Regeneracja powysiłkowa po spożyciu białka w diecie u zdrowych młodych mężczyzn (badanie mięso-mleko) (Meat-Milk)

WPROWADZENIE I UZASADNIENIE

Ćwiczenia oporowe i spożywanie białka mogą działać oddzielnie i synergistycznie, aby stymulować tempo syntezy białek mięśniowych. Ta synergia skurczu mięśni i spożycia białka stanowi podstawę hipertrofii zależnej od treningu. Wielu pracowników manipulowało wzorcami żywienia powysiłkowego, próbując określić „optymalne” źródło białka do spożycia w celu wspomagania przyrostu białka mięśniowego. Oryginalna praca została wykonana przy użyciu dożylnego wlewu mieszanych aminokwasów lub spożycia bolusa mieszanin krystalicznych aminokwasów; jednak spożywanie wolnych aminokwasów rzadko występuje w normalnych sytuacjach żywieniowych. Obecnie istnieje duże zainteresowanie badaniem zdolności białek mlecznych do stymulowania tempa syntezy białek mięśniowych po wysiłku i promowania hipertrofii, w której pośredniczy trening. Białka mleczne stanowią atrakcyjne źródło białka do badań dla naukowców, ponieważ są szybko trawione/wchłaniane i zawierają dużą ilość niezbędnych aminokwasów, zwłaszcza leucyny. Obie te cechy, szybkość trawienia/wchłaniania i szczytowa amplituda leucynemii, są fundamentalne dla maksymalnej stymulacji tempa syntezy białek mięśniowych po spożyciu białka. Jednak bardzo niewiele wiadomo na temat wpływu innych rodzajów wysokiej jakości białek zwierzęcych, takich jak wołowina, na stymulację tempa syntezy białek mięśniowych po wysiłku. Wołowina jest uważana za wysokiej jakości i powszechnie spożywane źródło białka. Co ważne, 113-gramowa porcja wołowiny zawiera 30 g białka (~10 g niezbędnych aminokwasów; ~2 g leucyny) i ma podobny skład aminokwasowy do białek mleka. Z pewnością niektóre dowody sugerują, że synergistyczny wpływ ćwiczeń i żywienia na tempo syntezy białek mięśniowych jest nadal widoczny po spożyciu wołowiny. Jednak pracownicy nie porównali tej odpowiedzi z grupą, która spożywała alternatywne, wysokiej jakości źródło białka pochodzenia zwierzęcego o dopasowanym izozocie. W rezultacie można jedynie spekulować na temat zdolności wołowiny do stymulowania tempa syntezy białek mięśniowych w porównaniu z białkami mleka podczas regeneracji powysiłkowej.

W niniejszym badaniu chcemy określić wpływ jednorazowej porcji mielonego mięsa wołowego lub mleka mlecznego na kinetykę trawienia i wchłaniania oraz tempo syntezy białek mięśniowych po wysiłku. To badanie będzie pierwszym, które bezpośrednio porówna dwa powszechnie spożywane produkty spożywcze bogate w białko pod kątem szybkości syntezy białek mięśniowych u zdrowych młodych mężczyzn. Informacje te będą bardzo istotne przy opracowywaniu interwencji żywieniowych mających na celu utrzymanie i przyrost masy mięśniowej.

HIPOTEZY I CELE

Zbadana zostanie następująca hipoteza:

Spożycie mięsa mielonego po wysiłku oporowym zwiększa tempo syntezy białek mięśniowych w większym stopniu niż spożycie mleka krowiego.

Główny cel: ustalenie, czy spożycie mielonej wołowiny jest skuteczniejsze niż spożycie napoju z białkami mleka w stymulowaniu tempa syntezy białek mięśniowych po wysiłku u młodych mężczyzn.

