प्रति-मील प्रोटीन सीमा को काफी बदल देती है [7, 9, 21]। जबकि युवा वयस्क (~22 वर्ष) प्रति मील लगभग 2 ग्राम ल्यूसीन (~0.25 ग्राम प्रोटीन/किग्रा) के साथ मसल प्रोटीन सिंथेसिस को पूरी तरह सक्रिय कर सकते हैं, वृद्ध वयस्कों (~71 वर्ष) को प्रति मील लगभग 3 ग्राम ल्यूसीन (~0.40 ग्राम प्रोटीन/किग्रा) की आवश्यकता होती है—जो कि प्रति-मील 50% से 60% अधिक आवश्यकता है [9]। इस कमजोर सिंथेटिक प्रतिक्रिया को एनाबॉलिक रेजिस्टेंस कहा जाता है, जो मांसपेशियों के निष्क्रिय होने, मोटापे और प्रणालीगत बीमारी की स्थितियों में भी देखी जाती है [21]।

वृद्ध व्यक्तियों के लिए नैदानिक दिशानिर्देश सार्कोपेनिया (मांसपेशियों के क्षय) का मुकाबला करने और भोजन के बाद हाइपरअमीनोएसिडिमिया के प्रति संवेदनशीलता में कमी की भरपाई के लिए दिन के तीन मील्स में से प्रत्येक में 3 ग्राम ल्यूसीन के साथ 25 से 30 ग्राम प्रोटीन का सेवन करने की सलाह देते हैं [7]। व्यवस्थित समीक्षाओं से पता चलता है कि "ल्यूसीन ट्रिगर" की अवधारणा वृद्ध आबादी में और आइसोलेटेड प्रोटीन स्रोतों का उपयोग करते समय सबसे अधिक स्पष्ट होती है [8]। उदाहरण के लिए, वृद्ध महिलाओं में, 4.2 ग्राम ल्यूसीन प्रदान करने वाले 15 ग्राम मिल्क प्रोटीन का सेवन करने से MPS बेसलाइन से 53% बढ़ गया, जबकि 1.3 ग्राम ल्यूसीन युक्त आइसोनिट्रोजनस प्रोटीन मिश्रण से केवल 13% की वृद्धि हुई [9]। इसी प्रकार, वृद्ध पुरुषों में मिसेलर कैसीन में 2.5 ग्राम ल्यूसीन मिलाने से केवल कैसीन की तुलना में तीव्र पोस्टप्रैंडियल MPS दर लगभग दोगुनी हो गई [9]।

कैलोरी डेफिसिट में कुल दैनिक प्रोटीन और ट्रेनिंग

हाइपोकैलोरिक डाइटिंग के दौरान, मांसपेशियों के ऊतकों को बनाए रखना शारीरिक रूप से चुनौतीपूर्ण हो जाता है [13, 21]। व्यायाम के बाद रिकवरी के दौरान मसल प्रोटीन ब्रेकडाउन बढ़ जाता है, लेकिन शुद्ध मांसपेशी संतुलन मुख्य रूप से MPS में उतार-चढ़ाव से तय होता है, जो ऊर्जा की कमी के दौरान दब जाता है [21]। केवल डाइट-आधारित हस्तक्षेपों के माध्यम से कम किए गए कुल वजन का लगभग 24% हिस्सा लीन मास का नुकसान होता है, लेकिन जब कैलोरी प्रतिबंध को व्यायाम के साथ जोड़ा जाता है तो यह घटकर 11% रह जाता है [13]। यहां तक कि रेजिस्टेंस-ट्रेंड एथलीटों में भी, यदि ट्रेनिंग स्टिमुलस और आहार संबंधी सहायता अपर्याप्त हो तो लीन टिश्यू का नुकसान कुल खोए हुए वजन का लगभग 43% तक हो सकता है [13]।

