Синтез мышечного протеина: что принимать, время и количество

Все, что вы хотели узнать о всасывании и потреблении протеина, включая обсуждение выбора момента для приема протеина и анализ способов ускорения синтеза мышечного белка.

Что это такое? Как это работает? Почему это важно?

При изучении процессов переваривания и усвоения нутриентов всегда возникает масса вопросов, и не только у простых людей, но и у представителей официальной науки. Одни компоненты пищи всасываются и усваиваются целиком и полностью, и это именно то, что нам нужно. Другие нутриенты циркулируют в крови без пользы для дела или, что еще страшнее, депонируются в форме жиров. Разве к этому мы стремимся? Как бороться с этой неопределенностью? Что мы можем сделать, чтобы убедиться в том, что пища и препараты спортивного питания, которые мы принимаем, по меньшей мере, выполняют свою работу?

Учитывая глобальные трудности, связанные с приемом и усвоением нутриентов, обеспечение адекватного протеинового синтеза и вовсе кажется неразрешимой задачей. Правда заключается в том, что в вопросах, касающихся биодоступности незаменимых нутриентов, все еще остается немало неопределенности, но мы уже значительно приблизились к пониманию того, как добиться успеха. Чтобы подчинить себе весь процесс усвоения питательных компонентов, мы должны начать с азов и понять, каким образом нутриенты попадают из ротовой полости в мышечную ткань.

На старт, внимание, есть!

Я пишу эти строки и одновременно уничтожаю приличную порцию индюшиной грудки (примерно 350 г). Серьезно, я это делаю. Путем несложных математических подсчетов я установил, что с этой порцией в мой организм попадет примерно 80 г белка. Получается, что хотя индейка и считается высокобелковым блюдом (будучи постным мясом), в ней содержится всего 22% протеина на единицу массы.

Это значит, что 78% моего ланча состоит из того, что мне не нужно. Ладно, возможно, я немного преувеличиваю, но мне все равно придется переработать все эти нутриенты, чтобы добраться до заветного белка. Вы, конечно, имеете полное право рассуждать иначе, но я лично ем эту индейку в первую очередь для того, чтобы получить мощную порцию протеина, а не для того, чтобы просто наполнить свой желудок (тем более что вкус блюда далек от моих представлений об идеале).

Возможно, вы не понимаете, к чему я это говорю, но вскоре я поясню свою позицию. По крайне мере, я на это надеюсь….

Индейка начинает перевариваться ферментами полости рта, пока я ее пережевываю. Далее она попадает в желудок, и там подвергается серьезному расщеплению при помощи разнообразных пищеварительных ферментов желудочного сока. А когда индейка добирается до кишечника, начинается настоящее расщепление продукта при участии мощных ферментных систем поджелудочной железы.

По мере продвижения по пищеварительной системе индейка распадается на все меньшие и меньшие фрагменты, и так до мельчайших молекул, которые могут абсорбироваться слизистой, попадать в кровоток и усваиваться клетками организма. И тут начинается самое интересное, или неинтересное – как посмотреть. Многие уже догадываются, к чему я веду: определенная часть нутриентов не используется, откладывается про запас и терпеливо дожидается своей очереди.

Это один из наиболее важных, но не очень приятных аспектов белкового питания, и далее мы будем говорить об этом. Остаток пищи неизбежно трансформируется в жиры и углеводы (или их дериваты). Конечно, некоторая часть нутриентов проходит транзитом и теряется безвозвратно, но, к сожалению, эта утечка не убережет вас от набора жировой массы.

Но вернемся к индейке. Молекулы, которые попадают в кровоток, представлены аминокислотами, жирами и углеводами. Каждая молекула, подобно лодчонке в бурной реке, уносится током крови и ищет тихую гавань, к которой можно прибиться. Выражаясь научным языком, молекулы стремятся связаться с рецепторами органов-мишеней и проникнуть в ткани, которые в них нуждаются. Если им это не удалось, они добираются до убежища и оседают там вместе с другими молекулами, которые не нашли своего пункта назначения. Разумеется, в последнем случае нутриенты объединяются в более крупные и сложные молекулы, известные нам как гликоген (это если повезет) или жиры (что случается гораздо чаще).

