Zotavení po cvičení po požití bílkovin ve stravě u zdravých mladých mužů (studie masa a mléka) (Meat-Milk)

ÚVOD A ODŮVODNĚNÍ

Odporové cvičení a příjem bílkovin mohou působit odděleně a synergicky, aby stimulovaly rychlost syntézy svalových bílkovin. Tato synergie svalové kontrakce a příjmu bílkovin poskytuje základ pro tréninkem zprostředkovanou hypertrofii. Mnoho pracovníků zmanipulovalo paradigmata krmení po cvičení ve snaze definovat „optimální“ zdroj bílkovin, který je třeba konzumovat, aby podpořili nárůst svalové bílkoviny. Původní práce byla prováděna pomocí intravenózní infuze smíšených aminokyselin nebo bolusového požití směsí krystalických aminokyselin; ke konzumaci volných aminokyselin však v normálních dietních situacích dochází jen zřídka. V současné době je velký zájem o studium schopnosti mléčných proteinů stimulovat rychlost syntézy svalových proteinů po cvičení a podporovat tréninkem zprostředkovanou hypertrofii. Mléčné proteiny představují pro výzkumníky atraktivní zdroj bílkovin ke studiu, protože se rychle tráví/vstřebávají a obsahují vysoký podíl esenciálních aminokyselin, zejména leucinu. Obě tyto charakteristiky, rychlost trávení/absorpce a maximální amplituda u leucinémie, jsou zásadní pro maximální stimulaci rychlosti syntézy svalových proteinů po požití proteinu. Velmi málo je však známo o účincích jiných typů vysoce kvalitních živočišných bílkovin, jako je hovězí maso, na stimulaci rychlosti syntézy svalových bílkovin po cvičení. Hovězí maso je považováno za vysoce kvalitní a široce konzumovaný zdroj bílkovin. Důležité je, že 113g porce hovězího masa obsahuje 30 g bílkovin (~10 g esenciálních aminokyselin; ~2 g leucinu) a má podobné složení aminokyselin jako mléčné bílkoviny. Některé důkazy jistě naznačují, že synergický efekt cvičení a krmení na rychlost syntézy svalových bílkovin je stále patrný i po konzumaci hovězího masa. Pracovníci však neporovnali tuto odpověď se skupinou, která konzumovala alternativní vysoce kvalitní zdroj bílkovin živočišného původu s izodusíkovým shodným složením. V důsledku toho lze pouze spekulovat o schopnosti hovězího masa stimulovat rychlost syntézy svalových bílkovin ve srovnání s mléčnými bílkovinami během zotavení po cvičení.

V této studii chceme určit vliv množství mletého hovězího masa nebo mléčného mléka na kinetiku trávení a vstřebávání a rychlost syntézy svalových proteinů po cvičení. Tato studie bude první, která přímo srovnává dvě běžně konzumované potraviny bohaté na bílkoviny na rychlost syntézy svalových bílkovin u zdravých mladých mužů. Tyto informace budou vysoce relevantní pro vývoj nutričních intervencí pro udržení a nabírání svalové hmoty.

HYPOTÉZY A CÍLE

Budou zkoumány následující hypotézy:

Požití mletého masa po zátěžovém cvičení zvyšuje rychlost syntézy svalových bílkovin ve větší míře než požití hovězího mléka.

Primární cíl: Zjistit, zda je příjem mletého hovězího masa účinnější než požití mléčného proteinového nápoje při stimulaci syntézy svalových proteinů po cvičení u mladých mužů.

Sekundární cíle: 1) Zhodnotit trávení a vstřebávání bílkovin a rovnováhu bílkovin v celém těle u zdravých mladých mužů. 2) Vyhodnotit postprandiální aminoacidémii po požití mletého hovězího masa nebo mléčného proteinového nápoje u zdravých mladých mužů.

STUDOVAT DESIGN

Tato studie využívá crossover design. Do studie bude zahrnuto celkem 12 zdravých mladých mužů. Subjekty budou náhodně přiřazeny ke konzumaci mletého hovězího masa nebo mléka během prvního pokusu. Během testovacího dne budou subjekty cvičit extenzi nohou a bezprostředně poté zkonzumují 35 g bílkovin buď ve formě mletého hovězího masa nebo mléka. Přibližně o dva týdny později se subjekty vrátí do laboratoře pro identické experimentální postupy jako ve studii 1, která zahrnuje cvičení, které je odpracováno v souladu s testem 1 a konzumaci alternativního zdroje bílkovin, který nebyl konzumován ve studii 1.

Promítání

Subjekty se zúčastní jednoho screeningového sezení, ve kterém bude hodnocen objem nohou, tělesná hmotnost a složení (DEXA). Subjekty budou požádány o vyplnění lékařského dotazníku s dotazem na jejich celkový zdravotní stav, anamnézu, užívání léků a sportovní aktivity. Kromě toho se všechny subjekty zúčastní orientační schůzky pro seznámení s cvičebním náčiním.

Subjekty se do laboratoře dostaví v 8.30 hodin autem nebo hromadnou dopravou. Tělesná hmotnost a výška budou posouzeny, stejně jako složení tělesného tuku (procento) pomocí skenu Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA). V případě neočekávaného lékařského nálezu během screeningu budou subjekty vždy upozorněny. Pokud si subjekt nepřeje dostávat toto oznámení, nemůže se studie zúčastnit.

