Протеини за максимален мускулен растеж
В рибозомите (фабриките на протеин) на нашите клетки аминокиселините, набавени с протеина от храната, се свързват и образуват телесни протеини. Така се осигурява изграждането и запазването на тъканните протеини като мускули, кости, кожа, съединителната тъкан, косми, нокти, но също и на хилядите протеини, регулиращи обмяната на веществата, които включват ензими, хормони, антиоксиданти и др.
Като всяка фабрика, рибозомите се нуждаят от следните ресурси:
1. Градивен материал, т.е. протеини, респ. аминокиселини
2. Помощни градивни вeшества, т.е. витамини, минерали, микроелементи, растителни вещества и др.
3. Енергия от въглехидратите и мазнините
За да се осигури достатъчно производство на протеин, всички те трябва да са налице в ТОЧНИЯ момент И в достатъчно количество.
По-нататък ще говорим не за ДОСТАТЪЧНО, а по възможност за едно ИДЕАЛНО производство на протеини в тялото, които трябва да ни поддържат здрави, продуктивни, силни и биологично млади. Следващите твърдения се базират на множество проучвания и практически резултати в периода 1930-2004 г, на които е направена обективна и логична оценка.
Оптимален градивен материал:
А. Оптимално качество на протеина
Разгледайте следната фигура, която показва методите за определяне качеството на протеина, но не се опитвайте да приложите някоя от формулите в практиката – това просто не се получава.
Най-често използваните показатели за оценка на качеството на протеина са биологичната стойност и коригираният аминокиселинен коефициент за усвояване на протеина (PDCAAS). При биологичната стойност (БС) обаче все още се „хитрува” и се дават прекалено високи стойности.
По правило, биологичната стойност на хранителните протеини трябва да е по възможност висока, защото колкото по-висока е тя, толкова по-сигурно е, че всички необходими за изграждането на клетките аминокиселини ще се съдържат в правилно съотношение в протеина. Балансираното смесване на растителни и животински протеини отговаря на средна до висока биологична стойност.
Който иска да увеличи приема си на протеин с протеинови концентрати и/или аминокиселинни препарати, трябва да прави следните разлики:
Ако протеиновите концентрати се използват като допълнение на бедно на протеини хранене, тяхната биологична стойност трябва да е висока. В повечето случаи това са концентрати, които съдържат няколко вида протеин.
Ако протеиновите концентрати се вземат с цел проява на тяхното функционално действие, по-важна е не биологичната стойност, а източникът на протеин. Тук най-вече ще споменем соевия и суроватъчния протеин.
Ако протеиновите концентрати се приемат с цел достигане и запазване на слаба фигура под формата на протеинова напитка преди хранене, съществена роля играят т.нар. термогенен ефект и стойността на насищане. Тук най-важни са концентратите от няколко източника на протеин (казеин, пшеничен, яйчен протеин и др.).
Ако протеиновите и/или аминокиселинните концентрати се прилагат с цел усилване растежа на мускулите и тялото, респ. бързо възстановяване след интензивно физическо натоварване, ситуацията се усложнява значително. Затова ще разгледаме по-подробно този случай.
Оптималното количество протеин и аминокиселини за състезаващия се спортист
Спортистите, като децата, имат по-високи и специфични потребности от протеин и аминокиселини. Докато децата обаче са достатъчно осигурени с 5 пъти повече биологично високостойностен протеин (изчислено на кг телесно тегло) от нормалното, балансирано хранене и в критичните случаи с биологично високостойностен протеинов концентрат, възрастният състезаващ се спортист има някои по-специфични потребности.
Нека разгледаме потребностите от незаменими аминокиселини:
Потребности от незаменими аминокиселини и протеини (мг/кг телесно тегло) при хора от различни възрасти (Льофлер и Петрид 1997 г.) | |||
Потребности
|
Деца (до 4 год.)
|
10-12 годишни
|
Възрастни
|
Валин |
95
|
33
|
13
|
Левцин |
153
|
49
|
12
|
Изолевцин |
111
|
28
|
10
|
Фенилаланин + тирозин |
90
|
27
|
14
|
Тирозин |
19
|
3,7
|
3
|
Лизин |
96
|
59
|
10
|
Треонин |
66
|
34
|
6
|
Метионин + цистеин/цистин |
50
|
27
|
13
|
Хистидин |
-25
|
?