Доставка протеина к пункту назначения

Возвращаемся к протеиновому вопросу и пытаемся понять, какое отношение предыдущий параграф имеет к синтезу белка.

Во-первых, в предложенном выше сценарии мы не касались времени приема пищи, но, как вы понимаете, шансы молекул проникнуть в органы-мишени зависят и от времени, и от потребностей самих органов. Если мы не учитываем эти факторы, молекулы вновь оказываются в той лодчонке, но их судьба, даже можно сказать, их мрачное будущее, теперь предстает перед нами во всей красе.

У протеина, к счастью, несколько иная участь. Протеин находится в пищеварительном тракте намного дольше других компонентов пищи и усваивается последним. Это значит, что у него больше шансов послужить благому делу, но даже если этого не произойдет, он не превратится в жиры (по крайней мере, напрямую без промежуточных стадий), а, скорее всего, будет использован организмом для каких-либо иных целей. И именно здесь таятся ответы на вопросы, касающиеся времени приема и количества протеинового питания.

Надо понимать, что чем чище протеиновый продукт, тем меньше времени уходит на его переваривание и усвоение. Следовательно, вместо того чтобы уныло пережевывать сухую и порядком поднадоевшую индейку, лучше использовать альтернативный источник быстро усваивающегося белка. По крайней мере, это позволит нам точно определить начало и конец «окна возможностей», поскольку мы знаем, что на абсорбцию такого протеина уходит от 30 до 45 минут.

Синтез мышечного протеина

Протеин, в котором нуждаются мышцы, поступает из пищеварительной системы и попадает в кровоток в виде свободных аминокислот. Эти аминокислоты могут использоваться по отдельности, а могут объединяться с образованием пептидных молекул (цепочка соединенных вместе аминокислот), которые выполняют специфические функции.

Однако, процесс не так прост, как это может показаться. Для синтеза белковых молекул нужна идеальная комбинация пептидов, а это значит, что свободные аминокислоты должны объединиться в строго определенной последовательности с образованием активного центра, который способен взаимодействовать со специфическими рецепторами в органах-мишенях, запускающими каскад биохимических превращений. В случае с Синтезом Мышечного Протеина (СМП) вначале мы должны создать условия, при которых мышцы будут нуждаться в этом процессе, а затем доставить оптимальную комбинацию аминокислот, которая запустит синтез белка. В целом процесс понятен, вот только произойдет он или нет, это пока остается загадкой.

Давайте предположим, что необходимые пептиды добрались до места назначения. Но что если они не вовремя, и органы-мишени не в форме? И что если комбинация аминокислот в пептидных молекулах ошибочна? В этих случаях СМП не состоится. И вновь мы вынуждены говорить о том, что выбор момента становится ключевым условием для успешного синтеза мышечного протеина.

На молекулярном уровне синтез мышечного белка выглядит еще сложнее. Достоверно известно, что если нам удастся поднять активность таких механизмов, как mTOR1 и АКТ (протеинкиназа AKT – ключевой фермент сигнальной системы PI3K/AKT), мы получим более эффективный синтез белка. Не переживайте, если вы не знаете, что означают эти аббревиатуры или не понимаете, как они работают; знают об этом единицы, но вы можете почитать статьи, которые прольют свет на происходящее.

Также нам известно, что одни вещества без труда проникают сквозь клеточные мембраны, в то время как другие должны активировать пептидные каналы, которые пропускают их в клетку. В этом участвует множество взаимосвязанных механизмов, и ученые все еще продолжают изучать, как именно они взаимодействуют между собой. Любопытно, что ознакомившись с научными работами, посвященными молекулярной регуляции СМП, вы получите различные точки зрения, но все они будут крутиться вокруг одних и тех же механизмов регуляции.

