Maximalizace syntézy bílkovin

Chcete znát dávno ztracené tajemství svalového růstu?

NPB = MPS – MPB

Co tedy tato rovnice znamená?

Čistá bilance bílkovin (pro naše účely kosterní svalová hmota) = syntéza svalových bílkovin – odbourávání svalových bílkovin.

Udělejte z toho kladnou hodnotu a jste na cestě k obrovitosti.

Remodelace svalů

Musíte se správně stravovat, abyste vybudovali svalovou tkáň zpět poté, co jste ji zničili v posilovně. To je kulturistika 101. Za normálních podmínek má kosterní sval vysoký obrat – denně se syntetizuje a odbourává v rozmezí 1-2 % svalových bílkovin.

Trénink i příjem živin jsou silnými aktivátory syntézy bílkovin, i když zvýšení vyvolané živinami je krátkodobé.

Trénink má větší účinek; syntéza bílkovin se u trénovaných lidí zvyšuje po dobu 24 hodin.

Problém je, že trénink také aktivuje odbourávání svalových bílkovin. Bez správné výživy ve správný čas by mohl být jakýkoli potenciální svalový přírůstek ze zvýšené syntézy bílkovin zrušen jejich odbouráváním.

Jak to funguje, můžete vidět na obrázku níže. Bez tréninkového stimulu se syntéza a odbourávání svalových bílkovin navzájem ruší.

Přidejte však intenzivní trénink se správným příjmem živin ve správný čas a situace se změní; syntéza bílkovin se aktivuje a odbourávání je potlačeno. Výsledkem je hromadění svalových bílkovin v průběhu času, jak ukazuje obrázek níže.

Protein Synthesis Primer: It’s ALL about mTOR

Pro pochopení syntézy bílkovin je důležité se lépe seznámit s mTorem. Výzkumy nám říkají, že když přinutíte sval ke kontrakci proti velké zátěži, primární reakcí je aktivace syntézy bílkovin. Aktivace syntézy bílkovin je zase řízena řadou fosforylačních dějů, které organizuje protein zvaný mammalian target of rapamycin, zkráceně mTOR.

mTOR je pravděpodobně nejdůležitější buněčný signální komplex pro růst svalů. Je to hlavní regulátor syntézy bílkovin v buňce a mezi růstem svalů a aktivací mTOR existuje přímý vztah; čím více trénink aktivuje mTOR, tím více mechanismus syntézy bílkovin vyrábí nové bílkoviny pro růst a obnovu svalů.

mTOR je aktivován třemi věcmi:

• Mechanickým stresem (z velké tréninkové zátěže)
• Růstovými faktory (IGF, růstový hormon, inzulín atd.)
• Aminokyseliny (zejména leucin)

„Anabolické okno“

Co tedy můžeme udělat z hlediska výživy, abychom dosáhli více než jen nahrazení svalů, které jste právě odbourali v posilovně, stejným množstvím, abyste je znovu vybudovali?

Využijete „Anabolické okno“. Chcete-li dosáhnout co největších rozměrů, musíte toto okno využít pro maximální účinek. Je čas promluvit si o tom, co jíst a kdy.

Existují tři časy pro zvýšení dostupnosti bílkovin/aminokyselin, aby se zvýšil akutní nárůst syntézy bílkovin způsobený tréninkem:

• Před tréninkem:
• Před tréninkem:
• Po tréninku:
• Otázka za 10 000 dolarů zní: „Který čas (které časy) jsou nejlepší pro dosažení maximální růstové odezvy vašeho tréninku?“

Vědci se touto otázkou zabývali a výsledky několika studií jsou uvedeny na obrázku níže.

Z tohoto grafu vyplývá, že výživa po tréninku zesiluje akutní, cvičením vyvolané zvýšení syntézy bílkovin více než výživa před tréninkem. Tuto informaci je dobré znát, ale je toho mnohem víc.

Před tréninkem

Během tréninku se spaluje ATP jako palivo pro svalové kontrakce, což zvyšuje hladinu AMP. Tím se aktivuje protein zvaný AMP kináza (AMPK). AMPK snižuje syntézu bílkovin tím, že inhibuje mTOR.

