Необходимость совместного приёма белков и углеводов после тренировки для увеличения стимуляции синтеза мышечных белков / гипертрофии

Автор: admin

21.02.2014

Vandré Casagrande Figueiredo and David Cameron-Smith
Основано на комментариях Журнала международного общества по спортивному питанию.

Источник: jissn.com
Перевод С. Струков

За последние десять лет достигнут существенный прогресс в понимании механизма регуляции комплексных путей, связанных с экспрессией генов белкового синтеза. В этих исследованиях показано влияние аминокислот, особенно лейцина, на синтез белков. Кроме того, лейцин потенцирует ключевые ферменты – киназы, инициирующие трансляцию, влияет на энергетическое состояние, передачу механических сигналов, ионных и гормональных медиаторов, регулирующих скорость белкового синтеза. Инсулин также играет важную роль в синтезе белка, как мощный стимулятор оси PI-3K/Akt/mTOR, связанной с ростом и доступностью питательных веществ.

Обновлено 16.03.2015 16:03

В обзоре, опубликованном недавно в Журнале международного сообщества по спортивному питанию (jissn), Stark et al (1) утверждают, что «быстрые» углеводы (например, глюкоза и мальтодекстрин) необходимо потреблять совместно с белками после упражнений с отягощениями для большей гипертрофии. Выделяются две основные причины дополнения белков углеводами после тренировки: 1) срочный, синергетический эффект инсулина и лейцина на синтез белков; 2) долговременный эффект: добавление углеводов к белкам способствует приросту сухой мышечной массы в большей степени, чем приём только белков. Эти утверждения требуют анализа, так как клинических исследований практически нет, и утверждения могут быть недостаточно обоснованы.

Нужен ли лейцину инсулин для стимуляции синтеза?

В обзоре Stark et al (1) утверждается, что лейцин не может стимулировать синтез белка так эффективно, как в присутствии инсулина. Тем не менее, приведённые в качестве подтверждения исследования (2, 3) выполнены на клеточных культурах (invitro), результаты которых не всегда применимы к ситуации в живом организме (invivo). В отличие от физиологического состояния, когда даже в период ночного голодания имеют место низкие, но измеримые уровни циркулирующего инсулина (~ 5мЕд/л) (4), сравнивали клеточные культуры, которые стимулировали или не стимулировали инсулином (2, 3). Но более важным фактом является то, что повышение уровней инсулина более чем в 30 раз по сравнению с уровнем натощак не приводит к дальнейшему увеличению белкового синтеза даже при очень высоких уровнях аминокислот в сыворотке крови (4). Таким образом, технически инсулин действительно нужен для повышения синтеза белков, когда содержание аминокислот повышено. Но даже очень низкие уровни инсулина способны совместно с лейцином вызывать синтез белка. Кроме того, следует отметить, что потребление лейцина может вызывать секрецию инсулина (5, 6), и большинство исследований потребления белка отмечали существенное увеличение циркулирующего инсулина - как минимум в 2 – 3 раза выше значений натощак (7, 8).

Способен ли инсулин подавлять распад белка?

Маловероятно, что физиологическое увеличение концентрации инсулина способно стимулировать увеличение синтеза белка в организме, но применимо ли это в отношении распада белков? В исследовании Borsheim et al (9) показано, что потребление 100 г углеводов после упражнений с отягощениями способно улучшать белковый баланс мышц путём уменьшения деградации белка, а не за счёт увеличения белкового синтеза. Тем не менее, небольшое повышение уровня инсулина от приёма белка после тренировки с отягощениями также достаточно для подавления деградации белков (10).

