Катедра по хирургия, Медицински клон на Университета в Тексас и отдел за метаболизъм, болница Shriners Burns, Галвестън, Тексас, САЩ.

Статия, публикувана в списание PubliCE, том 0 от 2006 г. .

Обобщение

Разработени са изотопни техники за проследяване, за да се определят количествено скоростите на синтез и разграждане на мускулните протеини при хора. Тези методи бяха приложени за изследване на отговора към тренировките за устойчивост, както и към приема на аминокиселини. Фракционната синтетична скорост (FSR) на мускулните протеини се стимулира в продължение на 48 часа след тренировка. Въпреки това, анаболният ефект на FSR стимулация след тренировка се отслабва от едновременното увеличаване на разграждането на мускулния протеин, така че нетният баланс между синтеза и разграждането остава отрицателен на гладно. Повишаването на плазмените аминокиселини стимулира синтеза на мускулни протеини. Степента на стимулация зависи от дозата, приетия аминокиселинен профил, модела на прием (болус спрямо постоянен прием), възрастта на субекта и хормоналния профил. Важното е, че има интерактивен ефект между тренировките за устойчивост и аминокиселините, така че нетният анаболен отговор на аминокиселините след тренировка е по-голям от сумата от изолираните ефекти на аминокиселините и тренировката.

Ключови думи: стабилни изотопи, методология за проследяване, човешки субекти, аминокиселини, обучение на устойчивост

Изтеглете и запазете тази статия, за да я прочетете, когато пожелаете.
Изтеглете (ние ще ви го изпратим от WhatsApp)

ВЪВЕДЕНИЕ

Потенциалните анаболни ефекти на тренировките за устойчивост са били признати в продължение на много десетилетия, но метаболитната основа за анаболния отговор е неизвестна. Освен това, ролята на приема на хранителни вещества, особено на аминокиселини, за модулиране на реакцията към упражненията е до голяма степен неизследвана. И накрая, макар да е общоприето, че мускулният анаболизъм не продължава безкрайно в отговор на тренировка, механизмите, отговорни за платото на отговора, са несигурни.

Следователно през последните няколко години направихме поредица от експерименти, за да установим тези аспекти. Използвана е стабилна изотопна методология за проследяване за количествено определяне на отговора при хора.

МЕТОДИКА ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА МЕТАБОЛИЗМА НА ПРОТЕИНА

Традиционният подход за количествено определяне на скоростта на синтеза на мускулен протеин е да се прилага или болус, или постоянна инфузия на аминокиселини, белязани с радиоактивен изотоп (14 С или 3 Н) и да се определи степента на включване в мускулните протеини чрез времето. Когато тази скорост е разделена на обогатяването на прекурсора, се изчислява фракционната синтетична скорост (FSR). FSR е фракцията от протеиновия резерв или пул, която се синтезира за единица време.

Когато FSR се умножи по общото количество мускулен протеин, се изчислява абсолютната синтетична скорост. Като се има предвид, че мускулният резерв е голям по отношение на скоростта на синтез, разликите в FSR обикновено се превръщат в съответни разлики в абсолютната скорост на синтез.

Адаптирахме FSR техниката, използвайки радиоактивни проследяващи вещества, към методологията на стабилните изотопи и определихме отговора на упражненията при хора (1). Въпреки че този подход е широко използван оттогава, той е ограничен като инструмент за разбиране на реакцията към упражненията, тъй като нетната промяна в количеството мускулен протеин се определя не само от скоростта на синтез, но и чрез баланса между синтеза и степента на разбивка. Например, в нашето първоначално проучване на субекти, ходещи на бягаща пътека, FRS на мускулите е увеличен с

40%, но други показатели показват, че това не съответства на промените в нетния белтъчен баланс (1). Следователно, ние разработихме нов подход, който позволява едновременно измерване както на синтеза, така и на разграждането на мускулния протеин и по този начин измерване на нетния баланс на мускулния протеин (2). Този модел се основава на артериовенозно обогатяване и изотопни концентрации и интрамускулно обогатяване на проследяващи аминокиселини (2). Също така разработихме техника за измерване на степента на частично разграждане на мускулния протеин по начин, който може да се използва заедно с FSR за определяне на нетния баланс на мускулния протеин (3, 4). По този начин има два отделни подхода за измерване на реакцията на кинетиката на мускулните протеини (синтез, разграждане и нетен баланс) към упражненията. Като се има предвид, че много от предположенията на двата метода се различават един от друг (5), съвпадението между тях подкрепя резултатите.