Cele drugorzędne: 1) Ocena trawienia i wchłaniania białek oraz bilansu białek w całym organizmie u zdrowych, młodych mężczyzn. 2) Ocena aminokwasów poposiłkowych po spożyciu mielonej wołowiny lub mlecznego napoju białkowego u zdrowych młodych mężczyzn.

PROJEKT BADANIA

Niniejsze badanie wykorzystuje projekt crossover. W sumie do badania zostanie włączonych 12 zdrowych, młodych mężczyzn. Badani zostaną losowo przydzieleni do spożycia mielonej wołowiny lub mleka podczas pierwszej próby. W dniu testu badani wykonują ćwiczenia prostowania nóg, a zaraz potem spożywają 35 g białka w postaci mielonej wołowiny lub mleka. Około dwa tygodnie później badani wrócą do laboratorium w celu przeprowadzenia identycznych procedur eksperymentalnych jak w badaniu 1, które obejmują ćwiczenia, które są dopasowane do próby 1 oraz spożycie alternatywnego źródła białka, które nie zostało spożyte w badaniu 1.

Ekranizacja

Pacjenci wezmą udział w jednej sesji przesiewowej, podczas której zostanie oceniona objętość nóg, masa ciała i skład (DEXA). Osoby badane zostaną poproszone o wypełnienie kwestionariusza medycznego z zapytaniem o ich ogólny stan zdrowia, historię medyczną, stosowanie leków i aktywność sportową. Dodatkowo wszyscy uczestnicy wezmą udział w sesji orientacyjnej w celu zapoznania się ze sprzętem do ćwiczeń.

Osoby badane przyjeżdżają do laboratorium o godzinie 8.30 samochodem lub komunikacją miejską. Oceniona zostanie masa ciała i wzrost, a także skład tkanki tłuszczowej (procent) za pomocą skanu absorpcjometrii rentgenowskiej z podwójną energią (DEXA). W przypadku nieoczekiwanego stwierdzenia medycznego podczas badania przesiewowego osoby badane zawsze zostaną o tym powiadomione. Jeśli pacjent nie chce otrzymywać tego powiadomienia, nie może uczestniczyć w badaniu.

Podczas sesji zapoznawczej ze sprzętem do ćwiczeń zostanie zademonstrowana prawidłowa technika podnoszenia w ćwiczeniu prostowania kolana. Maszyna do ćwiczeń z kierowanym ruchem zostanie wykorzystana do promowania właściwej formy i osobistego bezpieczeństwa podmiotu. Przed określeniem maksymalnego limitu jednego powtórzenia (1RM) badany wykona 2 serie ćwiczeń prostowania nóg po 10 powtórzeń na maszynie do ćwiczeń z niewielkim obciążeniem. Następnie obciążenie będzie zwiększane po każdym udanym podniesieniu, aż do awarii. Pomiędzy próbami dozwolone będą 5-minutowe przerwy na odpoczynek. Powtórzenie jest ważne, jeśli badany stosuje odpowiednią formę i jest w stanie wykonać cały boj w kontrolowany sposób bez pomocy.

Eksperymentalny dzień testowy

Każda osoba weźmie udział w 2 eksperymentalnych dniach testowych oddzielonych 14 dniami, z których każdy będzie trwał 8,5 godziny. Podczas dnia testowego badani wykonują jedno ćwiczenie prostowania kolana i spożywają 135-gramowy pasztecik z mielonej wołowiny zawierający 35 g białka lub napój z białkami mleka o dopasowanej zawartości azotu. Zastosowanie wlewu L-[pierścienia-2H5]-fenyloalaniny, L-[pierścienia-2H2]-tyrozyny i [1-13C]-leucyny pozwoli na ocenę kinetyki trawienia i wchłaniania spożytego źródła białka oraz ułamkowa szybkość syntezy (FSR) białek mięśniowych na czczo i po posiłku w warunkach in vivo u ludzi.

