Baltymai ryškinantis: kiek jų reikia raumenims išsaugoti?

Energinis deficitas ir raumenų baltymų homeostazė

Neigiamo energijos balanso laikotarpiais skeleto raumenų masei kyla grėsmė dėl nuolatinio disbalanso tarp raumenų baltymų sintezės (angl. muscle protein synthesis, MPS) ir raumenų baltymų skilimo (angl. muscle protein breakdown, MPB) [20]. Raumeninis audinys pasižymi baziniu maždaug 1,5 % paros apykaitos greičiu [7]. Ribojant energijos suvartojimą, sumažėja tarpląstelinių substratų prieinamumas, o tai paskatina padidėjusią skeleto raumenų proteolizę, kad būtų gautos laisvosios aminorūgštys, skirtos gliukoneogenezei kepenyse ir tiesioginei mitochondrinei oksidacijai [19, 20].

Jėgos treniruotės (angl. resistance exercise training, RET) yra pagrindinis nefarmakologinis stimulas, didinantis frakcinės sintezės greitį ir mažinantis raumenų nykimą hipokalorinėmis sąlygomis [7, 20]. Viena jėgos treniruotė padidina MPS greitį per 2–6 valandas ir palaiko padidėjusį sintetinį aktyvumą 24–48 valandas [13]. Tačiau grynasis baltymų balansas išlieka neigiamas, jei negaunama pakankamai egzogeninių maistinių baltymų, todėl suvartojamas kiekis vienam kūno masės kilogramui tampa pagrindiniu liesosios kūno masės (LKM) išsaugojimo veiksniu [19, 20].

Baltymų lūžio taškas: energijos balansas ir hipokalorinės sąlygos

Esant pakankamam energijos kiekiui (eukalorinėmis sąlygomis), jėgos treniruotes atliekančių asmenų maistinių baltymų poreikis pasiekia fiziologinę plynaukštę [4, 9, 17]. Išsamios metaregresijos rodo, kad sveikiems, kalorijų neribojantiems suaugusiesiems visiškai pakanka 1,4–2,0 g/kg per parą bendrojo suvartojimo, kad būtų optimizuota raumenų baltymų sintezė, jėgos prieaugis ir hipertrofija [1, 4, 9, 17]. Konkrečiai, dviejų fazių lūžio taško analizės rodo, kad liesosios kūno masės be riebalų (angl. fat-free mass, FFM) prieaugis nustoja didėti, kai baltymų suvartojimas viršija 1,62 g/kg per parą, jei išlaikomas energijos balansas [4].

Energijos balansas vs. hipokaloriniai tikslai (g/kg/parą):

Eukalorinė hipertrofija / palaikymas:
[================== 1,4 – 1,62 – 2,0 g/kg/parą ==================]

Hipokalorinės jėgos treniruotės (liesosios masės išsaugojimas):
[================================ 2,3 – 3,1 g/kg/parą ================================]

Kai sukuriamas kalorijų deficitas, 1,62 g/kg per parą riba nebegalioja [6, 9, P1]. Padidėja bendra viso kūno aminorūgščių oksidacija, ypač šakotųjų grandinių aminorūgščių degradacija per mitochondrinę šakotos grandinės oksorūgščių dehidrogenazę, todėl sumažėja efektyvumas, kuriuo suvartotos aminorūgštys įtraukiamos į miofibrilines frakcijas [11, 19]. Vadinasi, sportininkams, patiriantiems kalorijų deficitą, reikalingas žymiai didesnis absoliutus ir santykinis baltymų kiekis, kad būtų kompensuotas bazinis aminorūgščių katabolizmas ir išsaugotas funkcinis audinys [9, 16, 18, P1].

Kiekybiniai baltymų tikslai hipokalorinių jėgos treniruočių metu

Sisteminės apžvalgos ir metaregresijos, kuriose analizuojamos kalorijas ribojančių, jėgos treniruotes atliekančių asmenų grupės, rodo nuo dozės priklausomą ryšį tarp didesnio baltymų suvartojimo ir masės be riebalų išsaugojimo [6, 9, P1].