|
?
|
Средни потребности от незаменими аминокиселини (без хистидин) |
680
|
261
|
81
|
Средни потребности от протеин |
1600
|
700
|
425
|
Част на незаменимите аминокиселини от общите потребности от протеин |
43%
|
35%
|
19%
|
Нуждите от полунезаменими аминокиселини (по отношение на оптималния растеж на мускулите и тялото) не са точно дефинирани. Допуска се, че глицин и аргинин са в много по-голяма степен необходими за растежните процеси, отколкото при възрастните. Изследвания с хранене на животни с фураж показват, че около 50% от аминокиселините трябва да са незаменими и 50% заменими, за да се постигне оптимален растеж на мускулната част на тялото. Тъй като тук става въпрос главно за растеж и потребности от протеин/аминокиселини, не са разгледани аспекти като имунно-укрепващото действие на глутамина, осигуряването на по-добър сън и възстановяване от триптофана и т.н.
Между другото, незаменимата аминокиселина триптофан не е включена в горната таблица, защото при нормален протеинов прием потребностите от нея винаги се покриват.
В нормалния случай, едно 12-годишно дете наддава по около 5 кг на година, като синтезира приблизително 1 кг телесен протеин (останалото е вода, мазнини и др.). За същото време детето задържа около 150 г азот при положителен азотен баланс от 0,4 г азот дневно.
Задържането на азот се регулира от тестостерона и растежния хормон.
Силовите спортисти, най-вече бодибилдерите, достигат поне временно подобни или по-високи нива на мускулен растеж, докато в останалите спортове аминокиселините са необходими главно за възстановяване на протеините, обменени чрез метаболизма.
Може да се твърди, че потребностите от незаменими аминокиселини на спортиста са близки до тези на едно 10-12 годишно дете, а във времето непосредствено след тренировка (когато се отваря т.нар. анаболен прозорец, при който притокът на кръв към слабата мускулна тъкан е особено висок) те съответстват на нуждите на малкото дете. Не бихме искали да коментираме случаите на злоупотреба с наркотици, когато потребностите от протеин и аминокиселини са значително по-високи (до 4 г протеин на кг тегло дневно).
Да разгледаме аминокиселинния състав на някои протеини:
Аминокиселини
|
Суроватъчен протеин
|
Казеин
|
Протеин от краве мляко
|
Соев протеин
|
Яйчен протеин
|
Незаменими аминокиселини
|
|||||
Хистидин |
2,2 г
|
2,9 г
|
2,8 г
|
2,3 г
|
2,0 г
|
Изолевцин |
6,8 г
|
5,7 г
|
6,4 г
|
4,5 г
|
6,1 г
|
Левцин |
11,1 г
|
10,4 г
|
10,4 г
|
7,2 г
|
8,4 г
|
Валин |
6,8 г
|
6,8 г
|
6,8 г
|
4,7 г
|
8,1 г
|
Лизин |
9,9 г
|
8,3 г
|
8,3 г
|
6,2 г
|
5,7 г
|
Метионин |
2,4 г
|
2,8 г
|
2,7 г
|
1,3 г
|
3,0 г
|
Фенилаланин |
3,8 г
|
5,1 г
|
5,2 г
|
4,5 г
|
5,8 г
|
Треонин |
8,0 г
|
4,6 г
|
5,1 г
|
3,9 г
|
5,1 г
|
Триптофан |
2,1 г
|
1,4 г
|
1,4 г
|
1,1 г
|
1,4 г
|
Заменими аминокиселини
|
|||||
Аланин |
5,0 г
|
3,1 г
|
3,5 г
|
4,1 г
|
5,5 г
|
Аргинин |
3,0 г
|
4,0 г
|
3,7 г
|
7,6 г
|
6,4 г
|
Аспарагин + аспарагинова киселина |
11,3 г
|
7,3 г
|
7,9 г
|
11,0 г
|
9,3 г
|
Цистеин/цистин |
2,4 г
|
0,3 г
|
0,9 г
|
1,6 г
|
2,2 г
|
Глутамин + глутаминова киселина |
19,2 г
|
23,0 г
|
21,8 г
|
19,2 г
|
12,0 г
|
Глицин |
2,2 г
|
2,1 г
|
2,1 г
|
4,1 г
|
3,1 г
|
Пролин |
5,2 г
|
11,2 г
|
10,1 г
|
5,6 г
|
3,7 г
|
Серин |
5,2 г
|
5,8 г
|
5,6 г
|
5,1 г
|
7,1 г
|
Тирозин |
3,5 г
|
6,0 г
|
5,3 г
|
3,5 г
|
4,1 г
|
Както лесно се вижда, суроватъчният протеин се приближава най-много до изискваните в по-горната таблица стойности по отношение на верижно-разклонените аминокиселини левцин, валин и изолевцин.
