И снова о белке для наращивания мышц

Согласно давнему ошибочному представлению, количество белка, абсорбируемого организмом, ограничено. С точки зрения питания, термином «абсорбция» описывается переход питательных веществ из кишечника в кровообращение. Исходя из этого определения, количество абсорбируемого белка практически не ограничено. 

После потребления источника белка содержащиеся в нём аминокислоты (АК) транспортируются энтероцитами через стенку кишечника, через воротную вену переносятся в печень, а затем АК, которые печень не использует, попадают в кровоток, после чего почти все АК доступны для поглощения тканями. Абсорбция цельных белков не ограничена, но с потреблением отдельных АК в свободной форме могут возникать проблемы. В частности, научные исследования показывают конкуренцию в стенке кишечника, где АК с большей концентрацией поглощаются за счёт менее концентрированных (1).

Согласно концепции «мышечного наполнения», синтез мышечных белков (СМБ) у молодых людей максимален при потреблении ~20 – 25 г высококачественного белка; всё, что потребляется выше этого количества, окисляется для энергообеспечения или трансаминируется для образования других соединений в организме (2). У этой статьи две цели:

• объективный обзор научных публикаций для определения верхнего анаболического порога однократного приёма белка;
• на основе современных данных сделать соответствующие выводы и уточнить рекомендации по оптимальному распределению ежедневного потребления белка для прироста сухой ткани.

Скорость усвоения/абсорбции и мышечный анаболизм

В исследовании, подтверждающем предположение о максимальном СМБ от дозы белка ~20 – 25 г, Areta et al (3) предлагали различное количество белка людям, тренирующимся с отягощениями в течение 12-часового периода восстановления от многоподходного протокола разгибаний голени со средним количеством повторений. В общем, принимали 80 г сывороточного белка по одной из трёх схем: восемь порций по 10 г каждые 1,5 часа; четыре порции по 20 г каждые три часа; две порции по 40 г каждые шесть часов. 

Согласно результатам, наибольший СМБ был у принимающих четыре порции по 20 г белка, а значит, нет преимуществ и даже ниже СМБ при потреблении более высокой дозы (40 г) в состоянии, предложенном в исследовании. Эти результаты подтвердили аналогичные данные по общему обороту белка в организме из работы Moore et al (4).

Выводы Areta et al (3) интересны с точки зрения влияния дозы потребления белка на развитие мышц, но нужно отметить несколько факторов, влияющих на обмен пищевых белков: состав определённых источников белка, состав пищи, количество потребляемого белка и специфический комплекс упражнений (5). Кроме того, индивидуальные переменные (возраст, уровень тренированности и количество сухой массы тела) также влияют на результаты наращивания мышц. 

Основное ограничение исследования Areta et al (3) – общее потребление белка за 12-часовой период всего 80 г, что меньше 1 г/кг массы тела. Это гораздо ниже количества, необходимого для максимального баланса белка у людей, тренирующихся с отягощениями, которые принимали участие в исследовании (6, 7). Кроме того, ограничена экологическая валидность работы, поскольку привычное дневное потребление людей, желающих увеличить мышечную массу, примерно в 2 – 4 раза выше (8, 9).

Также нужно отметить, что в исследовании Areta et al (3) в период после тренировки ничего не потребляли, кроме сывороточного белка. Сывороточный белок «быстродействующий»; его скорость абсорбции ~10 г/ч (5). При такой скорости, нужно всего два часа для полной абсорбции 20 г дозы сывороточного белка. Быстрое усвоение АК приводит к резкому увеличению СМБ, но ранние исследования, оценивающие кинетику белка во всём организме, показали, что сопутствующее окисление некоторых АК может понижать общий баланс белка, по сравнению с источниками белка с более медленной абсорбцией (10). Например, приготовленный яичный белок абсорбируется со скоростью ~3 г/час (5), а значит, полное усвоение омлета, содержащего те же 20 г белка, займёт примерно семь часов, что может уменьшить окисление АК и тем самым повысить общий баланс белка. Важное предостережение – эти данные специфичны для общего баланса белка в организме; неясно, как это отразится на балансе белков в скелетных мышцах.

