Время потребления белка после тренировки: важно или нет?

Источник -  http://journals.lww.com/ Перевод эксперта FPAС. Струкова.

Важно, считает доктор Джон Л. Айви (John L. Ivy).

Несмотря на повышение синтеза белка после тренировки, увеличение распада приводит к отрицательному общему балансу белка. Это катаболическое состояние наблюдается в течение многих часов до тех пор, пока в организме не произойдёт переход в сторону анаболического состояния (2 – 4, 7). Для обеспечения этого перехода необходимо потребление питательных веществ. При потреблении углеводов и белков сразу после тренировки глюкоза и аминокислоты, выделяемые из этих макронутриентов, инициируют переход  от катаболического состояния к анаболическому за счёт повышения уровня инсулина в крови, уменьшения уровня кортизола и других катаболических гормонов, а также увеличения доступности субстратов (4, 7). В связи с высокой чувствительностью мышц к инсулину после упражнений и увеличением количества транспортёров глюкозы (16, 33) и аминокислот (23) в сарколемме обеспечивается быстрое поглощение глюкозы и аминокислот из крови, увеличение синтеза мышечного гликогена и белков. Повышение чувствительности к инсулину также важно для уменьшения распада белков. Со временем, по мере снижения чувствительности к инсулину, а также уменьшения количества транспортёров глюкозы и аминокислот, связанных с сарколеммой, уменьшается эффективность воздействия питательных веществ (21, 24). Таким образом, повышая доступность нутриентов в период после упражнений, можно увеличить скорость белкового синтеза и уменьшить распад белков, что приводит к увеличению количества клеточных белков (24, 25). Тем не менее, исследования показывают, что подобная реакция существенно уменьшается при задержке потребления нутриентов на несколько часов.

Научные данные в поддержку этой концепции получены при изучении кратковременного и долговременного воздействия упражнений. Например, в исследованиях Levenhagen et al (24) и  Okamura et al (25) сообщалось, что обеспечение адекватного потребления белков или аминокислот существенно повышает скорость синтеза белков в мышцах и в организме, по сравнению с потреблением спустя несколько часов. В хорошо контролируемом исследовании тренировок с отягощениями потребление белка непосредственно после занятия по сравнению с задержкой в потреблении приводило к большему увеличению силы и массы мышц (5, 10, 12, 20, 32). Увеличение сухой массы тела, поперечника мышечных волокон и силы при потреблении нутриентов непосредственно после упражнений с отягощениями больше на 40 – 120% (5, 10, 17, 22, 32), 50 – 300% (5, 10, 17, 30) и 30 – 100% (5, 8, 10, 12, 22, 32), по сравнению с потреблением спустя некоторое время. В некоторых исследованиях увеличение сухой массы тела и силы отмечалось лишь в случае потребления белка после упражнений (12, 19). Более того, сообщалось об улучшении адаптации к аэробным упражнениям при питании сразу после занятия (13, 26).

Согласно результатам некоторых исследований, потребление нутриентов сразу после тренировки не обеспечивало никакого преимущества (11, 18, 29, 31). Недавний мета-анализ также выявил незначительное влияние потребления нутриентов на гипертрофию мышц и несущественное влияние на развитие силы (28). Было показано, что увеличение массы мышц и силы более тесно связано с общим количеством потребляемого белка в день. Несмотря на строгое исполнение, в анализе было несколько ограничений, которые существенно влияли на результаты. В частности, из анализа были исключены несколько исследований с положительным влиянием от приёма, так как не использовалось максимально эффективная доза белка (12, 19) и включались эксперименты, в которых не было плацебо в качестве добавки после упражнений или потребление пищи в первые часы после тренировки не ограничивалось (11, 15, 18, 27). Кроме того, влияние времени приёма нутриентов на увеличение силы и массы мышц получали на основании опроса о потреблении белка, который, в большинстве случаев, проводили один или два раза в исследовании, при том, что различий общего ежедневного потребления белка в разных группах не обнаружено.  

Несмотря на относительную доказанность факта, что потребление нутриентов  после тренировки может уменьшать повреждения мышц от упражнений и воспаление, увеличивать скорость восстановления гликогена и общего восстановления (1, 5, 6, 9, 14), влияние на адаптацию к тренировке с отягощениями менее определённое. Отчасти это вызвано недостаточным количеством исследований, спланированных для ответа на этот вопрос. Тем не менее, результаты несколько хорошо контролируемых исследований убедительно показывают: стимуляция накопления белков и адаптации к тренировке с отягощениями протекает лучше, если нутриенты потребляются после упражнений раньше, по сравнению с более поздним потреблением.