По-оптимално съдържание на аминокиселини, необходими за растежа, се получава от смес в отношение 70% суроватъчен и 30% соев протеин, защото по този начин се осигурява по-добър баланс между отделните аминокиселини, а соевият протеин доставя в по-големи количества важните за растежа полунезаменими аминокиселини аргинин и глицин.
Какво се случва тогава с биологичната стойност и формулите за определяне качеството на протеина?
Със сигурност всички от посочените по-горе формули отреждат на „растежния” соево-суроватъчен протеин едно от първите места, а в други случаи той може би е абсолютен водач. Това обаче не е определящо, защото тези критерии са разработени с единствената цел да се поддържа азотния баланс на един средностатистически човек с възможно по-малко протеин, а не да се генерира максимален (мускулен) растеж с приемане на протеин.
Бързи и бавни протеини
Суроватъчният и соевият протеин са “бързи, проникващи масивно в кръвта” протеини, т.е. първите аминокиселини се появяват в кръвта около 30 минути след приема, а след 45-120 мин се натрупват в големи количества в аминокиселинния резерв на тялото, за да изчезнат напълно след около 3 часа.
Всички други протеини са “бавни” и не “проникват масивно” в кръвта. Около един час след постъпването им в кръвта от тях се отделя умерено количество аминокиселини, което се запазва за няколко часа, а след 6-8 часа се оползотворяват напълно.
Ако човек не познава тези факти и консумира протеин неправилно, не трябва да се чуди защо не постига желания ефект. В някои изследвания протеинът е приеман толкова „неразумно”, че са получени резултати като „казеинът е по-добър за мускулния растеж от суроватъчния протеин” или „млечният протеин е по-добър от соевия” и т.н. Разбира се, когато човек приема бедна на протеин храна и един или два пъти дневно се зарежда с едно и също сравнително високо количество казеин или суроватъчен протеин, казеинът ще се отрази по-добре на мускулатурата, отколкото суроватъчният протеин. Първият отделя равномерни количества аминокиселини в продължение на часове, а вторият предизвиква толкова мощен аминокиселинен поток, че за кратко време организмът се снабдява с излишък от аминокиселини, които, попаднали в големи дози в кръвта, активират окислителни ензими, разграждащи натрупани телесни протеини. Нека погледнем какво показва практиката:
Първо, приемаме, че с едно нормално балансирано хранене се доставят обикновено над 100 г биологично ценен протеин. Сутрин след ставане се отваря т.нар. анаболен прозорец, последван от още един, по-голям, след тренировка. В това време на деня запасите от аминокиселини са по-малки от необходимото и азотният баланс е отрицателен. Отрицателният баланс може да се нормализира със сравнително висока доза бърз протеин, съдържащ аминокиселини, които подпомагат растежа и са в добро съотношение помежду си, и дори да достигне положителни стойности (само тогава е възможен растеж). В тази връзка, обаче, твърде положителният азотен баланс, постиган с прекомерни количества бързо постъпващ протеин, също не е желателен, тъй като се активират окисляващи протеините ензими, които са способни да „разрушат” аминокиселините и в случай, че не се създаде достатъчно бързо мощен аминокиселинен поток, те атакуват телесните протеини и водят до разграждащи (катаболитни) процеси.
Когато взимаме бързи протеини трябва да следим най-много за оптималното количество – ако то е прекалено ниско или прекалено високо растежните процеси се нарушават.
В повечето случаи състезаващият се спортист е достатъчно задоволен с (бавния) биологично ценен протеин от балансираното смесено хранене (месо, риба, мляко, сирене, яйца, растителни протеини) плюс около 30 до 45 г (в зависимост от теглото) бърз протеин сутрин плюс около 35 до 55 г (в зависимост отново от теглото) бърз протеин след тренировка.