Představte si to takto – pokud je mTOR jako plynový pedál pro syntézu bílkovin, pak je AMPK brzdou. Ačkoli bylo prokázáno, že výživa před tréninkem nezlepšuje potréninkový nárůst syntézy bílkovin lépe než samotné cvičení, příjem aminokyselin před tréninkem otupuje inhibici mTOR zprostředkovanou AMPK.

Vyvodit závěr: Nezapomínejte na předtréninkovou výživu. Díky ní se během tréninku nevypne mechanismus syntézy bílkovin.

Předtréninková výživa

Výzkumníci také porovnávali účinky předtréninkové a potréninkové výživy na syntézu bílkovin. Výsledky těchto studií jsou podobné jako u studií před tréninkem v tom, že příjem bílkovin během silového tréninku vedl ke zvýšení syntézy bílkovin, ale v mnohem menší míře, než když byly bílkoviny dodány po tréninku.

Přestože peri-tréninkové aminokyseliny mají nepatrný vliv na syntézu bílkovin, příjem bílkovin stále vyvolává inzulinovou reakci. To je důležité, protože inzulín je silným inhibitorem degradace bílkovin.

Také je to dobrý důvod pro zařazení sacharidů před tréninkem. Nejenže bylo prokázáno, že sacharidy peri-trénink inhibují degradaci bílkovin, ale také otupují inhibici mTOR zprostředkovanou AMPK.

Take home point:

Po tréninku

Jídlo po tréninku je nejdůležitější pro zvýšení syntézy bílkovin po tréninku. Svalové buňky jsou v hodinách po tréninku připraveny na syntézu bílkovin, ale pouze za předpokladu, že mají k dispozici správnou výživu.

Pro tvorbu většího množství svalů potřebujeme bílkoviny a bylo prokázáno, že typ a načasování příjmu bílkovin v potréninkovém období řídí celkové zvýšení syntézy bílkovin, ke kterému dochází bezprostředně po tréninku.

Důležité je, že aktivace syntézy bílkovin v krátkodobém horizontu zřejmě nakonec určuje, jak dobře budeme reagovat na trénink v dlouhodobém horizontu. To znamená, že k maximální aktivaci syntézy bílkovin je zapotřebí nejen intenzivní trénink, ale také správná výživa přesně ve správný čas, aby k tomu mohlo dojít.

Okno je otevřené jen na krátkou dobu a dlouhodobý nárůst svalové hmoty může být ohrožen, pokud se příjem bílkovin opozdí už o dvě hodiny po tréninku. Trefte se do tohoto okna přesně a porostete mnohem více – promeškejte ho a možná neporostete vůbec!

Proběhl rozsáhlý výzkum, jaký typ výživy je přesně potřeba k maximální aktivaci syntézy bílkovin. Přestože o podrobnostech budeme hovořit později, je důležité vědět, že k aktivaci syntézy bílkovin prokazatelně slouží pouze esenciální aminokyseliny (EAA), přičemž pro zapnutí mechanismu syntézy bílkovin je nejdůležitější zejména leucin.

Z literatury je také zřejmé, že sacharidy nejsou k aktivaci syntézy bílkovin po tréninku potřeba, ale existují i jiné důvody pro zařazení sacharidů, ke kterým se dostaneme později.

Tak kolik bílkovin?“

Bylo by skvělé, kdybychom mohli jednoduše vdechnout 1000 gramů bílkovin nebo aminokyselin před, po nebo kolem tréninku a pak růst, jak chceme. Bohužel by se to v nejlepším případě přeměnilo na triglyceridy a přeměnilo na tělesný tuk.

Bílkoviny působí synergicky se silovým tréninkem a stimulují syntézu bílkovin, ale stejně jako existuje horní hranice toho, kolik cvičení můžeme produktivně zregenerovat, zdá se, že existuje i horní hranice toho, kolik bílkovin můžeme sníst, abychom maximalizovali syntézu bílkovin.

Toto téma bylo mnohokrát studováno, ale množství bílkovin nebo aminokyselin použité ve výzkumu se nemusí přímo vztahovat na reálné scénáře. Vědci jen zřídkakdy použili tréninkový stimul, který by se alespoň přiblížil tomu, co dělá většina mužů v posilovně, takže je obtížné extrapolovat a dávat konkrétní doporučení, pokud jde o to, kolik bílkovin je potřeba.

