Olbaltumvielas tauku dedzināšanas laikā: cik daudz nepieciešams muskuļu saglabāšanai?

Enerģētiskais deficīts un muskuļu olbaltumvielu homeostāze

Negatīvas enerģijas bilances periodos skeleta muskuļu masu apdraud pastāvīgs disbalanss starp muskuļu olbaltumvielu sintēzi (MPS) un muskuļu olbaltumvielu noārdīšanos (MPB) [20]. Muskuļu audu bāzes ikdienas aprites ātrums ir aptuveni 1,5% [7]. Enerģijas ierobežojuma apstākļos intracelulārā substrāta pieejamība samazinās, veicinot paaugstinātu skeleta muskuļu proteolīzi, lai nodrošinātu brīvās aminoskābes aknu glikoneoģenēzei un tiešai mitohondriālai oksidācijai [19, 20].

Spēka treniņi (RET) kalpo kā galvenais nefarmakoloģiskais stimuls, lai paaugstinātu frakcionēto sintēzes ātrumu un mazinātu muskuļu zudumu hipokaloriskos apstākļos [7, 20]. Viena spēka treniņa sesija paaugstina MPS rādītājus 2 līdz 6 stundu laikā, saglabājot paaugstinātu sintētisko aktivitāti 24 līdz 48 stundas [13]. Tomēr tīrā olbaltumvielu bilance paliek negatīva bez pietiekama eksogēno uztura olbaltumvielu daudzuma, padarot uzņemto daudzumu uz vienu ķermeņa masas kilogramu par galveno beztauku ķermeņa masas (LBM) saglabāšanas noteicošo faktoru [19, 20].

Olbaltumvielu lūzuma punkts: Enerģijas līdzsvars pret hipokaloriskiem apstākļiem

Enerģētiski pietiekamā (eikaloriskā) stāvoklī uztura olbaltumvielu prasības spēka treniņos adaptētiem indivīdiem sasniedz fizioloģisku plato [4, 9, 17]. Visaptverošas metaregresijas rāda, ka kopējā diennakts deva no 1,4 līdz 2,0 g/kg/dienā ir pietiekama, lai optimizētu muskuļu olbaltumvielu sintēzi, spēka pieaugumu un hipertrofiju veseliem pieaugušajiem bez kaloriju ierobežojuma [1, 4, 9, 17]. Konkrētāk, divfāzu lūzuma punkta analīzes apliecina, ka beztauku masas (FFM) pieaugums vairs nepalielinās pie olbaltumvielu uzņemšanas virs 1,62 g/kg/dienā, ja tiek saglabāts enerģijas līdzsvars [4].

Enerģijas līdzsvars pret hipokaloriskiem mērķiem (g/kg/dienā):

Eikaloriska hipertrofija / uzturēšana:
[================== 1.4 – 1.62 – 2.0 g/kg/dienā ==================]

Hipokaloriski spēka treniņi (beztauku masas saglabāšana):
[================================ 2.3 – 3.1 g/kg/dienā ================================]

Kad tiek piemērots kaloriju deficīts, 1,62 g/kg/dienā griesti vairs nav spēkā [6, 9, P1]. Kopējā organisma aminoskābju oksidācija palielinās, jo īpaši sazaroto ķēžu aminoskābju noārdīšanās caur mitohondriālo sazaroto ķēžu oksoskābju dehidrogenāzi, samazinot efektivitāti, ar kādu uzņemtās aminoskābes tiek iekļautas miofibrilārajās frakcijās [11, 19]. Tā rezultātā sportistiem kaloriju deficīta apstākļos ir nepieciešams ievērojami lielāks absolūtais un relatīvais olbaltumvielu daudzums, lai kompensētu bāzes aminoskābju katabolismu un saglabātu funkcionālos audus [9, 16, 18, P1].

Kvantitatīvie olbaltumvielu mērķi hipokaloriskiem spēka treniņiem

Sistemātiski pārskati un metaregresijas, kas analizē enerģijas ierobežojumam pakļautas spēka treniņu kohortas, uzrāda no devas atkarīgu sakarību starp lielāku olbaltumvielu uzņemšanu un beztauku masas saglabāšanu [6, 9, P1].

