Recupero post-esercizio dopo l'ingestione di proteine ​​​​dietetiche in giovani uomini sani (studio carne-latte) (Meat-Milk)

INTRODUZIONE E RAZIONALE

L'esercizio di resistenza e l'ingestione di proteine ​​possono agire separatamente e sinergicamente per stimolare i tassi di sintesi proteica muscolare. Questa sinergia di contrazione muscolare e ingestione di proteine ​​fornisce la base per l'ipertrofia mediata dall'allenamento. Molti ricercatori hanno manipolato i paradigmi dell'alimentazione post-esercizio nel tentativo di definire la fonte proteica "ottimale" da consumare per supportare l'accrescimento proteico muscolare. Il lavoro originale è stato eseguito utilizzando l'infusione endovenosa di aminoacidi misti o l'ingestione in bolo di miscele di aminoacidi cristallini; tuttavia, il consumo di aminoacidi liberi si verifica raramente nelle normali situazioni dietetiche. Attualmente, c'è stato un grande interesse nello studio della capacità delle proteine ​​del latte di stimolare i tassi di sintesi proteica muscolare post esercizio e promuovere l'ipertrofia mediata dall'allenamento. Le proteine ​​del latte rappresentano una fonte proteica attraente per i ricercatori perché vengono rapidamente digerite/assorbite e contengono un'alta percentuale di aminoacidi essenziali, in particolare leucina. Entrambe queste caratteristiche, velocità di digestione/assorbimento e ampiezza di picco nella leucinemia, sono fondamentali per la massima stimolazione dei tassi di sintesi proteica muscolare dopo l'ingestione di proteine. Tuttavia, si sa molto poco sugli effetti di altri tipi di proteine ​​animali di alta qualità, come la carne bovina, sulla stimolazione dei tassi di sintesi proteica muscolare post-esercizio. Il manzo è considerato una fonte proteica di alta qualità e ampiamente consumata. È importante sottolineare che una porzione di manzo da 113 g contiene 30 g di proteine ​​(~ 10 g di aminoacidi essenziali; ~ 2 g di leucina) ed è simile nella composizione di aminoacidi a quella delle proteine ​​del latte. Certamente, alcune prove suggeriscono che l'effetto sinergico dell'esercizio e dell'alimentazione sui tassi di sintesi proteica muscolare è ancora evidente dopo il consumo di carne bovina. Tuttavia, i lavoratori non hanno confrontato questa risposta con un gruppo che ha consumato una fonte proteica alternativa di alta qualità isonitrogena di derivazione animale. Di conseguenza, si può solo speculare sulla capacità della carne bovina di stimolare i tassi di sintesi proteica muscolare rispetto alle proteine ​​del latte durante il recupero post esercizio.

Nel presente studio, desideriamo determinare l'impatto della quantità simile a un singolo pasto di carne macinata o latte da latte sulla cinetica di digestione e assorbimento e sui tassi di sintesi proteica muscolare post esercizio. Questo studio sarà il primo a confrontare direttamente due alimenti ricchi di proteine ​​comunemente consumati sui tassi di sintesi proteica muscolare in giovani uomini sani. Queste informazioni saranno molto rilevanti per lo sviluppo di interventi nutrizionali per il mantenimento e l'accumulo di massa muscolare.

IPOTESI E OBIETTIVI

Verranno esaminate le seguenti ipotesi:

L'ingestione di carne macinata dopo l'esercizio di resistenza aumenta i tassi di sintesi proteica muscolare in misura maggiore rispetto all'ingestione di latte bovino.

Obiettivo primario: determinare se l'assunzione di carne macinata di manzo è più efficace dell'ingestione di una bevanda proteica del latte nello stimolare i tassi di sintesi proteica muscolare post esercizio nei giovani uomini.

Obiettivi secondari: 1) Valutare la digestione e l'assorbimento delle proteine ​​e l'equilibrio proteico dell'intero corpo in giovani sani. 2) Valutare l'aminoacidemia postprandiale dopo l'ingestione di carne macinata o di una bevanda a base di proteine ​​del latte in giovani sani.

PROGETTAZIONE DI STUDIO

Il presente studio utilizza un disegno crossover. In totale, saranno inclusi nello studio 12 giovani soggetti maschi sani. I soggetti verranno assegnati in modo casuale a consumare carne macinata o latte durante la prima prova. Durante la giornata del test, i soggetti eseguiranno l'esercizio di leg extension e subito dopo consumeranno 35 g di proteine ​​sotto forma di carne macinata o latte. Circa due settimane dopo i soggetti torneranno in laboratorio per le identiche procedure sperimentali della prova 1, che include l'esercizio che corrisponde alla prova 1 e il consumo di una fonte proteica alternativa che non è stata consumata nella prova 1.

Selezione

I soggetti parteciperanno a una sessione di screening in cui verranno valutati il ​​volume delle gambe, il peso corporeo e la composizione (DEXA). Ai soggetti verrà chiesto di compilare un questionario medico che chiede informazioni sulla loro salute generale, anamnesi, uso di farmaci e attività sportive. Inoltre, tutti i soggetti parteciperanno a una sessione di orientamento per familiarizzare con l'attrezzatura sportiva.

I soggetti arriveranno al laboratorio alle 8.30 in auto o con i mezzi pubblici. Il peso corporeo e l'altezza saranno valutati, così come la composizione del grasso corporeo (percentuale) tramite una scansione DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry). In caso di riscontro medico imprevisto durante lo screening, i soggetti verranno sempre avvisati. Se un soggetto non desidera ricevere questa notifica non può partecipare allo studio.