В случаите, когато атлетът не получава достатъчно протеин с нормалното хранене, има две възможности.
Zum einen kann er mit 2, wenn n?tig mit 3 Drinks eines langsamen Proteinkonzentrates mit hoher biologischer Wertigkeit pro Tag zus?tzliche 50 bis 100 g Protein zuf?hren. Diese langsamen Proteine haben kaum Einfluss auf die gef?rchteten protein-oxidativen Enzyme, da sie nicht massiv und in hoher Menge in den Blutpool eindringen.
Zum anderen kann er tags?ber etwa alle 2 Stunden etwa 10 g eines schnellen Proteines zu sich nehmen. Auch hier wird durch die relativ geringe Proteinmenge keine Aktivierung der protein-oxidativen Enzyme verursacht. Diese zweite Methode ist viel umst?ndlicher als die Methode der 2-3 Langzeitproteindrinks am Tag, aber der Spitzenathlet sollte trotzdem damit lieb?ugeln, denn gerade durch das fr?her angesprochene Whey-Soja-Proteingemisch erh?lt er auf diese Weise eine bessere „Wachstums-Aminos?urebilanz“.
Първо, с две или при необходимост три напитки дневно от някой концентрат с бавни протеини с висока биологична стойност той може да си набави допълнително 50 до 100 г протеин. Тези протеини почти няма да се отразят на окислителните ензими, тъй като не попадат масивно и в голямо количество в кръвта.
От друга страна, атлетът може да приема дневно около 10 г бърз протеин на всеки 2 часа. И тук окислителните ензимите няма да се активират поради сравнително ниското количество протеин. Втората възможност е по-„заобиколна” от варианта с 2-3 напитки на ден, но топ спортистът трябва сериозно да се замисли върху нея, защото именно по този начин споменатата по-горе соево-суроватъчна смес повишава съдържанието на аминокиселини в организма, които влияят на растежа,.
Протеинова напитка за „лека нощ”
Продавачите на протеини за през нощта гарантират предимствата на продуктите си, но дали една такава напитка от бавен протеин (каквито са тези протеини) има смисъл, остава под въпрос.
През нощта храносмилателната ни система си почива и (евтините за производство) смеси от протеин и баластни вещества не са точно това, от което се нуждаем.
Доколко една напитка от чист (бавен) протеин си струва и кога и в какво количество може да се приема, всеки спортист трябва сам да установи за себе си. В практиката тези напитки показват както добри, така и лоши страни.
Интересно е, че суроватъчният и соевият изолат проявяват доста добър ефект като „напитка за лека нощ”, въпреки че като бързи протеини те не могат да осигурят доставката на аминокиселини за продължително време и теоретично не трябва да се използват като напитки за през нощта.
Очевидно въпросът дали снабдяването с аминокиселини за цялата нощ има положителен ефект все още не е изяснен. Като отправна точка в разсъжденията може да се спомене само, че осигуряването на един спокоен сън с ненатоварване на храносмилането, създаване на голям анаболен прозорец рано сутрин, усилено отделяне на растежен хормон чрез бърз суроватъчен протеин и т.н. е много по-полезно, отколкото зареждането с аминокиселини за цялата нощ.
Б. Оптимално количество протеин
Ако се направи обективна оценка на наличните научни и практически данни, ще се стигне до заключението, че оптималният прием на протеин варира между 0,8 и 2,5 г на кг телесно тегло. Хората с по-ниска активност се нуждаят от по-малки количества. По-активните, особено работниците, извършващи тежък физически труд и спортистите, трябва да се ориентират към горната граница. Противно на широко разпространеното мнение, че приемът на големи количества протеин е важен за силовите спортисти, дозата от 2,5 г на кг тегло дневно се препоръчва по-скоро на състезатели в спортовете за издръжливост, докато бодибилдери, тежкоатлети, боксьори и др. в повечето случаи се нуждаят от не повече от 2 г протеин на кг тегло.
