MOMENTUL ADMINISTRĂRII PROTEINELOR ȘI EFECTELE ACESTORA ASUPRA HIPERTROFIEI MUSCULARE

Rezumat

Scopul acestei analize a fost de a determina dacă cercetările anterioare oferă dovezi concludente privind efectele tipului și momentului ingerării anumitor surse de proteine de către persoanele care practică antrenamente de rezistență cu greutăți. Două principii esențiale legate de nutriție trebuie respectate de către cei care ridică greutăți pentru a maximiza hipertrofia musculară: consumul a 1,2–2,0 g de proteine pe kilogram de greutate corporală și minimum 44–50 kcal pe kilogram de greutate corporală. Cercetătorii au testat efectele momentului administrării suplimentelor proteice asupra diferitelor modificări fizice la persoanele care se antrenează cu greutăți. În general, suplimentarea cu proteine înainte și după antrenament crește performanța fizică, recuperarea după sesiunea de antrenament, masa corporală slabă, hipertrofia musculară și forța. Totuși, câștigurile specifice diferă în funcție de tipul și cantitatea de proteine. Studiile privind momentul consumului de lapte au arătat că laptele degresat consumat după antrenament a fost eficient în promovarea creșterii masei corporale slabe, a forței, a hipertrofiei musculare și în reducerea grăsimii corporale. Conținutul de leucină al unei surse de proteine are un impact asupra sintezei proteice și influențează hipertrofia musculară. Consumul a 3–4 g de leucină este necesar pentru a stimula sinteza proteică maximă. Un supliment ideal după exercițiile de rezistență ar trebui să conțină proteine din zer care să furnizeze cel puțin 3 g de leucină per porție. O combinație cu o sursă de carbohidrați cu acțiune rapidă, precum maltodextrina sau glucoza, ar trebui consumată împreună cu sursa de proteine, deoarece leucina nu poate stimula eficient sinteza proteică în absența insulinei. Un astfel de supliment post-antrenament ar fi cel mai eficient pentru creșterea sintezei proteice musculare, rezultând o hipertrofie și o forță musculară mai mari. În contrast, consumul de aminoacizi esențiali și dextroză pare a fi mai eficient pentru stimularea sintezei proteice înainte, și nu după exercițiile de rezistență. Pentru a spori și mai mult hipertrofia și forța musculară, ar trebui urmat un program de antrenament de rezistență de cel puțin 10–12 săptămâni, care să includă mișcări compuse pentru exercițiile atât ale trenului superior, cât și ale celui inferior.

Comentariu privind drepturile de autor
Acest articol este publicat sub licență către BioMed Central Ltd. Este un articol cu acces deschis, distribuit în conformitate cu termenii licenței Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), care permite utilizarea, distribuirea și reproducerea fără restricții, în orice mediu, cu condiția ca lucrarea originală să fie corect citată.

Recenzie

Scop
Persoanele care practică antrenamente de rezistență cu greutăți, fie ca halterofili de performanță, fie pentru a obține rezultate fizice optime, ar beneficia de cunoașterea protocolului nutrițional ideal necesar pentru a maximiza hipertrofia și forța musculară. Tipul, momentul (înainte/după antrenament) sau cantitatea de proteine necesară pentru atingerea obiectivelor de antrenament de forță pot să nu fie clare pentru sportivi sau antrenorii acestora. Scopul acestei recenzii a fost de a determina dacă cercetările anterioare oferă dovezi concludente privind efectele tipului și momentului ingerării anumitor surse de proteine de către persoanele care efectuează antrenamente de rezistență cu greutăți. Recenzia analizează efectele aportului și momentului consumului următoarelor surse de proteine asupra rezultatelor fizice: zer, cazeină, lapte, soia și aminoacizi esențiali.

Aportul de proteine și calorii

Pentru ca hipertrofia musculară maximă să aibă loc, persoanele care ridică greutăți trebuie să consume zilnic între 1,2 și 2,0 grame (g) de proteine pe kilogram (kg) și peste 44–50 kilocalorii (kcal) pe kilogram de greutate corporală. Aceasta este semnificativ mai mare decât aportul alimentar recomandat (RDA) pentru proteine (în prezent 0,8 g/kg), care acoperă necesarul a 97,5% dintre toți adulții sănătoși din Statele Unite care nu practică ridicarea de greutăți în scopul creșterii masei musculare. Aceste date rezumă intervalele de aport proteic recomandate pentru persoanele care ridică greutăți, pe baza analizelor din literatura de specialitate anterioară.

Leucina și sinteza proteică musculară

Conținutul de leucină al unei surse de proteine are un impact asupra sintezei proteice și influențează hipertrofia musculară. Această secțiune detaliază rolul leucinei în sinteza proteică pentru a ilustra importanța ei în acest proces.