Například jedna studie zjistila, že zvýšení syntézy bílkovin po odporovém cvičení vyvolané syrovátkovým proteinem dosáhlo vrcholu při 20 gramech bílkovin, přičemž větší množství už reakci nezvýšilo. Podobné studie s odezvou na dávku byly provedeny za účelem stanovení maximálních požadavků na leucin.

Důležité je uvědomit si, že druh intenzivního, kulervoucího tréninku, který většina čtenářů T NATION provádí, pravděpodobně aktivuje syntézu bílkovin ve větší míře, než jakou vědci používají v laboratoři. Proto je možné, že k dosažení maximální odezvy bude u většiny lidí potřeba více než 20 gramů.

Jaké je tedy optimální množství a kdy? Můžeme nabídnout hrubá doporučení, ale je důležité experimentovat, abyste našli ten správný vzorec pro vás.

Případ pro sacharidy

V literatuře bylo přesvědčivě prokázáno, že k zapnutí tréninkem navozené syntézy bílkovin není zapotřebí inzulínové signalizace – stačí leucin, což naznačuje, že sacharidy nejsou důležité.

Původně to bylo docela překvapivé, protože inzulín je silným aktivátorem syntézy bílkovin. Inzulín aktivuje mTOR prostřednictvím signalizace PI3K/akt, která je paralelní s cestami, jež k aktivaci mTOR využívají aminokyseliny a mechanický stres.

Ačkoli inzulínová signalizace nemusí být nutná pro onen výbuch syntézy bílkovin, k němuž dochází v hodinách po tréninku, je v tom něco víc. Inzulin je také silným inhibitorem odbourávání svalových bílkovin.

Studie zjistily, že jak lokální hyperinzulinemie, tak požití sacharidů inhibuje odbourávání bílkovin, přičemž na syntézu bílkovin nemá téměř žádný vliv. Když se to zkoumalo konkrétně v období po tréninku, zjistilo se, že konzumace glukózy po tréninku sice neaktivuje syntézu bílkovin, ale zároveň má silný inhibiční účinek na jejich odbourávání.

To neznamená, že bychom měli sacharidy, co se týče syntézy bílkovin, shazovat; zvyšují hladinu inzulínu, což může být stále důležité. Svaly jsou připraveny na zvýšenou syntézu bílkovin více než 24 hodin po tréninku, ale akutní výbuch syntézy bílkovin, ke kterému dochází v důsledku tréninku nebo příjmu aminokyselin, trvá jen několik hodin.

Mechanický stres z tréninku, příjem aminokyselin a inzulín/růstové faktory aktivují mTOR různými, ale vzájemně se doplňujícími cestami, což naznačuje, že pokud zapneme více cest aktivujících mTOR současně, můžeme dosáhnout synergického efektu.

Je dobře známo, že mechanický stres z tréninku a leucin/EAA synergicky zesilují syntézu bílkovin. Stejně tak inzulín může přispívat k celkovému rozmachu syntézy bílkovin tím, že zapíná mTOR prostřednictvím dráhy PI3K/akt.

Ačkoli některé studie zabývající se konkrétně syntézou bílkovin vyvolanou odporovým cvičením ukázaly, že přidání sacharidů k aminokyselinám nemá za následek aditivní účinek na syntézu bílkovin při příjmu dostatečného množství aminokyselin, je třeba se při aplikaci výzkumu do reálného světa pozorně dívat na experimentální model.

Nejnovější studie zabývající se obecnějším modelem syntézy bílkovin ukazují, že inzulín + aminokyseliny mohou mít synergicky pozitivní vliv na syntézu bílkovin a společně způsobují největší aktivaci mTOR!

Vezmeme-li všechny tyto práce dohromady, můžeme s jistotou říci, že ačkoli se nezdá, že by inzulin zvyšoval syntézu bílkovin vyvolanou cvičením, může působit tak, že po tréninku „déle drží otevřený plyn“ pro mechanismus syntézy bílkovin.

Přirozeně, pokud je inzulin schopen prodloužit nebo zesílit potréninkový nárůst syntézy bílkovin, bylo by obrovskou výhodou zařadit sacharidy jako součást potréninkového plánu.

