Majú proteínové doplnky význam pre telesnú stavbu?

Majú proteínové doplnky význam pre telesnú stavbu?

V svete posilňovania sú proteínové doplnky považované takmer za povinnosť pri dosahovaní cieľa zvyšovanie množstva svalovej hmoty. Predpoklady sú také, že po tréningu telo potrebuje veľké množstvo aminokyselín, ktoré budú použité pre nárast svalov. Pre ľahké strávenie (kvôli odkrveniu tráviacej sústavy) a rýchle zvýšenie hladiny aminokyselín sa preto odporúčajú tekuté, rýchlo vstrebávajúce sa bielkoviny ako srvátkové koncentráty, izoláty či hydrolyzáty rôznych hodnotných bielkovín.

Okamžité účinky bielkovín

Čo sa týka okamžitých účinkov (horizont do 5 hodín) bielkovín podaných pred, cez, alebo po tréningu, je doložené výskumom, že spôsobujú zvýšenie bilancie bielkovín vo svaloch (teda sa nerozpadajú, ale budujú), a to v rozsahu závislého od rýchlosti a aminokyselinového zloženia bielkoviny.

20g dávka srvátkového proteínu podaného pred či po tréningu sa premietlo do zvýšenia bilancie bielkovín vo svaloch asi na 3 hodiny, z 5 testovaných [1]. Podanie zmesi sacharidov, srvátkových bielkovín a aminokyselín spôsobilo lepšiu bilanciu, ako čistý sacharidový nápoj s rovnakým mnoižstvom energie [2]. V ďalšej štúdii podávali po tréningu srvátkový či kazeínový proteín. Oba dosiahli vyšší odber fenylalanínu počas 5 hodín ako placebo, pričom kazeín bol o niečo lepší ako srvátka, kvôli krátkemu pôsobeniu srvátkových bielkovín [3]. Čo sa týka tréningového nápoja, aj tu pridanie srvátkového hydrolyzátu do sacharidového nápoja bolo nutné, ak chcete mať pozitívnu bilanciu bielkovín, na čo čisto sacharidový nápoj nestačil [4]. No a aj mlieko sa ukázalo účinné v zvyšovaní syntézy svalových bielkovín, v závislosti od množstva energie, nie bielkovín či tuku [5].

Všetky tieto štúdie majú niekoľko chýb, čo bohužiaľ značne narušuje ich použiteľnosť v reálnom svete. Prvým nedostatkom je použitie subjektov, ktorí nie sú cvičiacimi. Začiatočníci reagujú na podnety omnoho intenzívnejšie ako pokročilí. Ďalej sú doplnky testované na lačný žalúdok. Normálne sa však obyčajne cvičí po niekoľkých zjedených jedlách, ktorých živiny sa môžu ešte stále uvoľňovať. Pri hladovom stave pomôže každá živina.

No ale najväčším nedostatkom je testovanie účinkov počas krátkej doby (do 5 hodín). To je veľmi nedostatočné, keďže syntéza svalových bielkovín je po tréningu ešte po 24 hodinách významne zvýšená [6]! Je na mieste predpokladať, že po úvodnom zvýšení bilancie bielkovín, neskôr sa to môže vykompenzovať jej znížením. Každý nárast svaloviny je totiž predchádzaný zvýšením počtu jadier vo svalových bunkách [7], od čoho potom závisí aj rozsah tohto nárastu [8]. Je preto logické domnievať sa, že ak dosiahnete tento nárast limitovaný počtom jadier v bunke skôr, neskôr už ďalší nárast nebude možný.

Dlhodobé účinky bielkovín

Ak je Vaším cieľom dosiahnutie čo najväčšieho množstva svalovej hmoty, asi Vás budú viac zaujímať štúdie, kde sa testoval nárast svaloviny, strata tuky či zmena sily, po niekoľkotýždňovom užívaní daného doplnku.