Sinteza proteică are loc atunci când acidul ribonucleic de transfer metionil (metionil-tARN) se leagă de o subunitate ribozomală mică eucariotă (subunitatea ribozomală 40S), rezultând formarea unui complex de preinițiere (complexul 43S de preinițiere). Această etapă inițială este mediată de factorul de inițiere eucariot 2 (eIF2). Complexul 43S se leagă ulterior de acidul ribonucleic mesager (ARNm) în apropierea structurii „cap”. După legarea cu succes a complexului 43S de preinițiere la ARN, molecula factor de inițiere eucariot 5 (eIF5) elimină eIF2, în timp ce o moleculă de trifosfat de guanozină (GTP) este hidrolizată pentru ca eIF2 să fie reciclat la forma sa activă, eIF2-GTP. Aceasta permite eIF2-GTP să continue pasul inițial al sintezei proteice. Odată ce eIF2-GTP este eliberat, poate avea loc al doilea pas. Un sit de legare ribozomală/sit de inițiere a traducerii se formează atunci când factorul de inițiere eucariot 4F (eIF4F) recunoaște molecula. Complexul eIF4F leagă subunitatea sa eIF4E de structura „m7GTP cap” prezentă în toate ARNm-urile eucariote. Are loc replicarea catenei de ARNm, ceea ce indică sinteza proteică. Procesele sintezei proteice par să fie puternic reglate de aminoacidul leucină.

Leucina joacă un rol în sinteza proteică musculară în principal prin stimularea căii de semnalizare a țintei mamiferelor a rapamicinei (mTOR). Leucina interacționează cu două proteine reglatoare ale mTOR: mTOR raptor (sau raptor) și Rheb (rashomolog îmbogățit în creier). Importanța reglării mTOR constă în faptul că, atunci când este activat, acesta fosforilează proteinele 4E-BP1 (proteina 1 de legare a eIF4E) și complexul kinazei ribozomale a proteinei S6 (S6K1). Când 4E-BP1 este fosforilată, devine inactivă, permițând continuarea celei de-a doua faze de inițiere a traducerii prin inhibarea legării sale de complexul eIF4F. Aceasta permite traducerea suplimentară. Când S6K1 este fosforilată, produce factori suplimentari de inițiere (eIF), ceea ce crește traducerea ARNm-urilor care codifică componente ale căii de sinteză proteică.

Leucina a fost indicată ca unic stimulator al sintezei proteice. De exemplu, Dreyer și colaboratorii au realizat un studiu pe 16 bărbați tineri, sănătoși, neantrenați, pentru a determina efectele consumului post-antrenament al unei băuturi fără conținut proteic sau al unei băuturi îmbogățite cu leucina și aminoacizi esențiali. Cei care au consumat băutura îmbogățită cu leucină la o oră după o singură sesiune de exerciții de rezistență au prezentat rate mai mari de sinteză proteică decât grupul de control. Un alt studiu realizat de Koopman și colaboratorii a confirmat concluziile lui Dreyer. Opt bărbați neantrenați au fost repartizați aleatoriu să consume una dintre trei băuturi: carbohidrați, carbohidrați și proteine sau carbohidrați, proteine și leucină liberă, după 45 de minute de exerciții de rezistență. Rezultatele au arătat că balanța proteică netă a întregului corp a fost semnificativ mai mare în grupul care a consumat carbohidrați, proteine și leucină, comparativ cu valorile observate în grupurile cu carbohidrați și proteine sau doar carbohidrați, indicând capacitatea leucinei de a amplifica sinteza proteică.

Leucina, de una singură, pare a fi aproape la fel de eficientă în stimularea sintezei proteice ca și atunci când sunt consumați toți aminoacizii cu lanț ramificat (BCAA). De asemenea, leucina pare să aibă atât mecanisme dependente, cât și independente de insulină pentru a stimula sinteza proteică. Se estimează că aproximativ 3 până la 4 g de leucină per porție sunt necesare pentru a promova sinteza proteică maximă.

Tipuri de proteine

Există numeroase surse de proteine disponibile pentru consumatori. Acest articol de analiză se concentrează pe studiile care au utilizat o varietate de surse de proteine derivate din lactate și soia. Această secțiune descrie fiecare dintre aceste surse de proteine și compară calitatea lor pe cele două scale cele mai relevante pentru această analiză: valoarea biologică și scorul corectat al digestibilității proteinei în funcție de aminoacizii esențiali (PDCAAS). Valoarea biologică (BV) determină cât de eficient proteina exogenă conduce la sinteza proteică în țesuturile corpului după absorbție și are un scor maxim de 100. PDCAAS clasifică numeric sursele de proteine în funcție de completitudinea conținutului lor de aminoacizi esențiali, având un scor maxim de 1,0. Atât BV, cât și PDCAAS sunt importante pentru înțelegerea biodisponibilității și calității diferitelor surse de proteine.

