SVALOVÁ PROTEINOVÁ SYNTÉZA (Donald Layman, PhD.)

 

Tento článek jsem pro Vás vytvořil ve formě poznámek z rozhovoru s PhD Donaldem Laymanem v Sigma Nutrition Podcast. Sigma Nutrition je server, který vede v oboru vzdělaný Danny Lennon. Danny v současné době nasdílel rozhovory o problematice výživy/tréninku (a všeho kolem) s více než 128 titulovanými experty svého oboru.

 

Úvod:

Doporučený denní příjem pro dospělého 1-1,5g/kg bílkovin.

Vysokoproteinovou dietu by Dr Layman definoval stravu s 1,7g bílkovin/kg a více.

Do 20 let jsme převážně řízení hormony, později více skladbou stravy. U dospívajícího tedy nemusí mít v důsledku skladba stravy takový význam jako v případě dospělého jedince.

3 jídla denně s 30 a více gramy bílkovin má dle výzkumů větší vliv na svalovou proteinovou syntézu (dále již jen SPS), než menší množství bílkovin na porci ve více denních porcích a například jen ve večeři větší množtví bílkovin najednou (typická USA vysokoproteinová dieta).

 

Pokud v jídle sníme:

1,7 g a méně leucine (aminokyselina, spouštěč SPS) – nezískáme žádný vliv na SPS navíc

2 g – nějaký efekt navíc

2,5 g – vyšší efekt

3 g – maximalizace SPS

U vyšších dávek většinou žádný další efekt navíc oproti 3g.

 

leucine

Konkrétní aplikace dávky leucine na kg váhy konkrétního člověka na den/jídlo najdete ve článcích na www.eftm.cz

 

Svalová proteinová syntéza má 2 fáze:

1. Fáze: iniciační fáze (z aj initiation phase) = leucine spouští iniciační faktory (jako vypínač on/off)

2. Fáze: fáze prodloužení (z aj longation phase) = benefituje z více bílkovin a více energie

 

mps 1

 

Proto mít alespoň 30g bílkovin v jídle. Až po 50g celkově můžeme zbytek doplnit buď v daném jídle, nebo po něm v průběhu zbytku 2. fáze SPS.

Pro maximalizaci MPS je potřeba mít v krvi zhruba 2-3krát více leucinu, než na lačno. A například severní Evropa mívá už tak vysokobílkovinovou snídani. Když by k ni přidali další leucine, efekt navíc by tedy pravděpodobně z tohoto jídla nezískali, ale pokud by si ten leucine dali na lačno, vliv to mít může. (pouze příklad pro vysvětlení principu)

Další výzkumy se budou zaměřovat na efekt dalších jednotlivých aminokyselin v rámci budování svalů a fitness.

mTOR („signální dráha“ ovlivňující buněčné procesy, buněčný růst, zvýšení exprese genů a mnoho dalšího) je citlivá na inzulín, leucine a ATP (buněčná energie)

Do 25 let děti rostou i na „chudé výživě“, protože jsou silně řízený hormony. (citliví na inzulín)

Když přestaneme růst (30 a více let), hormony už nejsou vyloženě „naši přátelé“ a hraje větší roli skladba naší stravy, příjem bílkovin (a s nimi příjem leucine) je již důležitější, a náš systém je již více ovlivňován množstvím bílkovin.

 

„Svaly hledají ty dostatečné dávky leucine pro spuštění SPS.“

 

Pro optimální budování svalů nemůžeme být diabetik, inzulín potřebujeme. Ale to neznamená, že inzulín musí být pro maximalizaci SPS extrémně vystřelen – bavíme se o fyziologické rovině, tedy naturálních atletech. A také viz výše – u mladších jedinců je citlivost na inzulín speciální a tak ta skladba stravy nemá až takový vliv jako u starších jedinců.

Svaly se tedy „naučí“ vycítit příjem nutrientů a spustit energeticky náročný proces stavby nových bílkovin.

 

Proč se po 2-3h po maximalizaci SPS míra SPS zase snižuje?

Dr Layne Norton v laboratoři Dr Donalda Laymana zjistil, že SPS je energeticky velmi náročný proces a daný energetický systém po určité době vyčerpá svou energii.