Я считаю, что о многом нам еще предстоит узнать, но уже сегодня известно, что цитокины и факторы роста необходимы для активации определенных участков клеточных мембран, и специфические рецепторы на поверхности клеток дожидаются этих сигналов. Стоит воротам открыться, как тут же запускается множество биохимических процессов и начинается внутриклеточный синтез. В любом случае, для этого нам понадобится протеин, аминокислоты и активирующие компоненты. А как должна выглядеть идеальная комбинация нутриентов для максимальной стимуляции СМП – об этом нам когда-нибудь поведают ученые.

О важности временного фактора

Я уже несколько раз упоминал о важности правильного выбора момента. Тренировки, здоровое питание и другие физиологические процессы имеют огромное значение для набора мышечной массы. И раз уж мы стремимся к мышечному росту, хорошо бы выяснить, какое время идеально подходит для синтеза мышечного протеина? Догадываетесь, какое? Исходя из того, что нам известно, только один момент времени идеально подходит под все наши требования!

Теперь мы точно знаем, когда возникают идеальные условия для синтеза мышечного протеина. И если в мышцах в этот момент имеются свободные протеиновые молекулы, они, скорее всего, будут задействованы в СМП для начала восстановления. Поэтому, очень важно убедиться в том, что протеиновые молекулы (т.е. аминокислоты) циркулируют в крови на всем протяжении тренировочной сессии: до начала тренировки, во время и тотчас по ее окончании.

Также нам известно, что дополнительный приток протеина в течение 24 часов после тренировки тоже может быть полезен, поскольку СМП продолжается до полного завершения процессов восстановления. Получается, что если вы занимаетесь ежедневно, вы должны постоянно обеспечивать организм протеином, как за счет цельных продуктов, так и за счет спортивного питания.

Не упускайте «окно возможностей» из-за отсутствия должной подготовки. Раз уж в тренировочном процессе остается так много «неизвестных», мы должны обеими руками хвататься за те возможности, которые гарантированно дают положительный результат!

Итог первой части

Предложенная концепция СМП не является исчерпывающей, и мы не слишком углублялись в науку. Зато мы дали вам общую картину и, по крайней мере, обозначили направления, в которых нужно работать, чтобы максимально реализовать возможности для синтеза мышечного протеина и умело использовать их для повышения спортивных показателей и увеличения объема мышечной массы.

Во второй части статьи мы обсудим некоторые способы усиления СМП и поговорим о стратегиях, которые позволяют добиваться максимальных результатов.

Синтез мышечного протеина – от теории к практике

Можем ли мы усилить синтез протеина? И можем ли мы влиять на утилизацию аминокислот?

Синтез мышечного белка является важнейшим процессом как для спортсменов, особенно бодибилдеров, и для тех, кто стремится к совершенствованию своего тела. Именно этот процесс приближает нас к заветным целям и помогает превосходить ожидания.

Было бы здорово, если бы мы могли контролировать синтез белка и влиять на интенсивность этого процесса. Догадываетесь, что произойдет? Даже осознавая всю уникальность таких фантастических способностей, я не могу гарантировать чудес, но обещаю, что вы будете прогрессировать невероятными темпами. Сразу хочу выступить с предостережением: когда люди в тренажерном зале начнут таращиться на вас, все футболки станут малы, а рубашки будут трещать по швам, не говорите, что вас не предупреждали.

Если вы внимательно прочитали первую часть материала, вы имеете общие представления о том, что стимуляция синтеза белка в организме направлена на восстановление поврежденных и создание новых мышечных волокон. Если вы пропустили первую часть, не расстраивайтесь, вы уже узнали об этом, просто без предшествующей теоретической части. Тем не менее, вам все равно будет интересно.

