Maksimer proteinsyntese

2632
Quentin Jones
Maksimer proteinsyntese

Vil du vite den fortapte hemmeligheten til muskelvekst?

NPB = MPS - MPB

Så hva betyr denne ligningen?

Netto proteinbalanse (skjelettmuskelmasse, for våre formål her) = Muskelproteinsyntese - Muskelproteinombrudd.

Gjør det til en positiv verdi, og du er på vei til hugeness.

Remodeling Muscle

Du må spise riktig for å bygge opp muskelvevet etter å ha ødelagt det i treningsstudioet. Det er Bodybuilding 101. Under normale forhold har skjelettmuskulaturen en høy omsetningshastighet - i området 1-2% av muskelproteinene syntetiseres og brytes ned daglig.

Både trening og næringsinntak er potente aktivatorer for proteinsyntese, selv om næringsinduserte økninger er kortvarige.

Opplæring har større effekt; proteinsyntese økes i 24 timer hos trente mennesker.

Problemet er at trening også aktiverer muskelprotein nedbrytning. Uten riktig ernæring til rett tid, kan potensiell muskelgevinst fra økt proteinsyntese avbrytes ved proteinnedbrytning.

Du kan se hvordan dette fungerer i figuren nedenfor. Uten treningsstimulering avbryter muskelproteinsyntese og nedbrytning av muskelproteiner hverandre.

Men legg til en intens treningsøkt med riktig næringsinntak til rett tid og ting endrer seg; proteinsyntese aktiveres og nedbrytning undertrykkes. Resultatet er en akkumulering av muskelprotein over tid, som vist i figuren nedenfor.

Protein Synthesis Primer: Det handler om mTOR

For å forstå proteinsyntese er det viktig å bli bedre kjent med mTor. Forskning forteller oss at når du tvinger en muskel til å trekke seg sammen mot en tung belastning, er den primære responsen en aktivering av proteinsyntese. Proteinsynteseaktivering blir i sin tur styrt av en serie fosforyleringshendelser orkestrert av et protein som kalles pattedyrmål av rapamycin, eller kort sagt mTOR.

mTOR er uten tvil det viktigste cellesignalkomplekset for muskelvekst. Det er master-kontrolleren av proteinsyntese i cellen, og det er en direkte sammenheng mellom muskelvekst og mTOR-aktivering; jo mer en trening aktiverer mTOR, jo mer svever proteinsyntese-maskineri nye proteiner for muskelvekst og reparasjon.

mTOR aktiveres av tre ting:

  • Mekanisk belastning (fra tunge treningsbelastninger)
  • Vekstfaktorer (IGF, veksthormon, insulin osv.)
  • Aminosyrer (spesielt leucin)

Det “anabole vinduet”

Så hva kan vi gjøre ernæringsmessig for å oppnå mer enn å bare erstatte muskelen du nettopp har brutt ned i treningsstudioet med like mye å bygge opp igjen?

Du benytter deg av Anabole vindu. For å bli så stor som mulig må du utnytte vinduet for maksimal effekt. Det er på tide å snakke om hva du skal spise, og når.

Det er tre ganger for å øke tilgjengeligheten av protein / aminosyrer for å øke den akutte økningen i proteinsyntese forårsaket av trening:

  • Før trening: Innen en time eller så før treningen begynner.
  • Peri-trening: Under treningsøkten.
  • Etter trening: Mindre enn to timer etter trening.
  • Spørsmålet på 10 000 dollar er, hvilken tid (er) som er best for å få maksimal vekstrespons fra treningen din?

Forskere har sett på dette, og resultatene av flere studier er vist i figuren nedenfor.

Ta med hjem fra dette diagrammet er at ernæring etter trening forsterker den akutte, treningsinduserte økningen i proteinsyntese mer enn ernæring før trening. Dette er god informasjon å vite, men det er mye mer i denne historien.

Før trening

Under trening brennes ATP for å gi muskelkontraksjoner, noe som øker AMP-nivået. Dette aktiverer et protein som kalles AMP kinase (AMPK). AMPK reduserer proteinsyntese ved å hemme mTOR.