• Standarta hipokaloriskais diapazons: Starptautiskā Sporta uztura biedrība (ISSN) nosaka, ka diennakts deva 2,3 līdz 3,1 g/kg ķermeņa masas/dienā (vai 2,3–3,1 g/kg FFM) ir mērķis, kas nepieciešams, lai maksimāli saglabātu LBM spēka sportistiem enerģijas deficīta laikā [6, 9, 16, 18].
• Izteikts enerģijas deficīts: Kohortās, kas pakļautas ekstremālam deficītam (~40% ierobežojums, 33 kcal/kg LBM/dienā) apvienojumā ar augstas frekvences spēka un intervālu treniņiem, 2,4 g/kg/dienā patēriņš nodrošināja ievērojami labākus ķermeņa sastāva rezultātus salīdzinājumā ar 1,2 g/kg/dienā [3]. Četru nedēļu laikā subjekti, kuri patērēja 2,4 g/kg/dienā, ieguva 1,2 ± 1,0 kg LBM un zaudēja 4,8 ± 1,6 kg tauku masas, turpretī tie, kuri patērēja 1,2 g/kg/dienā, sasniedza +0,1 ± 1,0 kg LBM un −3,5 ± 1,4 kg tauku masas [3].
• Piesātinājums ar augstu olbaltumvielu daudzumu un ķermeņa sastāva izmaiņas: Uzņemšana 30%–35% apmērā vai vairāk no kopējā kaloriju daudzuma (pieņemamā makroelementu sadalījuma diapazona robežās) konsekventi uzlabo kopējo tauku masas zudumu, vienlaikus pasargājot liesos audus [10, 19]. Ir pierādīts, ka diennakts deva, kas pārsniedz 3,0 g/kg/dienā, trenētiem indivīdiem vēl vairāk veicina tauku zudumu bez nelabvēlīgas ietekmes uz vielmaiņu [9, 17].
• Ļoti zema kaloriju daudzuma scenāriji: Smaga ierobežojuma apstākļos (600–700 kcal/dienā) fiksēta zema deva no 52 līdz 77 g/dienā ir fundamentāli nepietiekama beztauku masas uzturēšanai, uzsverot, ka absolūtajam olbaltumvielu daudzumam jābūt piesaistītam aktīvajai audu masai, nevis jāpaliek fiksētai ierobežotās enerģijas daļai [7].

Hipokalorisko olbaltumvielu devu līmeņu kopsavilkums:
+-----------------------------+-----------------------+------------------------------------------+
| Deficīta smagums / Statuss  | Mērķa uzņemšana       | Galvenais iznākums                       |
+-----------------------------+-----------------------+------------------------------------------+
| Mērens deficīts (trenēti)   | 2.3–2.6 g/kg/dienā    | Maksimizē FFM saglabāšanu [6, 9, P1]     |
| Smags deficīts / Zems BF%   | 2.6–3.1 g/kg FFM/d.   | Saglabā LBM agresīvu diētu laikā [6, 16] |
| Augstas intensitātes RET    | 2.4 g/kg/dienā        | Ļauj iegūt muskuļus + zaudēt taukus [3]  |
| Ekstrēmas devas             | > 3.0 g/kg/dienā      | Optimizē tauku samazināšanu [9, 17]      |
+-----------------------------+-----------------------+------------------------------------------+

Neiroendokrīnās atbildes reakcijas un fiziskās sagatavotības stāvoklis

Spēka treniņi ar ierobežotu enerģijas daudzumu izraisa būtiskas izmaiņas katabolajā un anabolajā endokrīnajā vidē. Izteikta negatīva enerģijas balansa apstākļos kombinācijā ar lieliem treniņu apjomiem cirkulējošā seruma kortizola izmaiņas negatīvi korelē ar beztauku ķermeņa masas izmaiņām ($r=-0,34$) un pozitīvi korelē ar ķermeņa tauku saglabāšanos ($r=0,39$) [3]. Lielāks uztura olbaltumvielu daudzums nemaina spēka adaptācijas atšķirības īstermiņa deficīta apstākļos [3], taču tas mazina strukturālo audu neto sadalīšanos, uzturot intracelulāru hiperaminoacidēmiju, lai pretotos paaugstinātai glikokortikoīdu mediētai proteolīzei [3, 20].

Turklāt indivīdiem ar spēka treniņu pieredzi ir augstāka bāzes sintēzes efektivitāte un tie gūst lielāku absolūto audu saglabāšanas ieguvumu no paaugstināta olbaltumvielu patēriņa, salīdzinot ar netrenētiem cilvēkiem [4]. Turpretī novecošanās samazina bāzes reakciju uz anabolajiem signāliem, novirzot minimālo prasību uz augstākiem relatīvajiem sliekšņiem, lai pārvarētu ar vecumu saistīto anabolisko rezistenci [1, 4, 15].