Trei surse de proteine lactate utilizate în mod obișnuit în studiile privind hipertrofia și forța musculară sunt laptele de vacă, cazeina și zerul. Laptele de vacă este o sursă de proteine cu biodisponibilitate ridicată, conținând aproximativ 80% cazeină și 20% zer. În general, laptele de vacă are o valoare biologică (BV) de 91 și un PDCAAS de 1,00, ceea ce indică faptul că este ușor absorbit de organism, favorizând sinteza proteică și refacerea țesuturilor și furnizând toți aminoacizii esențiali (AAE). Cazeina, cu o valoare biologică de 77 și un PDCAAS de 1,00, este proteina predominantă din laptele de vacă și îi conferă acestuia culoarea albă. Ea există sub formă micelară, iar în stomac se gelifică sau se coagulează, rezultând o eliberare susținută de aminoacizi. Comparativ cu laptele, este mai puțin biodisponibilă, dar, la fel ca acesta, furnizează toți AAE. Zerul, cealaltă proteină din lapte, reprezintă partea lichidă rămasă după procesul de fabricare a brânzei. Cu o valoare biologică de 104 și un PDCAAS de 1,00, zerul este superior atât laptelui, cât și cazeinei. Conține toți AAE, iar biodisponibilitatea sa excelentă duce la o sinteză proteică rapidă.

Soia este o sursă de proteine de origine vegetală, utilă pentru vegetarieni și pentru persoanele intolerante la lactoză sau cazeină. Soia are o valoare biologică de 74 și un PDCAAS de 1,00, indicând că nu este la fel de biodisponibilă ca proteinele din lapte, dar conține toți aminoacizii esențiali.

Studii privind aportul de proteine din alimente integrale: doar post-antrenament

Momentul aportului de proteine a reprezentat o condiție importantă în studiile asupra hipertrofiei și forței musculare la persoanele antrenate cu greutăți. În această secțiune sunt analizate studiile care au utilizat surse de proteine din alimente integrale (adică lapte de vacă și lapte de soia) în ceea ce privește consumul lor după antrenamentele de rezistență.

Multe studii privind efectele momentului aportului de proteine asupra modificărilor fizice au utilizat suplimente proteice, însă unele au folosit lapte și alte surse lichide de proteine. Într-un studiu concentrat asupra aportului de proteine după o singură sesiune de antrenament de rezistență, Elliot și colaboratorii au analizat consumul de lapte post-antrenament la 24 de bărbați și femei neantrenați. Subiecții au fost repartizați aleatoriu în trei grupuri: 237 g lapte degresat, 237 g lapte integral sau 393 g lapte degresat izocaloric. Rezultatele au indicat că la persoanele neantrenate, absorbția de treonină a fost semnificativ mai mare la cei care au consumat 237 g lapte integral comparativ cu cei care au consumat 237 g lapte degresat. Absorbția de treonină este un indicator al sintezei nete de proteine musculare. Rezultatele acestui studiu sugerează că laptele integral a crescut utilizarea aminoacizilor disponibili pentru sinteza proteică.

Tipton și colaboratorii au efectuat un studiu pe 23 de bărbați și femei neantrenați, în care participanții au ingerat: 1) 20 g de cazeină, 2) 20 g de zer sau 3) apă îndulcită artificial, la o oră după exerciții intense de rezistență pentru picioare. S-au observat schimbări pozitive în balanța proteică musculară netă pentru ambele grupuri care au consumat proteine, dar nu și pentru grupul de control. Acest studiu a indicat că proteinele din lapte (atât cazeina, cât și zerul) consumate după antrenament au crescut sinteza proteică.

Diverse studii au comparat sursele de proteine din alimente integrale pentru a determina care este cea mai eficientă în îmbunătățirea masei și forței musculare. Hartman și colaboratorii au realizat un studiu comparând utilizarea laptelui, a proteinei din soia sau a băuturilor cu carbohidrați la 56 de bărbați tineri neantrenați. Subiecții au fost repartizați în trei grupuri, fiecare consumând 500 ml de: a) lapte degresat, b) o băutură cu proteine din soia izocalorică, izonitrogenată și cu macronutrienți echilibrați sau c) o băutură izocalorică cu carbohidrați, imediat după și la o oră după exercițiile de rezistență. Compoziția corporală, hipertrofia musculară și măsurătorile de forță au fost înregistrate la început și la trei zile după 12 săptămâni de antrenament (5 zile pe săptămână). Grupul care a consumat lapte post-antrenament a avut creșteri semnificative ale greutății corporale și reduceri ale grăsimii corporale față de celelalte două grupuri, indicând o creștere a masei corporale slabe (LBM). Rezultatele au indicat că consumul de lapte degresat post-antrenament a fost statistic mai eficient decât proteina din soia în promovarea creșterii masei corporale slabe (p<0,01), a creșterii ariei fibrelor musculare de tip II (p<0,05) și a reducerii grăsimii corporale (p<0,05).

Rezultate similare au fost obținute de Wilkinson și colaboratorii. Cercetătorii au repartizat opt bărbați antrenați cu greutăți să consume fie 500 ml lapte degresat, fie o băutură cu proteine din soia izonitrogenată, izocalorică și cu macronutrienți echilibrați, după exercițiile de rezistență. A fost utilizat un design încrucișat, astfel încât toți participanții au consumat fie lapte, fie soia la prima sesiune, apoi au alternat la cealaltă băutură la a doua sesiune, separată de o săptămână. Ambele băuturi proteice au crescut sinteza proteică și au favorizat creșterea masei musculare; totuși, consumul de lapte degresat a avut un impact semnificativ mai mare asupra dezvoltării masei musculare decât consumul de proteine din soia. Atât Hartman, cât și Wilkinson au demonstrat superioritatea proteinelor din lapte față de proteina din soia în construirea masei musculare. Acest lucru poate fi atribuit faptului că soia are o valoare biologică mai mică decât laptele (74 față de 91), ceea ce duce la o biodisponibilitate mai scăzută și, implicit, la o sinteză proteică mai redusă în țesuturi.

