Raspored unosa proteina na definiciji: Je li raspodjela po obrocima važna?

Teorijski argumenti za raspodjelu proteina

Optimizacija tjelesnog sastava tijekom energetskog deficita zahtijeva minimiziranje gubitka skeletnih mišića uz maksimiziranje oksidacije masnog tkiva. U hipokalorijskim uvjetima bazalne stope sinteze mišićnih proteina (MPS) opadaju; primjerice, kratkotrajna kalorijska restrikcija (30 kcal/kg nemasne mase/dan) smanjuje postapsorpcijsku miofibrilarnu sintezu proteina za približno 27% kod odraslih osoba koje treniraju s opterećenjem [10].

Budući da stimulacija MPS-a pokazuje zasićujuću krivulju odgovora na dozu po pojedinačnom obroku [1], standardni teorijski model pretpostavlja da bi ravnomjerna raspodjela ukupnih dnevnih proteina kroz više međuobroka (svaka 3 do 4 sata) trebala maksimizirati kumulativnu 24-satnu frakcijsku stopu sinteze (FSR) [8, 13]. Prema ovom modelu raspodjele, unos proteina u zasebnim obrocima trebao bi premostiti ograničeno trajanje postprandijalne anaboličke signalizacije od 2 do 3 sata, kao i refraktorno razdoblje zasićenja mišića ("muscle-full" efekt) [8]. Suprotno tome, asimetričan obrazac unosa — karakteriziran marginalnim dozama proteina u ranijim obrocima i jednom nerazmjerno velikom dozom za večeru — prema hipotezi dovodi do rasipanja viška aminokiselina kroz oksidacijske puteve, dok istovremeno ne uspijeva stimulirati MPS tijekom 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 mladih odraslih osoba u energetskoj ravnoteži, MPS nakon vježbanja maksimalno se stimulira pojedinačnim dozama proteina od otprilike 0,25 do 0,30 g/kg, ili 20 do 25 g visokokvalitetnih, cjelovitih proteina bogatih leucinom [9, 11, 13]. Nasuprot tome, starije odrasle osobe pokazuju anaboličku rezistenciju, pri čemu su im potrebne pojedinačne doze s najmanje 2,8 g leucina (otprilike 30 do 40 g proteina, ili >0,40 g/kg) kako bi pokrenule fosforilaciju mTORC1 i eukariotskog faktora inicijacije (eIF4) te postigle jednak sintetski odgovor [4, 8, 9].

U kataboličkim stanjima, poput gubitka tjelesne mase ili nakon noćnog posta, sastav obroka postaje osobito važan [8]. Kombinacija akutnog treninga s opterećenjem i unosa proteina sirutke nakon treninga (15 g do 30 g) oporavlja smanjene stope sinteze tijekom energetskog deficita, povećavajući miofibrilarni MPS za 16% do 34% iznad razina u mirovanju pri energetskoj ravnoteži i potičući 2- do 7-struko povećanje fosforilacije p70 S6K (Thr 389) [10].

Ipak, točna točka zasićenja skeletnih mišića tijekom energetskog deficita ostaje nijansirana [9]. U uvjetima teškog kataboličkog deficita (kalorijska restrikcija od 40% do 54%; −1766 do −3313 kcal/dan), uobičajene jednokratne doze od 20 do 25 g proteina sirutke ne uspijevaju snažno aktivirati anaboličke signalne puteve niti očuvati nemasnu tjelesnu masu, jer se apsorbirane aminokiseline preusmjeravaju prema ukupnom prometu proteina u tijelu, glukoneogenezi i oksidacijskim energetskim putevima [9]. Nadalje, treninzi s opterećenjem za cijelo tijelo koji uključuju znatnu aktivnu mišićnu masu podižu prag zasićenja po obroku: unos 40 g proteina sirutke stimulira MPS znatno više nego 20 g nakon treninga cijelog tijela, bez obzira na to ima li sportaš visoku (≥70 kg) ili nisku (≤65 kg) nemasnu tjelesnu masu [11].

Longitudinalni dokazi: Ravnomjerna naspram asimetrične raspodjele

Unatoč mehanističkom opravdanju za uravnoteženu raspodjelu proteina, longitudinalne intervencije koje procjenjuju očuvanje mišićne mase tijekom restrikcije energije pokazuju da raspored unutar dana ne mijenja značajno ishode tjelesnog sastava kada su ukupni dnevni unos proteina i trening s opterećenjem kontrolirani [3, 6, P1, P2].

U 16-tjednom randomiziranom kontroliranom ispitivanju (NCT02066948) na odraslim osobama s prekomjernom tjelesnom masom koje su provodile strukturirani trening s opterećenjem (3 dana/tjedno) uz energetski deficit od 750 kcal/dan i unosile 90 g/dan proteina (~1,0 g/kg/dan), istraživači su izravno usporedili dva rasporeda distribucije [3, 6]:

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

Na kraju 16 tjedana obje su skupine 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 skupina ($-1,0\pm 0,2$ kg) [3, 6]. Izravno 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 jednako ($-3\pm 1{\text{ cm}}^2$) u oba obrasca [3, 6].