Čo sa týka užívania proteínu v kombinácii s kreatínom a sacharidmi, v okolí tréningu prináša tento nápoj väčšie prírastky svalovej hmoty aj sily v porovnaní s podávaním ráno a večer [9]. Podobný nápoj, s pridanými aminokyselinami, po tréningu nepriniesol väčšie prírastky sily ani svalovej hmoty ako sacharidové placebo, aj keď bol mierny trend v prospech doplnku [10]. Obe štúdie však zaraďujú kreatín, ktorý dokázateľne zvyšuje svalovú hmotu, a preto nemožno objektívne posúdiť vplyv proteínu. No a v ešte jednej štúdii, sa proteínový doplnok ukázal iba mierne lepší pre zvyšovanie svaloviny, a lepší pre zvyšovanie sily [11]. Skupina placebo však mala strava výrazne chudobnejšiu na energiu, čo bude zrejme hlavnou príčinou týchto výsledkov.

U začiatočníkov dochádza k zlepšeniu výsledkov hypertrofie svalov, ako aj k zvýšeniu zvislého výskoku pri užívaní proteínového doplnku [12]. Opäť ale treba poznamenať, že údaje pre začiatočníkov nemusia platiť u pokročilých. Aj v ďalšej štúdii sa proteíny ukázali ako účinné v zvyšovaní svalovej hmoty [13]. Zaujímavé však je, že ak ku 40g srvátkových bielkovín nebolo pridaných 8g kazeínových, ale 5g glutamínu a 3g BCAA, zrazu boli výsledky zhodné s placebom. Výskumníci vôbec nebrali ohľad na stravu, takže to bola zrejme príčina výsledku.

Teraz si spomenieme niečo presvedčivejšie. V štúdii porovnávajúcej srvátkový a sójový proteín s kontrolnou skupinou, došlo k nárastu svalovej hmoty iba u proteínov, a to v rovnakom rozsahu. Sójový proteín sa dokonca ukázal ako lepší, keďže pri ňom bol zachovaný lepší antioxidačný status ako u srvátkového [14]. Všimnite si vysoký objem tréningov v tejto štúdii (spolu až 42 sérií), neskôr uvidíte prečo. No a pri vysokom dávkovaní (1.5g proteínov z doplnku/kgTH) došlo k významnému nárastu svalovej hmoty a úbytku tuku pri hydrolyzovanom srvátkovom proteíne! Kazeín dosiahol len malé zmeny [15].

Teraz si priblížime menej úspešné výsledky. Keď porovnávali relatívne vysoké dávky (1.2g proteínov z doplnku/kgTH) srvátkového a sójového proteínu, tie priniesli len minimálny prínos v náraste svalovej hmoty oproti sacharidovému placebu [16]. Ďalej sa zistilo, že proteín s aminokyselinami nemá vplyv na svalovú hmotu, v porovnaní so sacharidovým placebom, iba na silu [17]. Ani mlieko po tréningu neprinieslo lepšie výsledky než sacharidy [18]. No a napokon, ani srvátkový, ani sójový proteín nepriniesli lepšie výsledky ako sacharidové placebo u osôb s nadváhou [19].

Doplnenie bielkovín, využitie sráviteľnosti

Ako vidíte, priamy účinok proteínových doplnkov je prinajmenšom otázny. Kedy však môžu byť prínosné? Napr. pre doplnenie dostatku bielkovín. U začiatočníkov sa dosahujú najvyššie hodnoty dusíkovej bilancie asi pri príjme 1.32gB/kgTH/deň [20], a pokročilých silových športovcov je to asi 1.4gB/khTH/deň [21]. V týchto výskumoch sa však nepočítalo s rýchlymi zdrojmi bielkovín, ktoré umožňujú rýchlejšie strávenie, a pri postupnom užívaní vedú k omnoho vyššej bilancii dusíka ako ostatné, bežné proteíny [22]. Pri príjme rýchlych zdrojov bielkovín preto môžu potreby bielkovín stúpnuť, a pre regeneráciu môže byť vhodných až 2.4gB/kgTH/deň [23].