Tenk på det slik - hvis mTOR er som gasspedalen for proteinsyntese, så er AMPK bremsene. Selv om det er vist at ernæring før trening ikke forbedrer eksplosjonen etter proteinsyntese bedre enn trening alene, gjør aminosyreinntaket før trening AMPK-formidlet hemming av mTOR.

Ta med deg poenget: Ikke glem ernæring før trening. Det hindrer at proteinsyntesemaskineriet blir slått av under treningen.

Peri-trening

Forskere har også sammenlignet effekten av ernæring per trening med ernæring etter trening på proteinsyntese. Resultatene av disse studiene ligner på studiene før trening ved at proteininntaket under en styrketrening resulterte i en økning i proteinsyntese, men mye mindre enn når protein ble levert etter trening.

Mens aminosyrer peri-trening har en subtil effekt på proteinsyntese, forårsaker proteininntak fortsatt en insulinrespons. Dette er viktig, fordi insulin er en kraftig hemmer av proteinnedbrytning.

Det er også en god sak å inkludere karbo peri-trening. Ikke bare har karbohydrater peri-trening vist seg å hemme proteinnedbrytning, men de slår også AMPK-mediert hemming av mTOR.

Ta med deg poenget: Peri-trening karbohydrater hemmer ikke bare proteinnedbrytning, men de hjelper også til å holde proteinsyntetiske maskiner på i løpet av treningen.

Etter trening

Måltidet etter trening er det viktigste for å øke proteinsyntesen etter en treningsøkt. Muskelceller er primet for proteinsyntese i timene etter trening, men bare hvis riktig ernæring er der.

For å få mer muskler trenger vi protein, og typen og tidspunktet for proteininntak i løpet av perioden etter trening har vist seg å kontrollere den samlede økningen i proteinsyntese som skjer umiddelbart etter trening.

Det er viktigere at aktivering av proteinsyntese i kortsiktig ser ut til å avgjøre hvor godt vi reagerer på trening i langsiktig. Hva dette betyr er at ikke bare er intens trening som trengs for å aktivere proteinsyntese maksimalt, men riktig ernæring må være der på akkurat riktig tidspunkt for at dette skal skje.

Vinduet er bare åpent i kort tid, og langsiktige gevinster i muskler kan kompromitteres hvis proteininntaket blir forsinket så lite som to timer etter trening. Hvis du treffer dette vinduet akkurat, vil du få mye mer - savner det, og du vokser kanskje ikke i det hele tatt!

Det har vært betydelig forskning på nøyaktig hvilken type ernæring som er nødvendig for å aktivere proteinsyntese maksimalt. Mens vi diskuterer detaljene senere, er det viktig å vite at bare de essensielle aminosyrene (EAAer) har vist seg å aktivere proteinsyntese, og spesielt leucin er det viktigste for å slå på proteinsyntesemaskineriet.

Det er også klart fra litteraturen at karbohydrater ikke er nødvendig for å aktivere proteinsyntese etter trening, men det er andre grunner til å inkludere karbohydrater, som vi kommer inn på senere.

Så hvor mye protein?

Det ville være flott om vi bare kunne inhalere 1000 gram protein eller aminosyrer før, etter eller peri-trening, og deretter vokse så mye vi vil. Dessverre ville dette i beste fall bli omdannet til triglyserid og omgjort til kroppsfett.

Proteiner virker synergistisk med vekttrening for å stimulere proteinsyntese, men akkurat som det er en øvre grense for hvor mye trening vi produktivt kan komme oss fra, ser det også ut til å være en øvre grense for hvor mye protein vi kan spise for å maksimere proteinsyntese.

Dette emnet har blitt studert flere ganger, men mengden protein eller aminosyrer som brukes i forskningen gjelder kanskje ikke direkte for virkelige scenarier. Forskere har sjelden brukt en treningsstimulans som kommer til og med nær det de fleste gutta gjør i treningsstudioet, noe som gjør det vanskelig å ekstrapolere og komme med spesifikke anbefalinger så mye som nødvendig.