В первой части мы говорили о синтезе белка и упоминали о том, что многие вопросы, касающиеся регуляции этого процесса, требуют дальнейшего изучения. Но мы догадывались, что так и будет, потому что если бы мы могли точно сказать, когда и как активируется синтез протеина, научно-исследовательские работы были бы завершены, и все попытки создать идеальную формулу мышечного роста остались бы в прошлом.

В теории

Предположение о том, что мы можем стимулировать и повышать способность мышечной ткани синтезировать белковые молекулы, вот уже несколько десятков лет движет исследованиями в области спортивного питания. О некоторых возможностях мы узнали совсем недавно, а потому попытки создать революционный анаболический продукт никогда не были так актуальны, как в наши дни.

Возможно ли это? Полагаю, что возможно. Думаю, что нам понадобится немало времени, прежде чем мы сможем связать все факты в единое целое, но мы определенно знаем, в каком направлении надо работать. Поэтому, предлагаю познакомиться с ключевыми игроками команды протеинового синтеза и определить их место в игровых построениях. А затем мы вернемся к вопросу о том, как заставить эту команду работать как единое целое.

Ключевые игроки в команде протеинового синтеза

Синтез мышечного протеина (СМП) запускается по требованию и направлен на восстановление разрушенных протеиновых молекул. В процессе принимают участие многие сигнальные механизмы, но главный сигнал «о помощи» подают цитокины. Это специфические молекулы, которые подобны гормонам, но вырабатываются различным тканями и системами с целью инициировать процессы регенерации или активировать борьбу с причиной дестабилизации внутри клеток, как и в случае с повреждением мышечной ткани.

На следующем этапе активируются такие механизмы стимуляции синтеза белка, как mTOR и AKT. mTOR, что означает «мишень рапамицина у млекопитающих» (мне это тоже мало о чем говорит, так что не переживайте по этому поводу), является регуляторным механизмом, который оценивает количество нутриентов и кислорода внутри клеток, а также воспринимает сигналы от факторов роста и определенных аминокислот. В последнее время к mTOR приковано всеобщее внимание, поскольку он оказывает решающее влияние на СМП, но, что еще важнее, активность этого регулятора можно контролировать при помощи определенных пищевых добавок.

АКТ назван так по причине, которая не имеет никакого отношения к его биологической роли, а потому нас будет интересовать только его функция. Действительно, зачем усложнять. (Нет, серьезно, посмотрите сами, и вы убедитесь в моей правоте). С функциональной точки зрения АКТ является важнейшей сигнальной системой, которая контролирует транскрипцию ДНК и пролиферацию клеток и тем самым оказывает прямое влияние на синтез белка. Словом, перед нами ключевой регулятор, стимулирующий СМП и увеличивающий силовые показатели и объем скелетной мускулатуры.

Именно АКТ влияет на глубинные процессы адаптации к тренировочным нагрузкам. АКТ инициирует мышечный рост, после чего цитоархитектоника и структура скелетной мускулатуры начинает меняться в соответствии с новыми требованиями. Хотя в этом материале мы не говорим о тренировочной адаптации, следует заметить, что контролируя свою тренировочную программу, вы также контролируете и процессы адаптации, которые происходят в мышечной ткани.

Словом, если вы хотите увеличить объем мышечной ткани, вы должны тренироваться по соответствующей программе. Если вы стремитесь к увеличению скорости, пиковой силы или выносливости, вам нужно выбрать такие внешние стимулы, которые заставят мышцы перестраиваться в заданном направлении.

Возможные пути влияния на СМП

Мы выделили ключевые механизмы, отвечающие за синтез мышечного протеина. Теперь целесообразно исследовать способы воздействия на эти механизмы: как их включить и заставить работать на полную мощность? Мы уже знаем, что существуют элементы, с помощью которых можно положительно влиять на эти процессы, пришло время приступить к их изучению. Однако я должен вас предупредить: исследования еще не закончены, и уже завтра все может поменяться.