Protokół

O godzinie 8.00 rano, po całonocnej poście, badani przyjadą do laboratorium samochodem lub komunikacją miejską. Tester spocznie w pozycji leżącej, a cewnik teflonowy zostanie wprowadzony do żyły przedłokciowej w celu wykonania dożylnego wlewu stabilnego izotopu. Drugi cewnik teflonowy zostanie wprowadzony do ogrzanej żyły grzbietowej ręki przeciwnej i umieszczony w gorącym pojemniku (60°C) w celu pobrania arterializowanej krwi. Po pobraniu krwi podstawowej (8 ml; t=-210 min), pule fenyloalaniny, leucyny i tyrozyny w osoczu zostaną zapoczątkowane pojedynczą dożylną dawką znaczników. Następnie zostanie pobrana próbka krwi (t=-200) i rozpocznie się ciągły wlew znacznika. Próbki krwi arterialnej (8 ml) zostaną pobrane w t= -185, -170, -120, -60, -30 min, a biopsja mięśnia zostanie pobrana z mięśnia obszernego bocznego (t=-30 min). Ta biopsja mięśnia pozwoli nam określić tempo syntezy podstawowych białek mięśniowych. Po pobraniu biopsji mięśnia badani wykonują ćwiczenia wyprostu stawu kolanowego na maszynie do ćwiczeń z kierowanym ruchem przez 4 serie z obciążeniem, które mogą podnieść przez 10-12 powtórzeń. Badani będą mogli odpocząć 2 minuty pomiędzy każdą serią ćwiczeń, a obciążenie zostanie dostosowane, aby utrzymać pożądane 10-12 powtórzeń. Bezpośrednio po zakończeniu ćwiczeń badani wracają do pozycji spoczynkowej na plecach i pobierana jest krew tętnicza. Następnie zostanie pobrana biopsja mięśnia (t= -5 min) z przeciwległej nogi biopsji mięśnia uzyskanej w t= -30. Osobnicy otrzymają następnie mączkę z mielonej wołowiny zawierającą 35 g białka lub równoważną dawkę białka dostarczoną jako mleko mleczne (t=0). Arterializowane próbki krwi (8 ml) będą pobierane w t= 15, 30, 45, 60, 90 i 120 min w okresie poposiłkowym (po posiłku). Trzecia biopsja mięśnia zostanie pobrana z tej samej nogi co ostatnia biopsja iz tego samego nacięcia. Następnie po t=150, 180, 210, 240, 270, 300 min zostaną pobrane próbki krwi arterialnej (8 ml). Na koniec, po 300 minutach czwarta biopsja mięśnia zostanie pobrana z tego samego nacięcia co ostatnie biopsje (t= -0,5 i 120 min). W sumie cztery biopsje mięśni zostaną pobrane przez dwa oddzielne nacięcia podczas każdej próby. Druga i trzecia biopsja mięśnia (bezpośrednio po i 2 godziny po wysiłku) pozwoli nam zmierzyć czasowe odpowiedzi syntetyczne białek mięśniowych między różnymi spożywanymi źródłami białka (mleko vs. mięso) po wysiłku. Ogólnie przyjmuje się, że „szczytowa” stymulacja tempa syntezy białek mięśniowych ma większe znaczenie w przewidywaniu wyników fenotypowych (przerost mięśni). Jednak szczytowe tempo syntezy białek mięśniowych może pojawić się w różnych punktach czasowych, w zależności od spożywanego źródła białka. Uzyskanie biopsji mięśnia 2 godziny po wysiłku pozwoli nam określić szczytowe tempo syntezy białek mięśniowych między różnymi spożywanymi źródłami białka. Jednak tempo syntezy białek mięśniowych wywołane ćwiczeniami oporowymi może wykraczać poza ten punkt czasowy 2 godziny, a zatem uzyskanie czwartej biopsji mięśnia po 5 godzinach pozwoli nam również uzyskać istotne informacje fizjologiczne w odniesieniu do odpowiedzi anabolicznej ćwiczeń oporowych.