Rankin și colaboratorii au studiat efectele consumului de lapte versus băuturi cu carbohidrați după exercițiile de rezistență asupra compoziției corporale și forței. Nouăsprezece bărbați neantrenați au fost repartizați aleatoriu în două grupuri, primind 5 kcal/kg greutate corporală sub formă de lapte cu ciocolată sau o băutură cu carbohidrați și electroliți. Subiecții au efectuat analize DXA (absorbțiometrie duală cu raze X) și teste de forță înainte și după un protocol de antrenament cu greutăți de 10 săptămâni (3 zile/săptămână). Rezultatele au arătat că ambele grupuri au avut creșteri ale masei corporale slabe și ale forței, dar nu s-au observat diferențe semnificative între grupuri. Adăugarea unui grup de control în acest studiu ar fi ajutat la determinarea dacă creșterile de forță s-au datorat exclusiv programului de antrenament sau combinației dintre exerciții și suplimentare. Rezultatele sugerează că consumul de lapte cu ciocolată după exerciții poate fi eficient în creșterea masei corporale slabe la persoanele care ridică greutăți, însă sunt necesare mai multe studii cu grupuri de control.

Consumul de lapte și antrenamentul de rezistență au fost investigate și la femei. Josse și colaboratorii au analizat efectele consumului de lapte post-antrenament asupra forței și compoziției corporale la 20 de femei sănătoase neantrenate. Subiecții au fost repartizați să consume 500 ml de lapte degresat sau maltodextrină izocalorică. Femeile au urmat un protocol de antrenament cu greutăți de 5 zile pe săptămână timp de 12 săptămâni. Fiecare participantă a efectuat evaluări ale forței, analize DXA și teste de sânge. Grupul care a consumat lapte a prezentat creșteri statistic mai mari ale masei corporale slabe, pierderi mai mari de grăsime și creșteri mai mari ale forței, oferind dovezi că consumul de lapte degresat post-antrenament a fost eficient în promovarea creșterii masei corporale slabe și a forței la femeile care se antrenează cu greutăți. Rezultatele acestui studiu susțin concluziile studiilor anterioare efectuate pe bărbați, arătând că consumul de lapte după antrenament are un efect favorabil asupra sintezei proteice musculare.

Studii privind administrarea suplimentelor proteice: o comparație a protocoalelor de moment al administrării

Suplimentele de proteine și aminoacizi au fost utilizate pe scară largă în studii care au demonstrat eficiența lor asupra sintezei proteice. Hoffman și colaboratorii au comparat protocoale de suplimentare proteică și efectele acestora asupra forței musculare și compoziției corporale la 33 de bărbați adulți antrenați în forță. Două strategii de moment al consumului de proteine au fost implementate pe parcursul a 10 săptămâni de antrenament de rezistență. Un grup a consumat un supliment proteic compus din izolate enzimatice hidrolizate de colagen, zer și cazeină, înainte și după antrenament. Al doilea grup a consumat același supliment dimineața, la trezire, și seara. Un grup de control nu a primit suplimentul proteic. Aportul caloric mediu al celor trei grupuri a fost de 29,1 ± 9,7 kcal per kilogram de masă corporală pe zi.

Forța musculară a fost evaluată prin testul de o repetare maximă (1RM) pentru împins la piept și presă pentru picioare. Compoziția corporală a fost evaluată folosind DXA. Nu s-au observat diferențe între grupuri privind compoziția corporală în funcție de momentul suplimentării. Toate grupurile au înregistrat creșteri ale 1RM la genuflexiuni, indicând o creștere a forței musculare. Doar grupurile care au primit suplimentul proteic au prezentat creșteri semnificative ale 1RM pentru împins la piept, indicând o îmbunătățire a forței. Aceste rezultate au arătat că suplimentarea proteică este benefică pentru creșterea forței musculare, dar momentul ingerării nu este important. Rezultatele privind compoziția corporală ar fi putut fi diferite dacă participanții ar fi consumat un aport caloric suficient, deoarece pentru hipertrofia musculară este necesar un aport caloric mai mare decât necesarul de menținere. Totuși, forța a crescut, oferind dovezi asupra eficienței suplimentării proteice și a programului de antrenament utilizat. Studiile viitoare ar trebui să se asigure că participanții consumă mai mult de 44–50 kcal per kilogram pentru a maximiza hipertrofia musculară.

