Кафедра хірургії, Техаський медичний відділ та відділ метаболізму, лікарня Шрінерс Бернс, Галвестон, Техас, США.

Стаття опублікована в журналі PubliCE, том 0, 2006 р .

Резюме

Для кількісної оцінки швидкості синтезу та розпаду м’язових білків у людей розроблені ізотопні методи відслідковування. Ці методи застосовувались для вивчення реакції на тренування з опору, а також на споживання амінокислот. Фракційна швидкість синтезу (FSR) м’язових білків стимулюється протягом 48 годин після тренування. Однак анаболічний ефект стимуляції FSR після тренування послаблюється одночасним збільшенням розпаду м’язових білків, так що чистий баланс між синтезом і розпадом залишається негативним у стані голодування. Підвищення рівня амінокислот у плазмі стимулює синтез м’язових білків. Ступінь стимуляції залежить від дози, профілю введених амінокислот, режиму прийому (болюс проти постійного прийому), віку суб'єкта та гормонального профілю. Важливо те, що між тренуванням на стійкість та амінокислотами існує інтерактивний ефект, завдяки чому чиста анаболічна реакція на амінокислоти після фізичних вправ перевищує суму ізольованих ефектів амінокислот та фізичних вправ.

Ключові слова: стабільні ізотопи, методологія відслідковування, суб'єкти людини, амінокислоти, тренування стійкості

Завантажте та збережіть цю статтю, щоб прочитати її коли завгодно.
Завантажте (ми надішлемо його вам через WhatsApp)

ВСТУП

Потенційні анаболічні ефекти тренувань з опору були визнані протягом багатьох десятиліть, але метаболічні основи анаболічної відповіді невідомі. Крім того, роль споживання поживних речовин, особливо амінокислот, у модулюванні реакції на фізичні вправи була в основному невивченою. Нарешті, хоча загальновизнано, що анаболізм м’язів не зберігається безкінечно у відповідь на тренування, механізми, що відповідають за плато відповіді, невизначені.

Отже, за останні кілька років ми провели низку експериментів, щоб встановити ці аспекти. Для кількісної оцінки відповіді у людей використовували методологію стабільних ізотопних індикаторів.

МЕТОДОЛОГІЯ ВИМІРЮВАННЯ МЕТАБОЛІЗМУ БІЛКІВ

Традиційний підхід до кількісної оцінки швидкості синтезу м’язових білків полягає у введенні болюсу або постійної інфузії амінокислот, мічених радіоактивним ізотопом (14 С або 3 Н), та визначенні ступеня включення в м’язові білки за погодою. Якщо цю норму поділити на збагачення попередника, обчислюється фракційна швидкість синтезу (FSR). FSR - це частка білкового запасу або пулу, яка синтезується за одиницю часу.

Коли FSR множиться на загальну кількість м’язового білка, обчислюється абсолютна швидкість синтезу. Беручи до уваги, що м’язовий резерв є великим по відношенню до швидкості синтезу, відмінності в FSR зазвичай перетворюються на відповідні відмінності в абсолютній швидкості синтезу.

Ми адаптували техніку FSR з використанням радіоактивних індикаторів до методології стабільного ізотопу та визначили реакцію на фізичні вправи у людей (1). Хоча цей підхід широко застосовувався з того часу, він обмежений як інструмент для розуміння реакції на фізичні вправи, оскільки чиста зміна кількості м’язового білка визначається не тільки швидкістю синтезу, але через баланс між синтезом та показники розподілу. Наприклад, у нашому оригінальному дослідженні випробовуваних, які йшли на біговій доріжці, МРС м’язів збільшився на

40%, але інші показники свідчать, що це не відповідає змінам чистого балансу білка (1). Отже, ми розробили новий підхід, який дозволяє одночасно вимірювати як синтез, так і розпад м’язового білка, і, таким чином, вимірювати баланс чистого м’язового білка (2). Ця модель базується на артеріовенозному збагаченні та ізотопних концентраціях та внутрішньом’язовому збагаченні індикаторних амінокислот (2). Ми також розробили техніку для вимірювання швидкості дробового розпаду м’язового білка таким чином, щоб його можна було використовувати разом із FSR для визначення чистого балансу м’язового білка (3, 4). Таким чином, існує два окремі підходи до вимірювання реакції м’язової кінетики білка (синтез, розпад та чистий баланс) на фізичні вправи. Беручи до уваги, що багато припущення двох методів відрізняються між собою (5), збіг між ними підтверджує результати.