Durante la sessione di familiarizzazione con l'attrezzo ginnico, verrà dimostrata la corretta tecnica di sollevamento per l'esercizio di estensione del ginocchio. Verrà utilizzata una macchina per esercizi a movimento guidato per promuovere la forma corretta e per la sicurezza personale del soggetto. Prima della determinazione del massimo di una ripetizione del soggetto (1RM), eseguiranno 2 serie di esercizi di estensione della gamba per 10 ripetizioni sulla macchina per esercizi con un carico leggero. Successivamente, il carico verrà aumentato dopo ogni sollevamento riuscito fino al fallimento. Saranno consentiti periodi di riposo di 5 minuti tra i tentativi. Una ripetizione è valida se il soggetto utilizza la forma corretta ed è in grado di completare l'intero sollevamento in modo controllato senza assistenza.

Giornata di prove sperimentali

Ogni soggetto parteciperà a 2 giorni di test sperimentali, separati da 14 giorni, con ogni giorno della durata di 8,5 ore. Durante una giornata di test, i soggetti eseguono un singolo esercizio di estensione del ginocchio e ingeriscono un tortino di manzo tritato da 135 grammi contenente 35 g di proteine ​​o una bevanda a base di proteine ​​del latte isonitrogena. L'uso di un'infusione di L-[ring-2H5]-fenilalanina, L-[ring-2H2]-tirosina e [1-13C]-leucina ci consentirà di valutare la cinetica di digestione e assorbimento della fonte proteica ingerita e la tasso sintetico frazionario (FSR) delle proteine ​​muscolari a digiuno e a stomaco pieno in un ambiente umano in vivo.

Protocollo

Alle 8.00, dopo un digiuno notturno, i soggetti arriveranno al laboratorio in auto o con i mezzi pubblici. Il soggetto riposerà in posizione supina e un catetere in teflon verrà inserito in una vena antecubitale per l'infusione endovenosa di isotopi stabili. Un secondo catetere in teflon sarà inserito in una vena dorsale della mano riscaldata del braccio controlaterale e posto in una scatola calda (60°C) per il prelievo di sangue arterializzato. Dopo la raccolta del sangue basale (8 mL; t=-210 min), i pool plasmatici di fenilalanina, leucina e tirosina saranno caricati con una singola dose endovenosa di traccianti. Successivamente, verrà prelevato un campione di sangue (t=-200) e inizierà un'infusione continua di tracciante. Campioni di sangue arterializzato (8 mL) saranno prelevati a t= -185, -170, -120, -60, -30 min e sarà prelevata una biopsia muscolare dal muscolo vasto laterale (t=-30 min). Questa biopsia muscolare ci permetterà di determinare i tassi di sintesi delle proteine ​​muscolari basali. Dopo la raccolta della biopsia muscolare, i soggetti eseguiranno l'esercizio di estensione del ginocchio su una macchina per esercizi a movimento guidato per 4 serie con un carico che possono sollevare per 10-12 ripetizioni. I soggetti potranno riposare 2 minuti tra ogni serie di esercizi e il carico sarà regolato per mantenere le 10-12 ripetizioni desiderate. Immediatamente dopo l'esercizio i soggetti torneranno alla posizione supina di riposo e verrà prelevato un campione di sangue arterializzato. Successivamente, verrà prelevata una biopsia muscolare (t= -5 min) dalla gamba opposta della biopsia muscolare ottenuta a t= -30. I soggetti riceveranno quindi una farina di manzo macinata contenente 35 g di proteine ​​o una dose proteica equivalente fornita come latte da latte (t= 0). I campioni di sangue arterializzato (8 ml) saranno raccolti a t= 15, 30, 45, 60, 90 e 120 min durante il periodo postprandiale (a stomaco pieno). La terza biopsia muscolare verrà prelevata dalla stessa gamba dell'ultima biopsia e dalla stessa incisione. Successivamente, i campioni di sangue arterializzato (8 ml) saranno raccolti a t=150, 180, 210, 240, 270, 300 min. Infine, a 300 min verrà prelevata una quarta biopsia muscolare dalla stessa incisione delle ultime biopsie (t= -0.5 e 120 min). In totale, durante ogni prova verranno prelevate quattro biopsie muscolari attraverso due incisioni separate. La seconda e la terza biopsia muscolare (immediatamente dopo e 2 ore dopo l'esercizio) ci permetteranno di misurare le risposte sintetiche delle proteine ​​muscolari temporali tra le diverse fonti proteiche consumate (latte vs. carne) dopo l'esercizio. Si presume generalmente che la stimolazione "di picco" dei tassi di sintesi proteica muscolare sia più significativa nel predire gli esiti fenotipici (ipertrofia muscolare). Tuttavia, i tassi massimi di sintesi proteica muscolare possono comparire in momenti diversi a seconda della fonte proteica consumata. Ottenere una biopsia muscolare a 2 ore dopo l'esercizio ci consentirà di determinare i tassi di sintesi proteica muscolare di picco tra le diverse fonti proteiche consumate. Tuttavia, i tassi di sintesi proteica muscolare indotta dall'esercizio di resistenza possono estendersi oltre questo punto temporale di 2 ore e quindi ottenere una quarta biopsia muscolare a 5 ore ci consentirà anche di ottenere informazioni fisiologiche rilevanti per quanto riguarda la risposta anabolica dell'esercizio di resistenza.