В некоторых исследованиях показано аналогичное влияние быстрых и медленных белков на общий баланс мышечного белка (11) и скорость синтеза фракций (12 – 14), но в других исследованиях обнаружено большее анаболическое влияние сывороточного белка, по сравнению с другими источниками в покое (15, 16) и после упражнений с отягощениями (16, 17).

Однако большинство этих выводов сделано на основе кратковременной оценки (≤4 часов), тогда как при более продолжительных периодах (≥5 часов) не выявляется различий между сывороточным белком и казеином во влиянии на СМБ или баланс азота (18). Более того, в большинстве исследований показан больший анаболизм сывороточного белка в случае приёма относительно небольших доз (≤20 г) (15 – 17); но неясно, будет ли больше окисление быстрого белка по сравнению с медленным в случае потребления высоких доз белка.

Для уточнения противоречивых результатов исследователи оценивали судьбу меченных сывороточных белков и казеина из молока и обнаружили большее включение казеина в скелетные мышцы (19). Последние результаты нужно воспринимать осторожно, поскольку обмен белков в ногах преимущественно отражает процессы в скелетных мышцах, но не исключает участие других тканей. Примечательно, что наличие или отсутствие молочного жира в мицеллярном казеине не замедляет скорость попадания аминокислот в кровообращение или синтез белков миофибрилл (20). Кроме того, совместное потребление углеводов и казеина задерживало усвоение и абсорбцию, но по-прежнему не влияло на добавление белков в мышцах по сравнению с отдельным потреблением белка (21). 

Это означает, что сопутствующие нутриенты могут влиять на скорость усвоения, но не обязательно влияют на анаболический эффект потребляемого белка – по крайней мере, в случае белка с медленным усвоением, такого как казеин. Для окончательных выводов нужно больше сравнений совместного потребления жира и/или углеводов с другими белками, характеристик испытуемых и связи потребления с тренировкой.

«Анаболический потолок» выше, чем считали прежде?

Недавно Macnaughton et al (22) провели рандомизированное, межсубъектное исследование с двойным слепым контролем, где тренированные с отягощением мужчины участвовали в двух испытаниях, с промежутком ~2 недели. В первом испытании они принимали 20 г сывороточного белка непосредственно после тренировки с отягощениями на всё тело; во втором испытании с аналогичным протоколом субъекты принимали 40 г белка после тренировки. Согласно результатам, синтез фракции миофибрилл оказался выше на ~20% у людей, потреблявших 40 г белка, по сравнению с приёмом 20 г. Исследователи предположили, что из-за большей массы мышц, активированных при тренировке на всё тело, для удовлетворения потребности в АК нужно большее потребление экзогенного белка. 

Выводы Macnaughton et al (22) отличаются от предыдущей работы Moore et al, в которой не выявили статистически значимых различий СМБ между приёмами 20 и 40 г сывороточного белка после разгибаний голени, хотя большая доза обеспечивала на 11% большее абсолютное повышение (23). Практическая значимость различия между потреблением выше ~20 г предположительная и по-видимому зависит от цели человека.

В связи с тем, что развитие мышц зависит от динамического баланса между СМБ и распадом мышечного белка (РМБ), при любом обсуждении о дозе принимаемого белка нужно учитывать обе эти переменные. Этот вопрос изучался Kim et al (24), при потреблении 40 или 70 г мясного белка, как части смешанного питания в двух отдельных случаях, разделённых недельным отмывочным периодом. Согласно полученным результатам, более высокое потребление белка вызывало большую анаболическую реакцию во всём организме, преимущественно обусловленную уменьшением распада белка. Из-за того, что испытуемые потребляли большую порцию смешанных цельных продуктов, содержащую не только белок, но и углеводы с жирами, логично предположить, что усвоение и абсорбция АК происходили дольше, чем в случае приёма жидких АК из отдельного источника белка.

Высвобождение АК в кровообращение происходило медленнее и это обуславливало различия в анаболической реакции на потребление белка. Существенное ограничение этого исследования – измерялся баланс белка всего организма, а не мышц. Поэтому можно предположить, что часть антикатаболического влияния от повышенного потребления белка, связана не с мышечными тканями, вероятно, тканями кишечника. Тем не менее, из оборота белка в кишечнике, накопленные аминокислоты могут высвобождаться в системное кровообращение и использоваться для СМБ, повышая анаболический потенциал (25). Но это предположение требует дальнейшего изучения. 

