Thời điểm và tần suất nạp protein khi siết cân: Cách phân bổ có thực sự quan trọng?

Khi ăn kiêng trong trạng thái thâm hụt calo, tổng lượng protein hàng ngày kết hợp với tập kháng lực là yếu tố quyết định hàng đầu trong việc bảo toàn khối lượng cơ bắp, trong khi cách phân bổ protein cụ thể qua các bữa ăn chỉ đóng vai trò thứ yếu [1, 4, 13]. Các nghiên cứu chuyển hóa cấp tính chứng minh rằng việc tiêu thụ lượng protein vừa phải mỗi 3 đến 4 giờ giúp tối đa hóa tốc độ tổng hợp protein cơ bắp (MPS) tạm thời [4, 6]. Tuy nhiên, các thử nghiệm ngẫu nhiên dài hạn trong điều kiện hạn chế năng lượng cho thấy khi tổng lượng protein hàng ngày tương đương nhau, việc chia đều protein qua các bữa không bảo toàn nhiều khối nạc hơn so với kiểu ăn dồn lệch, không đồng đều [4].

Tổng hợp protein cấp tính và duy trì khối nạc dài hạn

Trong điều kiện phòng thí nghiệm cấp tính, cách phân bổ protein ảnh hưởng đáng kể đến quá trình luân chuyển protein cơ bắp ngắn hạn. Việc nạp protein kích hoạt sự gia tăng nhanh chóng của MPS, đạt đỉnh và trở về mức cơ bản trong khoảng 2 giờ [6]. Các nghiên cứu đánh giá động lực học ngắn hạn cho thấy việc chia đều lượng protein hàng ngày qua nhiều bữa làm tăng tỷ lệ MPS trong 13 đến 24 giờ từ 19% đến 25% so với phân bổ lệch dồn phần lớn protein vào một bữa tối duy nhất [4]. Hơn nữa, các thử nghiệm về tần suất nạp dinh dưỡng sau tập luyện chỉ ra rằng việc tiêu thụ một lượng protein vừa đủ mỗi 3 giờ mang lại tỷ lệ MPS trong 12 giờ vượt trội hơn so với việc nạp liều nhỏ mỗi 1,5 giờ hoặc các bữa ăn lớn cách nhau 6 giờ [6].

Bất chấp những khác biệt cấp tính này trong quá trình luân chuyển protein, các can thiệp dài hạn hơn trong điều kiện thâm hụt calo cho thấy sự phân bổ bữa ăn không quyết định những thay đổi về thành phần cơ thể [4]. Trong một thử nghiệm ngẫu nhiên kéo dài 16 tuần trên 41 người trưởng thành thừa cân tập kháng lực 3 ngày mỗi tuần với mức thâm hụt 750 kcal/ngày và nạp 90 g protein mỗi ngày (1,0 g/kg/ngày), phân bổ đều (30 g vào bữa sáng, 30 g vào bữa trưa, 30 g vào bữa tối) mang lại kết quả giống hệt phân bổ lệch (10 g vào bữa sáng, 20 g vào bữa trưa, 60 g vào bữa tối) [4]. Cả hai nhóm đều giảm cùng một lượng khối nạc toàn thân (-1,0 kg), khối nạc tứ chi (-0,7 kg), khối mỡ toàn thân (-6,9 kg) và duy trì được diện tích cơ giữa đùi [4].

Khi lượng protein hàng ngày ở mức vừa phải hoặc thấp (0,8 đến 1,3 g/kg/ngày), việc tiêu thụ ít nhất một bữa ăn đạt ngưỡng cần thiết để kích thích MPS dường như là đủ cho sức khỏe cơ xương khớp tổng thể, khiến việc tách biệt tác động của phân bổ khỏi tổng lượng nạp hàng ngày trở nên khó khăn [2]. Trên thực tế, nếu tổng lượng protein hàng ngày thấp (<0,80 g/kg/ngày), việc chia đều qua nhiều bữa có nguy cơ làm loãng từng bữa ăn xuống dưới ngưỡng đồng hóa tối thiểu cần thiết để kích hoạt MPS [2].