ऊर्जा प्रतिबंध के दौरान मांसपेशियों को अधिकतम बनाए रखने के लिए, एथलीटों को आमतौर पर 1.6 से 2.4 g/kg/दिन के दैनिक प्रोटीन सेवन की आवश्यकता होती है, जिसमें कुछ संदर्भ 2.4 से 2.7 g/kg/दिन का समर्थन करते हैं [20]। प्रति सप्ताह 6 दिन हाई-वॉल्यूम रेजिस्टेंस और स्प्रिंट इंटरवल ट्रेनिंग के साथ 40% की गंभीर कैलोरी कमी से गुजरने वाले युवा पुरुषों के 4-सप्ताह के परीक्षण में, 2.4 g/kg/दिन का सेवन करने वाले प्रतिभागियों ने 4.8 किग्रा फैट कम करते हुए 1.2 किग्रा लीन मास हासिल किया [15]। इसके विपरीत, 1.2 g/kg/दिन का सेवन करने वाले प्रतिभागियों ने अपने लीन मास को बनाए रखा (0.0 किग्रा परिवर्तन) और 3.5 किग्रा फैट कम किया, जिसमें दोनों समूहों ने समान स्ट्रेंथ हासिल की [15]।

डेफिसिट के दौरान मांसपेशियों को बनाए रखने के लिए मैकेनिकल टेंशन सबसे शक्तिशाली उत्तेजना बनी हुई है [13, 14]। रेजिस्टेंस एक्सरसाइज वर्कआउट के बाद 24 से 48 घंटों के लिए MPS को बढ़ा देता है [14]। व्यवस्थित समीक्षाएं पुष्टि करती हैं कि हाई-वॉल्यूम रेजिस्टेंस ट्रेनिंग प्रोग्राम (प्रति मांसपेशी समूह प्रति सप्ताह ≥10 सेट्स) जो समय के साथ वॉल्यूम को उत्तरोत्तर ओवरलोड करते हैं, कैलोरी प्रतिबंध के दौरान लीन मास के नुकसान को प्रभावी ढंग से रोकते हैं, जिसमें महिलाएं पुरुषों की तुलना में थोड़ा बेहतर लीन मास बचाती हैं [13]।

व्यावहारिक सिफारिशें

1. कुल दैनिक प्रोटीन को प्राथमिकता दें: कंकाल की मांसपेशियों की सुरक्षा के लिए फैट-लॉस चरण के दौरान 1.6 और 2.4 g/kg/दिन के बीच कुल दैनिक सेवन निर्धारित करें [1, 15, 20]।
2. प्रति-मील सीमा को लक्षित करें: MPS को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक ल्यूसीन सीमा को पार करने के लिए प्रति मील कम से कम 0.25 से 0.40 g/kg (या 20 से 40 ग्राम उच्च-गुणवत्ता वाला प्रोटीन) की खुराक का लक्ष्य रखें [6, 16, 19]। वृद्ध वयस्कों को एनाबॉलिक रेजिस्टेंस को दूर करने के लिए इस सीमा के ऊपरी छोर (~0.40 g/kg या प्रति मील ~3 ग्राम ल्यूसीन) का लक्ष्य रखना चाहिए [7, 9]।
3. 3 से 4 मील्स में वितरित करें: हर 3 से 4 घंटे में 3 से 4 मील्स में प्रोटीन के सेवन को बांटना उच्च दैनिक प्रोटीन लक्ष्यों को पूरा करने और तीव्र MPS दरों को अनुकूलित करने के लिए एक व्यावहारिक संरचना प्रदान करता है, हालांकि वितरण में मामूली बदलाव से मांसपेशियों की सुरक्षा पर कोई असर नहीं पड़ेगा, बशर्ते कुल दैनिक सेवन और ट्रेनिंग वॉल्यूम बरकरार रहे [4, 6, 19]।
4. प्रोग्रेसिव ट्रेनिंग वॉल्यूम बनाए रखें: ऊर्जा प्रतिबंध के दौरान लीन मास को बनाए रखने के लिए आवश्यक मैकेनिकल सिग्नल प्रदान करने हेतु पर्याप्त वॉल्यूम (साप्ताहिक प्रति मांसपेशी समूह ≥10 सेट्स) के साथ संरचित रेजिस्टेंस एक्सरसाइज करें [13, 14]।