Принимая во внимание значительное количество углеводов в потребляемой пище, соблазнительно приписать снижение протеолиза увеличению инсулиновой реакции. Инсулин считается анаболическим гормоном, однако его основная роль в балансе мышечных белков – антикатаболическое действие (23). Однако, при наличии повышенного содержания АК в плазме, влияние на общий баланс белков от повышения инсулина достигает плато в умеренном диапазоне 15 – 30 мЕ/л (27, 28). Так как доза сывороточного белка 45 г вызывает повышение инсулина до уровня, достаточного для максимального увеличения общего баланса белков (29), дополнительные макронутриенты, принимаемые в исследовании Kim et al (24), по-видимому мало повлияли на результат.

Результаты продольных исследований

В статьях, обсуждаемых выше, описывается количество белка, которое организм может использовать за отдельный приём, но срочная анаболическая реакция не всегда связана с долговременным ростом мышц (30). Ответ на этот вопрос возможен на основе результатов продольных исследований, непосредственно измеряющих изменения сухой массы при потреблении различного количества белка, а также белков с разной скоростью усвоения/абсорбции.

В работе Wilborn et al (31) не обнаружили различий прироста сухой массы после восьми недель потребления сывороточного белка или казеина до и после тренировки. Аналогично, Fabre et al (32) не выявлено различий прироста сухой массы между группами при сравнении потребления сывороточного белка/казеина после тренировки в соотношении: 100/0, 50/50, 20/80.

В 14-дневном исследовании с пожилыми женщинами Arnal et al (33) показал больший прирост массы без жира при потреблении основной части дневной порции белка (79%) в одном приёме, чем при распределении дневного потребления на четыре части. Следующее исследование этой же лаборатории с молодым женщинами обнаружило сходное влияние однократного приёма белка по сравнению с раздельным (34). Обобщение результатов этих исследований не выявляет отрицательного влияния на мышечную массу потребления основной части белка в одном приёме пищи. Тем не менее, нет исследований подобного режима при тренировке с отягощениями, а значит, результаты у тренирующихся людей могут отличаться.

Представление о влиянии дозы белка также можно получить из исследований периодического голодания (ПГ). Типичный протокол ПГ требует ежедневного потребления нутриентов, включая белки, в короткий промежуток времени, обычно меньше 8 часов, после продолжительного периода голодания. Недавний систематический обзор показал аналогичное влияние протоколов ПГ и непрерывного приёма пищи (35). Однако в исследованиях, выбранных для анализа, потребление белка было неоптимальным - низкокалорийное питание без тренировок с отягощениями, что вновь ограничивает экстраполяцию результатов на тренирующихся с отягощениями людей.

Для устранения пробелов в научных данных в 8-недельном исследовании нетренированных людей Tinsley et al (36) сравнивали протокол ограничения питания по времени (ОПВ) с 20-часовое голодание/ 4 приёма пищи, четыре дня в неделю, с группой, питающейся нормально (НП) при тренировках с отягощениями три раза в неделю. Из-за пониженного потребления энергии (на 667 ккал в дни с голоданием) группа ОПВ потеряла массу тела, но не сухая масса уменьшилась несущественно (0,2 кг); группа НП набрала сухую массу (2,3 кг), но статистически несущественно, однако величина различий результатов практически значима. 

Возможно, наиболее интересное наблюдение – поперечник двуглавой мышцы плеча и прямой мышцы бедра в обеих группах увеличился одинаково, несмотря на 20 часов велоэргометрии натощак и концентрированного потребления пищи в группе ОПВ. Это значит, использование белка при 4-часовом питании по желанию не нарушается срочным потолком анаболизма. К сожалению, в исследовании отличалось потребление белка и энергии. 

Позднее, в 8-недельном эксперименте по схеме 16 ч голодание/8 ч ОПВ, с участием тренированных с отягощением людей Moro et al (37) обнаружили существенно большую потерю жира в группе ОПВ vs НП (1,62 vs 0,31 кг), тогда как сухая масса не изменялась в обеих группах. Эти результаты также ставят под сомнение существование предела потребления белка, если необходимо сохранить мышцы.

