Интенсивные тренировки активизируют синтез белка, но только в том случае, если его поддерживает правильное питание. Если вы читали статью, которую мы с Джоном Медоузом написали, под названием «Максимизируйте синтез белка», или если вы читали что-нибудь, что T Nation писало на эту тему в течение многих лет, вы, вероятно, знакомы с концепцией «анаболического окна» и важностью питания перед тренировкой..
То, что происходит на клеточном уровне через несколько часов после тренировки, предсказывает долгосрочные результаты. Воспользуйтесь этим «анаболическим окном», и вы будете расти как никогда раньше. Стабильно пропускаем, ну и удачи.
Получение правильных макронутриентов в нужное время - ключ к успеху, но макросы - это только часть общей картины. Важным, но часто упускаемым из виду аспектом синтеза мышечного белка является объем клеток. Объем клеток не только косметический; это основной двигатель транспорта аминокислот, который также работает за кулисами, чтобы включить синтез белка и подавить деградацию белка.
Cell Volume: The Missing Link
Полная/объемная мышца – это анаболическая мышца. Хотя мы уже более 20 лет знаем, что набухание клеток подавляет расщепление белка и стимулирует синтез белка в определенных клетках (1-3), до недавнего времени механизм, связывающий объем клетки с синтезом белка, оставался загадкой.
Теперь мы знаем, что синтез белка контролируется ферментом mTOR, который активируется механическим стрессом, факторами роста и лейцином.
Хотя все три из них важны для тренировочного стимула, передача сигналов mTOR также зависит от объема клеток. (4) Это особенно важно для скелетных мышц, где волюмизация клеток активирует синтез гликогена и белка и ингибирует расщепление белка. (5, 6)
Научный прорыв, приведший к установлению связи между объемом клетки и синтезом белка, произошел в 2005 году, когда группа ученых обнаружила, что для активации mTOR требуется не только лейцин, но и глютамин.(7)
Это стало неожиданностью. Хотя глютамин считается «условно незаменимой» аминокислотой, которая ограничивает расщепление белка во время тяжелой травмы или стресса, его никогда не связывали с активацией mTOR.
Глютамин был необходим для поглощения лейцина и увеличения объема клеток, которые необходимы для включения синтеза белка. Далее авторы показали, что истощение клеточного глютамина не только приводит к уменьшению объема клеток, но также снижает способность лейцина активировать синтез белка. (7)
Это открытие было огромным, потому что оно установило прямую связь между глютамином, волюмизацией клеток и синтезом белка. Впервые показано, что глютамин необходим для активации синтеза белка лейцином.
Выводы из этого исследования:
- Глютамин необходим для проникновения лейцина в клетку и запуска синтеза белка.
- Вызванная глютамином волюмизация клеток необходима для включения mTOR и синтеза белка.
Хотя это исследование показало, что глютамин является очень важной частью головоломки, связывающей объем клеток и синтез белка, точный механизм не был разработан до 2009 года, когда Nicklin et al. обнаружили, что экспорт глютамина связан с импортом лейцина и активацией mTOR. (8)
Чтобы лейцин попал в клетку, существует начальный период «загрузки глютамином». Это также втягивает воду, увеличивая объем клеток. После фазы «загрузки глютамином» глютамин экспортируется из клетки в обмен на импорт лейцина.
Никлин и др. также обнаружили, что уровни клеточного глутамина ограничивают скорость активации синтеза белка лейцином. При одновременной обработке клеток глутамином и смесью ЭАК, содержащей лейцин, активация синтеза белка задерживалась на 60 мин. Когда эти же клетки были «предварительно загружены» глутамином, синтез белка включался в течение 1-2 минут после введения клеткам лейцина.
Этот результат был важен, потому что он объяснял запаздывание активации синтеза белка лейцином в этой экспериментальной модели.
Выводы из этого исследования:
- Глютамин ограничивает скорость активации лейцином синтеза белка.
- Клетка должна быть «предварительно загружена глутамином», чтобы импортировать лейцин.
Эти результаты, наконец, проливают свет на клеточный механизм, который регулирует транспорт аминокислот, и как он связан с контролем синтеза белка.
Эту работу следует интерпретировать с определенной осторожностью. Важным предостережением в отношении этих исследований было то, что они проводились in vitro (т.е. в клеточных культурах), где регуляция или синтез белка намного проще. Мышечные клетки способны производить глютамин по мере необходимости из других аминокислот, и «истощение глютамина» в этой модели клеточной культуры не является репрезентативным для физиологических ситуаций in vivo.
Высокие темпы синтеза белка не могут поддерживаться бесконечно в мышечной ткани с добавлением глютамина или без него. Однако глютамин можно использовать для стратегической поддержки синтеза белка путем оптимизации волюмизации клеток в период после тренировки.