1.fáze SPS se spustí, pokud je dostatek leucine.

Ve 2.fázi již nezáleží na tom, jestli je leucine zvýšený/snížený, stačí když je prostě přítomen jako další aminokyseliny. (stavební jednotka)

Zdá se, že ke snížení SPS dochází když dojde ATP (buněčná energie). Když přidáme energii v podobě glukosy či BCAA, zvýšená SPS může vydržet déle.

Leucine tedy proces SPS spouští, pak však přicházejí do hry další vlivy.

„Dalšími vlivy“ můžeme prodloužit dobu zvýšené SPS, ale zatím nevím o jak dlouho.

Víme však, že i když bychom kontinuálně jedli, SPS po čase stejně klesne. Zdá se, že svaly potřebují „reset“.

Zdá se, že tělo má mechanismus zabraňující, aby úroveň energie ATP klesla příliš nízko – například z důvodu potřeby mobility. (imobilita může být problém pro přežití)

 

Vliv frekvence stravování na SPS:

  • Víme, že denní příjem bílkovin není výhodné konzumovat najednou. Otázkou však je, do kolika jídel je rozdělit? To zatím z dat nevíme.
  • 3 jídla pro obyčejného člověka OK, pro kulturistu možná až 5 jídel, pro maximalizaci.
  • BCAA po cvičení mohou být efektivní, ale chybí dlouhodobé studie, jež by toto potvrdily.

 

mt

 

Tvrdí se, že když sníme moc bílkovin najednou, zbytek se oxiduje a je „vyplýtván“, je to tak?

Většina bílkovin u dospělého člověka se oxiduje, protože k jejich využití pro zvýšenou SPS je potřeba i tréninkový stimul. (jinak se udržuje balance bílkovin)

 

Oxidace není špatná:

Kinetika pro aktivaci m-TOR je v přesně stejné koncentraci jako kinetika pro proces, jež oxiduje leucine.

Mechanismus spustí SPS a okamžitě začíná vyčerpávat daný leucine z buňky, aby se vše připravilo pro další jídlo. Takže oxidace jde ruku v ruce s anabolickou odezvou.

Během cvičení (v této studii konkrétně vytrvalostního) spálíme ekvivalent zhruba 10g bílkovin za hodinu. Čistě jen provozováním cvičení = jen je pálíme. A většina těchto bílkovin pochází z BCAA. Proto bere Dr Layman po cvičení BCAA = přesně to, co jsme během cvičení spálili.

Má smysl BCAA suplementovat bez ostatních aminokyselin v dané porci?

Když leucine spustí SPS (iniciační fázi), tak poté již potřebujeme „všech 20 aminokyselin“. Tělo si dokáže vytvořit ty neesenciální, takže musíme mít novou dodávku těch esenciálních. Pokud je nedodáme, vidíme jak jejich úroveň v krvi klesá. Tři, jejichž koncentrace v krvi klesá nejrychleji, jsou BCAA (leucine, valine, isoleucine) – proto je Dr Layman suplementuje. Podle něj pokud něco suplementovat, tak BCAA (poznámka autora článku: někteří experti ovšem tvrdí, že při dostatečném příjmu bílkovin z potravy BCAA navíc roli v SPS nehrají). Pro tento proces však potřebujeme všech 9 esenciálních aminokyselin, nejen BCAA.

 

Termický efekt potravin (dále již jen TEF = Thermic Effect of Food = energie, jež tělo ztratí pro trávení konkrétních makroživin, tedy bílkovin/sacharidů/tuků) je vyšší hlavně kvůli energetické nákladnosti SPS. A tu právě bílkoviny stimulují. Zde však již nehraje roli pouze denní množství bílkovin ve stravě, ale i jejich distribuce do konkrétních jídel. Jinak tento zvýšený efekt TEF neuvidíme. Dle názoru Dr Laymana bílkoviny dodávají i pocit zasycení (v dietě důležité). Vyšší podíl svalové hmoty také zvyšuje Váš denní příjem energie (při cvičení/pohybu i v klidovém režimu).