РЕАГИРАНЕ НА СКЕЛЕТНАТА МУСКУЛА НА УПРАЖНЕНИЕТО НА ПРЕОЛЕЖДАНЕ

Упражнението за съпротива стимулира FSR на мускулите (6). Важно е да се подчертае, че ефектът не е очевиден само 3 часа след края на упражнението, но се запазва и на 24 и 48 часа след упражнението.

Ефектът на стимулирания FSR върху нетния баланс на мускулните протеини се отслабва от едновременното увеличаване на разграждането на протеините.

В състояние на покой и гладуване нетният баланс на мускулния протеин е отрицателен, отразявайки факта, че разграждането надвишава скоростта на синтез на мускулен протеин. След тренировка на гладно, нетният баланс на мускулния протеин се подобрява, но скоростта на разграждане все още надвишава скоростта на синтез (Фигура 1). Различни проучвания (напр. 7, 8) потвърждават, че тренировките за устойчивост сами по себе си не елиминират напълно нетното разграждане на мускулния протеин на гладно.

протеинов

Фигура 1. Нетният мускулен протеинов баланс остава отрицателен след тренировка за устойчивост. Фигурата показва нетния белтъчен баланс (FSR - FBR) в покой и след тренировъчната сесия. Средните стойности с различни букви са статистически значими (р -1 .100 мл крак -1. Данните са представени като средни стойности ± стандартна грешка на средната стойност. Адаптирани от Biolo et al. (2) и (7).

Тези резултати показват, че хранителните вещества са необходими за увеличаване на нетния мускулен анаболизъм в отговор на тренировка за съпротива и че той усилва реакцията на скелетните мускули, за да надхвърли наличността на аминокиселини.

НЕОБХОДИМИ СА НЕОБХОДИМИТЕ АМИНОКИСЕЛИНИ ЗА СТИМУЛИРАНЕ НА СИНТЕЗА НА МУСКУЛНИ ПРОТЕИНИ?

На нормалните доброволци са дадени четиридесет грама аминокиселини, количеството, осигурено от месния протеин. Кинетичният отговор на протеина е сравнен с този на същата аминокиселинна смес, в която липсват несъществени аминокиселини (NEAA) [т.е. 22 g NEAA + 18 g незаменими аминокиселини (EAA) спрямо. 18 g EAAs] (12). Нетният анаболен ефект на EAA не е повлиян от включването на NEAA (Фигура 3). Заключваме, че като хранителна добавка са необходими само EAA за стимулиране на синтеза на мускулен протеин. Понастоящем обаче не е известно дали ендогенният синтез на NEAA би могъл да отговаря на изискванията, ако в храната се приемат само EAA.


Фигура 3. Отговор на баланса на мускулния протеин при поглъщане на 40 g балансирана смес от аминокиселини [18 g незаменими аминокиселини (EAA) + 22 g несъществени аминокиселини (NEAA)] или 18 g EAA само. Данните са представени като средни стойности ± стандартна грешка на средната стойност. Адаптирано от Volpi et al. (12).

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ ВЪГЛЕХИДРАТИТЕ И АМИНОКИСЕЛИНИТЕ

Въглехидратите сами имат стимулиращ ефект върху баланса на нетния мускулен протеин след тренировка, но ефектът е минимален в сравнение със стимулацията, произведена от аминокиселини: поглъщането на само 3 g EAA след тренировка стимулира нетния протеинов баланс до 35 g от въглехидрати (CHO) (13). Освен това, ако дозата на EEA се увеличи до 6 g, реакцията е два пъти по-висока от реакцията на смес от 3 g EAA + 3 g NEAA. В същото време добавянето на 35 g CHO към 6 g смес от EAA и NEAA имаше минимален ефект, а отговорът към сместа от 6 g EAA и 35 g CHO всъщност беше по-малък от ефекта. анаболен на 6 g само EAA (Фигура 4). Липсата на интерактивен ефект между EAAs и CHOs може да е резултат от инсулиново-медиирана стимулация на поемане на аминокиселина на спланхнични.

Тези данни обаче показват, че ефектът на аминокиселините върху нетния мускулен анаболизъм не е просто калоричен ефект.


Фигура 4. Отговор на 6 g EAA ± 35 g въглехидрати (CHO) след тренировка. Площта под кривата представлява нетното усвояване (mg крак -1) на фенилаланин през 1 h след поглъщане на 6 g различни аминокиселинни напитки от здрави хора. MAA, 6 g смес от аминокиселини (3 g незаменими аминокиселини + 3 g несъществени аминокиселини); MAA + CHO, 6 g смес от аминокиселини + 35 g въглехидрати; EAA, 6 g незаменими аминокиселини; EAA + CHO, 6 g незаменими аминокиселини + 35 g въглехидрати. Данните са представени като средни стойности ± стандартна грешка на средната стойност. Данни, адаптирани от Miller et al. (13) и Borsheim et al. (петнадесет).