Источники:

1. Baty J, Hwang H, Ding Z, Bernard JR, Wang B, Kwon B, and Ivy JL. Carbohydrate-protein supplementation reduces muscle damage during resistance exercise training. J Strength Cond Res 21: 320–328, 2007.
2. Biolo G, Maggi SP, Williams BD, Tipton KD, and Wolfe RR. Increased rates of muscle protein turnover and amino acid transport after resistance exercise in humans. Am J Physiol268: E514–E520, 1995.
3. Biolo G, Tipton KD, Klein S, and Wolfe RR. An abundant supply of amino acids enhances the metabolic effect of exercise on muscle protein. Am J Physiol 273: E122–E129, 1997.
4. Bird SP, Tarpenning KM, and Marino FE. Effects of liquid carbohydrate/essential amino acid ingestion on acute hormonal response during a single bout of resistance exercise in untrained men. Nutrition 22: 367–375, 2006.
5. Bird SP, Tarpenning KM, and Marino E. Independent and combined effects of liquid carbohydrate/essential amino acid ingestion on hormonal and muscular adaptations following resistance training in untrained men. Eur J Appl Physiol 97: 225–238, 2006.
6. Candow DG, Burke NC, Smith-Palmer T, and Burke DG. Effect of whey and soy protein supplementation combined with resistance training in young adults. Int J Sport Nutr Exerc Metab 16: 233–244, 2006.
7. Chandler RM, Byrne HK, Patterson JG, and Ivy JL. Dietary supplements affect the anabolic hormones after high resistance exercise. J Appl Physiol (1985) 76: 839– 845, 1994.
8. Coburn JW, Housh DA, Housh TJ, Malek MH, Beck TW, Cramer JT, Johnson GO, and Donlin PE. Effects of leucine and whey protein supplementation during eight weeks of unilateral resistance training. J Strength Cond Res 20: 284–291, 2006.
9. Cockburn E, Stevenson E, Hayes PR, Robson-Ansley P, and Howatson G. Effect of milk-based carbohydrate-protein supplement timing on the attenuation of exercise-induced muscle damage. Appl Physiol Nutr Metab 35: 270–277, 2010.
10. Cribb PJ and Hayes A. Effects of supplement timing and resistance exercise on skeletal muscle hypertrophy. Med Sci Sports Exerc 38: 1918–1925, 2006.
11. Erskine RM, Fletcher G, Hanson B, and Folland JP. Whey protein does not enhance the adaptations to elbow flexor resistance training. Med Sci Sports Exerc 44: 1791–1800, 2012. 
12. Esmarck B, Andersen JL, Olsen S, Richter EA, Mizuno M, and Kjar M. Timing of postexercise protein intake is important for muscle hypertrophy with resistance training in elderly humans. J Physiol 535: 301–311, 2001.
13. Ferguson-Stegall L, McCleave E, Ding Z, Doerner PG III, Liu Y, Wang B, Healy M, Kleinert M, Dessard B, Lassiter DG, Kammer L, and Ivy JL. Aerobic exercise training adaptations are increased by post-exercise carbohydrate-protein supplementation. JNutrMetab2011: 623182, 2011.
14. Flakoll PJ, Judy T, Flinn K, Carr C, and Flinn S. Postexercise protein supplementation improves health and muscle soreness during basic military training in Marine recruits. J Appl Physiol (1985) 96: 951–956, 2004.
15. Godard MP, Williamson DL, and Trappe SW. Oral amino-acid provision does not affect muscle strength or size gains in older men. Med Sci Sports Exerc 34: 1126–1131, 2002.
16. Goodyear LJ, Hirshman MF, and Horton ES. Exercise-induced translocation of skeletal muscle glucose transporters. Am J Physiol 261: E795–E799, 1991.
17. Hartman JW, Tang JE, Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Lawrence RL, Fullerton AV, and Phillips SM. Consumption of fat-free 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 86: 373–381, 2007.