Limit proteínovej syntézy

Ako sme si už hovorili, nárast svalov musí byť predchádzaný zvýšeniu počtu jadier vo svalovej bunke. V prípade, že dosiahnete objemový limit stanovený práve týmto počtom, ďalšia syntéza svalových bielkovín nemôže nastať. Práve preto nemusí mať veľký zmysel užívanie proteínových doplnkov v kombinácii s nízkoobjemovými tréningami, ale zato to môže byť výborná stratégia pri vysokoobjemových tréningoch (preto som zdôraznil výsledky štúdie so 42 sériami v tréningu), kedy vďaka veľkému množstvu excentrickej akcie dochádza k výraznejšiemu nárastu počtu jadier vo svalovej bunke. Tým pádom syntéza bielkovín vo svale má vyšší limit, a nevyjde nazmar.

Záver

Proteínové doplnky sú vhodné, zvlášt pre skupiny, kde nie je ani zďaleka naplnený objemový potenciál bunkových jadier, ako sú začiatočníci, ale aj tí, čo trénujú s veľkým množstvom sérií a iných metód zvyšujúcich aktiváciu satelitných buniek.

Ďalej sú odporúčané pre ľudí s nedostatočným príjmom bielkovín, pretože množstvo prijatých bielkovín môže určovať rozsah pokroku.

No a ďalej môžu byť veľmi použiteľné pri vysokom dávkovaní, s postupným užívaním (5-10g rýchlych bielkovín každú hodinu). V okolí tréningu môže byť výhodné zvýšiť prísun bielkovín, prevažne z rýchlych zdrojov. Srvátkové a sójové bielkoviny sa pritom javia byť rovnako účinné.