МЕТАБОЛИЗЪМ НА МУСКУЛНИТЕ ПРОТЕИНИ В РЕАГА НА ОБУЧЕНИЕ ЗА ХРОНИЧНО ПРЕОЛЯВАНЕ

Отговорът на една сесия от упражнения е от ограничен практически интерес, тъй като трайните полезни ефекти от упражненията изискват период на обучение. По този начин, ние изучаваме отговора на кинетиката на мускулните протеини преди и след 16 седмици от тренировъчна програма за устойчивост, за да определим дали има адаптивна реакция към единична тренировъчна сесия или към интерактивните ефекти на аминокиселините и упражненията. Установихме, че балансът на нетния мускулен протеин в покой или след тренировка не се влияе от тренировките.

С други думи, степента на отрицателния протеинов баланс е била еднаква преди и след тренировка. Освен това, анаболната реакция към аминокиселините след тренировка беше намалена (14). По този начин платото на мрежовия мускулен анаболизъм по време на тренировка за съпротива може да е резултат от адаптация към анаболните ефекти на погълнатите аминокиселини. Изводът от това наблюдение е, че по време на хронична тренировка ще е необходим по-висок прием на протеин/аминокиселина, за да предизвика анаболен ефект от това, което се предполага от констатациите от едно упражнение.

ВРЕМЕ В ПОДХРАНВАНЕТО НА ХРАНИТЕЛНИ СВЪРЗАНИЯ С ОТНОШЕНИЕТО НА ПРЕОТОВАРЯНЕ НА ОБУЧЕНИЕ

Очаква се приемът на аминокиселини преди тренировка да бъде от полза, тъй като усвояването на аминокиселини от мускула е пропорционално на транспорта и делът на притока на кръв към мускулите се увеличава по време на тренировка. Увеличаването на нетното усвояване на ЕАА се превръща в увеличаване на синтеза на мускулен протеин. Открихме това, тъй като смес от 6 g EAA + 35 g глюкоза, приложена непосредствено преди тренировка, доведе до по-голямо стимулиране на баланса на нетния мускулен протеин, отколкото когато беше дадено или веднага след, или 1 час след тренировка (петнадесет). Интересното е, че не само поглъщането на нетните аминокиселини е по-високо през периода на упражненията (когато само групата, на която са дадени аминокиселини преди тренировка, е получила нещо), но отговорът също е по-висок през първия час след тренировка. първи час от субекти, на които е дадена добавката веднага след тренировка.

КОЛИЧЕСТВЕН РЕАКЦИЯ НА ПОГЛЪЩАНЕТО НА ИАА СЛЕД УПРАЖНЕНИЕТО

Проследяващата кинетика позволява количествено определяне на нетната реакция на мускулния баланс след поглъщане на аминокиселини, която може да бъде екстраполирана към нетния прираст на мускулната тъкан. Например, когато се предоставят 12 g EAA след тренировка, има нетна печалба от

7,2 g мускулен протеин (15). Това представлява

30% от погълнатите) и 3,6 g NEAA. Това съответства на нетна печалба от

26 g мускулна тъкан. От това изчисление излизат две точки. 1) Отговорът на единична доза EAA е малък по отношение на общата мускулна маса. Освен това, при всеки изследван отговор ефектът може да бъде дори по-малък поради настъпила адаптация на дозата. Например, в случай на отговор на 15 g EAA, ще са необходими 2 месеца или повече дневно лечение за надеждно откриване на разлика и може би по-дълъг период, ако лечението не е ежедневно. 2) Когато бяха предоставени само EAA, NEAA бяха използвани, вместо да бъдат разградени и N включен в урея. Въпреки поглъщането на допълнителните 12 g EAA, където само 30% от които са били използвани за синтез на мускулен протеин, производството на урея не се е увеличило, поради намаляването на наличността на NEAA. Например, концентрацията на аланин падна до

50% в резултат на поглъщане на EAA, отразяващо отчасти ускореното използване на аланин (и други NEAA) за включване на протеини.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анаболната реакция на мускулните протеини към упражнения е резултат от метаболитни промени, предизвикани от мускулна контракция и наличието на аминокиселини. Освен това е важно времето на приема на хранителни вещества във връзка с упражненията. Ефективността на приема на хранителни вещества се усилва чрез поглъщане преди тренировка. И накрая, достига се плато в анаболния отговор на тренировките за устойчивост, което може да се дължи отчасти на намаляването на ефекта на взаимодействие между аминокиселините и упражненията.