• Standartinis hipokalorinis rėžis: Tarptautinė sporto mitybos draugija (ISSN) nurodo, kad 2,3–3,1 g/kg kūno svorio per parą (arba 2,3–3,1 g/kg FFM) yra tikslinis kiekis, būtinas siekiant maksimaliai išsaugoti LKM energijos deficitą patiriantiems jėgos sportininkams [6, 9, 16, 18].
• Didelis energijos deficitas: Tiriamųjų grupėse, patyrusiose ekstremalų deficitą (~40 % apribojimas, 33 kcal/kg LKM per parą) kartu su didelio dažnumo jėgos ir intervalinėmis treniruotėmis, 2,4 g/kg per parą suvartojimas lėmė žymiai geresnius kūno kompozicijos rezultatus, palyginti su 1,2 g/kg per parą [3]. Per keturias savaites tiriamieji, vartoję 2,4 g/kg per parą, priaugo 1,2 ± 1,0 kg LKM ir neteko 4,8 ± 1,6 kg riebalų masės, o vartoję 1,2 g/kg per parą pasiekė +0,1 ± 1,0 kg LKM ir −3,5 ± 1,4 kg riebalų masės pokytį [3].
• Didelio baltymų kiekio sotumas ir kūno kompozicijos pokyčiai: Baltymų kiekis, sudarantis 30 %–35 % ar daugiau bendro suvartojamų kalorijų kiekio (priimtinose makroelementų pasiskirstymo ribose), nuosekliai skatina bendros riebalų masės mažėjimą kartu apsaugodamas liesąjį audinį [10, 19]. Nustatyta, kad paros suvartojimas, viršijantis 3,0 g/kg per parą, dar labiau palengvina riebalų deginimą treniruotiems asmenims be nepageidaujamų metabolinių pasekmių [9, 17].
• Labai mažo kaloringumo scenarijai: Esant dideliam apribojimui (600–700 kcal/parą), fiksuotas mažas 52–77 g per parą suvartojimas yra iš esmės nepakankamas liesajai masei palaikyti; tai pabrėžia, kad absoliutus baltymų kiekis turi būti proporcingas aktyvaus audinio masei, o ne likti fiksuota apribotos energijos dalimi [7].

Hipokalorinio baltymų dozavimo lygių santrauka:
+--------------------------------+-----------------------+---------------------------------------------+
| Deficito dydis / Būklė         | Tikslinis suvartojimas| Pagrindinis rezultatas                      |
+--------------------------------+-----------------------+---------------------------------------------+
| Nuosaikus deficitas (trenir.)  | 2,3–2,6 g/kg/parą     | Maksimaliai išsaugo FFM [6, 9, P1]          |
| Didelis deficitas / mažas % rieb.| 2,6–3,1 g/kg FFM/parą | Apsaugo LKM agresyvaus ryškinimo metu [6, 16]|
| Didelio intensyv. interval./RET| 2,4 g/kg/parą         | Leidžia priaugti LKM + deginti riebalus [3] |
| Ekstremalus suvartojimas       | > 3,0 g/kg/parą       | Optimizuoja riebalų mažinimą [9, 17]        |
+--------------------------------+-----------------------+---------------------------------------------+

Neuroendokrininis atsakas ir treniruotumo lygis

Kalorijas ribojančios jėgos treniruotės sukelia reikšmingų pokyčių katabolinėje ir anabolinėje endokrininėje terpėje. Esant dideliam neigiamam energijos balansui kartu su didele treniruočių apimtimi, cirkuliuojančio serumo kortizolio pokyčiai neigiamai koreliuoja su liesosios kūno masės pokyčiais ($r=-0,34$) ir teigiamai – su kūno riebalų išlaikymu ($r=0,39$) [3]. Didesnis maistinių baltymų kiekis nepakeičia jėgos adaptacijos skirtumų trumpalaikio deficito sąlygomis [3], tačiau jis sumažina grynąjį struktūrinio audinio skilimą, palaikydamas tarpląstelinę hiperaminoacidemiją, kuri neutralizuoja padidėjusią gliukokortikoidų sukeltą proteolizę [3, 20].

Be to, jėgos treniruotes atliekantys asmenys pasižymi didesniu baziniu sintezės efektyvumu ir gauna didesnę absoliučią audinius tausojančią naudą iš padidinto baltymų kiekio, palyginti su netreniruotais asmenimis [4]. Ir atvirkščiai, vyresnis amžius mažina bazinį jautrumą anaboliniams signalams, todėl apatinė reikalavimų riba pasislenka link didesnių santykinių verčių, kad būtų įveiktas su amžiumi susijęs anabolinis atsparumas [1, 4, 15].