Během seznamování s cvičebním náčiním bude předvedena správná technika zvedání pro cvičení extenze kolene. Pro podporu správné formy a pro osobní bezpečnost subjektu bude použit cvičební stroj s řízeným pohybem. Před stanovením maxima jednoho opakování (1RM) subjektu provedou na trenažéru 2 série cviku s extenzí nohou po 10 opakováních při lehké zátěži. Poté bude zatížení zvyšováno po každém úspěšném zdvihu až do selhání. Mezi pokusy bude povoleno 5 minut odpočinku. Opakování je platné, pokud subjekt použije správnou formu a je schopen absolvovat celý výtah kontrolovaně bez pomoci.

Experimentální testovací den

Každý subjekt se zúčastní 2 experimentálních testovacích dnů, oddělených 14 dny, přičemž každý den bude trvat 8,5 hodiny. Během testovacího dne subjekty provedou jeden cvik na prodloužení kolene a pozřejí 135 gramů karbanátky z mletého hovězího masa obsahující 35 g bílkovin nebo nápoj s izodusíkovým mléčným proteinem. Použití infuze L-[kruh-2H5]-fenylalaninu, L-[kruh-2H2]-tyrosinu a [1-13C]-leucinu nám umožní posoudit kinetiku trávení a vstřebávání požitého zdroje bílkovin a frakční syntetická rychlost (FSR) svalových proteinů ve stavu nalačno a po jídle v in vivo lidském prostředí.

Protokol

V 8:00 ráno po celonočním půstu dorazí subjekty do laboratoře autem nebo veřejnou dopravou. Subjekt bude odpočívat v poloze na zádech a do antekubitální žíly bude zaveden teflonový katétr pro intravenózní infuzi stabilního izotopu. Druhý teflonový katétr bude vložen do vyhřívané dorzální ruční žíly kontralaterálního ramene a umístěn do horkého boxu (60C) pro odběr arterializované krve. Po odběru bazální krve (8 ml; t=-210 min) budou plazmatické pooly fenylalaninu, leucinu a tyrosinu aktivovány jednou intravenózní dávkou indikátorů. Následně bude odebrán vzorek krve (t=-200) a bude zahájena kontinuální infuze indikátoru. Vzorky arterializované krve (8 ml) budou odebrány v čase t= -185, -170, -120, -60, -30 min a bude odebrána svalová biopsie z m. vastus lateralis (t=-30 min). Tato svalová biopsie nám umožní určit rychlost syntézy bazálních svalových proteinů. Po odběru svalové biopsie budou subjekty provádět cvičení extenze kolene na cvičebním stroji s řízeným pohybem ve 4 sériích se zátěží, kterou mohou zvednout po 10 - 12 opakováních. Subjektům bude umožněno odpočinout 2 minuty mezi každou sadou cvičení a zátěž bude upravena tak, aby udržela požadovaných 10-12 opakování. Bezprostředně po cvičení se subjekty vrátí do klidové polohy na zádech a bude jim odebrán vzorek arterializované krve. Poté bude odebrána svalová biopsie (t= -5 min) z opačné nohy svalové biopsie získané v t= -30. Subjekty pak dostanou mletou hovězí moučku obsahující 35 g proteinu nebo ekvivalentní dávku proteinu poskytnutou jako mléčné mléko (t=0). Vzorky arterializované krve (8 ml) budou odebírány v t= 15, 30, 45, 60, 90 a 120 minutách během postprandiálního (sytého) období. Třetí svalová biopsie bude odebrána ze stejné nohy jako poslední biopsie a ze stejného řezu. Následně budou odebírány vzorky arterializované krve (8 ml) v t=150, 180, 210, 240, 270, 300 min. Nakonec se po 300 minutách odebere čtvrtá svalová biopsie ze stejného řezu jako poslední biopsie (t= -0,5 a 120 minut). Celkem budou během každé studie odebrány čtyři svalové biopsie prostřednictvím dvou samostatných řezů. Druhá a třetí svalová biopsie (bezprostředně po a 2 hodiny po cvičení) nám umožní měřit syntetické odezvy časových svalových bílkovin mezi různými konzumovanými zdroji bílkovin (mléko vs. maso) po cvičení. Obecně se předpokládá, že „vrcholová“ stimulace rychlosti syntézy svalových proteinů je smysluplnější při predikci fenotypových výsledků (hypertrofie svalů). Nicméně maximální rychlost syntézy svalových bílkovin se může objevit v různých časových bodech v závislosti na konzumovaném zdroji bílkovin. Získání svalové biopsie 2 hodiny po cvičení nám umožní určit maximální rychlost syntézy svalových bílkovin mezi různými konzumovanými zdroji bílkovin. Rychlost syntézy svalových proteinů vyvolaná odporovým cvičením však může přesahovat tento časový bod 2 h, a tak získání čtvrté svalové biopsie v 5 h nám také umožní získat fyziologicky relevantní informace s ohledem na anabolickou odezvu odporového cvičení.