Сегодня же максимальный интерес представляет аминокислота лейцин, которая оказывает заметное влияние на активность mTOR. Пока не до конца понятно, обладает ли лейцин прямым активирующим действием на mTOR (многие полагают, что да) или вначале он стимулирует какие-то промежуточные механизмы. Однако есть основания полагать, что лейцин влияет на синтез мышечного протеина не только путем активации mTOR, но и посредством стимуляции пептидного регулятора под названием eiF4G.

Тогда возникает вопрос, если лейцин выполняет множество функций, могут ли другие аминокислоты играть специфическую роль в регуляции СМП? Шестое чувство подсказывает мне, что могут, но, опять-таки, окончательные ответы мы узнаем нескоро. В настоящий момент известно, что прием лейцина имеет смысл, но насколько выражен его эффект, и какие другие комбинации аминокислот могут быть эффективны – это остается предметом научных дискуссий.

Следует учитывать, что регулятор mTOR находится внутри клеток, и аминокислоты могут добраться до этой мишени, только если они свободно проникают через клеточные мембраны. И даже в этом случае высокий уровень аминокислот в клетках не гарантирует оптимальный СМП. Более того, mTOR – лишь один из множества механизмов, влияющих на синтез мышечного протеина, и стимуляторов этого процесса великое множество.

Многие ключевые участники СМП должны попасть внутрь мышечных клеток, а это требует активации определенных мембранных каналов. Эти активаторы связываются со своим целевым рецептором RTK (рецептор тирозинкиназы), который находится в клеточной стенке, и при правильном взаимодействии открывают мембранные каналы и напрямую активируют АКТ и mTOR, а также запускают другие механизмы, связанные с PI3K (фосфатидилинозитол-3-киназой).

PI3K играет ключевую роль в процессах регуляции пролиферации, роста и жизнедеятельности клеток. PI3K преимущественно активируется факторами роста, но также ее активность зависит от цитокинов и семиспиральных рецепторов, сопряженных с G-белком (G-protein-coupled receptors, GPCRs). Кроме того, инсулин играет важную роль в активации рецепторов, велико и влияние инсулиноподобного фактора роста (ИФР-1). В итоге получаем множество внешних механизмов, каждый из которых оказывает влияние на синтез мышечного протеина.

Вы запутались? Все мы запутались. Перед нами очень сложный процесс, который происходит в строго определенной последовательности, а мы и сегодня используем не совсем верные термины, поскольку не до конца представляем себе, что именно происходит в клетках и в какой последовательности. Синтез мышечного протеина имеет и временную специфику, а потому выстроить всю команду и подготовить ее к игре представляется крайне непростой задачей.

Но мы надеемся, что все же существуют способы ускорить эти процессы за счет биологически активных пептидов (небольшие функциональные блоки внутри протеиновых молекул), таких как факторы роста и богатые пролином пептиды (типы цитокинов). Эти пептиды могут быть получены из белковых фракций путем специальной обработки. На самом деле, выделение высококачественных биологически активных пептидов не является чем-то инновационным, поскольку эти технологии на протяжении десятилетий используются в производстве иммуностимуляторов и продуктов для новорожденных. Но только сейчас эти мощные компоненты стали рассматриваться в качестве активаторов мышечного роста.

Хорошая новость: если вы получаете достаточно белка и/или аминокислот и/или биологически активных пептидов в комбинации с продуманной и грамотной тренировочной программой, вы положительно влияете на синтез мышечного протеина. И пока теоретики исследуют происходящие в клетках процессы, а практики продолжают демонстрировать положительные результаты, мы ожидаем настоящего прорыва как в области препаратов на основе биоактивных пептидов, так и в научных познаниях, связанных с тонкой настройкой синтеза мышечного протеина.

Читайте также

• Протеин для роста мышц
  
• Оптимальное время приема протеина
  
• Спортивное питание для набора мышечной массы