Нет клинических данных, подтверждающих больший прирост массы мышц

В обзоре Stark et al (1) также утверждалось: «... Исследования, использующие совместный приём углеводов и белков, показывают тенденцию к большему увеличению сухой массы мышц, чем после приёма одного белка». (Авторы ссылаются на источники 12, 13, 14, 15, 16). К сожалению, данные этих исследований не могут использоваться для подтверждения заявления. Большая часть экспериментов сравнивала совместное потребление белков и углеводов с потреблением одних углеводов (11, 12) или потребление разных видов белков при аналогичном количестве углеводов (13 – 15). В последнем из упомянутых исследований (16) оценивали влияние времени потребления нутриентов, а не их композицию. Клинических исследований, которые бы сравнивали влияние на изменение сухой мышечной массы потребления белка и потребления белка совместно с углеводами, не существует.
Интересно отметить, что при сравнении приёма совместно с белками углеводов, имеющих более низкий гликемический индекс (лактоза по сравнению с мальтодекстрином), в группе, потреблявшей молоко (низкий ГИ), прирост сухой мышечной массы (13), а также фракционный белковый синтез (14) были выше.
На сегодняшний день только в трёх исследованиях (10, 17, 18) сравнивали влияние сочетания углеводов с белком/аминокислотами и белков/аминокислот при отдельном приёме у молодых людей на срочный синтез белка. В этих исследованиях показано, что добавление углеводов к белкам, которые потребляются в количестве, вызывающем максимальное увеличение синтеза белков (20 – 25 г высококачественного белка, богатого лейцином), не оказывает дополнительного / синергетического влияния на синтез или распад белков. Аналогичные результаты недавно были получены для пожилых людей (19). Не оказывало дополнительного влияния на синтез и деградацию белков добавление 30 г или 90 г углеводов к 20 г аминокислот, несмотря на разное повышение уровня инсулина в группах (21). По-видимому, инсулин вызывает дополнительное повышение синтеза белка только в фармакологических дозах (21), которые не достижимы приёмом углеводных добавок.
Нужно отметить, что потребление углеводов после тренировки с отягощениями имеет смысл для восстановления запасов гликогена. Это особенно важно, когда перерыв между занятиями меньше суток и нужно быстро восстановить гликоген (22).
Основываясь на доступных данных клинических исследований, нет доказательств того, что необходимо дополнять приём белков углеводами для срочного увеличение синтеза белков и долговременного эффекта (увеличения сухой массы мышц), что противоречит рекомендациям Stark et al (1).

Выводы

Имеющихся на сегодняшний день данных недостаточно для подтверждений рекомендаций Stark et al (1). Не исключено, что они справедливы. Необходимо провести дополнительные исследования, прежде чем давать рекомендации относительно преимуществ совместного потребления углеводов и белков перед приёмом высококачественного белка для обеспечения максимального увеличения синтеза белка и / или прироста сухой массы мышц.