Hoffman și colaboratorii au efectuat un studiu dublu-orb concentrat pe utilizarea suplimentelor proteice pentru accelerarea recuperării după sesiuni acute de antrenament de rezistență. Cincisprezece bărbați antrenați în forță au fost împărțiți aleatoriu pentru a primi 42 g dintr-un amestec proteic proprietar (izolate enzimatice hidrolizate de colagen, zer și cazeină, plus 250 mg BCAA suplimentar) înainte și după antrenament sau un placebo de maltodextrină. Participanții au efectuat inițial teste de 1RM pentru genuflexiuni, îndreptări și fandări cu haltera. La a doua vizită, au realizat patru seturi de cel puțin 10 repetări la 80% din 1RM, cu 90 de secunde pauză între seturi. La vizitele trei (după 24 ore) și patru (după 48 ore), au repetat exercițiile de genuflexiuni cu aceeași greutate și au efectuat cât mai multe repetări posibil. Rezultatele au arătat că grupul care a primit amestecul proteic a realizat semnificativ mai multe repetări decât grupul placebo, oferind dovezi că suplimentarea proteică înainte și după antrenament este utilă pentru maximizarea performanței și accelerarea recuperării la 24 și 48 de ore după exercițiu.

Momentul suplimentării în raport cu antrenamentul de rezistență a fost de asemenea studiat. Cribb și colaboratorii au repartizat 23 de culturiști bărbați în două grupuri: unul care a primit suplimentul înainte și după antrenament și altul care l-a primit dimineața și seara. Suplimentul conținea 40 g de proteine (din izolat de zer), 43 g de carbohidrați (glucoză) și 7 g de creatină monohidrat per 100 g. Fiecare participant a primit suplimentul într-o cantitate de 1,0 g per kilogram de greutate corporală. Toți participanții au urmat un program preliminar de antrenament de 8–12 săptămâni înainte de măsurătorile de bază, apoi un program de 10 săptămâni împărțit în trei faze: pregătitoare (70–75% 1RM), supraîncărcare 1 (80–85% 1RM) și supraîncărcare 2 (90–95% 1RM).

Rezultatele au indicat diferențe semnificative în compoziția corporală pentru grupul care a consumat suplimentul înainte și după antrenament. Acest grup a prezentat o creștere a masei musculare slabe (LBM) și o scădere a procentului de grăsime corporală. Ambele grupuri au înregistrat creșteri ale forței, însă grupul pre/post-antrenament a avut câștiguri semnificativ mai mari, indicând că momentul ingerării suplimentului proteic este crucial. Aceasta contrazice concluziile lui Hoffman și colaboratorii privind modificările compoziției corporale, diferența putând fi explicată prin faptul că suplimentul lui Cribb a conținut și carbohidrați și creatină, în timp ce Hoffman a folosit doar proteine. Principala concluzie a studiului a fost că, după 10 săptămâni de antrenament, suplimentarea înainte și după fiecare antrenament a produs îmbunătățiri mai mari în forță și compoziția corporală comparativ cu administrarea dimineața și seara, în afara ferestrei de antrenament.

Majoritatea studiilor privind aportul proteic și exercițiile de rezistență au fost efectuate pe bărbați tineri adulți. În contrast, Verdijk și colaboratorii au investigat impactul proteinei (hidrolizat de cazeină) asupra hipertrofiei musculare la bărbați vârstnici, sănătoși și neantrenați. Cercetătorii au împărțit aleatoriu 28 de bărbați pentru a consuma fie un supliment proteic, fie un placebo înainte și după antrenament. Subiecții au urmat un program de 12 săptămâni, cu trei antrenamente de forță pe săptămână. S-au realizat evaluări inițiale și finale: teste de forță, scanări CT și DXA, probe de sânge și urină, biopsii musculare și teste imunohistochimice. Rezultatele nu au arătat diferențe între grupul cu proteine și cel placebo în ceea ce privește hipertrofia musculară, forța sau compoziția corporală, sugerând că la bărbații vârstnici, consumul a 20 g de hidrolizat de cazeină înainte și după antrenament nu crește masa musculară sau forța. Totuși, doza utilizată nu a asigurat cei 3 g de leucină necesari pentru maximizarea sintezei proteice, iar digestia lentă a cazeinei ar fi putut limita eficiența la această populație. Studiile viitoare ar trebui să folosească zer, care este foarte biodisponibil, în cantități ce furnizează cel puțin 3 g de leucină. De asemenea, ar trebui comparate efectele suplimentării cu proteine simple și cele cu proteine combinate cu creatină, pentru a stabili dacă aceasta este necesară pentru rezultate optime, așa cum s-a demonstrat la bărbații tineri.

Utilizarea pe termen lung a zerului înainte și după antrenamentele de rezistență a fost investigată de Hulmi și colaboratorii, care au împărțit participanții în trei grupuri:

1) 15 g de proteine din zer înainte și după antrenament.

2) placebo înainte și după antrenament.

3) fără supliment și fără antrenament de forță, dar menținerea exercițiilor obișnuite.

 Participanții din primele două grupuri au efectuat două sesiuni de antrenament de rezistență pe săptămână timp de 21 de săptămâni, constând în exerciții multiarticulare pentru partea superioară și inferioară a corpului. Biopsiile musculare au arătat că grupul cu zer a avut creșteri semnificativ mai mari în hipertrofia vastus lateralis și în masa musculară totală. Aceste rezultate demonstrează că suplimentarea cu proteine din zer înainte și după antrenament este eficientă pentru creșterea hipertrofiei musculare.