Ovi su nalazi u skladu s istraživanjima trasera u starijim populacijama koja su ispitivala obrasce dnevne distribucije. U randomiziranom kontroliranom ispitivanju (NCT03870425) na starijim odraslim osobama, ravnomjerna naspram asimetrične raspodjele proteina kroz 3 obroka nije proizvela značajne razlike u 24-satnoj frakcijskoj stopi sinteze mišićnih proteina (FSR: $2,16\pm 0,13\%/\text{dan}$ za ravnomjernu naspram $2,23\pm 0,09\%/\text{dan}$ za asimetričnu, $p=0,647$) niti u ugradnji trasera u mišićno tkivo ($p=0,306$) [4]. Iako su neki akutni podaci autora Mamerow i sur. zabilježili više frakcijske stope sinteze uz ravnomjernu distribuciju, višestruke metaboličke studije koje su proveli Kim i sur. nisu pronašle razlike u 24-satnoj kinetici proteina između ravnomjerne i asimetrične raspodjele [4].

Uloga ukupnog dnevnog unosa i pragova po obroku

Zašto raspodjela unutar dana ne dovodi do različitih ishoda tijekom dugotrajnih faza dijete? Primarni čimbenik očuvanja nemasne mase jest postizanje adekvatnog ukupnog dnevnog unosa proteina u kombinaciji s dostatnim podražajem kroz trening s opterećenjem [1, 10, P1, P2].

Kada je ukupni dnevni unos unutar tipičnih umjerenih raspona (0,8 do 1,3 g/kg/dan), konzumacija barem jednog dnevnog obroka koji premašuje zasićujući anabolički prag dovoljna je za stimulaciju MPS-a i podršku zdravlju skeletnih mišića, bez obzira na to kako su preostali proteini raspoređeni tijekom dana [1]. Zapravo, umjetno forsiranje strogo uravnotežene distribucije pri niskom ili marginalnom ukupnom dnevnom unosu (<0,80 g/kg/dan) može toliko razrijediti doze proteina po obroku da nijedan obrok ne dosegne prag leucina potreban za aktivaciju signalizacije mTORC1 [1, 8]. U takvim uvjetima, neuravnotežen obrazac koji osigurava barem jednu obilniju dozu može biti fiziološki povoljniji od višestrukih obroka ispod praga [1].

Osim stimulacije MPS-a, veće doze proteina koje premašuju prag sintetskog zasićenja i dalje vrše sustavne antikataboličke učinke: višak aminokiselina potiskuje razgradnju proteina u cijelom tijelu, pridonoseći neto pozitivnoj ravnoteži proteina u tijelu tijekom 24 sata [1].

Praktične preporuke za sportaše

Za sportaše i pojedince koji treniraju s opterećenjem tijekom hipokalorijskih faza, ukupni dnevni unos proteina i dostatnost pojedinačnih obroka imaju prednost pred krutim intervalima raspodjele [1, 13, P1, P2]:

1. Osigurajte adekvatan ukupni dnevni unos: Održavajte ukupan dnevni unos od 1,4 do 2,0 g/kg/dan tijekom standardnih deficita radi očuvanja nemasne mase [13, P1]. Unosi veći od 3,0 g/kg/dan mogu ponuditi dodatnu korist za gubitak masnog tkiva i sitost kod vitkih pojedinaca koji treniraju s opterećenjem tijekom teške kalorijske restrikcije [13].
2. Ciljajte pragove leucina po obroku: Pobrinite se da glavni obroci osiguravaju 0,25 do 0,40 g/kg (ili 20 do 40 g visokokvalitetnih cjelovitih proteina) s udjelom od 700 do 3000 mg leucina [4, 13]. Kada se izvodi trening s opterećenjem za cijelo tijelo, doze do 40 g proteina sirutke maksimiziraju akutni sintetski 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 učinkovit praktičan pristup za postizanje dnevnih ciljeva bez unosa pretjerano velikih pojedinačnih doza [13, P3].
4. Razmotrite unos prije spavanja: Unos 30 do 40 g sporo probavljivih proteina (kao što je kazein) prije spavanja podiže noćni MPS i brzinu metabolizma bez narušavanja lipolize [13].
5. Uskladite unos makronutrijenata: U sportovima izdržljivosti unos proteina ne bi trebao istisnuti potrebnu nadoknadu ugljikohidrata; pretjeran unos proteina (npr. 3,3 g/kg/dan) na štetu dostupnosti ugljikohidrata može narušiti izvedbu u kronometarskim vožnjama visokog intenziteta [13].