References

1. Stark M, Lukaszuk J, Prawitz A, Salacinski A: Protein timing and its effects on muscular hypertrophy and strength in individuals engaged in weight-training. J Int Soc Sports Nutr 2012, 9(1):54. 2. Nobukuni T, Joaquin M, Roccio M, Dann SG, Kim SY, 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. 3. 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. 4. Greenhaff PL, Karagounis LG, Peirce N, Simpson EJ, Hazell M, Layfield R, Wackerhage H, Smith K, Atherton P, Selby A, Rennie MJ: Disassociation between the effects of amino acids and insulin on signaling, ubiquitin ligases, and protein turnover in human muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab 2008, 295(3):E595–604. 5. Floyd JC Jr, Fajans SS, Knopf RF, Conn JW: Evidence that insulin release is the mechanism for experimentally induced leucine hypoglycemia in man. J Clin Invest 1963, 42:1714–1719. 6. Anthony JC, Lang CH, Crozier SJ, Anthony TG, MacLean DA, Kimball SR, Jefferson LS: Contribution of insulin to the translational control of protein synthesis in skeletal muscle by leucine. Am J Physiol Endocrinol Metab 2002, 282(5):E1092–1101. 7. Akhavan T, Luhovyy BL, Brown PH, Cho CE, Anderson GH: Effect of premeal consumption of whey protein and its hydrolysate on food intake and postmeal glycemia and insulin responses in young adults. Am J Clin Nutr 2010, 91(4):966–975. 8. Morifuji M, Ishizaka M, Baba S, Fukuda K, Matsumoto H, Koga J, Kanegae M, Higuchi M: Comparison of different sources and degrees of hydrolysis of dietary protein: effect on plasma amino acids, dipeptides, and insulin responses in human subjects. J Agric Food Chem 2010, 58(15):8788–8797. 9. Børsheim E, Cree MG, Tipton KD, Elliott TA, Aarsland A, Wolfe RR: Effect of carbohydrate intake on net muscle protein synthesis during recovery from resistance exercise. J Appl Physiol 2004, 96(2):674–678. 10. Staples AW, Burd NA, West DW, Currie KD, Atherton PJ, Moore DR, Rennie MJ, Macdonald MJ, Baker SK, Phillips SM: Carbohydrate does not augment exercise-induced protein accretion versus protein alone. Med Sci Sports Exerc 2011, 43(7):1154–1161. 11. Josse AR, Tang JE, Tarnopolsky MA, Phillips SM: Body composition and strength changes in women with milk and resistance exercise. Med Sci Sports Exerc 2010, 42(6):1122–1130.

Rankin JW, Goldman LP, Puglisi MJ, Nickols-Richardson SM, Earthman CP, Gwazdauskas FC: Effect of post-exercise supplement consumption on adaptations to resistance training. J Am Coll Nutr 2004, 23(4):322–330. Hartman JW, Tang JE, Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Lawrence RL, Fullerton AV, Phillips SM: 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 SB, Tarnopolsky MA, Macdonald MJ, Macdonald JR, Armstrong D, Phillips SM: 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. Elliot TA, Cree MG, Sanford AP, Wolfe RR, Tipton KD: Milk ingestion stimulates net muscle protein synthesis following resistance exercise. Med Sci Sports Exerc 2006, 38(4):667–674. Cribb PJ, Hayes A: Effects of supplement timing and resistance exercise on skeletal muscle hypertrophy. Med Sci Sports Exerc 2006, 38(11):1918–1925. Koopman R, Beelen M, Stellingwerff T, Pennings B, Saris WH, Kies AK, Kuipers H, Van Loon LJ: Coingestion of carbohydrate with protein does not further augment postexercise muscle protein synthesis. Am J Physiol Endocrinol Metab 2007, 293(3):E833–842. Glynn EL, Fry CS, Timmerman KL, Drummond MJ, Volpi E, Rasmussen BB: Addition of carbohydrate or alanine to an essential amino acid mixture does not enhance human skeletal muscle protein anabolism. J Nutr 2013, 143(3):307–314. Hamer HM, Wall BT, Kiskini A, De Lange A, Groen BBL, Bakker JA, Gijsen AP, Verdijk LB, Van Loon LJC: Carbohydrate co-ingestion with protein does not further augment post-prandial muscle protein accretion in older men. Nutr Metab (Lond) 2013, 10(1):15. Glynn EL, Fry CS, Drummond MJ, Dreyer HC, Dhanani S, Volpi E, Rasmussen BB: Muscle protein breakdown has a minor role in the protein anabolic response to essential amino acid and carbohydrate intake following resistance exercise. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2010, 299(2):R533–540. Hillier TA, Fryburg DA, Jahn LA, Barrett EJ: Extreme hyperinsulinemia unmasks insulin's effect to stimulate protein synthesis in the human forearm. Am J Physiol 1998, 274(6 Pt 1):E1067–1074. Slater G, Phillips SM: Nutrition guidelines for strength sports: sprinting, weightlifting, throwing events, and bodybuilding. J Sports Sci 2011, 29(1):S67–77.

Гипертрофия, Питание, Снижение веса, Тренировки с отягощениями