ВІДПОВІДЬ МАШИНИ СКЕЛЕТА НА ВПРАВУ ПЕРЕЗАГРУЗКИ

Вправа на опір стимулює FSR м’язів (6). Важливо підкреслити, що ефект виявляється не тільки через 3 год після закінчення вправи, але він зберігається через 24 і 48 год після вправи.

Вплив стимульованого FSR на чистий баланс м’язових білків послаблюється одночасним збільшенням розпаду білка.

У стані спокою та голодування баланс чистого м’язового білка є негативним, що відображає той факт, що розпад перевищує швидкість синтезу м’язового білка. Після фізичних вправ натще, баланс чистого м’язового білка покращується, але швидкість розпаду все ще перевищує швидкість синтезу (рис. 1). Різні дослідження (наприклад, 7, 8) підтвердили, що одне лише тренування з опором не повністю усуває чистий розпад м’язового білка натощак.

тренінги

Фігура 1. Баланс чистого м’язового білка залишається негативним після тренувань з опору. На рисунку показано чистий білковий баланс (FSR - FBR) у стані спокою та після тренування. Середні значення з різними літерами є статистично значущими (р -1 .100 мл ніжки -1. Дані представлені як середні значення ± стандартна похибка середнього значення. Адаптовано за Біоло та ін. (2) та (7).

Ці результати показують, що поживні речовини необхідні для збільшення чистого анаболізму м'язів у відповідь на тренування з опором, і що це посилює реакцію скелетних м'язів, щоб перевищити доступність амінокислот.

НЕОБХІДНІ АМІНОКИСЛОТИ ПОТРІБНІ ДЛЯ СТИМУЛЮВАННЯ СИНТЕЗУ М’язових білків?

Звичайним добровольцям давали сорок грамів амінокислот, кількість, яку забезпечував м’ясний білок. Кінетична реакція білка була порівняна з реакцією тієї самої амінокислотної суміші, у якій відсутні несуттєві амінокислоти (NEAA) [тобто 22 г NEAA + 18 г незамінних амінокислот (EAA) проти. 18 г EAA] (12). Включення НЕАА на чистий анаболічний ефект EAA не впливало (рис. 3). Ми прийшли до висновку, що як дієтична добавка для стимулювання синтезу м’язового білка необхідні лише ЕАА. Однак наразі невідомо, чи може ендогенний синтез NEAA відповідати вимогам, якщо в раціон вводять лише EAA.


Малюнок 3. Відповідь балансу м’язових білків на прийом всередину 40 г збалансованої суміші амінокислот [18 г незамінних амінокислот (EAA) + 22 г незамінних амінокислот (NEAA)] або 18 г EAA. Дані представлені як середні значення ± стандартна похибка середнього значення. Адаптовано з Volpi et al. (12).

ВЗАЄМОДІЯ ВУГЛЕВОДІВ І АМІНОКИСЛОТ

Вуглеводи самі по собі мають стимулюючий ефект на баланс чистого м’язового білка після фізичних вправ, але ефект мінімальний у порівнянні зі стимуляцією, що виробляється амінокислотами: проковтування лише 3 г ЕАА після фізичних вправ стимулює баланс чистого білка на цілих 35 г вуглеводи (СНО) (13). Крім того, якщо дозу ЕЕА збільшити до 6 г, реакція вдвічі перевищує відповідь суміші 3 г ЕАА + 3 г НЕАА. У той же час додавання 35 г CHO до 6 г суміші EAA та NEAA мало мінімальний ефект, а реакція на суміш 6 г EAA та 35 г CHO була насправді меншою за ефект анаболічним лише 6 г EAA (рис. 4). Відсутність інтерактивного ефекту між EAA та CHO може бути наслідком опосередкованої інсуліном стимуляції поглинання спланхнічної амінокислоти.

Однак ці дані вказують на те, що вплив амінокислот на анаболізм м'язової тканини - це не просто калорійний ефект.


Малюнок 4. Відповідь на 6 г EAA ± 35 г вуглеводів (CHO) після фізичного навантаження. Площа під кривою представляє чисте споживання (мг ніжки -1) фенілаланіну через 1 год після прийому 6 г різних амінокислотних напоїв здоровими людьми. МАА, 6 г суміші амінокислот (3 г незамінних амінокислот + 3 г незамінних амінокислот); МАА + СНО, 6 г суміші амінокислот + 35 г вуглеводів; EAA, 6 г незамінних амінокислот; EAA + CHO, 6 г незамінних амінокислот + 35 г вуглеводів. Дані представлені як середні значення ± стандартна похибка середнього значення. Дані адаптовані від Miller et al. (13) та Borsheim et al. (п'ятнадцять).