18. Hoffman JR, Ratamess NA, Tranchina CP, Rashti SL,Kang J,and Faigenbaum AD. Effect of protein-supplement timing on strength, power, and body-composition changes in resistance-trained men. Int J Sport Nutr Exerc Metab 19: 172–185, 2009.
19. Holm L, Olesen JL, Matsumoto K, Doi T, Mizuno M, Alsted TJ, Mackey AL, Schwarz P, and Kjaer M. Protein-containing nutrient supplementation following strength training enhances the effect on muscle mass, strength, and bone formation postmenopausal women. J Appl Physiol (1985) 105: 274–281, 2008.
20. Hulmi JJ, Kovanen V, Sela¨nne H, Kraemer WJ, Hakkinen K, and Mero AA. Acute and long-term effects of resistance exercise with or without protein ingestion on muscle hypertrophy and gene expression. Amino Acids 37: 297–308, 2009.
21. Ivy JL, Katz AL, Sherman WM, Cutler CL, and Coyle EF. Time of carbohydrate ingestion: Effect on rate of glycogen synthesis after exercise. J Appl Physiol (1985) 64: 1480–1485, 1988.
22. Josse AR, Tang JE, Tarnopolsky MA, and Phillips SM. Body composition and strength changes in women with milk and resistance exercise. Med Sci Sports Exerc 42: 1122–1130, 2010.
23. King PA. Effects of insulin and exercise on amino acid transport in rat skeletal muscle.Am J Physiol 266: C524–C530, 1994.
24. Levenhagen DK, Gresham JD, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, and Flakoll PJ. Post exercise nutrient intake timing in humans is critical to recovery of leg glucose and protein homeostasis. Am J Physiol Endocrinol Metab 280:E982–E993, 2001.
25. Okamura K, Doi T, Hamada K, Sakurai M, Matsumoto K, Imaizumi K, Yoshioka Y, Shimizu S, and Suzuki M. Effect of amino acid and glucose administration during postexercise recovery on protein kinetics in dogs. Am J Physiol 272: E1023–E1030, 1997.
26. Okazaki K, Ichinose T, Mitono H, Chen M, Masuki S, Endoh H, Hayase H, Doi T, and Nose H. Impact of protein and carbohydrate supplementation on plasma volume expansion and thermoregulatory adaptation by aerobic training in older men. J Appl Physio (l985) 107: 725–733, 2009.
27. Rankin JW, Goldman LP, Puglisi MJ, Nickols-Richardson M, Earthman CP, and Gwazdauska FC. Effect of post-exercise supplement consumption on adaptations to resistance training. J Am Coll Nutr 23:322–330, 2004.
28. Schoenfeld BJ, Aragon AA, and Krieger JW. The effect of protein timing on muscle strength and hypertrophy: A meta-analysis. J Int Soc Sports Nutr 10: 53, 2013.
29. Verdijk LB, Jonkers RAM, Gleeson BG, Beelen M, Meijer K, Savelberg HH, Wodzig WK, Dendale P, and van Loon LJ. Protein supplementation before and after exercise does not further augment skeletal muscle hypertrophy after resistance training in elderly men. Am J Clin Nutr 89: 608–616, 2009.
30. Vieillevoye S, Poortsmans JR, Duchateau J, and Carpentier A. Effects of a combined essential amino acids/carbohydrate supplementation on muscle mass, architecture and maximal strength following heavy-load training. Eur J Appl Physiol 110: 479–488, 2010.
31. Weisgarber KD, Candow DG, and Vogt ESM. Whey protein before and during resistance exercise has no effect on muscle mass and strength in untrained young adults. Int J Sport Nutr Exerc Metab 22: 463–469, 2012.
32. Willoughby DS, Stout JR, and Wilborn CD. Effects of resistance training and protein plus amino acid supplementation on muscle anabolism, mass and strength. Amino Acids 32: 467–477, 2007.
33. Wojtaszewski J, Kristiansen S, Hespel P, Galbo H, and Richter EA. Glucose transport and transporters in muscle giant vesicles: Differential effects of insulin and contractions. Am J Physiol 264: E270–E278, 1993.