Paskirstymas, leucino slenksčiai ir vartojimas prieš miegą

Siekiant maksimaliai padidinti didesnio paros baltymų kiekio efektyvumą ribojant energiją, baltymų vartojimo struktūra turėtų būti orientuota į soties slenksčius vieno valgio metu [7, 9, 15].

Paskirstymo per valgį modelis (~4 valgiai dienos metu + prieš miegą):

[1 valgis: 0,40 g/kg] ---> [2 valgis: 0,40 g/kg] ---> [3 valgis: 0,40 g/kg] ---> [Prieš miegą: 0,50 g/kg (kazeinas)]
          |                         |                         |                              |
       3–4 val.                  3–4 val.                  3–4 val.                     Naktinė MPS
     (2,5–3g Leu)              (2,5–3g Leu)              (2,5–3g Leu)                  (~40g kazeino)

Vieno valgio slenksčiai ir aminorūgščių kokybė

Vieno valgio miofibrilinių baltymų sintezė pasiekia plynaukštę ties maždaug 0,24–0,40 g/kg aukštos kokybės baltymų jaunesniems suaugusiesiems (tai atitinka 20–40 g absoliutaus kiekio), suteikiant 700–3000 mg leucino kartu su pilnu nepakeičiamų aminorūgščių (EAA) profiliu [7, 9, 13, 17]. Vyresnio amžiaus sportininkams šis lūžio taškas pakyla iki ~0,40 g/kg (arba ≥2,8 g leucino vienam valgiui), kad būtų suaktyvintos lygiavertės signalinės kaskados [7, 13, 15].

Kadangi po valgio pasiektas MPS stimuliavimas turi apytikriai 2–3 valandų refrakterinį periodą, paros baltymų paskirstymas į 3–6 atskirus valgius (kiekviename tiekiant ~0,30–0,50 g/kg) kas 3–4 valandas palaiko padidėjusį grynąjį balansą visą dieną [9, 12, 15, 16, 17]. Šis pakartotinis stimuliavimas ypač apsaugo hipokalorinių fazių metu, užkirsdamas kelią užsitęsusiems postabsorbciniams nuosmukiams, kai grynasis baltymų balansas krenta į didelį deficitą [15, 19].

Baltymų vartojimo laikas prieš miegą

Baltymų vartojimo pratęsimas į nakties laikotarpį padeda sumažinti naktinį katabolizmą [17, 22]. Suvartojus 30–40 g lėtai virškinamo kazeino baltymo likus maždaug 30 minučių iki miego, naktinis raumenų baltymų sintezės greitis po vakarinės jėgos treniruotės padidėja ~22 % [17, 22]. Baltymų vartojimas prieš miegą iki 40 g dozėmis neslopina naktinės poodinio pilvo riebalinio audinio lipolizės ar kitos dienos ryto ramybės būsenos energijos apykaitos, tuo pačiu padidindamas nakties energijos sąnaudas (329,9 ± 45,2 kcal vs. 296,6 ± 46,6 kcal placebo atveju) ir pagerindamas kitos dienos ryto sotumo jausmą daugiau nei 30 % [21, 23].

Santrauka

1. Paros suvartojimo tikslas: Siekiant maksimaliai išsaugoti liesąją masę hipokalorinių jėgos treniruočių metu, paros maistinių baltymų kiekis turėtų būti palaikomas 2,3–3,1 g/kg kūno svorio per parą (arba 2,3–3,1 g/kg FFM/parą liekniems sportininkams) [6, 9, 16, P1].
2. Pritaikymas pagal deficitą: Didėjant kalorijų deficitui arba mažėjant kūno riebalų kiekiui, orientuokitės į viršutinę ribą (≥2,6–3,0+ g/kg/parą), kad neutralizuotumėte pagreitėjusią endogeninių aminorūgščių oksidaciją ir suaktyvėjusius katabolinius signalus [3, 9, 11, 16, 17].
3. Valgymo modelis: Paskirstykite suvartojamą kiekį į 3–5 valgius per dieną po 0,30–0,50 g/kg, turinčius 2,5–3,0 g leucino, kas 3–4 valandas [7, 9, 15, 17].
4. Naktinė apsauga: Suvartokite 30–40 g lėtai virškinamų baltymų (pvz., kazeino) dozę likus 30 minučių iki miego, kad padidintumėte naktinės sintezės greitį neslopindami riebalų oksidacijos [17, 21, 22, 23].