For eksempel fant en studie at myseproteinindusert økning i proteinsyntese etter motstandstrening toppet seg til 20 gram protein, med større mengder som ikke økte responsen ytterligere. Lignende dose-responsstudier er gjort for å bestemme maksimale krav til leucin.

Det er viktig å innse at den slags intense, ball-out-trening de fleste T NATION-lesere gjør, sannsynligvis aktiverer proteinsyntese i større grad enn hva forskere bruker i laboratoriet. Derfor er det mulig at mer enn 20 gram kan være nødvendig for de fleste for å få maksimal respons.

Så hva er den optimale mengden, og når? Vi kan tilby tøffe anbefalinger, men det er viktig å eksperimentere for å finne riktig formel for deg.

Saken for karbohydrater

Det er vist avgjørende i litteraturen at insulinsignalering ikke er nødvendig for å aktivere treningsindusert proteinsyntese - bare leucin er nødvendig, noe som antyder at karbohydrater ikke er viktige.

Dette kom opprinnelig som en overraskelse, fordi insulin er en potent aktivator for proteinsyntese. Insulin aktiverer mTOR ved hjelp av PI3K / akt-signalering, som er parallell med banene som brukes av aminosyrer og mekanisk stress for å aktivere mTOR.

Selv om insulinsignalering kanskje ikke er nødvendig for den sprengningen i proteinsyntese som oppstår i timene etter en treningsøkt, er det mer i historien. Insulin er også en kraftig hemmer av nedbrytning av muskelprotein.

Studier har funnet at både lokal hyperinsulinemi og inntak av karbohydrater hemmer proteinnedbrytning, med liten eller ingen effekt på proteinsyntese. Da dette ble sett på spesielt i løpet av perioden etter trening, ble det funnet at glukoseforbruk etter trening, selv om det ikke aktiverte proteinsyntese, også hadde en kraftig hemmende effekt på proteinnedbrytning.

Det betyr ikke at vi bør redusere karbohydrater så langt som proteinsyntese går; de øker insulinnivået, noe som fortsatt kan være viktig. Muskler er primet for økt proteinsyntese i 24+ timer etter trening, men den akutte utbruddet i proteinsyntese som oppstår som et resultat av trening eller aminosyreinntak varer bare i noen få timer.

Mekanisk stress fra trening, aminosyreinntak og insulin / vekstfaktorer aktiverer alle mTOR gjennom forskjellige, men komplementære veier, noe som tyder på at hvis flere mTOR-aktiveringsveier er slått på samtidig, kan vi kanskje få en synergistisk effekt.

Det er veletablert at mekanisk stress fra trening og leucin / EAA synergistisk forsterker proteinsyntese. På samme måte kan insulin bidra til den totale utbruddet i proteinsyntese ved å slå på mTOR gjennom PI3K / akt-banen.

Selv om noen studier som spesielt ser på motstandsøvelse-indusert proteinsyntese har vist at tilsetning av karbohydrater til aminosyrer ikke resulterer i en additiv effekt på proteinsyntese når rikelig med aminosyrer inntas, må du se nøye på det eksperimentelle modell når man bruker forskning på den virkelige verden.

Nyere studier som ser på en mer generell modell for proteinsyntese viser at insulin + aminosyrer kan ha en synergistisk positiv effekt på proteinsyntese, noe som forårsaker den største mTOR-aktivering sammen!

Når vi tar alt dette arbeidet sammen, er det trygt å si at mens insulin ikke ser ut til å øke treningsindusert proteinsyntese, kan det virke for å "holde gassen åpen lenger" for proteinsyntetiske maskiner etter en treningsøkt.

Naturligvis, hvis insulin er i stand til å utvide eller forsterke utbruddet etter trening i proteinsyntese, ville det være en stor fordel å inkludere karbohydrater som en del av planen etter trening.

Sette alt sammen

Studier og litteratur er ryggraden i den vitenskapelige metoden, men alt er verdiløst hvis du ikke har praktiske midler til å bruke den informasjonen.

Med det i tankene, her er hvordan du kan gjøre alt dette i praksis.