Andersen și colaboratorii au examinat efectele unui amestec de proteine asupra forței și dimensiunii fibrelor musculare. Au studiat ingestia, înainte și după antrenament, a 25 g dintr-un amestec proteic (zer, cazeină, proteine din albuș de ou și l-glutamină), comparativ cu un supliment de maltodextrină, pe durata unui program de 14 săptămâni, cu trei antrenamente pe săptămână. Biopsiile din vastus lateralis au indicat că grupul cu proteine a avut creșteri mai mari ale hipertrofiei musculare și ale înălțimii săriturii din genuflexiune. Aceste rezultate oferă dovezi că suplimentarea cu un amestec de zer, cazeină, proteine din albuș de ou și l-glutamină înainte și după antrenament contribuie la dezvoltarea masei musculare și la îmbunătățirea performanței fizice.

Efectele antrenamentului

Efectele protocoalelor de antrenament sunt, de asemenea, foarte importante pentru creșterea forței și a hipertrofiei musculare. Toate studiile utilizate în această recenzie au urmat un protocol de antrenament de rezistență cu greutăți. Din studiile analizate reiese că un protocol de antrenament adaptat pentru hipertrofia și forța musculară ar trebui să aibă o durată de cel puțin 10–12 săptămâni și să includă trei până la cinci sesiuni de antrenament pe săptămână, constând în exerciții compuse care implică atât partea superioară, cât și partea inferioară a corpului.

Concluzii

Cercetătorii au studiat efectele tipului și momentului administrării suplimentelor proteice asupra diferitelor modificări fizice la halterofili. În general, suplimentarea cu proteine înainte și/sau după antrenament crește performanța fizică, recuperarea după sesiuni de antrenament, masa corporală slabă, hipertrofia musculară și forța. Totuși, câștigurile specifice diferă în funcție de tipul și cantitatea de proteine. De exemplu, studiile cu proteine din zer au arătat creșteri ale forței, în timp ce suplimentarea cu cazeină nu a promovat creșteri semnificative ale forței. Este necesară cercetare suplimentară privind efectele unui supliment combinat de proteine și creatină, deoarece un studiu a demonstrat creșteri ale forței și ale masei musculare slabe.

Studiile privind momentul consumului de lapte au indicat că laptele degresat post-antrenament a fost eficient în creșterea masei corporale slabe, a forței, a hipertrofiei musculare și în scăderea grăsimii corporale. Proteinele din lapte s-au dovedit a fi superioare proteinelor din soia în promovarea masei corporale slabe și a dezvoltării masei musculare. Este interesant că niciunul dintre aceste studii nu a furnizat cei 3–4 g de leucină necesari pentru a maximiza sinteza proteică musculară (MPS), însă toate au arătat îmbunătățiri în LBM și forță. Aceasta ridică întrebarea dacă alți compuși din lapte ar fi putut contribui la aceste modificări. Studiile viitoare ar trebui să investigheze dacă alte proprietăți ale laptelui ajută la creșterea LBM când aportul de leucină este suboptimal. De asemenea, cercetătorii ar trebui să analizeze efectele suplimentelor proteice atunci când participanții consumă suficiente kcal/kg și g/kg de proteine pentru a maximiza hipertrofia musculară.

Efectele momentului ingerării aminoacizilor esențiali (EAA) asupra modificărilor fizice post-exercițiu au fost, de asemenea, studiate. Tipton și colaboratorii au constatat că ingerarea EAA înainte de exercițiul de rezistență a fost mai benefică decât după antrenament în promovarea sintezei proteice, însă aceste rezultate nu au fost valabile pentru proteina din zer. Odată ce o proteină este consumată, anabolismul este crescut aproximativ trei ore postprandial, cu un vârf la 45–90 de minute. După aproximativ trei ore, MPS revine la nivelul inițial chiar dacă nivelurile serice de aminoacizi rămân ridicate. Aceste date arată că există o fereastră limitată de timp pentru a induce sinteza proteică înainte de a începe o perioadă de refracție.

Având aceasta în vedere, un supliment proteic ideal după exercițiile de rezistență ar trebui să conțină proteine din zer, care se digeră rapid și inițiază MPS, și să furnizeze 3–4 g de leucină per porție, esențială pentru maximizarea MPS. O combinație cu o sursă rapidă de carbohidrați, precum maltodextrină sau glucoză, ar trebui consumată împreună cu proteina, deoarece leucina nu poate modula eficient sinteza proteică fără prezența insulinei, iar studiile care au utilizat surse de proteine împreună cu carbohidrați au crescut mai mult LBM decât proteinele singure. Un astfel de supliment ar fi ideal pentru creșterea sintezei proteice musculare, conducând la hipertrofie și forță mai mari. În contrast, consumul de aminoacizi esențiali și de dextroză pare a fi cel mai eficient pentru stimularea sintezei proteice înainte, mai degrabă decât după exercițiile de rezistență.