В таблицата по-горе е посочено, че потребностите от аминокиселини при децата до 4 год. възлизат на 1,6 г на кг тегло. Ако се приложи коригиращ фактор от 30-40% за непълноценното използване на приетия протеин (от яйчния протеин човешкият организъм усвоява само около 70%, а от растителните-дори по-малко), се получават около 2,3 г препоръчителен прием дневно, както е установено и в опити с атлети.
Ясно е, че недостатъчният прием на протеин и аминокиселини няма да достави нужния градивен материал и трябва да се избягва. По-малко известен е фактът, че прекомерната употреба на протеин се отразява зле не само на здравето, но и на производителността и дори на изграждането на мускулните клетки. Така се стига до отслабване на бъбреците, сухожилията, ставите, костите, връзките, хрущяла и дори мускулатурата, т.е. засяга се почти цялата обмяна на веществата (разграждане на витамини, минерали, образуване на пикочна киселина и амоняк, промяната на pH в клетките затруднява протичането на ензимно катализираните обменни реакции и т.н.)
В. Оптимално време за приемане на протеин
Още преди 20 години проф. Цветков (София) доказва в свое изследване, че оптималният вариант е взимане на около 15 г (за нормални консуматори) и 25-30 г (за спортисти и хора на тежък физически труд) висококачествен протеин на всеки 3-4 часа. Тези количества са валидни и днес, новост е само описаното по-горе действие на бързите протеини при отворен „анаболен прозорец”. По времето на проф. Цветков не се е правила разлика между бързи и бавни протеини и не се е знаело нищо за анаболните прозорци.
Оптимални помощни вещества:
Значението на помощните вещества особено много се подценява. Трябва ясно да се разбере, че рибозомите не могат да образуват протеини от аминокиселините, ако тези вещества липсват. Затова по възможност всяко протеиново хранене трябва да се комбинира с описаните по-долу вещества.
Почти всички традиционни хранителни вещества – витамини (преди всичко витамини B-комплекс), минерали, микроелементи – са необходими като помощни или регулаторни фактори при синтезата на протеин.
Известно е, че въглехидратите и мазнините доставят енергията, респ. горивото, за извършване на физическа и умствена дейност. Често обаче се пренебрегва факта, че тези вещества са пряко свързани със синтезата на протеини и изграждането на клетките и мускулите. Рибозомите, като фабрики за протеини, се нуждаят от тяхната енергия, за да синтезират от суровините (погълнат протеин и аминокиселини) желаните готови продукти (тъканни протеини, мускули, клетки, регулаторни протеини – ензими и хормони, и др.).
Въглехидратите и след тях мазнините са основните доставчици на енергия за рибозомите, чрез които се извършват преобразуващите и изграждащи процеси. Само чрез доставяне на достатъчно енергия от тези вещества може да се гарантира, че приетият протеин и неговите аминокиселини няма да се използват като енергиен източник за общи процеси в организма, а като градивен материал за клетките.
Тъй като нашият организъм задържа много по-добре мазнини и въглехидрати, отколкото аминокиселини, тези енергийни източници трябва в НОРМАЛНИЯ СЛУЧАЙ да не се приемат директно с протеини и аминокиселини, но могат да се извличат от готовите запаси в организма.
Когато става въпрос за изгаряне на излишна телесна мазнина, от важно значение е да се приема богата на протеин, но бедна на въглехидрати и мазнини храна. Разбира се и тук има долна граница и в нормалния случай се препоръчват 100 г въглехидрати и 50 г мазнини (вж. статиите за мастните киселини и модулирането на въглехидратите, които се намират в рубриката „Актуално” на www.peak.ag).
Съвсем друга е ситуацията, когато по време на анаболен прозорец се приема бърз протеин. В този случай мазнините могат да се пропуснат, но високогликемичните въглехидрати, които бързо доставят необходимата за ускорените синтезни процеси в рибозомите енергия, са задължителни, най-малкото когато се цели максимален растеж и възстановяване. Тези специални бързи въглехидрати не само доставят спешно необходимата за рибозомите енергия, но и стимулират отделянето на инсулин, предизвиквайки масивен поток на градивни вещества към мускулните клетки и освен това възстановяват недостига на въглехидрати в организма вследствие на тренировка, като всичко това заедно води до мощно повишаване на синтетичните възможности на клетките. Също така, въглехидратите (но и някои ароматни растителни екстракти) способстват за усвояване на сравнително големи количества бързи протеини, тъй като съответните аминокиселини почти моментално се пренасят от кръвта в рибозомите на мускулните клетки и така се избягва действието на споменатите по-горе ензими, окисляващи протеините (те се активират едва при излишък на аминокиселини в кръвта).
