Metabolismul proteinelor în musculatura scheletică și antrenamentul de rezistență - Știință
Departamentul de Chirurgie, Universitatea din Texas Filiala Medicală și Unitatea de Metabolism, Spitalul Shriners Burns, Galveston, TX, Statele Unite.
Articol publicat în revista PubliCE, volumul 0 din 2006 .
rezumat
S-au dezvoltat tehnici de identificare izotopică pentru a cuantifica ratele de sinteză și descompunere a proteinelor musculare la subiecții umani. Aceste metode au fost aplicate pentru a studia răspunsul la antrenamentul de rezistență, precum și la aportul de aminoacizi. Rata sintetică fracționată (FSR) a proteinelor musculare este stimulată până la 48 de ore după efort. Cu toate acestea, efectul anabolic al stimulării FSR post-exercițiu este atenuat de o creștere simultană a descompunerii proteinelor musculare, astfel încât echilibrul net dintre sinteză și descompunere să rămână negativ într-o stare de repaus alimentar. Creșterea aminoacizilor din plasmă stimulează sinteza proteinelor musculare. Gradul de stimulare depinde de doză, de profilul de aminoacizi ingerat, de tiparul de aport (bolus vs. aport constant), de vârsta subiectului și de profilul hormonal. Foarte important, există un efect interactiv între antrenamentul de rezistență și aminoacizi, astfel încât răspunsul anabolic net la aminoacizi după efort este mai mare decât suma efectelor izolate ale aminoacizilor și exercițiului.
Cuvinte cheie: izotopi stabili, metodologie de trasare, subiecți umani, aminoacizi, antrenament de rezistență
Descărcați și salvați acest articol pentru a-l citi oricând doriți.
Descărcați (vă vom trimite prin WhatsApp)
INTRODUCERE
Efectele anabolice potențiale ale antrenamentului de rezistență au fost recunoscute de mai multe decenii, dar baza metabolică a răspunsului anabolic este necunoscută. În plus, rolul aportului de nutrienți, în special al aminoacizilor, în modularea răspunsului la exercițiu a fost în mare parte neexplorat. În cele din urmă, deși se recunoaște în general că anabolismul muscular nu persistă pe termen nelimitat ca răspuns la antrenament, mecanismele responsabile pentru platoul răspunsului sunt incerte.
În consecință, am efectuat o serie de experimente în ultimii ani pentru a stabili aceste aspecte. Pentru a cuantifica răspunsul la subiecți umani a fost utilizată metodologia stabilizatorilor izotopici.
METODOLOGIE PENTRU MĂSURAREA METABOLISMULUI PROTEINELOR
Abordarea tradițională a cuantificării ratei de sinteză a proteinelor musculare este de a administra fie un bolus, fie o infuzie constantă de aminoacizi etichetați cu un izotop radioactiv (14 C sau 3 H) și de a determina gradul de încorporare în proteinele musculare prin vreme. Când această rată este împărțită la îmbogățirea precursorului, se calculează rata fracțională sintetică (FSR). FSR este fracțiunea rezervei de proteine sau a rezervei care este sintetizată pe unitate de timp.
Când FSR este înmulțit cu cantitatea totală de proteine musculare, se calculează rata sintetică absolută. Luând în considerare faptul că rezerva musculară este mare în raport cu rata de sinteză, diferențele în FSR se traduc în general în diferențe corespunzătoare în rata sintetică absolută.
Am adaptat tehnica FSR folosind trasori radioactivi la metodologia izotopului stabil și am determinat răspunsul la exerciții la subiecți umani (1). Deși această abordare a fost utilizată pe scară largă de atunci, este limitată ca instrument de înțelegere a răspunsului la exerciții, deoarece schimbarea netă a cantității de proteine musculare nu este determinată doar de rata de sinteză, ci de prin echilibrul dintre sinteză. și ratele de defalcare. De exemplu, în studiul nostru inițial al subiecților care merg pe o bandă de alergat, FRS muscular a fost crescut cu
40%, dar alți indicatori sugerează că acest lucru nu corespunde modificărilor bilanțului net de proteine (1). În consecință, am dezvoltat o nouă abordare care permite măsurarea simultană atât a sintezei proteinelor musculare cât și a descompunerii și, astfel, o măsurare a echilibrului net al proteinelor musculare (2). Acest model se bazează pe îmbogățirea arteriovenoasă și concentrațiile izotopice și îmbogățirea intramusculară a aminoacizilor trasori (2). De asemenea, am dezvoltat o tehnică de măsurare a ratei de descompunere fracționată a proteinelor musculare într-un mod care ar putea fi utilizat împreună cu FSR pentru a determina echilibrul net al proteinelor musculare (3, 4). Astfel, există două abordări separate pentru a măsura răspunsul cineticii proteinelor musculare (sinteză, defalcare și echilibru net) la exerciții. Luând în considerare faptul că multe dintre ipotezele celor două metode diferă una de alta (5), coincidența dintre ele susține rezultatele.
RĂSPUNSUL MUȘCULULUI SCHeletal la exercițiul de supraîncărcare
Exercițiul de rezistență stimulează FSR muscular (6). Este important să subliniem că efectul nu este evident doar la 3 ore după terminarea exercițiului, dar persistă la 24 și 48 de ore după exercițiu.
Efectul FSR stimulat asupra echilibrului net al proteinelor musculare este atenuat de o creștere simultană a descompunerii proteinelor.
În condițiile de repaus și post, echilibrul net al proteinelor musculare este negativ, reflectând faptul că defalcarea depășește rata de sinteză a proteinelor musculare. După exerciții în starea de post, echilibrul net al proteinelor musculare se îmbunătățește, dar rata de defalcare depășește în continuare rata de sinteză (Figura 1). Diferite studii (de exemplu, 7, 8) au confirmat că antrenamentul de rezistență singur nu elimină complet defalcarea netă a proteinelor musculare în starea de post.
Aceste rezultate arată că substanțele nutritive sunt necesare pentru a crește anabolismul muscular net ca răspuns la antrenamentul de rezistență și că amplifică răspunsul mușchilor scheletici pentru a depăși disponibilitatea aminoacizilor.
SUNT NECESARI AMINOACIZI NEESENȚIALI PENTRU STIMULAREA SINTEZEI PROTEINELOR MUSCULARE?
Voluntarilor normali li s-au administrat patruzeci de grame de aminoacizi, cantitatea furnizată de proteinele din carne. Răspunsul kinetic al proteinelor a fost comparat cu cel al aceluiași amestec de aminoacizi lipsit de aminoacizi neesențiali (NEAAs) [adică, 22 g NEAAs + 18 g aminoacizi esențiali (EAAs) vs. 18 g de EAA] (12). Efectul anabolic net al EAA nu a fost afectat de includerea NEAA (Figura 3). Concluzionăm că, ca supliment alimentar, sunt necesare doar EAA pentru a stimula sinteza proteinelor musculare. Cu toate acestea, în prezent nu se știe dacă sinteza endogenă a NEAA ar putea corespunde cerințelor dacă numai dietele sunt ingerate.