Pentru a spori hipertrofia musculară și forța, se recomandă un program de antrenament de rezistență de cel puțin 10–12 săptămâni, cu 3–5 sesiuni pe săptămână, constând în exerciții compuse care să implice atât partea superioară, cât și inferioară a corpului.

By. Bitanu-Alexandru Sebastian-Alin

Referinte:

·  Lemon P. Effects of exercise on dietary protein requirements. Int J Sport Nutr. 1998;8:426–447.

·  Lemon P, Proctor DN. Protein intake and athletic performance. Sports Med. 1991;12:313–325.

·  Kreider R. Effects of protein and amino acid supplementation on athletic performance. 1999. Sportscience;1.

·  Phillips SM. Protein requirements and supplementation in strength sports. Nutrition. 2004;20:689–695.

·  Lemon PW. Beyond the zone: protein needs of active individuals. J Am Coll Nutr. 2000;19 Suppl:513S–521S.

·  Lemon PW, Antonio J, Stout J. Protein requirements of strength athletes. Sports Supplements. 1996. Philadelphia, PA: Lippincott, Williams, & Wilkins Publishing Co.

·  Campbell B, Kreider R, Ziegenfuss T, Bounty P, Roberts M, Burke D, Landis J, Lopez H, Antonio J. International society of sports nutrition position stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2007;4:1–8.

·  Gropper S, Smith J, Groff J. Protein. Advanced Nutrition and Human Metabolism. 5th ed. California: Wadsworth Cengage Learning; 2009. p. 179–250.

·  American Dietetic Association, Dietitians of Canada, & American College of Sports Medicine. Position stand: nutrition and athletic performance. Med Sci Sports Exerc. 2000;32:2130–2145.

·  Kimball SR, Jefferson LS. New functions for amino acids: effects on gene transcription and translation. Am J Clin Nutr. 2006;83:500S–507S.

·  Anthony JC, Anthony TG, Kimball SR, Vary TC, Jefferson LS. Orally administered leucine stimulates protein synthesis in skeletal muscle of postabsorptive rats in association with increased eIF4F formation. J Nutr. 2000;130:139–145.

·  Anthony JC, Yoshizawa FG, Anthony TG, Vary TC, Jefferson LS, Kimball SR. Leucine stimulates translation initiation in skeletal muscle of postabsorptive rats via a rapamycin-sensitive pathway. J Nutr. 2000;130:2413–2419.

·  Norton LL, Layman D, Garlick P. Isonitrogenous protein sources with different leucine contents differentially effect translation initiation and protein synthesis in skeletal muscle. FASEB J. 2008;22:869–875.

·  Norton LL, Layman D, Bunpo P, Anthony T, Brana D, Garlick P. The leucine content of complete meal directs peak activation but not duration of skeletal muscle protein synthesis and mTOR signaling in rats. J Nutr. 2009;139(6):1103–1109.

·  Dreyer H, Drummond M, Pennings B, Fujita S, Glynn E, Chinkes D, Dhanani S, Volpi E, Rasmussen B. Leucine-enriched essential amino acid and carbohydrate ingestion following resistance exercise enhances mTOR signaling and protein synthesis in human muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008;294:E392–E400.

·  Stipanuk M. Leucine and protein synthesis: mTOR and beyond. Nutr Rev. 2007;65:122–129.

·  Norton L, Layman D. Leucine regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise. J Nutr. 2006;136:533S–537S.

·  Crozier S, Kimball S, Emmert S, Anthony J, Jefferson L. Oral leucine administration stimulates protein synthesis in rat skeletal muscle. J Nutr. 2005;135:376–382.

·  Hara K, Maruki Y, Long X, Yoshino K-I, Oshiro N, Hidayat S, Tokunaga C, Avruch J, Yonezawa K. Raptor, a binding partner of target of rapamycin (mTOR), mediates TOR action. Cell. 2002;110:177–189.

·  Kim D, Sarbassov D, Ali S, King J, Latek R, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Sabatini D. mTOR interacts with raptor to form a nutrient-sensitive complex that signals to the cell growth machinery. Cell. 2002;110:163–175.

·  Atherton PJ, Babraj J, Smith K, Singh J, Rennie MJ, Wackerhage H. Selective activation of AMPK-PGC-1α or PKB-TSC2-mTOR signaling can explain specific adaptive responses to endurance or resistance training like electrical muscle stimulation. FASEB J. 2005;19:786–788.

·  Baar K, Esser K. Phosphorylation of p70S6k correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise. Am J Physiol Cell Physiol. 1999;276:C120–C127.

·  Koopman R, Wagenmakers A, Manders R, Zorenc A, Senden J, Gorselink M, Keizer H, Loon L. Combined ingestion of protein and free leucine with carbohydrate increases postexercise muscle protein synthesis in vivo in male subjects. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2005;288:E645–E653.

·  Fulks R, Li J, Goldberg A. Effects of insulin, glucose, and amino acids on protein turnover in rat diaphragm. J Biol Chem. 1975;250:290–298.

·  Li J, Jefferson LS. Influence of amino acid availability on protein turnover in perfused skeletal muscle. Biochim Biophys Acta. 1978;544:351–359.