МЕТАБОЛІЗМ МЯЗОВОГО БІЛКА У ВІДПОВІДЬ НА ХРОНІЧНИЙ НАВЧАННЯ

Реакція на один сеанс вправ представляє обмежений практичний інтерес, оскільки тривалий корисний ефект вправи вимагає певного періоду тренувань. Таким чином, ми вивчаємо реакцію кінетики м’язових білків до і після 16 тижнів тренувальної програми з опору, щоб визначити, чи існує адаптивна реакція на один сеанс вправ чи на інтерактивний ефект амінокислот та фізичних вправ. Ми виявили, що на баланс м’язових білків у спокої чи після тренування тренування не впливала.

Іншими словами, ступінь негативного білкового балансу була однаковою до і після тренування. Крім того, анаболічна реакція на амінокислоти після тренувань послаблювалася (14). Таким чином, плато сіткового анаболізму м’язів під час тренувань з опором може бути результатом адаптації до анаболічних ефектів проковтнутих амінокислот. Наслідком цього спостереження є те, що під час хронічних тренувань для отримання анаболічного ефекту буде потрібно більш високе споживання білка/амінокислоти, ніж передбачається результатами одного тренувального заняття.

ЧАС ГРОМАДСЬКОГО НАВЧАННЯ ВЗАЄМОСТІ ЗВ'ЯЗОК З ПЕРЕГРУЗКОЮ НАВЧАННЯ

Можна очікувати, що прийом амінокислот перед фізичними вправами буде корисним, оскільки поглинання амінокислот м’язом пропорційне транспортуванню, а частка припливу крові до м’язів збільшується під час фізичних вправ. Збільшення чистого поглинання ЕАА призводить до збільшення синтезу м’язового білка. Ми виявили це, оскільки суміш 6 г EAA + 35 г глюкози, введена безпосередньо перед вправою, призводила до більшої стимуляції балансу чистого м’язового білка, ніж тоді, коли її вводили відразу після або через 1 годину після тренування (п’ятнадцять). Цікаво, що не тільки чистий рівень поглинання амінокислот був вищим протягом періоду вправ (коли лише група, якій давали амінокислоти перед вправою, що-небудь отримувала), але відповідь також була вищою в першу годину після тренування. першу годину випробовуваних, яким давали добавку відразу після вправи.

КІЛЬКОВА ВІДПОВІДЬ НА ЗАГЛУШАННЯ ЕАА ПІСЛЯ ВПРАВИ

Кінетика індикатора дозволяє кількісно оцінити реакцію балансу м'язового балансу після прийому амінокислот, що може бути екстрапольовано на приріст м'язової тканини. Наприклад, коли після вправ було надано 12 г EAA, чистий приріст становив

7,2 г м'язового білка (15). Це представляли

30% всередину) та 3,6 г NEAA. Це відповідало чистому прибутку в

26 г м’язової тканини. З цього розрахунку випливають два моменти. 1) Реакція на разову дозу ЕАА невелика щодо загальної м’язової маси. Крім того, за будь-якої вивченої відповіді ефект може бути навіть меншим через адаптацію дози. Наприклад, у випадку відповіді на 15 г EAA, для надійного виявлення різниці буде потрібно 2 місяці або більше щоденного лікування, і, можливо, більш тривалий період, якщо лікування не було щоденним. 2) Коли були надані лише ЕАА, НЕАА використовувались замість того, щоб деградувати та вводити N у сечовину. Незважаючи на поглинання зайвих 12 г EAA, де лише 30% з них використовувались для синтезу м’язових білків, вироблення сечовини не збільшувалось через зменшення доступності NEAA. Наприклад, концентрація аланіну впала до

50% в результаті прийому EAA, що частково відображає прискорене використання аланіну (та інших NEAA) для включення білка.

ВИСНОВОК

Анаболічна реакція м’язових білків на фізичні вправи є результатом метаболічних змін, спричинених скороченням м’язів, та доступністю амінокислот. Крім того, важливий час прийому поживних речовин стосовно фізичних вправ. Ефективність споживання поживних речовин посилюється шляхом прийому всередину перед фізичними вправами. Нарешті, досягається плато в анаболічній реакції на тренування з опору, що може бути частково обумовлено зменшенням ефекту взаємодії між амінокислотами та фізичними вправами.