 

Poměr bílkovin/sacharidů a dlouhodobé změny tělesné kompozice:

(dále uvedené platí při totožném celkovém denním kalorickém příjmu a totožném příjmu tuků)

Více bílkovin a méně sacharidů ve stravě (tedy pouze jiný vzájemný poměr) je pro změnu tělesné kompozice efektivní. A toto podporují data desítek studií.

pvc

12 měsíční studie srovnávající 2 skupiny obézních lidí. Obě skupiny mají totožný celkový kalorický příjem a příjem tuků. Jedna skupina má však více sacharidů a méně bílkovin a druhá naopak více bílkovin a méně sacharidů ve stravě. Po prvních 4 měsících zhubli všichni dle plánu. Ovšem později v dalších měsících skupina s větším příjmem bílkovin udržela větší procento úbytku hmotnosti, oproti skupině s větším příjmem sacharidů (konkrétně více lidí z té bílkovinové, než z druhé skupiny mělo vyšší procentu úbytku v tomto období studie).

Studie mířila na 10% úbytek z původní váhy a zhruba dvakrát více lidí z těch, kteří měli vyšší příjem bílkovin, plánovaného tempa úbytku hmotnosti dosahovalo i po 12 měsících diety – oproti skupině s větším příjmem sacharidů na úkor příjmu bílkovin.

 

Kvalita bílkovin:

Není to jen o tom, jak komplexní složení aminokyselin daná potravina má, ale i o tom, jaké množství daných aminokyselin obsahuje.

 

Příklad:

Hovězí maso8,6% leucine, takže abychom dosáhli dávky 2,5g leucine v daném jídle, potřebujeme z tohoto zdroje cca 29g bílkovin = tedy cca 183 kcal v tomto mase.

Quinoa (považována za „superpotravinu“) má 6% leucine, takže abychom dosáhli požadované dávky leucine, potřebujeme téměř 42g bílkovin z tohoto zdroje. Quinoa je však nutričně velmi hustá potravina, takže abychom z ní dostali 1g bílkovin, stojí nás to 27 kcal. Takže abychom z této potraviny získali daných 42g bílkovin (tedy 2,5g leucine), musíme přijmout asi 1134 kcal. Pokud bychom tedy jedli 3* denně tuto „superpotravinu“ v požadovaném množství, museli bychom přijmout 3402 kcal.

 

Pro definování optimálního složení jídel potřebujeme další studie. V současnosti nemáme data o dlouhodobých změnách tělesné kompozice vs. složení jídel.

Je to však vždy o balanci a poměru mezi SPS a katabolizí tělesných bílkovin. Jsou však lepší 4 jídla než 2 jídla? Na toto potřebujeme odpovědi.

 

m-TOR:

= nutrient sensor and growth factor = senzor nutrientů a růstový faktor.

m-TOR

Víme, že ho musíme pro SPS spustit, ale jaký je přesný cíl?

Máme důkazy, že jeho chronická elevace pro nás není dobrá.

Musíme se naučit jak balancovat stravu z jídla na jídlo. Je to o balanci, více není vždy lépe.

 

Závěr:

Když měl Dr Donald Layman uvést jediné doporučení pro lidi, řekl: „Buďte více fyzicky aktivní.“ (stejně jako drtivá většina expertů fitness průmyslu)

 

Zdroje:

  1. http://sigmanutrition.com/episode123/
  2. https://www.researchgate.net/profile/Donald_Layman/publications
  3. https://www.researchgate.net/publication/275667599_Defining_meal_requirements_for_protein_to_optimize_metabolic_roles_of_amino_acids
  4. https://www.researchgate.net/publication/259985138_Dietary_Protein_Distribution_Positively_Influences_24-h_Muscle_Protein_Synthesis_in_Healthy_Adults
  5. https://www.researchgate.net/publication/257877663_Protein_distribution_affects_muscle_mass_based_on_differences_in_postprandial_muscle_protein_synthesis_and_plasma_leucine_in_rats
  6. https://www.researchgate.net/publication/51643196_Leucine_or_carbohydrate_supplementation_reduces_AMPK_and_eEF2_phosphorylation_and_extends_postprandial_muscle_protein_synthesis_in_rats
  7. https://www.researchgate.net/publication/51530294_The_Effects_of_a_Higher_Protein_Intake_During_Energy_Restriction_on_Changes_in_Body_Composition_and_Physical_Function_in_Older_Women