Referencie:
1. Kevin D. Tipton, Tabatha A. Elliott, Melanie G. Cree, Asle A. Aarsland, Arthur P. Sanford, Robert R. Wolfe. Stimulation of net muscle protein synthesis by whey protein ingestion before and after exercise. AJP - Endo January 2007 vol. 292 no. 1 E71-E76 [APS]
2. Borsheim E, Aarsland A, Wolfe RR. Effect of an amino acid, protein, and carbohydrate mixture on net muscle protein balance after resistance exercise. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2004 Jun;14(3):255-71. [PubMed]
3. K. D. Tipton, T. A. Elliott, M. G. Cree, S. E. Wolf, A. P. Sanford, R. R. Wolfe. Ingestion of Casein and Whey
Proteins Result in Muscle Anabolism after Resistance Exercise. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 36, No. 12, pp. 2073–2081, 2004. [Sports Nutrition Workshop]
4. Beelen M, Koopman R, Gijsen AP, Vandereyt H, Kies AK, Kuipers H, Saris WH, van Loon LJ. Protein coingestion stimulates muscle protein synthesis during resistance-type exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008 Jul;295(1):E70-7. Epub 2008 Apr 22. [PubMed]
5. 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 Apr;38(4):667-74. [PubMed]
6. A. Chesley, J. D. MacDougall, M. A. Tarnopolsky, S. A. Atkinson, K. Smith. Changes in human muscle protein synthesis
after resistance exercise. J. Appl. Physiol. 73(4):
l383-1388,1992. [Port Alsaude Brasil]
7. J. C. Bruusgaard, I. B. Johansen, I. M. Egner, Z. A. Rana, K. Gundersen. Myonuclei acquired by overload exercise precede hypertrophy and are not lost on detraining. PNAS August 24, 2010 vol. 107 no. 34 15111-15116 [PNAS]
8. Roland R. Roy, Steven R. Monke, David L. Allen, V. Reggie Edgerton. Modulation of myonuclear number in functionally overloaded and exercised rat plantaris fibers. Journal of Applied Physiology August 1999 vol. 87 no. 2 634-642 [JAP]
9. Paul J. Cribb, Alan Hayes. Effects of Supplement Timing and Resistance Exercise on Skeletal Muscle Hypertrophy. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 38, No. 11, pp. 1918–1925, 2006. [uni]
10. Chromiak JA, Smedley B, Carpenter W, Brown R, Koh YS, Lamberth JG, Joe LA, Abadie BR, Altorfer G. Effect of a 10-week strength training program and recovery drink on body composition, muscular strength and endurance, and anaerobic power and capacity. Nutrition. 2004 May;20(5):420-7. [PubMed]
11. P. J. Cribb, A. D. Williams, C. G. Stathis, M. F. Carey, A. Hayes. Effects of Whey Isolate, Creatine, and Resistance
Training on Muscle Hypertrophy. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 39, No. 2, pp. 298–307, 2007. [Sports Nutrition Workshop]
12. Lars L. Andersen, Goran Tufekovic, Mette K. Zebis, Regina M. Crameri, George Verlaan,
Michael Kjaer, Charlotte Suetta, Peter Magnusson, Per Aagaard. The effect of resistance training combined with timed ingestion of protein
on muscle fiber size and muscle strength. Metabolism Clinical and Experimental 54 (2005) 151– 156 [Cortland]
13. Kerksick CM, Rasmussen CJ, Lancaster SL, Magu B, Smith P, Melton C, Greenwood M, Almada AL, Earnest CP, Kreider RB. The effects of protein and amino acid supplementation on performance and training adaptations during ten weeks of resistance training. J Strength Cond Res. 2006 Aug;20(3):643-53. [PubMed]
14. Erin C Brown, Robert A DiSilvestro, Ari Babaknia, Steven T Devor. Soy versus whey protein bars: Effects on exercise training impact on
lean body mass and antioxidant status. Nutrition Journal 2004, 3:22 doi:10.1186/1475-2891-3-22 [BioMed]
15. Cribb PJ, Williams AD, Carey MF, Hayes A. The effect of whey isolate and resistance training on strength, body composition, and plasma glutamine. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2006 Oct;16(5):494-509. [PubMed]
16. Candow DG, Burke NC, Smith-Palmer T, Burke DG. Effect of whey and soy protein supplementation combined with resistance training in young adults. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2006 Jun;16(3):233-44. [PubMed]
17. Coburn JW, Housh DJ, Housh TJ, Malek MH, Beck TW, Cramer JT, Johnson GO, Donlin PE. Effects of leucine and whey protein supplementation during eight weeks of unilateral resistance training. J Strength Cond Res. 2006 May;20(2):284-91. [PubMed]
18. Janet Walberg Rankin, PhD, Lauren P. Goldman, MS, Michael J. Puglisi, MS, Sharon M. Nickols-Richardson, PhD, Carrie P. Earthman, PhD and Frank C. Gwazdauskas, PhD. Effect of Post-Exercise Supplement Consumption on Adaptations to Resistance Training. J Am Coll Nutr August 2004 vol. 23 no. 4 322-330 [JACN]
19. Carol A DeNysschen, Harold W Burton, Peter J Horvath, John J Leddy, Richard W Browne. Resistance training with soy vs whey protein supplements in hyperlipidemic males. Journal of the International Society of Sports Nutrition 2009, 6:8 [JISSN]
20. P. W. Lemon, M. A. Tarnopolsky, J. D. MacDougall, and S. A. Atkinson. Protein requirements and muscle mass/strength changes during intensive training in novice bodybuilders. Journal of Applied Physiology August 1992 vol. 73 no. 2 767-775 [JAP]
21. M. A. Tarnopolsky, S. A. Atkinson, J. D. MacDougall, A. Chesley, S. Phillips, and H. P. Schwarcz. Evaluation of protein requirements for trained strength athletes. ournal of Applied Physiology November 1992 vol. 73 no. 5 1986-1995 [JAP]
22. Dangin, Martial, Yves Boirie, Clara Garcia-Rodenas,
Pierre Gachon, Jacques Fauquant, Philippe Callier,
Olivier Balle`vre, and Bernard Beaufre` re. The digestion
rate of protein is an independent regulating factor of postprandial
protein retention. Am J Physiol Endocrinol Metab
280: E340–E348, 2001. [Phoenix barbell]
23. Witard OC, Jackman SR, Kies AK, Jeukendrup AE, Tipton KD. Effect of increased dietary protein on tolerance to intensified training. Med Sci Sports Exerc. 2011 Apr;43(4):598-607. [PubMed]