Spojení všeho dohromady

Studie a literatura jsou páteří vědecké metody, ale vše je bezcenné, pokud nemáte praktický prostředek, jak tyto informace aplikovat.

S tímto vědomím vám ukážeme, jak to vše uvést do praxe.

Před tréninkem (30-60 minut mimo)

• Zdroj bílkovin: 30-50 g jakéhokoli středně až rychle působícího zdroje bílkovin. Celozrnné potraviny jsou v pořádku, ale možná budete chtít omezit celozrnné bílkoviny blíže k 60 minutám venku než k 30 minutám venku. Příkladem rychle působících zdrojů bílkovin jsou směsi syrovátkových a kaseinových izolátů/hydrolyzátů a koncentrátů, jako je Metabolic Drive® Low Carb.
• Zdroj sacharidů: Nepovinný, ale pokud plánujete tvrdý trénink, měli byste sacharidy zařadit. 25-75 g sacharidů s nízkým až středním glykemickým indexem. Příkladem je šálek ovesné kaše se šálkem borůvek.
• Johnovo oblíbené předtréninkové jídlo:
• Billovo oblíbené předtréninkové jídlo: Chudé živočišné bílkoviny, 30 g sacharidů (ovesné vločky) a 1-2 lžíce mandlového nebo arašídového másla vmíchané do ovesných vloček:

Před tréninkem: syrovátkový proteinový izolát a přibližně 45 gramů sacharidů z 1/2 šálku ovesných vloček smíchaných s 1/2 šálku neslazeného jablečného kompotu: (během tréninku)

• Zdroj bílkovin: 10-20 g BCAA nebo 20-30 g izolátů / hydrolyzátů z kaseinu nebo syrovátky nebo směsi jako Plazma™ nebo MAG-10®.
• Zdroj sacharidů: Volitelně. 35-50 g sacharidů s vysokým glykemickým indexem, popíjených během tréninku.

Inzulínová odezva sacharidů může v přítomnosti aminokyselin synergicky zesílit syntézu bílkovin. Inzulín je také silným inhibitorem degradace bílkovin.

Pro trénující před soutěží nebo pro ty, kteří jsou méně citliví na inzulín, je výhodou udržování nízké hladiny inzulínu při spalování tuků, takže někteří lidé mohou sacharidy v této oblasti vynechat. Pro liftery mimo sezónu nebo opravdové hardgainery může být inzulínová odezva velmi užitečná.

• Johnovo oblíbené potréninkové jídlo: Pokud jste mimo sezónu, přidejte 30-50 gramů kaseinových hydrolyzátů, jako je MAG-10®, a pokud jste mimo sezónu, přidejte 40 gramů bramborového škrobu.
• Billovo oblíbené potréninkové jídlo: 20 g BCAA, a pokud je mimo sezónu, také 40-50 g sacharidů z polymerů dextrózy/glukózy.

Po tréninku (do 60 minut po tréninku)

• Zdroj bílkovin: 30-50 g rychle působících bílkovin: syrovátkové izoláty/hydrolyzáty nebo hydrolyzát kaseinu jako MAG-10® nebo Plazma™.
• Zdroj sacharidů:

Opět velmi záleží na jednotlivci, jeho cílech a fázi tréninku.

Užívejte 25-75 g sacharidů se středním až nízkým glykemickým indexem. Lifteři mimo sezónu nebo tvrdě nabírající mohou chtít 50-100 g směsi sacharidů se středním až vysokým glykemickým indexem.

Skutečně tvrdě nabírající mohou v tomto případě opravdu těžit z účinků inzulínu, který inhibuje degradaci bílkovin. Velký nárůst inzulínu z vysokého GI sacharidů a trvalejší zvýšení ze sacharidů se středním GI může také udržet syntézu bílkovin déle otevřenou.

Pokud jste před soutěží nebo u lidí méně citlivých na inzulin, občas sacharidy během tohoto jídla úplně vynechejte, ale nedělejte z toho pravidlo.

• Johnovo oblíbené potréninkové jídlo: 50 g syrovátkového izolátu 15 minut po tréninku; pokud jste mimo sezónu, přimíchejte 1-2 šálky syrového mléka. O hodinu později konzumujte rybu a toast Ezekiel s marmeládou.
• Billovo oblíbené potréninkové jídlo: 50 g syrovátkového izolátu; pokud je mimo sezónu, také 1 šálek ovesné kaše s 1 šálkem borůvek. O hodinu později snězte další běžné jídlo.