Не важно, считает доктор Брэд Дж. Шенфилд.

Оптимальное время потребления белка представляют как стратегию, которая необходима для адаптации к упражнениям с отягощениями. Стратегия основывается на теории «анаболического окна», согласно которой после тренировки с отягощениями есть ограниченный промежуток времени повышенного анаболизма, поэтому аминокислоты необходимо употребить в пределах этого окна для максимального накопления мышечных белков (4, 8, 10). В соответствии с этой теорией, продолжительность анаболического окна составляет всего лишь 1 час после тренировки, а потребление белка после этого периода может оказать негативное влияние на результаты (9). Сторонники теории полагают, что время потребления белка может быть важнее, чем абсолютное суточное потребление нутриента (4). В недавнем обзоре литературы Aragon and Schoenfeld проверяли эту гипотезу и пришли к выводу, что сведений о кратковременном анаболическом окне недостаточно, и они основаны на ошибочной экстраполяции данных имеющихся исследований (1).

Обнаруженные преимущества срочного потребления белка после тренировки перед отсроченным, вероятно, легли в основу теории анаболического окна. Первая работа Okamura et al (15) показала, что синтез мышечных белков (СМБ) был выше, когда собакам вводили раствор глюкоза / аминокислоты непосредственно после продолжительного бега на тредмиле, по сравнению с 2 часами. Позже, в исследовании с участием людей Levenhagen et al (13) обнаружили, что потребление добавки, содержащей 10 г белка, непосредственно после 60 мин. тренировки на велоэргометре привело к 3-кратному увеличению СМБ по сравнению с приёмом белка спустя 3 часа. В следующей работе этой же группы учёных показано, что потребление 10 г белковой добавки в сочетании с углеводами непосредственно после велоэргометрии, привело к поглощению аминокислот организмом и увеличению количества белка в мышцах ног, тогда как потребление углеводов или плацебо вызвало выделение аминокислот из мышц и организма в целом (12). Несмотря на то, что это исследование даёт основание для теории анаболического окна, следует отметить, что нагрузка была аэробной, средней интенсивности. В связи с этим высока вероятность, что результаты обусловлены увеличением фракции белков митохондрий и саркоплазмы, а не синтезом сократительных элементов (18). В отличие от этих данных, Rasmussen et al (16) обнаружили аналогичное увеличение СМБ от потребления добавки, содержащей 6 г незаменимых аминокислот, после тренировки с отягощениями, спустя 1 и 3 часа. Важно отметить, что срочное увеличение синтеза белков в ответ на упражнения не всегда происходит параллельно с долговременным увеличением причинных миогенных сигналов (5), а также не обязательно предшествует долговременному увеличению массы мышц в результате тренировки с отягощениями (14).

Недавний мета-анализ, выполненный в лаборатории автора, оценивал влияние времени потребления белка на основании долговременных исследований по данной теме (17). В общей сложности анализу подверглись 23 исследования, включающих 525 субъектов. Основной анализ без учёта ковариантов показал небольшое, но значимое влияние (размер эффекта = 0,24±0,10) времени потребления белка на гипертрофию. Тем не менее, мета-регрессия объяснила эффект общим потреблением белка. Суточное потребление белка в контрольной группе составляло в среднем 1,33 г/кг, тогда как в группе потребления по времени 1,66 г/кг. Принимая во внимание результаты исследований, показавших, что тренированным людям для предотвращения негативного баланса азота при занятиях с отягощениями необходимо потреблять 1,6 – 1,7 г белка на кг в сутки (11), люди, потреблявшие белок по времени, имели преимущество для обеспечения анаболизма.
Одно из ограничений мета-анализа - только в 3 исследованиях, потребление белка между группами было аналогичным (6, 7, 19). Среднее потребление белка в этих трёх исследованиях составило 1,91 против 1,81 г/кг в сутки для группы, потреблявшей по времени, и контрольной, соответственно, то есть обе группы превысили порог потребления, необходимого для оптимального баланса белка при тренировке с отягощениями. В 2 из 3 исследований не обнаружено преимущество от потребления белка по времени (7, 19), а ещё один, не упоминавшийся факт – обнаружено негативное влияние на сухую массу тела при потреблении белка непосредственно после тренировки по сравнению с приёмом разделённой во времени дозы (утром и вечером) (3). Кроме того, только 2 исследования времени потребления включали людей, занимавшихся с отягощениями: в одном обнаружено положительное влияние (6), в другом не показано существенных различий между группами (7). 

На основании большинства доступных литературных источников можно сделать вывод, что данные о кратковременном анаболическом окне, в лучшем случае, недостаточные; от потребления белка непосредственно после завершения тренировки эффект почти наверняка будет незначительный. Существуют данные, что мышцы обладают повышенной чувствительностью к потреблению белка в период после занятий, и что эта чувствительность может сохраняться 24 часа или дольше после тренировки (2). Тем не менее, остаётся вероятность, что, в конечном счёте, отсрочка потребления белка на несколько часов после тренировки может оказать негативное влияние на накопление мышечных белков. Экстраполяция данных показывает, что «подходящий момент» для потребления белка, вероятно, продолжается как минимум 4 – 6 часов с того момента, как человек потребляет пищу перед тренировкой (1). Эта гипотеза требует дальнейших исследований.

