Skeletno mišićno tkiva snažno je regulirano u kroz našem tijelu, stalnim balansiranjem između mišićne sinteze (anabolizma) i razgradnje (katabolizma). Mnogi faktori uzrokuju duboke promjene na cjelokupnom statusu skeletnih mišića, od kojih su neki fizička aktivnost, prehrana, hormonalni utjecaji i bolesti.

Mišićna hipertrofija rezultat je povećane sinteze proteina naspram njihove razgradnje. Trening snage je popularan oblik vježbanja koji dokazano doprinosi povećanju mišićne snage i mišićne hipertrofije. Općenito, trening snage uzrokuje stimulaciju sinteze proteina, ali i povećanje razgradnje proteina, što rezultira negativnom bilancom proteina.

No, opskrbljivanje organizma hranjivim tvarima, posebno aminokiselinama, potiče sintezu proteina i poboljšava ukupnu neto ravnotežu proteina. Strategije kojima je cilj povećanje koncentracije i dostupnost aminokiselina nakon treninga snage su od velike važnosti, te se pokazalo da učinkovito povećavaju ukupnu sintezu proteina.

Nakon treninga, opskrba ugljikohidratima je pokazala blago poticanje sinteze proteina, dok dodavanje slobodnih aminokiselina prije i poslije treninga, posebno esencijalnim aminokiselina, uzrokuje brzo izražen porast sinteze proteina i poboljšava ravnotežu proteina.

Važnost proteina za mišićno tkivo

Održavanje skeletnog mišićnog tkiva tijekom života je vrlo važno. Naime, u njemu je sadržano čak 40% naše tjelesne težine i 50-75% ukupne mase proteina. Osim što služe kao podržka u držanju kralježnice i posturi cijeloga tijela, ovi mišići igraju i primarnu funkciju u transportu aminokiselina po tijelu. Osim nedvojbenih genetskih utjecaja na skeletno mišićno tkivo, na balans ove vrste tkiva utječu i hormoni (kortizol, IGF-1, hormona rasta, testosteron, inzulin, glukagon), stanja bolesti (AIDS, karcinomi, multipla skleroza, sepsa, opekline), trening (aerobni/anaerobni) i prehrambene navike ili stanja (stanje natašte, nakon obroka, u stanju gladovanja).

Balans tjelesnih proteina se postiže regulacijom procesa izgradnje i razgradnje proteina koji se nadziru nizom različitih staničnih mehanizama . Ukupan proteinski rast (anabolizam) se događa kad je razina sinteze proteina viša od njihove razgradnje (katabolizma). Kod zdravih odraslih osoba, aminokiseline i proteini su konstantno uzimani i ispuštani iz mišića, što rezultira ukupnim balansom aminokiselina.

Produljeno stanje negativnog balansa aminokiselina povezano je sa značajnim disfunkcijama i, u konačnici, smrću. Stoga je optimalan transport i opskrbljenost skeletnog mišićnog tkiva aminokiselinama važan na dnevnoj razini, zbog svih utjecaja koji njihov balans mogu ugroziti.

Fizička aktivnost u obliku nekog treninga, posebno trening snage, jedan je od načina na koji se može potaknuti poboljšani balans proteina, što rezultira povećanim nakupljanjem proteina. Nakupljanje proteina povezano je s više faktora, od kojih su neki ranije trenažno iskustvo. Intenzitet vježbanja te – vrlo značajno – unos nutrijenata.

Dok trening snage može sam za sebe poboljšati sintezu proteina, nedavno objavljena studija u Canadian Journal of Applied Physiology potvrdila je da je za ukupan pozitivan balans proteina potreban unos dodatnih nutrijenata hranom ili dodacima prehrani.

Promjene u koncentraciji aminokiselina u organizmu tijekom treninga

Tijekom stanja stresa uzrokovanih primjerice bolešću, ali i treningom, aminokiseline se mobiliziraju iz tzv. slobodnog bazena aminokiselina koji se nalazi u tijelu, u plazmi i drugim staničnim prostorima. Taj „bazen“ sadržava oko 2% ukupnih aminokiselina koje se nalaze u tijelu, a polovica ih je u obliku skeletnih mišića.

Dio ovih mobiliziranih aminokiselina se koriste za sintezu proteina, dok se otale koriste za stvaranje energije ili kao supstrati za glukoneogenezu. Kako stoji u zaključku studije objavljene u American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism vježbanje izaziva promjene i u koncentraciji tih slobodnih aminokiselina i u promjenama u metabolizmu proteina.

Aerobna aktivnost je odgovorna za promjene u koncentraciji aminokiselina, ali i u promjenama u ukupnoj sintezi proteina, što je također slučaj i s treningom snage, a što u ovom slučaju rezultira mišićnom hipertrofijom, stoji u prethodno navedenoj studiji.

Ukupno povećanje mišićne hipertrofije rezultat je produljenog stanja u kojem je sinteza mišićnih proteina na višoj razini od vrijednosti razgradnje mišića. Promjene u mišićnoj hipertrofiji su polagan proces, poglavito zbog bliske povezanosti između procesa anabolizma i katabolizma, stoji u drugoj studiji objavljenoj u American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism.

Trening snage i sinteza mišićnih proteina

Trening snage je povezan s povećanom sintezom proteina nakon fizičke aktivnosti. Potvrđeno je da nije presudan odabir vježbi dok god je tijekom treninga izvršen dovoljan mišićni napor kojim se potiče mišićna sinteza. Osim što povećava sintezu proteina, trening snage je odgovoran i za povećanje sinteze proteina unutar samih mišića.