Shrnutí

Nutrienty mají silný vliv na proteosyntetický mechanismus a jejich správné načasování může rozhodnout o vašem tréninkovém pokroku. Přestože neexistuje ideální, univerzální řešení pro každého – to závisí na individuální citlivosti na inzulín, metabolismu, tělesném typu a cílech – připravili jsme pro vás potréninkovou nutriční strategii založenou na nejnovějších vědeckých výzkumech, kterou lze snadno upravit tak, aby vyhovovala potřebám každého liftera. Použijte ji jako šablonu pro maximalizaci syntézy bílkovin a růst jako nikdy předtím.

1. Baar K, Esser K. Phosphorylation of p70(S6k) correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise. Am J Physiol 1999;276:C120-C127.
2. Beelen M, Koopman R, Gijsen AP, Vandereyt H, Kies AK, Kuipers H, et al. Protein coingestion stimulates muscle protein synthesis during resistance-type exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 2008;295:E70-E77.
3. Biolo G, Tipton KD, Klein S, Wolfe RR. Bohatý přísun aminokyselin zvyšuje metabolický účinek cvičení na svalové bílkoviny. Am J Physiol 1997;273:E122-E129.
4. Biolo G, Declan Fleming RY, Wolfe RR. Physiologic hyperinsulinemia stimulates protein synthesis and enhances transport of selected amino acids in human skeletal muscle. J Clin Invest 1995;95:811-9.
5. Biolo G, Williams BD, Fleming RY, Wolfe RR. Insulin action on muscle protein kinetics and amino acid transport during recovery after resistance exercise [Působení inzulínu na kinetiku svalových bílkovin a transport aminokyselin během regenerace po odporovém cvičení]. Diabetes 1999;48:949-57.
6. Borsheim E, Aarsland A, Wolfe RR. Vliv směsi aminokyselin, bílkovin a sacharidů na čistou bilanci svalových bílkovin po odporovém cvičení. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2004;14:255-71.
7. Burd NA, Tang JE, Moore DR, Phillips SM. Exercise training and protein metabolism: influences of contraction, protein intake, and sex-based differences [Cvičební trénink a metabolismus bílkovin: vliv kontrakce, příjmu bílkovin a rozdílů na základě pohlaví]. J Appl Physiol 2009;106:1692-701.
8. Carraro F, Stuart CA, Hartl WH, Rosenblatt J, Wolfe RR. Vliv cvičení a zotavení na syntézu svalových bílkovin u lidí. Am J Physiol 1990;259:E470-E476.
9. Chesley A, MacDougall JD, Tarnopolsky MA, Atkinson SA, Smith K. Changes in human muscle protein synthesis after resistance exercise. J Appl Physiol 1992;73:1383-8.
10. Chow LS, Albright RC, Bigelow ML, Toffolo G, Cobelli C, Nair KS. Mechanismus anabolického účinku inzulínu na sval: měření syntézy a odbourávání svalových bílkovin pomocí aminoacyl-tRNA a dalších náhradních měřítek. Am J Physiol Endocrinol Metab 2006;291:E729-E736.
11. Cuthbertson D, Smith K, Babraj J, Leese G, Waddell T, Atherton P, et al. Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle. FASEB J 2005;19:422-4.
12. Dennis MD, Baum JI, Kimball SR, Jefferson LS. Mechanismy podílející se na koordinované regulaci mTORC1 inzulinem a aminokyselinami. J Biol Chem 2011;286:8287-96.
13. Dreyer HC, Fujita S, Cadenas JG, Chinkes DL, Volpi E, Rasmussen BB. Odporové cvičení zvyšuje aktivitu AMPK a snižuje fosforylaci 4E-BP1 a syntézu proteinů v lidském kosterním svalu. J Physiol 2006;576:613-24.
14. Drummond MJ, Dreyer HC, Fry CS, Glynn EL, Rasmussen BB. Nutriční a kontrakční regulace syntézy proteinů lidského kosterního svalu a signalizace mTORC1. J Appl Physiol 2009;106:1374-84.