Før trening (30-60 minutter ut)

  • Proteinkilde: 30-50 g av et hvilket som helst medium til hurtigvirkende proteinkilde. Fullmat er greit, men det kan være lurt å begrense fullmatprotein nærmere 60 minutter ut enn 30 minutter ute. Eksempler på hurtigvirkende proteinkilder inkluderer blandinger av myse og kaseinisolater / hydrolysater og konsentrater som Metabolic Drive® Low Carb.
  • Carb Source: Valgfritt, men hvis du planlegger å trene hardt, bør du ta med karbohydrater. 25-75 g karbohydrater med lav til middels GI. Eksempel er en kopp havregryn med en kopp blåbær.
  • Johns favorittmåltid før trening: Magert animalsk protein, 30 gram karbohydrater (havre) og 1-2 ss mandel eller peanøttsmør blandet i havre.
  • Bills favorittmåltid før trening: Whey protein isolate med ca 45 gram karbohydrater fra 1/2 kopp havregryn blandet med 1/2 kopp usøtet eplemos.

Peri-trening: (under treningen)

  • Proteinkilde: 10-20 g BCAA eller 20-30 g isolater / hydrolysater fra kasein eller myse eller en blanding som Plazma ™ eller MAG-10®.
  • Carb Source: Valgfritt. 35-50g høyt glykemisk karbohydrat, nippet gjennom hele treningen.

Insulinsvaret fra karbohydrater kan synergistisk forsterke proteinsyntese i nærvær av aminosyrer. Insulin er også en kraftig hemmer av proteinnedbrytning.

For traineer før konkurransen eller de som er mindre insulinfølsomme, er det en fettforbrenningsfordel å holde insulin lavt, så noen vil kanskje utelate karbohydrater her. For løftere utenfor sesongen eller ekte hardgainers kan insulinsvaret være veldig nyttig.

  • Johns favorittmåltid peri-trening: 30-50 gram kaseinhydrolysater som MAG-10®, og legg 40 gram potetstivelse utenom sesongen. [Eller, for funksjonelle karbohydrater pluss smak, bruk Finibar ™ Competition Bar.]
  • Bills favoritt måltid peri-trening: 20 gram BCAA, og hvis det ikke er sesong, også 40-50 g karbohydrater fra dekstrose / glukose-polymerer.

Etter trening (opptil 60 minutter etter trening)

  • Proteinkilde: 30-50 g hurtigvirkende protein: myseisolater / hydrolysater eller kaseinhydrolysat som MAG-10® eller Plazma ™.
  • Carb Source: Valgfritt, men tilrådelig med mindre du er i en drastisk fettreduksjonsmodus.

Igjen er dette veldig avhengig av individet, målene og treningsfasen.

Bruk 25-75 g middels til lavt GI-karbohydrater. Løftere utenom sesongen eller hardvinnere vil kanskje ha 50-100 g av en blanding av middels til høy GI-karbohydrater.

Ekte hardvinnere kan virkelig ha nytte av proteinnedbrytningshemmende effekter av insulin her. Den store økningen i insulin fra høye GI-karbohydrater og mer vedvarende høyde fra middels GI-karbohydrater kan også holde proteinsyntesegassen åpen lenger.

Hvis du er før konkurranse eller for mindre insulinfølsomme mennesker, må du av og til utelate karbohydrater helt under dette måltidet, men ikke gjør det til en regel.

  • Johns favorittmåltid etter trening: 50 gram myseisolat 15 minutter etter trening; hvis utenfor sesongen, bland inn 1-2 kopper rå melk. En time senere konsumerer fisk og Esekiel toast med syltetøy.
  • Bills favorittmåltid etter trening: 50 gram myseisolat; hvis også utenfor sesongen 1 kopp havregryn med 1 kopp blåbær. En time senere, spis neste vanlige måltid.

Innpakning

Næringsstoffer har en kraftig innvirkning på proteinsyntetiske maskiner, og når du retter dem riktig, kan det gjøre treningsfremgangen din eller ødelegge den. Selv om det ikke er noe ideelt, passer one-size-all-løsningen for alle - det avhenger av individuell insulinfølsomhet, metabolisme, kroppstype og mål - vi har satt deg opp en ernæringsstrategi for peri-trening basert på den nyeste vitenskapelige forskningen kan enkelt modifiseres for å passe alle løftere. Bruk den som en mal for å maksimere proteinsyntese og vokse som aldri før.