Препратки

1. Carraro F., Stuart C. A., Hartl W. H., Rosenblatt J., Wolfe R. R (1990). Ефект от упражненията и възстановяването върху синтеза на мускулни протеини при хора . Am J Physiol. 259: E470-6

2. Biolo G., Reming R. Y. D., Maggi S. P., Wolfe R. R (1995). Трансмембранен транспорт и вътреклетъчна кинетика на аминокиселини в скелетните мускули на човека . Am J Physiol. 268: E75-84

3. Zhang X. J., Chinkes D. L., Sakurai Y., Wolfe R. R (1996). Изотопен метод за измерване на степента на дробно разграждане на мускулния протеин in vivo . Am J Physiol. 270: E159-67

4. Zhang X. J., Chinkes D. L., Wolfe R. R (2002). Измерване на скоростта на фракционен синтез и разграждане на мускулния протеин от инжектиране на импулсен индикатор . Am J Physiol Endocrinol Metab. 283: E753-64

5. Wolfe R. R., Chinkes D. L (2004). Изотопни маркери при метаболитни изследвания: принципи и практика на кинетичния анализ . Ню Йорк: Джон Уайли и синове

6. Phillips S. M., Tipton K. D., Aarsland A., Wolf S. E., Wolfe R. R (1997). Смесен синтез и разграждане на мускулни протеини след упражнения за съпротива при хора . Am J Physiol. 273: E99-107

7. Biolo G., Maggi S. P., Williams B. D., Tipton K. D., Wolfe R. R (1995). Повишени темпове на обмен на мускулни протеини и транспорт на аминокиселини след упражнения за резистентност при хора . Am J Physiol. 268: E514-20

8. Tipton K. D., Ferrando A. A., Phillips S. M., Doyle D. Jr., Wolfe R. R (1999). Синтез на протеини след упражнение в човешки мускул от перорално приложени аминокиселини . Am J Physiol. 276: E628-34

9. Bohe J., Low Aili F., Wolfe R. R., Rennie M. J (2001). Латентност и продължителност на стимулиране на синтеза на човешки мускулен протеин по време на непрекъсната инфузия на аминокиселини . J Physiol. 532: 575-9

10. Volpi E., Mittendorfer B., Rasumussen B. B., Wolfe R. R (2000). Отговорът на мускулния протеинов анаболизъм към комбинирана хипераминоацидемия и индуцирана от глюкоза хиперинсулинемия е нарушен при възрастни хора . J Clin Endocrinol Metab. 85: 4481-90

11. Wolfe R. R (2002). Регулиране на мускулния протеин от аминокиселини . J Nutr. 132: 3219S-24S

12. Volpi E., Kobayashi H., Sheffield-Moore M., Mittendorfer B., Wolfe R. R (2003). Основните аминокиселини са отговорни главно за аминокиселинната стимулация на мускулния протеинов анаболизъм при здрави възрастни хора . Am J Clin Nutr. 78: 250-8

13. Miller S. L., Tipton K. D., Chinkes D. L. Wolf S. E., Wolfe R. R (2003). Независими и комбинирани ефекти на аминокиселините и глюкозата върху мускулните протеини след упражнения за устойчивост . Med Sci Sports Exerc. 35: 449-55

14. Tipton K. D., Cocke T. L., Wolf S. E., Wolfe R. R (2006). Отговор на метаболизма на мускулния протеин към тренировка за резистентност и упражнения за остра съпротива по време на хипераминоацидемия . Am J Physiol. в пресата

15. Borsheim E., Tipton K. D., Wolf S. E., Wolfe R. R (2002). Основни аминокиселини и възстановяване на мускулни протеини от упражнения за съпротива . Am J Physiol Endocrinol Metab. 283: E648-57

Оригинален цитат

Wolfe Robert R. Метаболизъм и резистентност към скелетни мускулни протеини. The Journal f Nutrition; 136 (2): 525S, 2006.

Назначаване в PubliCE

R. R Wolfe (2006). Протеинов метаболизъм в скелетната мускулатура и тренировка за устойчивост . PubliCE. 0
https://g-se.com/metabolismo-de-las-proteinas-en-el-esqueletico-musculo-y-edrenamiento-de-sobrecarga-1210-sa-z57cfb271d6ae4

Хареса ли ви тази статия? Изтеглете го, за да го прочетете, когато пожелаете ТУК
(ние ще ви го изпратим от Whatsapp)