·  Buse MG, Reid SS. Leucine, a possible regulator of protein turnover in muscle. J Clin Invest. 1975;56:1250–1261.

·  Byfield MP, Murray JT, Backer JM. hVps34 is a nutrient-regulated lipid kinase required for activation of p70 S6 kinase. J Biol Chem. 2005;280:33076–33082.

·  Nobukuni T, Joaquin M, Roccio M, Dann S, Kim S, Gulati P, Byfield MP, Backer JM, Natt F, Bos JL, Zwartkruis FJ, Thomas G. Amino acids mediate mTOR/raptor signaling through activation of class 3 phosphatidylinositol 3OH-kinase. Proc Natl Acad Sci USA. 2005;102:14238–14243.

·  Paddon-Jones D, Sheffield-Moore M, Zhang X, Volpi E, Wolf S, Aarsland A, Ferrando A, Wolfe R. Amino acid ingestion improves muscle protein synthesis in the young and elderly. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2004;286:E321–E328.

·  Tipton K, Ferrando A, Phillips S, Doyle D, Wolfe R. Postexercise net protein synthesis in human muscle from orally administered amino acids. Am J Physiol. 1999;276:E628–E634.

·  Hoffman JR, Ratamess NA, Tranchina C, Rashti S, Faigenbaum A. Effect of protein-supplement timing on strength, power, and body-composition changes in resistance-trained men. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2009;19(2):172–185.

·  Hoffman JR, Ratamess N, Tranchina C, Rashti S, Kang J, Fiagenbaum A. Effects of a proprietary protein supplement on recovery indices following resistance exercise in strength/power athletes. Amino Acids. 2010;38:771–778.

·  Cribb P, Hayes A. Effects of supplement timing and resistance exercise on skeletal muscle hypertrophy. Med Sci Sports Exerc. 2006;38(11):1918–1925.

·  Verdijk L, Jonkers R, Gleeson B. Protein supplementation before and after exercise does not further augment skeletal muscle hypertrophy after resistance training in elderly men. Am J Clin Nutr. 2009;89(2):608–616.

·  Hulmi J, Koyanen V, Selanne H, Kraemer W, Hakkinen K, Mero A. Acute and long-term effects of resistance exercise with or without protein ingestion on muscle hypertrophy and gene expression. Amino Acids. 2009;37:297–308.

·  Andersen L, Tufekovic G, Zebis M, Crameri R, Verlaan G, Kjaer M, Suetta C, Magnusson P, Aagaard P. The effect of resistance training combined with timed ingestion of protein on muscle fiber size and muscle strength. Metabolism. 2005;54:151–156.

·  Elliot T, Cree M, Sanford A, Wolfe R, Tipton K. Milk ingestion stimulates net muscle protein synthesis following resistance exercise. Med Sci Sports Exerc. 2006;38(4):667–674.

·  Hartman J, Tang J, Wilkinson S, Tarnopolsky M, Lawrence R, Fullerton A, Phillips S. 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(2):373–381.

·  Wilkinson S, Tarnopolsky M, MacDonald M, MacDonald J, Armstrong D, Phillips S. Consumption of fluid skim milk promotes greater muscle protein accretion after resistance exercise than does consumption of an isonitrogenous and isoenergetic soy-protein beverage. Am J Clin Nutr. 2007;85(4):1031–1040.

·  Rankin J, Goldman L, Puglisi M, Nickols-Richardson S, Earthman C, Gwazdauskas F. Effect of post-exercise supplement consumption on adaptations to resistance training. J Am Coll Nutr. 2004;23:322–330.

·  Josse A, Tang J, Tarnopolsky M, Phillips S. Body composition and strength changes in women with milk and resistance exercise. Med Sci Sports Exerc. 2010;42(6):1122–1130.

·  Tang J, Moore D, Kujbida G, Tarnopolsky M, Phillips S. Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men. J Appl Physiol. 2009;107(3):987–992.

·  Norton L, Wilson G, Layman D, Moulton C, Garlick P. Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men. Nutr Metab. 2012;9:67.

·  Hoffman J, Falvo M. Protein—which is best? J Sports Sci Med. 2004;3:118–130.

·  Boirie Y, Dangin M, Gachon P, Vasson M, Maubois J, Beaufrere B. Slow and fast dietary proteins differently modulate postprandial accretion. Proc Natl Acad Sci. 1997;94:14930–14935.

·  Tipton K, Elliot T, Cree M, Wolf S, Sanford A, Wolfe R. Ingestion of casein and whey proteins result in muscle anabolism after resistance exercise. Med Sci Sports Exerc. 2004;36:2073–2081.

·  Tipton KD, Rasmussen BB, Miller SL, Wolfe SE, Owens-Stovall SK, Petrini BE, Wolfe R. Timing of amino acid-carbohydrate ingestion alters anabolic response of muscle to resistance exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001;281:E197–E206.

·  Tipton K, Elliott T, Cree M, Aarsland A, Sanford A, Wolfe R. Stimulation of net muscle protein synthesis by whey protein ingestion before and after exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2007;292:E71–E76.