Третичный активный транспорт (ТАТ): как лейцин попадает в клетку
Клетки очень загружены, и существует множество связанных с мембраной ионных каналов и белков-транспортеров, которые регулируют движение в клетку и из нее. В частности, здесь важны два класса переносчиков аминокислот: переносчики аминокислот «Система L» и «Система А» наиболее тесно связаны с передачей сигналов mTOR и синтезом белка.(8-10)
Активность транспортеров системы А и системы L связана, что позволяет лейцину и другим аминокислотам с разветвленной цепью поглощаться клеткой. (11) Транспортеры системы L отвечают за приток лейцина и других аминокислот с разветвленной цепью в обмен на отток глютамина.
Транспортеры системы А работают по другому механизму, где глютамин связан с поглощением натрия. (12, 13) Связь между поглощением натрия и переносчиками аминокислот системы L / системы А называется третичным активным транспортом (сокращенно ТАТ). Именно ТАТ в конечном итоге направляет лейцин внутрь клетки, что приводит к активации mTOR и синтезу белка. (11)
Вы можете увидеть, как работает ТАТ на рисунке ниже:
Во-первых, связанный с мембраной насос, называемый насосом натрий-калиевой АТФазы (Na+/K+ АТФаза, красная на рисунке выше), использует энергию АТФ для перемещения натрия за пределы клетки против градиента его концентрации.
Увеличение концентрации натрия вне клетки связано с импортом глутамина переносчиком Системы А (желтый цвет на рисунке). Приток глютамина и натрия в клетку также притягивает дополнительную воду, вызывая набухание клетки. Это переводит клетку в анаболическое состояние, настраивая механизм синтеза белка на активацию.
Когда уровень глутамина достигает достаточно высокого уровня внутри клетки, активируются транспортеры Системы L (синие на рисунке), которые выводят глютамин за пределы клетки в обмен на поглощение лейцина. Поступление лейцина в клетку является триггером синтеза белка.
Хотя до сих пор это был отличный урок биохимии, открытие ТАТ важно не только для клеточных биологов. Теперь, когда мы знаем, как клеточный объем связан с транспортом аминокислот и синтезом белка, мы можем разработать несколько стратегий питания, чтобы максимизировать этот процесс, когда он важен – в критический период после тренировки.
Стратегия №1: насыщайтесь водой
Синтез белка полностью зависит от гидратации клеток – даже если вы немного обезвожены, способность восстанавливаться после интенсивных тренировок полностью снижается. Получить много воды здесь не составляет труда, но одной воды недостаточно.
Электролиты, такие как натрий, калий, хлорид и фосфат, также функционируют как «осмолиты», потому что они втягивают воду в клетку. После интенсивной тренировки нам нужны вода, аминокислоты и электролиты, чтобы максимизировать процесс волюмизации клеток, который стимулирует синтез белка.
Натрий, магний, кальций, калий, фосфат и хлорид (и это лишь некоторые из них) важны здесь. На минимальном уровне (если вы не делаете это по совету своего врача) не уклоняйтесь от натрия до или после тренировки. Если у вас истощение натрия, ваш пампинг от тренировок будет практически нулевым, а натрий необходим для усвоения глютамина.
Чтобы избежать догадок, Surge® Workout Fuel и Plazma™ разработаны с идеальным соотношением электролитов для поддержания объема клеток и синтеза белка.
Стратегия №2: Загрузка глютамином
Поглощение глютамина клеткой вызывает ее волюмизацию, подготавливая мышечные клетки к синтезу белка. Как уже упоминалось, полная/объемная мышца - это анаболическая мышца. Наряду с транспортом аминокислот увеличение объема клеток также увеличивает синтез гликогена и ингибирует расщепление белка.(4-6)
Синтез белка подавляется истощением глютамина, что имеет огромное значение для тяжело тренирующихся спортсменов. После интенсивной тренировки усиливается воспалительная реакция, которая позволяет иммунным клеткам попасть в поврежденную мышечную ткань, чтобы начать процесс восстановления/восстановления. (14)
Глютамин так быстро поглощается иммунными клетками, что считается «топливом иммунной системы». (15) Неудивительно, что было показано, что интенсивные тренировки вызывают истощение запасов глютамина в плазме. (16-18)
По этой причине потребность в глютамине возрастает в послетренировочный период, когда локальный иммунный ответ может конкурировать за доступность глютамина для подготовки мышечных клеток к усвоению аминокислот и синтезу белка.
Предварительная загрузка клеток глютамином также потенциально может сократить «время задержки», связанное с активацией лейцином синтеза белка. Если вы еще этого не делаете, примите 10-15 г глютамина или пептидов глютамина сразу после тренировки. Поскольку BCAA являются еще одним излюбленным субстратом для синтеза мышечного глютамина, а также было доказано, что они увеличивают выработку мышечного глютамина (19-21), BCAA и лейцин также полезны в период перед тренировкой, чтобы максимизировать выработку эндогенного глютамина..
Примечание редактора: Весь протокол Plamza/MAG-10, включая предтренировочное, тренировочное и послетренировочное питание, соответствует рекомендациям автора по загрузке мышц BCAA и лейцином.