Liều lượng protein mỗi bữa và ngưỡng đồng hóa

Đối với người trẻ tuổi khỏe mạnh, MPS sau bữa ăn đạt mức bão hòa gần như tối đa ở liều protein đơn lập khoảng 0,24 đến 0,31 g/kg thể trọng mỗi bữa (xấp xỉ 20 g protein chất lượng cao) [6, 16, 21]. Vượt quá mức này, MPS sợi cơ sau tập luyện sẽ theo quy luật hiệu suất giảm dần, và các axit amin dư thừa sẽ trải qua quá trình oxy hóa leucine và tổng hợp urê không thể đảo ngược thay vì được kết hợp vào cơ xương [16, 21]. Việc tăng gấp đôi liều 20 g protein tiêu hóa nhanh lên 40 g thường chỉ mang lại mức tăng khiêm tốn thêm 10% đến 20% phản ứng tổng hợp [18].

Tuy nhiên, khái niệm về trần đồng hóa nghiêm ngặt cho mỗi bữa ăn bị thay đổi bởi kích thích tập luyện và động lực học tiêu hóa protein [19]. Sau các bài tập kháng lực toàn thân huy động lượng lớn khối cơ bắp, liều 40 g whey protein tạo ra tốc độ tổng hợp phân đoạn sợi cơ cao hơn khoảng 20% so với liều 20 g ở nam thanh niên đã qua tập luyện [19]. Ngoài ra, tốc độ tiêu hóa thay đổi rất nhiều tùy theo ma trận thực phẩm: whey hấp thu nhanh được đào thải/hấp thu ở mức khoảng 10 g mỗi giờ, trong khi các nguồn thực phẩm nguyên phần như protein trứng nấu chín tiêu hóa ở mức khoảng 3 g mỗi giờ (mất tới 7 giờ để hấp thụ hoàn toàn liều 20 g), mang lại sự giải phóng axit amin kéo dài vào tuần hoàn máu [19]. Khi đối mặt với khoảng thời gian dài không có thức ăn, chẳng hạn như giấc ngủ đêm (≥6 giờ), việc tiêu thụ ≥40 g protein tiêu hóa chậm được khuyến nghị để duy trì MPS ở mức cao [18].

Để xây dựng một khung hướng dẫn thực tế hàng ngày tính đến các yếu tố này, bằng chứng khoa học ủng hộ việc nhắm tới 0,40 g/kg/bữa qua ít nhất 4 bữa để đạt mục tiêu cơ bản là 1,6 g/kg/ngày, hoặc lên đến 0,55 g/kg/bữa qua 4 bữa để đạt các mục tiêu cao hơn là 2,2 g/kg/ngày [19].

Hiện tượng kháng đồng hóa theo tuổi tác và nhu cầu leucine

Tuổi tác làm thay đổi đáng kể ngưỡng protein mỗi bữa cần thiết để kích thích MPS [7, 9, 21]. Trong khi người trẻ tuổi (~22 tuổi) có thể làm bão hòa quá trình tổng hợp protein cơ bắp với khoảng 2 g leucine mỗi bữa (~0,25 g protein/kg), người lớn tuổi (~71 tuổi) cần khoảng 3 g leucine (~0,40 g protein/kg)—tức nhu cầu mỗi bữa cao hơn từ 50% đến 60% [9]. Phản ứng tổng hợp bị suy giảm này, được gọi là hiện tượng kháng đồng hóa (anabolic resistance), cũng được quan sát thấy trong các trạng thái cơ bắp không hoạt động, béo phì và bệnh lý toàn thân [21].

Các hướng dẫn lâm sàng cho người lớn tuổi khuyến nghị tiêu thụ 25 đến 30 g protein cùng với 3 g leucine trong mỗi 3 bữa ăn hàng ngày để chống lại chứng teo cơ (sarcopenia) và bù đắp cho sự suy giảm độ nhạy với tình trạng tăng axit amin máu sau ăn [7]. Các đánh giá hệ thống chứng minh rằng khái niệm "kích hoạt leucine" (leucine trigger) thể hiện rõ rệt nhất ở người lớn tuổi và khi sử dụng các nguồn protein đơn lập [8]. Ví dụ, ở phụ nữ lớn tuổi, việc tiêu thụ 15 g protein sữa được làm giàu để cung cấp 4,2 g leucine đã làm tăng MPS thêm 53% so với mức cơ bản, so với mức tăng chỉ 13% từ hỗn hợp protein cùng hàm lượng nitơ chứa 1,3 g leucine [9]. Tương tự, việc bổ sung 2,5 g leucine vào micellar casein ở nam giới lớn tuổi đã tăng gần gấp đôi tỷ lệ MPS cấp tính sau ăn so với chỉ dùng casein đơn thuần [9].