Колкото и важни за процесите на изграждане да са въглехидратите, те не трябва да се взимат в прекалено големи количества, тъй като излишната енергия се натрупва под формата на мазнини в тялото.
Опитът показва, че по време на следтренировъчен анаболен прозорец количества от 35-50 г бърз протеин плюс 40-50 г бързи въглехидрати се смятат за оптимални. Същите стойности важат и за периода на анаболен прозорец сутрин като в много случаи приемът на бърз протеин стига до 30-40 г, а на бързи въглехидрати пада до 25 г. За да се постигне максимално отделяне на инсулин и оптимален ефект от изграждането, стойностите от 25 г въглехидрати могат да се компенсират със споменатите вече ароматни растителни екстракти.
Оптимален всекидневен прием на протеин
Правило 1:
Като база служи РАЗНООБРАЗНОТО, БАЛАНСИРАНО и ПЪЛНОЦЕННО хранене, състоящо се от зеленчуци, плодове, мляко и млечни продукти, месо без мазнини и мазна(!!!) риба, бобови растения и умерени количества житни продукти. Така по естествен път се доставят високостойностен протеин заедно с необходимите помощни вещества и енергоносители. За средностатистическия потребител, който няма особени претенции към външния вид, здравето и жизнеността си, това хранене е идеалният вариант.
Правило 2:
Ако има какво да желаете от външния си вид, фигурата, мускулатурата, здравето, производителността, жизнеността и т.н., или ако изглеждате стари или по-възрастни от годините си, трябва да включите към съобразеното с Правило 1 хранене някои специални добавки. Намалете приема си на протеин, ако е нужно няколко пъти дневно, като използвате модерен протеинов концентрат с възможно висока биологична стойност (т.е. с много протеинови компоненти) и широк диапазон на молекулната маса, т.е. „бавен” протеин, за да се снабдите бързо и трайно с аминокиселини.
Правило 3:
Ако сте склонни към усилено разграждане на телесни протеини (мускулатура, тъкани, ензими, хормони и др.), заедно с придържане към оптималния протеинов прием, описан в Правило 2, трябва да започнете физически тренировки в комбинация с т.нар. BCAA – левцин, валин, изолевцин (използват се в тренировката и не могат да бъдат достатъчно бързо заменени от споменатия по-горе растежен соево-суроватъчен протеин) и модерен all-in-one суплемент за след тренировка.
Тези добавки могат да извършат чудеса по отношение на процесите на изграждане само няколко минути след приемането им и освен това водят до бързо възстановяване от големи физически натоварвания.
Отмина времето на транспортните системи за креатин от декстроза и няколко аминокиселини (глутамин, таурин). Днес се търсят комплексни функционални продукти, които чрез регулирани количества въглехидрати, балансирани протеинови компоненти, функционални аминокиселинни последователности и голям брой помощни хранителни вещества гарантират максимален мускулен растеж и възстановяване при минимално натрупване на мазнини.
Съвременните all-in-one формули са създадени така, че посредством функционалните свойства на хормони като инсулина и растежния хормон, аминокиселините, помощните хранителни вещества и енергоносителите постъпват много бързо в телесните клетки и се използват за градивните процеси в тях.
Правило 4:
Който се стреми към максимално натрупване на мускули и сила и възможно най-кратко възстановяване (например спортисти с високи постижения), може да взема в допълнение към описаните в Правило 3 хранителни субстрати аминокиселинни хидролизати.
Подобно комплексно осигуряване с протеин, респ. аминокиселини и азот, има смисъл само когато наистина се гонят високи постижения в тренировката. Само при такова натоварване могат до такава степен да се изтощят запасите от аминокиселини, че да се наложи допълнителен прием от глутамин пептиди и/или комплексни хидролизати от 18-те заменими и незаменими аминокиселини, с цел бързо възстановяване и оптимален мускулен растеж.
Ергогениците, т.е. специални суплементи, които са изключително ефективни, но непряко свързани с темата за протеина, няма да бъдат обсъждани тук.