Raspodela proteina tokom definicije: Da li je važan raspored po obrocima?

Teoretska osnova za distribuciju proteina

Optimizacija telesnog sastava tokom energetskog deficita zahteva minimiziranje gubitka skeletnih mišića uz maksimiziranje oksidacije masnog tkiva. U hipokalorijskim uslovima, bazalne stope sinteze mišićnih proteina (MPS) opadaju; na primer, kratkotrajna kalorijska restrikcija (30 kcal/kg bezmasne mase/dan) smanjuje postapsorptivnu miofibrilarnu sintezu proteina za približno 27% kod odraslih osoba koje treniraju sa opterećenjem [10].

Budući da stimulacija MPS-a pokazuje saturabilnu krivu doza-odgovor po pojedinačnom obroku [1], standardni teorijski model postavlja hipotezu da ravnomerna raspodela ukupnog dnevnog unosa proteina na više međuobroka (svaka 3 do 4 sata) treba da maksimizira kumulativnu 24-časovnu frakcionu stopu sinteze (FSR) [8, 13]. Prema ovom modelu raspodele, unos proteina u zasebnim porcijama trebalo bi da prevaziđe ograničeno trajanje postprandijalne anaboličke signalizacije od 2 do 3 sata i refraktorni period zasićenja mišića („muscle-full” efekat) [8]. Nasuprot tome, asimetričan obrazac unosa — koji karakterišu marginalne doze proteina u ranijim obrocima i jedna disproporcionalno velika doza za večeru — prema hipotezi troši višak aminokiselina putem oksidativnih puteva, dok istovremeno ne uspeva da stimuliše MPS tokom ranijih prilika za hranjenje [1, 8].

Međutim, interakcija između energetskog deficita, treninga sa opterećenjem i raspodele proteina po obrocima predstavlja znatno složeniju fiziološku sliku nego što to sugerišu akutne kinetike trejsera u uslovima energetske ravnoteže [9, P1].

Pragovi doza po obroku i anabolička signalizacija

Kod mladih odraslih osoba u energetskoj ravnoteži, MPS nakon treninga maksimalno se stimuliše pojedinačnim dozama proteina u obroku od približno 0,25 do 0,30 g/kg, odnosno 20 do 25 g visokokvalitetnog, intaktnog proteina bogatog leucinom [9, 11, 13]. Nasuprot tome, starije odrasle osobe pokazuju anaboličku rezistenciju, što zahteva pojedinačne doze koje sadrže najmanje 2,8 g leucina (približno 30 do 40 g proteina, ili >0,40 g/kg) kako bi se pokrenula fosforilacija mTORC1 i eukariotskog faktora inicijacije (eIF4) i postigao ekvivalentan sintetički odgovor [4, 8, 9].

U kataboličkim stanjima, kao što su gubitak telesne mase ili period nakon noćnog gladovanja, sastav obroka postaje posebno važan [8]. Kombinovanje akutnog treninga snage sa unosom proteina surutke nakon treninga (15 g do 30 g) obnavlja snižene stope sinteze tokom energetskog deficita, povećavajući miofibrilarni MPS za 16% do 34% iznad nivoa u stanju mirovanja i energetske ravnoteže, uz 2- do 7-struko povećanje fosforilacije p70 S6K (Thr 389) [10].

Ipak, tačna tačka zasićenja skeletnih mišića tokom energetskog deficita ostaje nijansirana [9]. U uslovima teških kataboličkih deficita (40% do 54% kalorijske restrikcije; −1766 do −3313 kcal/dan), konvencionalne pojedinačne doze od 20 do 25 g proteina surutke ne uspevaju da snažno aktiviraju anaboličke signalne puteve niti da očuvaju čistu telesnu masu, jer se apsorbovane aminokiseline preusmeravaju ka obrtu proteina u celom telu, glukoneogenezi i energetskim oksidativnim putevima [9]. Pored toga, treninzi za celo telo koji uključuju znatnu aktivnu mišićnu masu podižu prag zasićenja po obroku: unos 40 g proteina surutke stimuliše MPS znatno više nego 20 g nakon treninga celog tela, bez obzira na to da li je čista telesna masa sportiste visoka (≥70 kg) ili niska (≤65 kg) [11].

Longitudinalni dokazi: Ravnomerna naspram asimetrične raspodele

Uprkos mehanističkom opravdanju za ravnomernu distribuciju proteina, longitudinalne intervencije koje procenjuju očuvanje mišićne mase tokom restrikcije energije pokazuju da raspodela unosa tokom dana ne menja značajno ishode telesnog sastava kada su ukupan dnevni unos proteina i trening snage kontrolisani [3, 6, P1, P2].

U 16-nedeljnoj randomizovanoj kontrolisanoj studiji (NCT02066948) na gojaznim odraslim osobama koje su izvodile strukturisani trening snage (3 dana nedeljno) uz energetski deficit od 750 kcal/dan i unosile 90 g/dan proteina (~1,0 g/kg/dan), istraživači su direktno uporedili dva rasporeda distribucije [3, 6]:

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

Na kraju 16 nedelja, obe grupe su postigle identično smanjenje ukupne telesne mase ($-7,9\pm 0,6$ kg) i ukupne masne mase ($-6,9\pm 0,5$ kg) [3, 6]. Gubitak čiste telesne mase je takođe bio identičan između grupa ($-1,0\pm 0,2$ kg) [3, 6]. Direktno snimanje regionalne muskulature pokazalo je da je površina poprečnog preseka mišića srednjeg dela butine očuvana ($0\pm 1{\text{ cm}}^2$), a površina mišića lista promenjena ekvivalentno ($-3\pm 1{\text{ cm}}^2$) u oba obrasca [3, 6].