Источники:

1. Aragon AA and Schoenfeld BJ. Nutrient timing revisited: Is there a post-exercise anabolic window? J Int Soc Sports Nutr 10: 5, 2013.
2. Burd NA, West DW, Moore DR, Atherton PJ, Staples AW, Prior T, Tang JE, Rennie MJ, Baker SK, and Phillips SM. Enhanced amino acid sensitivity of myofibrillar protein synthesis persists for up to 24 h after resistance exercise in young men. J Nutr 141: 568–573, 2011.
3. Burk A, Timpmann S, Medijainen L, Vahi M, and Oopik V. Time-divided ingestion pattern of casein-based protein supplement stimulates an increase in fat-free body mass during resistance training in young untrained men. Nutr Res 29: 405–413, 2009.
4. Candow DG and Chilibeck PD. Timing of creatine or protein supplementation and resistance training in the elderly. Appl Physiol Nutr Metab 33: 184–190, 2008.
5. Coffey VG, Shield A, Canny BJ, Carey KA, Cameron-Smith D, and Hawley JA. Interaction of contractile activity and training history on mRNA abundance in skeletal muscle from trained athletes. Am J Physiol Endocrinol Metab 290: E849–E855, 2006.
6. Cribb PJ and Hayes A. Effects of supplement timing and resistance exercise on skeletal muscle hypertrophy. Med Sci Sports Exerc 38: 1918–1925, 2006.
7. Hoffman JR, Ratamess NA, Tranchina CP, Rashti SL, Kang J, and Faigenbaum AD. Effect of protein-supplement timing on strength, power, and body-composition changes in resistance-trained men. Int J Sport Nutr Exerc Metab 19: 172–185, 2009. 8. Hulmi JJ, Lockwood CM, and Stout JR. Effect of protein/essential amino acids and resistance training on skeletal muscle hypertrophy: A case for whey protein. Nutr Metab (Lond) 7: 51, 2010.
9. Ivy J and Ferguson-Stegall L. Nutrient Timing: The Means to Improved Exercise Performance, Recovery, and Training. Am J Lifestyle Med 8(4): 246–259, 2014.
10. Kukuljan S, Nowson CA, Sanders K, and Daly RM. Effects of resistance exercise and fortified milk on skeletal muscle mass, muscle size, and functional performance in middle-aged and older men: An 18-mo randomized controlled trial. J Appl Physiol (1985) 107: 1864–1873, 2009.
11. Lemon PW, Tarnopolsky MA, MacDougall JD, and Atkinson SA. Protein requirements and muscle mass/strength changes during intensive training in novice bodybuilders. J Appl Physiol (1985) 73: 767–775, 1992.
12. Levenhagen DK, Carr C, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, and Flakoll PJ. Postexercise protein intake enhances whole-body and leg protein accretion in humans.
Med Sci Sports Exerc 34: 828–837, 2002.
13. Levenhagen DK, Gresham JD, Carlson MG, Maron DJ, Borel MJ, and Flakoll PJ. Postexercise nutrient intake timing in humans is critical to recovery of leg glucose and protein homeostasis. Am J Physiol Endocrinol Metab 280: E982–E993, 2001.
14. Mitchell CJ, Churchward-Venne TA, Parise G, Bellamy L, Baker SK, Smith K, Atherton PJ, and Phillips SM. Acute post exercise myofibrillar protein synthesis is not correlated with resistance training-induced muscle hypertrophy in young men. PLoS One 9: e89431, 2014.
15. Okamura K, Doi T, Hamada K, Sakurai M, Matsumoto K, Imaizumi K, Yoshioka Y, Shimizu S, and Suzuki M. Effect of amino acid and glucose administration during postexercise recovery on protein kinetics in dogs. Am J Physiol 272: E1023–E1030,
16. Rasmussen BB, Tipton KD, Miller SL, Wolf SE, and Wolfe RR. An oral essential
amino acid-carbohydrate supplement enhances muscle protein anabolism after
resistance exercise. J Appl Physiol (1985) 88: 386–392, 2000.
17. Schoenfeld BJ, Aragon AA, and Krieger JW. The effect of protein timing on muscle strength and hypertrophy: A meta-analysis.J Int Soc Sports Nutr 10: 53, 2013.
18. Wilkinson SB, Phillips SM, Atherton PJ, Patel R, Yarasheski KE, Tarnopolsky MA, and Rennie MJ. Differential effects of resistance and endurance exercise in the fed state on signaling molecule phosphorylation and protein synthesis in human muscle. JPhysiol 586: 3701–3717, 2008.
19. Wycherley TP, Noakes M, Clifton PM, Cleanthous X, Keogh JB, and Brinkworth GD. Timing of protein ingestionrelative to resistance exercise training does not influence body composition, energy expenditure, glycaemic control or cardiometabolic risk factors in a hypocaloric, high protein diet in patients with type 2 diabetes. Diabetes Obes Metab 12: 1097–1105, 2010.