Prema studiji objavljenoj u Canadian Journal of Applied Physiology, trening snage izaziva rapidno povećanje sinteze proteina (unutar 2-4h nakon treninga) i to povećanje traje 24-36 sati. Prema drugim studijama, sinteza proteina nakon treninga snage je povećana za visokih 34% i čak 48 sati nakon treninga. Obje studije potvrđuju akutno i prolongirano povećanje sinteze proteina rezultirano kontinuiranim provođenjem treninga snage.

S nizom studija koje potvrđuju da trening nage izaziva akutno, ali i produljeno povećanje sinteze mišićnih proteina, recentne studije su razjasnile koje komponente skeletnih mišićnih proteina su odgovorne za povećanje u mišićnoj hipetrofiji, stoji u studiji objavljenoj u American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism.

Naime, potvrđeno je da su hipertrofija i promjene u potencijalu generiranja sile rezultat promjenama u komponentama skeletnih mišićnih proteina  miozinu i aktinu, kao rezultatima treninga snage. Miozin i aktin su mikrofilamenti, tanke proteinske niti kojima je jedna od glavnih zadaća mišićna kontrakcija, a koju pokreće hidroliza ATP-a. Utjecaj programiranog kontinuiranog treninga snage na sintezu i razgradnju mišićnih proteina je povećan s višim razinama treninga koje sportaš postiže.

Trening snage i razgradnja mišićnih proteina (katabolizam)

Potvrđeno je da trening snage povećava razgradnju mišićnih proteina u periodu do 3 sata nakon treninga. Ovisno o tipu i intenzitetu vježbanja, povećava se i nivo razgradnje mišićnih proteina stvarajući negativan balans sinteze proteina u korist katabolizma.

Stoga, zbog postojanja jasnog utjecaja treninga snage na procese razgradnje mišićnih proteina bitno je suplementima ili hranom nadomjestiti potrebne nutrijente te time spriječiti i/ili umanjiti neželjene efekte poput mišićne razgradnje. Studije potvrđuju da unos aminokiselina nakon treninga snage, značajno utječe na balans sinteze i razgradnje proteina nakon treninga snage.

Što je veća dostupnost proteina i aminokiselina u organizmu nakon treninga snage, to će biti manja razina razgradnje mišićnih proteina, a sinteza će biti pojačana. Ova teza govori u prilog važnosti tzv. PWM obroka, odnosno obroka koji se konzumira neposredno nakon treninga, a koji sadrži visokokvalitetne proteine i aminokiseline koji će što prije biti apsorbirati, pa se prednost daje whey proteinima visokog stupnja čistoće i brzine apsorpcije.

Stoga, dostupnost aminokiselina skeletnim mišićima nakon treninga snage rezultira značajnim promjenama u sintezi proteina i ukupnom balansu proteina. Dodatno, zbog utjecaja na hormon inzulin, dodavanje ugljikohidrata u obrok koji se konzumira neposredno nakon treninga snage, a koji sadrži esencijalne aminokiseline, dodatno povećava sintezu proteina i smanjuje razinu razgradnje (katabolizma) mišićnih proteina, stoji u zaključku studije objavljene u American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism.

Dakle, na temelju niza dostupnih studija može se zaključiti da je uz kvalitetan trening snage, izrazito bitan i dostatan unos proteina, odnosno esencijalnih aminokiselina, koje će podići razinu sinteze proteina nakon treninga, te smanjiti mišićnu razgradnju. U tom procesu primarnu ulogu imaju esencijalne aminokiseline, a dodavanje ugljikohidrata samo pojačava njihov efekt. Ovaj unos bitno je realizirati u periodu do 3 sata nakon treninga kada je najveći pozitivni utjecaj na ukupan balans sinteze proteina.

Stoga, na svakom sportašu, treneru ili nutricionistu je da, u kontekstu zacrtanih sportskih i trenažnih ciljeva, osmisli plan treninga, prehrane i suplementacije prema individualnim potrebama pojedinca, ali imajući u vidu znanstveno potvrđene teze vezane uz sintezu proteina nakon treninga snage. Usklađenim parametrima koji utječu na skeletno mišićno tkivo, smanjuje se rizik od neželjenih posljedica treninga i proces se kontrolira u svojem slijedu.

Reference:

• Biolo G, Maggi SP, Williams BD. Increased rates of muscle protein turnover and amino acid transport after resistance exercise in humans. American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism. 1995, 268: E514-E520.
• Borsheim E, Tipton KD, Wolf SE. Essential amino acids and muscle protein recovery from resistance exercise. American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism. 2002, 283: E648-657.
• Hasten DL, Pak-Loduca J, Obert KA. Resistance exercise acutely increases MHC and mixed muscle protein synthesis rates in 78-84 and 23-32 yr olds. American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism. 2000, 278: E620-E626.
• MacDougal JD, Gibala MJ, Tarnopolsky MA. The Time Course for Elevated Muscle Protein Synthesis Following Heavy Resistance Exercise. Canadian Journal of Applied Physiology.. 1995, 20: 480-486.
• Phillips SM, Tipton KD, Aarsland A. Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resistance exercise in humans. American Journal of Physiology, Endocrinology and Metabolism. 1997, 273: E99-E107.
• Wolfe RR. Effects of amino acid intake on anabolic processes. Canadian Journal of Applied Physiology. 2001, 26: S220-227.

Objavljeno 09.04.2021.