Olbaltumvielas kaloriju pārpalikumā: muskuļu un tauku pieaugums

Dienas olbaltumvielu daudzuma palielināšana kaloriju pārpalikuma laikā uzlabo uzturvielu sadali (nutrient partitioning) — iegūtās beztauku masas attiecību pret uzkrātajiem taukiem —, galvenokārt līdz aptuveni 1,6 līdz 2,2 g/kg dienā, ja to apvieno ar spēka treniņiem [10], [13]. Pārsniedzot šo daudzumu, papildu olbaltumvielas vairs nepaātrina muskuļu olbaltumvielu uzkrāšanos, taču ļoti liels to daudzums var mazināt tauku uzkrāšanos, nevis veicināt lielāku muskuļu pieaugumu [7], [8], [13]. Bez progresīviem spēka treniņiem kaloriju pārpalikums palielina ķermeņa tauku un šķidruma daudzumu, nevis kontraktilo muskuļu masu, neatkarīgi no uzņemto olbaltumvielu daudzuma [15], [17].

Uzturvielu sadale enerģijas pārpalikuma laikā

Kad kopējais uzņemtās enerģijas daudzums pārsniedz dienas patēriņu, organisms uzkrāj lieko enerģiju kā tauku masas un beztauku masas (FFM) kombināciju. Liekās enerģijas daļa, kas tiek novirzīta beztauku audos, ir pazīstama kā P-attiecība (P-ratio) — jēdziens, kas ieviests klasiskajā metabolisma modelēšanā [17]. Mazkustīgiem cilvēkiem, kuri ievēro standarta Rietumu diētu, pārēšanās parasti rada svara pieaugumu, ko veido aptuveni 50% līdz 68% tauku masas un 32% līdz 50% beztauku audu [15], [17]. Tomēr pētījumi metabolisma palātās rāda, ka šī iegūtā svara sastāvs lielā mērā ir atkarīgs no bāzes olbaltumvielu uzņemšanas un ģenētikas [15], [17].

Breja (Bray) un kolēģu veiktajos pētījumos par mazkustīgu cilvēku pārbarošanu dalībnieki, kuri saņēma par 40% vairāk kaloriju nekā nepieciešams svara uzturēšanai, ar zemu olbaltumvielu diētu (0,7 g/kg dienā) neieguva nekādu beztauku masu [17]. Turpretī mērena olbaltumvielu daudzuma (1,8 g/kg dienā) un liela olbaltumvielu daudzuma (3,0 g/kg dienā) grupās uzņemtais svars sastāvēja no attiecīgi aptuveni 52% un 49% beztauku masas [17]. Tomēr turpmākie ķermeņa sastāva novērtējumi mazkustīgas pārēšanās apstākļos liecina, ka beztauku masas pieaugumu bez treniņu stimulācijas lielākoties veido kopējais ķermeņa ūdens daudzums un nekontraktilie audi, nevis funkcionālie skeleta muskuļi [15]. Monozigoto dvīņu pētījumi arī ir parādījuši spēcīgu ģenētisko regulāciju attiecībā uz to, kā tiek uzkrāta liekā enerģija — atšķirības starp dvīņu pāriem tauku un svara pieaugumā vairāk nekā trīs reizes pārsniedza atšķirības viena pāra ietvaros [15], [17].

Olbaltumvielu slieksnis un muskuļu olbaltumvielu sintēze

Cilvēkiem, kuri nodarbojas ar spēka treniņiem, progresīva slodze nodrošina nepieciešamo mehānisko stimulu, lai liekās kalorijas novirzītu kontraktilo olbaltumvielu veidošanā [13], [21]. Viens spēka treniņš padara skeleta muskuļus jutīgākus pret aminoskābju uzņemšanu, pastiprinot muskuļu olbaltumvielu sintēzi (MPS) uz 24 līdz 48 stundām [13].

Metaanalīžu dati rāda, ka dienas olbaltumvielu daudzuma palielināšana būtiski uzlabo beztauku ķermeņa masas pieaugumu spēka treniņu laikā (standartizētā vidējā starpība = 0,22) [10]. Šis hipertrofiskais ieguvums sasniedz plato pie aptuveni 1,6 g/kg dienā pieaugušajiem, kuri ir jaunāki par 65 gadiem, savukārt vecākiem pieaugušajiem ievērojams beztauku masas pieaugums novērojams pie 1,2 līdz 1,59 g/kg dienā [10]. Lai gan standarta uztura vadlīnijas vispārējai veselībai iesaka 0,8 līdz 0,9 g/kg dienā, Starptautiskā Sporta uztura biedrība (International Society of Sports Nutrition) fiziski aktīviem cilvēkiem iesaka 1,4 līdz 2,0 g/kg dienā, lai optimizētu adaptāciju [8], [10].