Ovi nalazi su u skladu sa studijama trejsera kod starijih populacija koje su ispitivale obrasce dnevne distribucije. U randomizovanoj kontrolisanoj studiji (NCT03870425) kod starijih odraslih osoba, ravnomerna u odnosu na asimetričnu raspodelu proteina u 3 obroka nije dovela do značajnih razlika u 24-časovnim frakcionim stopama sinteze mišićnih proteina (FSR: $2,16\pm 0,13\%/\text{dan}$ za ravnomernu naspram $2,23\pm 0,09\%/\text{dan}$ za asimetričnu, $p=0,647$) niti u ugradnji trejsera u mišićno tkivo ($p=0,306$) [4]. Iako su pojedini akutni podaci autora Mamerow i sar. zabeležili više frakcione stope sinteze pri ravnomernoj raspodeli, više metaboličkih studija autora Kim i sar. nije pronašlo razlike u 24-časovnoj kinetici proteina između ravnomerne i asimetrične alokacije [4].

Uloga dnevnog ukupnog unosa i pragova po obroku

Zašto raspodela unosa tokom dana ne uspeva da proizvede divergentan ishod tokom dužih faza dijete? Primarni determinator očuvanja čiste mase jeste postizanje adekvatnog ukupnog dnevnog unosa proteina u kombinaciji sa dovoljnim stimulansom treninga snage [1, 10, P1, P2].

Kada je ukupan dnevni unos u tipičnim umerenim rasponima (0,8 do 1,3 g/kg/dan), konzumiranje barem jednog dnevnog obroka koji premašuje saturabilni anabolički prag dovoljno je da stimuliše MPS i podrži zdravlje skeletnih mišića, bez obzira na to kako su preostali proteini raspoređeni tokom dana [1]. Zapravo, veštačko forsiranje striktno ujednačene raspodele pri niskom ili marginalnom ukupnom dnevnom unosu (<0,80 g/kg/dan) može toliko razblažiti doze proteina po obroku da nijedan obrok ne dostigne prag leucina potreban za aktivaciju mTORC1 signalizacije [1, 8]. U takvim uslovima, neuravnotežen obrazac koji obezbeđuje barem jednu snažnu dozu može biti fiziološki povoljniji od višestrukih obroka ispod praga [1].

Pored stimulacije MPS-a, veće doze proteina koje premašuju prag sintetičkog zasićenja nastavljaju da ispoljavaju sistemske antikataboličke efekte: višak aminokiselina suprimira razgradnju proteina u celom telu, doprinoseći neto pozitivnom balansu proteina u celom telu tokom 24 sata [1].

Praktične preporuke za sportiste

Za sportiste i pojedince koji treniraju sa opterećenjem tokom hipokalorijskih faza, ukupan dnevni unos proteina i apsolutna adekvatnost po obroku imaju prednost nad krutim intervalima distribucije [1, 13, P1, P2]:

1. Uspostavite adekvatan ukupan dnevni unos: Održavajte ukupan dnevni unos od 1,4 do 2,0 g/kg/dan tokom standardnih deficita radi očuvanja čiste mase [13, P1]. Unosi koji prelaze 3,0 g/kg/dan mogu pružiti dodatnu korist za gubitak masne mase i sitost kod vitkih osoba koje treniraju sa opterećenjem tokom teške restrikcije energije [13].
2. Ciljajte pragove leucina po obroku: Obezbedite da primarni obroci pružaju 0,25 do 0,40 g/kg (ili 20 do 40 g visokokvalitetnog intaktnog proteina) koji sadrže 700 do 3000 mg leucina [4, 13]. Kada se izvodi trening snage za celo telo, doze do 40 g proteina surutke maksimiziraju akutni sintetički odgovor [11].
3. Iskoristite strateški tajming obroka: Iako se učestalost obroka može prilagoditi individualnom rasporedu i preferencijama sitosti, raspodela proteina na 3 do 4 obroka u razmaku od 3 do 4 sata ostaje efikasan praktičan pristup za dostizanje dnevnih ciljeva bez unosa preterano velikih pojedinačnih porcija [13, P3].
4. Razmotrite unos pre spavanja: Unos 30 do 40 g sporo svarljivog proteina (kao što je kazein) pre spavanja podiže noćni MPS i stopu metabolizma bez ometanja lipolize [13].
5. Uskladite kompromise među makronutrijentima: U kontekstu sportova izdržljivosti, distribucija proteina ne bi trebalo da istisne neophodnu nadoknadu ugljenih hidrata; prekomeran unos proteina (npr. 3,3 g/kg/dan) na račun dostupnosti ugljenih hidrata može narušiti performanse u hronometarskim vožnjama visokog intenziteta [13].