Tổng lượng protein hàng ngày và tập luyện khi thâm hụt calo

Trong quá trình ăn kiêng thâm hụt calo, việc duy trì các mô cơ trở thành một thách thức lớn về mặt sinh lý [13, 21]. Quá trình phân giải protein cơ bắp tăng lên trong giai đoạn hồi phục sau tập luyện, nhưng cân bằng cơ ròng chủ yếu được quyết định bởi sự biến động của MPS, vốn bị ức chế trong quá trình thâm hụt năng lượng [21]. Mất khối nạc chiếm khoảng 24% tổng trọng lượng giảm qua các can thiệp chỉ bằng chế độ ăn, nhưng giảm xuống còn 11% khi việc hạn chế calo được kết hợp với tập thể dục [13]. Ngay cả ở các vận động viên tập kháng lực, mức mất mô nạc có thể lên tới ~43% tổng khối lượng đã giảm nếu kích thích tập luyện và hỗ trợ dinh dưỡng không đầy đủ [13].

Để tối đa hóa việc giữ cơ trong quá trình hạn chế năng lượng, các vận động viên thường cần lượng protein hàng ngày dao động từ 1,6 đến 2,4 g/kg/ngày, với một số bối cảnh ủng hộ mức 2,4 đến 2,7 g/kg/ngày [20]. Trong một thử nghiệm kéo dài 4 tuần trên những nam thanh niên trải qua mức thâm hụt calo nghiêm ngặt 40% kết hợp với tập kháng lực khối lượng cao và tập nước rút ngắt quãng 6 ngày mỗi tuần, những người tiêu thụ 2,4 g/kg/ngày đã tăng 1,2 kg khối nạc trong khi giảm 4,8 kg mỡ [15]. Ngược lại, những người tham gia tiêu thụ 1,2 g/kg/ngày duy trì được khối nạc của họ (thay đổi 0,0 kg) và giảm 3,5 kg mỡ, trong đó cả hai nhóm đều đạt được mức tăng sức mạnh tương đương [15].

Sức căng cơ học vẫn là kích thích mạnh mẽ nhất để duy trì cơ bắp trong quá trình thâm hụt calo [13, 14]. Tập kháng lực giúp nâng cao MPS trong 24 đến 48 giờ sau buổi tập [14]. Các đánh giá hệ thống xác nhận rằng các chương trình tập kháng lực khối lượng cao (≥10 hiệp mỗi nhóm cơ mỗi tuần) có tăng tiến áp lực khối lượng theo thời gian sẽ ngăn ngừa mất khối nạc một cách đáng tin cậy trong quá trình hạn chế calo, trong đó phụ nữ cho thấy khả năng giữ khối nạc cao hơn một chút so với nam giới [13].

Khuyến nghị thực tế

1. Ưu tiên tổng lượng protein hàng ngày: Thiết lập tổng lượng nạp hàng ngày trong khoảng 1,6 đến 2,4 g/kg/ngày trong giai đoạn giảm mỡ để bảo vệ khối lượng cơ xương [1, 15, 20].
2. Nhắm tới ngưỡng protein mỗi bữa: Hướng tới mức nạp mỗi bữa ít nhất từ 0,25 đến 0,40 g/kg (hoặc 20 đến 40 g protein chất lượng cao) để vượt qua ngưỡng leucine cần thiết nhằm kích thích MPS [6, 16, 19]. Người lớn tuổi nên nhắm tới mức cận trên của phạm vi này (~0,40 g/kg hoặc ~3 g leucine mỗi bữa) để vượt qua hiện tượng kháng đồng hóa [7, 9].
3. Phân bổ qua 3 đến 4 bữa ăn: Việc chia lượng protein nạp vào qua 3 đến 4 bữa cách nhau 3 đến 4 giờ mang lại cấu trúc thực tế để đạt mục tiêu protein cao hàng ngày và tối ưu hóa tỷ lệ MPS cấp tính, mặc dù những sai lệch nhỏ trong phân bổ sẽ không làm ảnh hưởng đến việc giữ cơ miễn là tổng lượng nạp hàng ngày và khối lượng tập luyện được duy trì [4, 6, 19].
4. Duy trì khối lượng tập luyện tăng tiến: Thực hiện các bài tập kháng lực có cấu trúc với khối lượng đầy đủ (≥10 hiệp mỗi nhóm cơ hàng tuần) để cung cấp tín hiệu cơ học cần thiết cho việc duy trì khối nạc trong quá trình hạn chế năng lượng [13, 14].