Referanser

  1. Baar K, Esser K. Fosforylering av p70 (S6k) korrelerer med økt skjelettmuskelmasse etter motstandstrening. Am J Physiol 1999; 276: C120-C127.
  2. Beelen M, Koopman R, Gijsen AP, Vandereyt H, Kies AK, Kuipers H, et al. Protein coingestion stimulerer muskelproteinsyntese under motstandstrening. Am J Physiol Endocrinol Metab 2008; 295: E70-E77.
  3. Biolo G, Tipton KD, Klein S, Wolfe RR. En rikelig tilførsel av aminosyrer forbedrer den metabolske effekten av trening på muskelprotein. Am J Physiol 1997; 273: E122-E129.
  4. Biolo G, Declan Fleming RY, Wolfe RR. Fysiologisk hyperinsulinemi stimulerer proteinsyntese og forbedrer transport av utvalgte aminosyrer i menneskelig skjelettmuskulatur. J Clin Invest 1995; 95: 811-9.
  5. Biolo G, Williams BD, Fleming RY, Wolfe RR. Insulinvirkning på muskelproteinkinetikk og aminosyretransport under utvinning etter motstandstrening. Diabetes 1999; 48: 949-57.
  6. Borsheim E, Aarsland A, Wolfe RR. Effekt av en aminosyre-, protein- og karbohydratblanding på netto muskelproteinbalanse etter motstandstrening. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2004; 14: 255-71.
  7. Burd NA, Tang JE, Moore DR, Phillips SM. Treningstrening og proteinmetabolisme: påvirkning av sammentrekning, proteininntak og kjønnsbaserte forskjeller. J Appl Physiol 2009; 106: 1692-701.
  8. Carraro F, Stuart CA, Hartl WH, Rosenblatt J, Wolfe RR. Effekt av trening og restitusjon på muskelproteinsyntese hos mennesker. Am J Physiol 1990; 259: E470-E476.
  9. Chesley A, MacDougall JD, Tarnopolsky MA, Atkinson SA, Smith K. Endringer i menneskelig muskelproteinsyntese etter motstandstrening. J Appl Physiol 1992; 73: 1383-8.
  10. Chow LS, Albright RC, Bigelow ML, Toffolo G, Cobelli C, Nair KS. Mekanisme for insulins anabole effekt på muskler: målinger av muskelproteinsyntese og nedbrytning ved bruk av aminoacyl-tRNA og andre surrogattiltak. Am J Physiol Endocrinol Metab 2006; 291: E729-E736.
  11. Cuthbertson D, Smith K, Babraj J, Leese G, Waddell T, Atherton P, et al. Anabole signalunderskudd ligger til grunn for aminosyremotstanden ved å kaste bort, aldrende muskler. FASEB J 2005; 19: 422-4.
  12. Dennis MD, Baum JI, Kimball SR, Jefferson LS. Mekanismer involvert i koordinatreguleringen av mTORC1 av insulin og aminosyrer. J Biol Chem 2011; 286: 8287-96.
  13. Dreyer HC, Fujita S, Cadenas JG, Chinkes DL, Volpi E, Rasmussen BB. Motstandstrening øker AMPK-aktiviteten og reduserer fosforylering av 4E-BP1 og proteinsyntese i menneskelig skjelettmuskulatur. J Physiol 2006; 576: 613-24.
  14. Drummond MJ, Dreyer HC, Fry CS, Glynn EL, Rasmussen BB. Ernæringsmessig og kontraktil regulering av menneskelig skjelettmuskelproteinsyntese og mTORC1-signalering. J Appl Physiol 2009; 106: 1374-84.
  15. Drummond MJ, Dreyer HC, Pennings B, Fry CS, Dhanani S, Dillon EL, et al. Skjelettmuskulært protein anabole respons på motstandstrening og essensielle aminosyrer er forsinket med aldring. J Appl Physiol 2008; 104: 1452-61.