15. Drummond MJ, Dreyer HC, Pennings B, Fry CS, Dhanani S, Dillon EL, et al. Skeletal muscle protein anabolic response to resistance exercise and essential amino acids is delayed with aging. J Appl Physiol 2008;104:1452-61.
16. Fryburg DA, Jahn LA, Hill SA, Oliveras DM, Barrett EJ. Inzulín a inzulínu podobný růstový faktor-I zvyšují anabolizmus bílkovin lidského kosterního svalu během hyperaminoacidémie různými mechanismy. J Clin Invest 1995;96:1722-9.
17. Fujita S, Dreyer HC, Drummond MJ, Glynn EL, Cadenas JG, Yoshizawa F, et al. Nutrient signalling in the regulation of human muscle protein synthesis. J Physiol 2007;582:813-23.
18. Fujita S, Dreyer HC, Drummond MJ, Glynn EL, Volpi E, Rasmussen BB. Příjem esenciálních aminokyselin a sacharidů před odporovým cvičením nezvyšuje syntézu svalových bílkovin po cvičení. J Appl Physiol 2009;106:1730-9.
19. Hardie DG, Sakamoto K. AMPK: klíčový senzor stavu paliva a energie v kosterním svalu. Physiology (Bethesda ) 2006;21:48-60.
20. Hartman JW, Tang JE, Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Lawrence RL, Fullerton AV, et al. Consumption of fat-free fluid milk after resistance exercise promotes greater lean mass accretion than does consumption of soy or carbohydrate in young, novice, male weightlifters. Am J Clin Nutr 2007;86:373-81.
21. Moore DR, Robinson MJ, Fry JL, Tang JE, Glover EI, Wilkinson SB, et al. Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. Am J Clin Nutr 2009;89:161-8.
22. MacDougall JD, Gibala MJ, Tarnopolsky MA, MacDonald JR, Interisano SA, Yarasheski KE. Časový průběh zvýšené syntézy svalových bílkovin po těžkém odporovém cvičení. Can J Appl Physiol 1995;20:480-6.
23. Miller BF, Olesen JL, Hansen M, Dossing S, Crameri RM, Welling RJ, et al. Coordinated collagen and muscle protein synthesis in human patella tendon and quadriceps muscle after exercise. J Physiol 2005;567:1021-33.
24. Phillips SM, Tipton KD, Aarsland A, Wolf SE, Wolfe RR. Smíšená syntéza a odbourávání svalových bílkovin po odporovém cvičení u lidí. Am J Physiol 1997;273:E99-107.
25. Proud CG. Regulace syntézy bílkovin inzulinem. Biochem Soc Trans 2006;34:213-6.
26. Terzis G, Georgiadis G, Stratakos G, Vogiatzis I, Kavouras S, Manta P, et al. Resistance exercise-induced increase in muscle mass correlates with p70S6 kinase phosphorylation in human subjects. Eur J Appl Physiol 2008;102:145-52.
27. Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D, Jr, Wolfe RR. Postexercise net protein synthesis in human muscle from orally administered amino acids [Čistá syntéza bílkovin v lidských svalech po cvičení z perorálně podaných aminokyselin]. Am J Physiol 1999;276:E628-E634.
28. Welle S, Thornton C, Statt M, McHenry B. Postprandiální syntéza myofibrilárních a celotělových proteinů u mladých a starých lidí. Am J Physiol 1994;267:E599-E604.
29. Wong TS, Booth FW. Protein metabolism in rat gastrocnemius muscle after stimulated chronic concentric exercise. J Appl Physiol 1990;69:1709-17.
30. Wong TS, Booth FW. Protein metabolism in rat tibialis anterior muscle after stimulated chronic eccentric exercise [Metabolismus bílkovin v předním holenním svalu potkana po stimulovaném chronickém excentrickém cvičení]. J Appl Physiol 1990;69:1718-24.
31. Roy BD, Tarnopolsky MA, MacDougall JD, Fowles J, Yarasheski KE. Effect of glucose supplement timing on protein metabolism after resistance training [Vliv načasování přídavku glukózy na metabolismus bílkovin po odporovém tréninku]. J Appl Physiol 1997;82:1882-8.

.