Стратегия №3: Заправить насос
Недавно было обнаружено, что потребление EAA увеличивает экспрессию переносчиков аминокислот как системы A, так и системы L. (9) Важно отметить, что это происходит на «посттранскрипционном уровне», то есть на уровне синтеза белка, где существующие мРНК транслируются в белки.
В отличие от экспрессии белка "denovo", где синтез, процессинг и транспортировка новых мРНК может занять 16 или более часов, посттранскрипционная активация синтеза белка может происходить от нескольких минут до нескольких часов, позволяя клеткам быстро повышать уровень определенных белков, когда это необходимо.
Внезапно у нас появилось больше стимулов для того, чтобы иметь надежный план питания перед тренировкой – потребление EAA в период до и после тренировки окупается за счет увеличения экспрессии переносчиков аминокислот, настраивая клетку на максимальное поглощение аминокислот и активацию синтеза белка.
Быстроусвояемые белковые изоляты или гидролизаты, такие как Mag-10® Protein Pulsing Protocol™ или Plazma™, в период до и после тренировки идеально подходят для этого.
Стратегия №4: Связь с инсулином
Инсулин – самый анаболический гормон в организме. Наряду с прямой активацией синтеза белка инсулин также увеличивает транслокацию транспортеров аминокислот системы А к клеточной мембране. (22)
Это означает, что инсулин заставляет большее количество переносчиков Системы А отображаться на клеточной мембране, готовой доставить больше глютамина в клетку. Большее количество глютамина приводит к увеличению объема клетки, что приводит к увеличению количества лейцина в клетке, что в конечном итоге приводит к большему синтезу белка.
В то время как EAA увеличивают экспрессию транспортеров AA, именно сигнал инсулина позволяет им отображаться на клеточной поверхности, готовым доставить в клетку новые аминокислоты.
Это еще одна причина, по которой углеводы до и после тренировки являются хорошей идеей, если вы не находитесь в режиме экстремального сжигания жира: инсулин увеличивает способность клеточного транспорта аминокислот.
Стратегия №5: Инсулин-потенцирующие аминокислоты
Углеводы повышают уровень инсулина, но некоторые аминокислоты также могут использоваться для потенцирования высвобождения инсулина. Глютамин является мощным активатором «инкретиновых» гормонов, которые делают клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, более чувствительными к глюкозе. (23) Глицин также усиливает высвобождение инсулина посредством другого механизма.
Хотя углеводы после тренировки сами по себе повышают уровень инсулина, сочетание этих повышающих инсулин аминокислот с углеводами перегружает поджелудочную железу для еще большего выброса инсулина. Несмотря на то, что большую часть времени поддерживать низкий уровень инсулина полезно, повышенный уровень инсулина в период перед тренировкой максимизирует перенос аминокислот, объем клеток и синтез белка, а также подавляет расщепление белка.
Стратегия №6: Буферизация производства лактата с помощью бета-аланина
Тип интенсивных анаэробных тренировок, необходимых для наращивания качественной мышечной массы, приводит к значительному производству лактата, снижая рН мышц. Это приводит к ранней мышечной усталости и слабости, но также некоторые переносчики аминокислот, включая Систему А, ингибируются низким рН. (13)
Когда рН мышц низкий, поглощение аминокислот снижается, что подавляет активацию mTOR синтеза белка. (24) Также было показано, что низкое ингибирование рН переносчиков аминокислот системы А увеличивает распад белка. (25)
Здесь на помощь приходит бета-аланин. Повышенный уровень карнозина в мышцах действует как естественный кислотный буфер, увеличивая анаэробный порог, ограничивая снижение рН мышц после тренировок.
Бета-аланин выполняет еще одну важную функцию: помогает поддерживать синтез белка и быстрее запускать его после интенсивных тренировок, предотвращая ослабление транспорта аминокислот.
Чтобы повысить уровень карнозина в мышцах, принимайте по две таблетки Beta-7™ три раза в день.
Подведение итогов
Во время интенсивных тренировок снижается синтез белка и активируется его расщепление. Это неизбежно для любого тяжело тренирующегося лифтера. Однако то, в какой степени мы можем свести к минимуму катаболические эффекты тренировок и чем быстрее мы сможем вернуться к «анаболическому режиму» в период после тренировки, в конечном итоге определяет, насколько эффективно мы будем восстанавливаться и расти.
Время приема макронутриентов важно, но это средство для достижения цели. Объем клетки является основным фактором транспорта аминокислот и синтеза белка. Понимая, как происходит транспорт аминокислот и как он регулируется объемом клеток, мы можем быстрее доставлять больше лейцина в разрушенные мышечные клетки, тем самым разжигая анаболический огонь и в конечном итоге приводя к лучшим результатам.
Вышеуказанные стратегии эффективны, практичны и основаны на последних научных исследованиях. Используйте их в качестве шаблона, чтобы вывести свои тренировки на новый уровень.
Жду ваших вопросов на LiveSpill!