  16. Fryburg DA, Jahn LA, Hill SA, Oliveras DM, Barrett EJ. Insulin og insulinlignende vekstfaktor-I forbedrer menneskelig skjelettmuskelproteinanabolisme under hyperaminoacidemia ved forskjellige mekanismer. J Clin Invest 1995; 96: 1722-9.
  17. Fujita S, Dreyer HC, Drummond MJ, Glynn EL, Cadenas JG, Yoshizawa F, et al. Næringsstoffsignalering i reguleringen av menneskelig muskelproteinsyntese. J Physiol 2007; 582: 813-23.
  18. Fujita S, Dreyer HC, Drummond MJ, Glynn EL, Volpi E, Rasmussen BB. Essensiell aminosyre og karbohydratinntak før motstandstrening forbedrer ikke muskelproteinsyntese etter trening. J Appl Physiol 2009; 106: 1730-9.
  19. Hardie DG, Sakamoto K. AMPK: en nøkkelføler for drivstoff og energistatus i skjelettmuskulaturen. Fysiologi (Bethesda) 2006; 21: 48-60.
  20. Hartman JW, Tang JE, Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Lawrence RL, Fullerton AV, et al. Forbruk av fettfri væskemelk etter motstandstrening fremmer større magert tilvekst enn forbruk av soya eller karbohydrat hos unge, nybegynnere, mannlige vektløftere. Am J Clin Nutr 2007; 86: 373-81.
  21. Moore DR, Robinson MJ, Fry JL, Tang JE, Glover EI, Wilkinson SB, et al. Inntatt proteindoserespons av muskel- og albumins proteinsyntese etter motstandstrening hos unge menn. Am J Clin Nutr 2009; 89: 161-8.
  22. MacDougall JD, Gibala MJ, Tarnopolsky MA, MacDonald JR, Interisano SA, Yarasheski KE. Tidsforløpet for forhøyet muskelproteinsyntese etter tung motstandstrening. Kan J Appl Physiol 1995; 20: 480-6.
  23. Miller BF, Olesen JL, Hansen M, Dossing S, Crameri RM, Welling RJ, et al. Koordinert syntese av kollagen og muskelprotein i human patella sene og quadriceps muskler etter trening. J Physiol 2005; 567: 1021-33.
  24. Phillips SM, Tipton KD, Aarsland A, Wolf SE, Wolfe RR. Blandet muskelproteinsyntese og sammenbrudd etter motstandstrening hos mennesker. Am J Physiol 1997; 273: E99-107.
  25. Stolt CG. Regulering av proteinsyntese med insulin. Biochem Soc Trans 2006; 34: 213-6.
  26. Terzis G, Georgiadis G, Stratakos G, Vogiatzis I, Kavouras S, Manta P, et al. Motstandstreningindusert økning i muskelmasse korrelerer med p70S6 kinase fosforylering hos mennesker. Eur J Appl Physiol 2008; 102: 145-52.
  27. Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D, Jr., Wolfe RR. Etter trening netto proteinsyntese i menneskelig muskel fra oralt administrerte aminosyrer. Am J Physiol 1999; 276: E628-E634.
  28. Welle S, Thornton C, Statt M, McHenry B. Postprandial myofibrillær og hele kroppens proteinsyntese hos unge og gamle mennesker. Am J Physiol 1994; 267: E599-E604.
  29. Wong TS, Booth FW. Proteinmetabolisme i gastrocnemius-muskel fra rotter etter stimulert kronisk konsentrisk trening. J Appl Physiol 1990; 69: 1709-17.
  30. Wong TS, stand FW. Proteinmetabolisme i fremre muskel fra rotte tibialis etter stimulert kronisk eksentrisk trening. J Appl Physiol 1990; 69: 1718-24.
  31. Roy BD, Tarnopolsky MA, MacDougall JD, Fowles J, Yarasheski KE. Effekt av glukosetilskuddstid på proteinmetabolisme etter motstandstrening. J Appl Physiol 1997; 82: 1882-8.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.