В отличие от результатов, показывающих нейтральный-положительный эффект от концентрированного во времени потребления белка, Arciero et al (38) сравнили три диеты: две высокобелковые (35% общей энергии) с тремя (ВБ3) и шестью (ВБ6) приёмами пищи в день и традиционное потребление белка (15% общей энергии) три раза в день (ТД3). В течение 28 дней эукалорийного периода ВБ3 и ВБ6 потребляли 2,27 и 2,15 г/кг белка, соответственно, ТД3 – 0,9 г/кг. Только в группе ВБ6 выявили существенный прирост сухой массы. 

В следующем 28-дневном эукалорийном периоде ВБ3 и ВБ6 потребляли 1,71 и 1,65 г/кг белка, соответственно, а ТД3 потребляла 0,75 г/кг. ВБ6 превзошла в поддержании сухой массы тела остальные две диеты (на самом деле в ВБ обнаружили существенную потерю сухой массы по сравнению с контролем). Причина различий между этими результатами и экспериментами с ПГ/ОПВ не выяснена. Кроме того, по этой теме нужны сравнения с гиперкалорийными диетами для набора мышц.

Выводы

Необходимо отличать сравнения влияния срочного приёма пищи с разным количеством белка (включая последовательные приёмы сразу после тренировки с отягощениями) и хронического потребления с разным распределением белка в течение дня, в течение нескольких недель или месяцев. Продольные исследования, изучающие состав тела, не всегда подтверждают результаты срочных исследований, оценивающих распределение мышечных белков. Расчёт максимального потребления белка на один приём пищи, который может использоваться для мышечного анаболизма, сложен из-за множества переменных, влияющих на изучение. 

Вероятно, наиболее полный синтез результатов в этой области выполнен Morton et al (2) с рекомендацией: 0,4 г/кг/ приём пищи для оптимальной стимуляции СМБ. Вывод основан на добавлении двух стандартных отклонений к их результату 0,25 г/кг/приём пищи, при котором максимально стимулировался СМБ у молодых мужчин. В соответствии с этой гипотезой Moore et al (39) сообщили, что их результат оценивался для максимальной стимуляции СМБ, а потолок дозы может достигать ~0,6 г/кг у некоторых пожилых мужчин и ~0,4 г/кг у некоторых молодых мужчин. 

Важно подчеркнуть, что эти оценки основаны на потреблении быстро усваиваемого белка, который повышает вероятность окисления АК при потреблении большой разовой порции. Логично предположить задержку абсорбции и лучшее использование АК при потреблении белка с медленным усвоением, особенно в сочетании с другими макронутриентами. Тем не менее, практические последствия этого явления предположительны и сомнительны (21).

Согласно имеющимся научным данным, общее ежедневное потребление белка с целью максимального прироста мышц и силы от тренировки с отягощениями ~1,6 г/кг массы тела, по крайней мере при эукалорийном или гиперкалорийном питании (6). Однако, 1,6 г/кг/день не нужно считать универсальным лимитом, выше которого потреблять белок бесполезно или он используется на физиологические потребности помимо мышечного роста.

Согласно недавнему мета-анализу потребления белка людьми, тренирующимися с отягощениями, верхний 95% доверительный интервал (ДИ) 2,2 г/кг/день (6). Bandegan et al (7) также показали для популяции молодых бодибилдеров мужчин верхний ДИ 2,2 г/кг/день, но метод оценки (показатель окисления аминокислот) в исследовании обычно не применяется для определения оптимальной потребности в белке. Это подчёркивает необходимость индивидуальных рекомендаций по питанию и допускает превышение средних оценочных значений.

Поэтому, если основная цель нарастить мышцы, то относительное простое и изящное решение – целевое потребление белка 0,4 г/кг/приём пищи, за четыре приёма для достижения минимума 1,6 г/кг/день. В случае использования верхнего ДИ потребления 2,2 г/кг/день, за четыре приёма необходимо максимальные 0,55 г/кг/приём. Подобная тактика основана на современном представлении о максимальной стимуляции срочной анаболической реакции и долговременной анаболической адаптации.

Исследования показывают, что потребление более высоких доз белка (>20 г) ведёт к большему окислению аминокислот (40), но также известно, что такая участь ждёт не все дополнительно принятые АК, поскольку некоторые из них используются для построения тканей. Необходимы дальнейшие исследования для определения точного верхнего порога потребления белка за один приём.

Источник: https://jissn.biomedcentral.com/