Список літератури

1. Carraro F., Stuart C. A., Hartl W. H., Rosenblatt J., Wolfe R. R (1990). Вплив фізичних вправ та відновлення на синтез м’язових білків у людей . Am J Physiol. 259: E470-6

2. Biolo G., Reming R. Y. D., Maggi S. P., Wolfe R. R (1995). Трансмембранний транспорт та внутрішньоклітинна кінетика амінокислот у скелетних м’язах людини . Am J Physiol. 268: E75-84

3. Zhang X. J., Chinkes D. L., Sakurai Y., Wolfe R. R (1996). Ізотопний метод вимірювання швидкості дробового розпаду м’язових білків in vivo . Am J Physiol. 270: E159-67

4. Zhang X. J., Chinkes D. L., Wolfe R. R (2002). Вимірювання дробового синтезу та швидкості розпаду м’язового білка від ін’єкції інсульту . Am J Physiol Endocrinol Metab. 283: E753-64

5. Вульф Р. Р., Чинкес Д. Л (2004). Ізотопні індикатори в метаболічних дослідженнях: принципи та практика кінетичного аналізу . Нью-Йорк: John Wiley & Sons

6. Phillips S. M., Tipton K. D., Aarsland A., Wolf S. E., Wolfe R. R (1997). Змішаний синтез і розпад м’язових білків після вправ на опір у людей . Am J Physiol. 273: E99-107

7. Біоло Г., Меггі С. П., Вільямс Б. Д., Типтон К. Д., Вулф Р. Р (1995). Збільшення швидкості обміну м’язових білків та транспорту амінокислот після вправ на опір у людей . Am J Physiol. 268: E514-20

8. Tipton K. D., Ferrando A. A., Phillips S. M., Doyle D. Jr., Wolfe R. R (1999). Синтез білка після фізичних вправ у м’язах людини з амінокислот, що вводяться всередину . Am J Physiol. 276: E628-34

9. Бохе Дж., Лоу Ейлі Ф., Вулф Р. Р., Ренні М. Дж. (2001). Латентність та тривалість стимуляції синтезу білка м’язової тканини людини під час безперервної інфузії амінокислот . J Фізіол. 532: 575-9

10. Волпі Е., Міттендорфер Б., Расумуссен Б. Б., Вульф Р. Р (2000). Відповідь анаболізму м’язових білків на комбіновану гіпераміноацидемію та індуковану глюкозою гіперінсулінемію порушується у людей похилого віку . J Clin Ендокринол Метаб. 85: 4481-90

11. Вульф Р. Р (2002). Регуляція м’язового білка амінокислотами . J Nutr. 132: 3219S-24S

12. Волпі Е., Кобаясі Х., Шеффілд-Мур М., Міттендорфер Б., Вулф Р. Р (2003). Незамінні амінокислоти головним чином відповідають за стимуляцію амінокислот анаболізму м’язових білків у здорових людей похилого віку . Am J Clin Nutr. 78: 250-8

13. Miller S. L., Tipton K. D., Chinkes D. L. Wolf S. E., Wolfe R. R (2003). Незалежний та комбінований вплив амінокислот та глюкози на м’язовий білок після вправ на опір . Med Sci Sports Exerc. 35: 449-55

14. Tipton K. D., Cocke T. L., Wolf S. E., Wolfe R. R (2006). Відповідь метаболізму м’язових білків на тренування з опором та вправи на гострий опір під час гіпераміноацидемії . Am J Physiol. в пресі

15. Borsheim E., Tipton K. D., Wolf S. E., Wolfe R. R (2002). Незамінні амінокислоти та відновлення м’язового білка при фізичному навантаженні . Am J Physiol Endocrinol Metab. 283: E648-57

Оригінальна цитата

Вульф Роберт Р. Метаболізм білка скелетних м’язів та вправи на стійкість. Журнал f Nutrition; 136 (2): 525S, 2006.

Призначення в PubliCE

Р. Р. Вульф (2006). Метаболізм білка в скелетних м’язах та тренування з опору . PubliCE. 0
https://g-se.com/metabolismo-de-las-proteinas-en-el-esqueletico-musculo-y-edrenamiento-de-sobrecarga-1210-sa-z57cfb271d6ae4

Вам сподобалась ця стаття? Завантажте його, щоб прочитати, коли завгодно, ТУТ
(ми надішлемо його вам за допомогою Whatsapp)