Sadalījums, leicīna sliekšņi un uzņemšana pirms miega

Lai maksimāli palielinātu paaugstināta diennakts olbaltumvielu daudzuma efektivitāti enerģijas ierobežojuma laikā, olbaltumvielu uzņemšanas struktūra ir jāveido ap katras ēdienreizes piesātinājuma sliekšņiem [7, 9, 15].

Ēdienreižu sadalījuma modelis (~4 ēdienreizes nomoda laikā + pirms miega):

[1. ēd.: 0.40 g/kg] ---> [2. ēd.: 0.40 g/kg] ---> [3. ēd.: 0.40 g/kg] ---> [Pirms miega: 0.50 g/kg (kazeīns)]
        |                        |                        |                          |
     3–4 st.                  3–4 st.                  3–4 st.                   Nakts MPS
  (2.5–3g Leu)             (2.5–3g Leu)             (2.5–3g Leu)               (~40g kazeīna)

Vienas ēdienreizes sliekšņi un aminoskābju kvalitāte

Miofibrilāro olbaltumvielu sintēze vienā ēdienreizē sasniedz plato pie aptuveni 0,24 līdz 0,40 g/kg augstas kvalitātes olbaltumvielu jaunākiem pieaugušajiem (atbilst 20–40 g absolūtā daudzumā), nodrošinot 700 līdz 3000 mg leicīna kopā ar pilnu neaizvietojamo aminoskābju (EAA) profilu [7, 9, 13, 17]. Gados vecākiem sportistiem šis lūzuma punkts pieaug līdz ~0,40 g/kg (vai ≥2,8 g leicīna vienā ēdienreizē), lai ierosinātu līdzvērtīgas signalizācijas kaskādes [7, 13, 15].

Tā kā pēcēšanas MPS stimulācijai ir aptuveni 2 līdz 3 stundu refraktārais periods, ikdienas olbaltumvielu sadalīšana 3 līdz 6 atsevišķās ēdienreizēs (katrā nodrošinot ~0,30–0,50 g/kg) ar 3 līdz 4 stundu intervālu uztur paaugstinātu neto bilanci visas dienas garumā [9, 12, 15, 16, 17]. Šī atkārtotā stimulācija ir īpaši aizsargājoša hipokaloriskajās fāzēs, novēršot ilgstošus postabsorbcijas kritumus, kad neto olbaltumvielu bilance nonāk dziļā deficītā [15, 19].

Olbaltumvielu uzņemšanas laiks pirms miega

Olbaltumvielu piegādes pagarināšana nakts periodā palīdz mazināt nakts katabolismu [17, 22]. Uzņemot 30 līdz 40 g lēni sagremojama kazeīna proteīna aptuveni 30 minūtes pirms miega, nakts muskuļu olbaltumvielu sintēzes ātrums pēc vakara spēka treniņa palielinās par ~22% [17, 22]. Olbaltumvielu uzņemšana pirms miega devās līdz 40 g netraucē nakts zemādas vēdera taukaudu lipolīzi vai nākamā rīta miera stāvokļa enerģijas patēriņu, vienlaikus palielinot nakts enerģijas patēriņu (329,9 ± 45,2 kcal pret 296,6 ± 46,6 kcal placebo gadījumā) un uzlabojot nākamā rīta sāta sajūtu par vairāk nekā 30% [21, 23].

Kopsavilkums

1. Diennakts uzņemšanas mērķis: Lai maksimāli saglabātu beztauku masu hipokalorisku spēka treniņu laikā, ikdienas uztura olbaltumvielu daudzums jāuztur robežās no 2,3 līdz 3,1 g/kg ķermeņa masas/dienā (vai 2,3–3,1 g/kg FFM/dienā liesiem sportistiem) [6, 9, 16, P1].
2. Pielāgošana deficītam: Palielinoties kaloriju deficīta apmēram vai samazinoties ķermeņa tauku līmenim, mērķējiet uz augšējo robežu (≥2,6–3,0+ g/kg/dienā), lai cīnītos pret paātrinātu endogēno aminoskābju oksidāciju un paaugstinātu katabolo signalizāciju [3, 9, 11, 16, 17].
3. Ēdienreižu struktūra: Sadaliet uzņemto daudzumu 3 līdz 5 ēdienreizēs dienā pa 0,30–0,50 g/kg, kas satur 2,5–3,0 g leicīna, ik pēc 3–4 stundām [7, 9, 15, 17].
4. Aizsardzība naktī: Uzņemiet 30–40 g lēni sagremojama proteīna (piemēram, kazeīna) 30 minūtes pirms miega, lai paaugstinātu nakts sintēzes rādītājus, nenomācot tauku oksidāciju [17, 21, 22, 23].