Būtiski, ka enerģijas pārpalikuma uzņemšana papildus nepastiprina akūtu muskuļu olbaltumvielu sintēzi virs līmeņa, ko stimulē pati olbaltumvielu uzņemšana [13]. Pārēšanās rada anabolisku vidi visā organismā, taču postprandiālās MPS griestus pēc ēdienreizes joprojām nosaka olbaltumvielu deva un iepriekšējais muskuļu kontrakciju stimuls [13]. Sešu nedēļu pētījumā, kurā izmantoja 4 nodalījumu ķermeņa sastāva modeli, jauni vīrieši, kuri uzņēma +40% enerģijas pārpalikumu (+10% olbaltumvielu, +30% ogļhidrātu), palielināja kopējo ķermeņa olbaltumvielu masu par 0,44 kg, turpretī +10% pārpalikums, kas tika iegūts tikai no olbaltumvielām, neradīja būtiskas izmaiņas (0,00 kg) [16].

Liels un ļoti liels olbaltumvielu daudzums kaloriju pārpalikuma laikā

Kad mērens pārpalikums tiek apvienots ar strukturētiem spēka treniņiem, olbaltumvielu uzņemšana 2,2 g/kg dienā vai vairāk konsekventi veicina beztauku masas pieaugumu, vienlaikus ierobežojot tauku pieaugumu [4], [7].

Astoņu nedēļu pētījumā ar trenētiem atlētiem, kuri ievēroja par 10% hiperkalorālu diētu ar 2,2 g/kg dienā olbaltumvielu, parasts ēdienreižu režīms nodrošināja 1,82 kg beztauku masas pieaugumu līdztekus 1,4 kg tauku masas pieaugumam, savukārt laika ziņā ierobežota ēšana (time-restricted eating) radīja līdzīgu beztauku masas pieaugumu (2,67 kg) ar mazāku tauku pieaugumu, lai gan ar mazāku treniņu apjomu un lēnāku pietupienu spēka progresu [4].

Ja olbaltumvielu uzņemšana tiek palielināta krietni virs standarta sporta rekomendācijām, pierādījumi liecina par rezistenci pret tauku pieaugumu, nevis par pastiprinātu muskuļu masas veidošanos [7], [8]:

• 3,4 g/kg dienā pret 2,3 g/kg dienā: Randomizētā pētījumā ar 48 spēka treniņos pieredzējušiem dalībniekiem abas grupas periodizēta smago treniņu cikla laikā ieguva identisku beztauku masas daudzumu (+1,5 kg) un sasniedza līdzvērtīgu spēka pieaugumu [7]. Tomēr 3,4 g/kg dienā grupai ievērojami samazinājās tauku masa (-1,7 kg) un ķermeņa tauku procents (-2,4%), savukārt 2,3 g/kg dienā grupa pieņēmās kopējā ķermeņa svarā par 1,3 kg ar minimālu tauku zudumu (-0,3 kg) [7].
• 4,4 g/kg dienā pret 1,8 g/kg dienā: Ekstrēms olbaltumvielu daudzums, kas ~5,5 reizes pārsniedz ieteicamo diennakts devu (4,4 g/kg dienā), trenētiem atlētiem 8 nedēļu laikā neradīja būtiskas atšķirības ķermeņa svarā, tauku masā vai beztauku masā, salīdzinot ar kontroles grupu, kas uzņēma 1,8 g/kg dienā [8].

Šie atklājumi liecina: tiklīdz muskuļu olbaltumvielu sintēzes griesti ir sasniegti (~1,6 līdz 2,2 g/kg dienā), papildu kalorijas, kas uzņemtas tieši no olbaltumvielām, retāk tiek uzkrātas taukaudos, salīdzinot ar līdzvērtīgu enerģijas pārpalikumu no taukiem vai ogļhidrātiem, kas galvenokārt skaidrojams ar enerģijas substrātu izmantošanas izmaiņām un vielmaiņas izmaksām [7], [8], [21].

Praktiskie secinājumi

• Mērķējiet uz 1,6–2,2 g/kg dienā: Lai maksimāli palielinātu liekā svara daļu, kas tiek uzkrāta kā skeleta muskuļi, aktīviem cilvēkiem būtu jāuzņem vismaz 1,6 g/kg olbaltumvielu dienā, kas atbilst sporta uztura standartiem [8], [10], [13].
• Treniņi ir obligāti: Bez strukturētas, progresīvas spēka slodzes liekās kalorijas galvenokārt uzkrāsies kā tauku masa un kopējais ķermeņa ūdens neatkarīgi no olbaltumvielu daudzuma [15], [17].
• Ļoti liels olbaltumvielu daudzums kā buferis: Cilvēkiem, kuriem hiperkaloriskajā fāzē ir tendence uzkrāt liekos taukus, daļas pārpalikuma kaloriju novirzīšana uz olbaltumvielām (līdz ~3,0–3,4 g/kg dienā) var palīdzēt samazināt tauku uzkrāšanos, neierobežojot muskuļu pieaugumu [7], [17].