Anabolizm mięśniowy. Na czym polega proces anabolizmu mięśniowego?

Czy istnieje prosta metoda budowania masy mięśniowej? To zależy, jakiej prostoty oczekujemy. Chociaż główne założenia robienia masy możemy w uproszczeniu sprowadzić do „jedz i trenuj”, to w praktyce wymaga to jeszcze wysiłku i samodyscypliny. Możemy jednak zrobić kilka rzeczy, aby nasz anabolizm mięśniowy był optymalny. Aby je dobrze zrozumieć, warto przynajmniej w minimalnym stopniu poznać przebieg procesu budowania mięśni. Wbrew temu, co mówią internetowe reklamy, nie zbudujesz w ten sposób 10 kg mięśni w miesiąc. Pomimo tego nadal masz szanse, aby przywitać kolejne lato w dobrej formie lub poprawić swoje wyniki sportowe. Dowiedz się, na czym polega anabolizm mięśniowy i w jaki sposób go stymulować.

Czym jest anabolizm mięśniowy?

Z pojęciem anabolizmu mięśniowego na pewno spotkało się wielu bywalców siłowni. Mimo to nie wszyscy znają dobrą definicję tego słowa. Nie chodzi tutaj tylko i wyłącznie o budowanie mięśni. Anabolizm to procesy zachodzące w naszym organizmie, w wyniku których ze związków prostych powstają związki złożone. Co więcej, procesy anaboliczne wymagają dostarczenia energii, czyli są procesami endoenergetycznymi. Zobaczmy to na przykładzie naszych mięśni. Anabolizm mięśniowy to tworzenie białek mięśniowych, czyli związków złożonych, z aminokwasów, czyli związków prostych. Całe to tworzenie białek zachodzi oczywiście z udziałem wspomnianej już wcześniej energii.

Kiedy mięśnie rosną?

W naszym organizmie cały czas występują zarówno procesy tworzenia, jak i rozpadu. Wiemy, że procesy tworzenia to inaczej procesy anaboliczne. Te przeciwstawne nazywamy procesami katabolicznymi. Mięśnie nie są tutaj wyjątkiem. Białka mięśniowe nieustannie są tworzone oraz niszczone. W zależności od tego, który proces będzie przeważał, będziemy budowali mięśnie lub wręcz przeciwnie, tracili je. Jeśli chcemy budować masę mięśniową, to naszym celem powinno być stymulowanie syntezy białek mięśniowych i ograniczanie ich degradacji.

Co wpływa na wzrost syntezy białek mięśniowych?

Tutaj możemy cofnąć się do naszych uproszczonych głównych założeń, czyli „jedz i trenuj”. Na proces syntezy białek mięśniowych możemy wpływać ćwiczeniami i dietą. Według badań ćwiczenia mogą spowodować wzrost bilansu białka netto w mięśniach, który utrzymuje się nawet do 48 godzin po wysiłku [1]. Przy braku przyjmowania pokarmu, bilans białka pozostaje jednak ujemny pomimo treningu [2]. Na tej podstawie możemy zauważyć, że istnieje istotny związek między dietą i treningiem w kontekście anabolizmu mięśniowego.

Jak hamować rozpad białek mięśniowych?

Oprócz wpływania na syntezę białek mięśniowych możemy również wpływać na ich rozpad. W świetle badań wydaje się to jednak mniej istotne niż stymulowanie syntezy. Przykładowo wzrost stężenia insuliny w surowicy do 30 mU/l spowodował spadek rozpadu białek o połowę, względem stężenia 5 mU/l. Niestety większy wzrost stężenia insuliny nie miał wpływu na dalsze hamowanie rozpadu białek [3]. Ze względu na liczniejsze dowody i możliwości, skupimy się więc na syntezie białek mięśniowych.

Zabiegi dietetyczne wpływające na anabolizm mięśniowy

Aby procesy anaboliczne mogły zachodzić optymalnie, kluczowe jest odpowiednie spożycie białka [4]. Nie jest to jednak jedyny ważny element. Poza tym musimy zwrócić uwagę na dostępność energii czy wpływ pożywienia na stężenie hormonów. Nawet przy samym białku możemy wyszczególnić kilka czynników mających wpływ na anabolizm mięśniowy. Zaliczamy do nich między innymi jego jakość czy działanie poszczególnych aminokwasów, w szczególności leucyny. Pomocne przy budowaniu masy mogą być również niektóre suplementy diety.

Wpływ białka na anabolizm mięśniowy

Związek między spożyciem białka a stymulowaniem anabolizmu mięśniowego jest złożony. Istnieje kilka czynników związanych z białkiem, które są ważne dla anabolizmu mięśniowego. Możemy do nich zaliczyć:

• Ilość spożywanego białka
• Częstotliwość spożycia białka
• Ilość białka w posiłku
• Zawartość aminokwasów w białku
• Strawność białka

Przyjrzyjmy się każdemu z tych elementów i na tej podstawie sprawdźmy, co będzie optymalnie działało na anabolizm mięśniowy.

Ilość spożywanego białka

W przypadku sportowców zalecana jest dawka białka przekraczająca zalecane dzienne spożycie (RDA). Waha się ona między 1.2g/kg mc/d a 2g/kg mc/d [5] [6] [7]. Ilość białka w diecie danego sportowca powinna być ustalana indywidualnie. W środowisku osób trenujących na siłowni często jako odpowiednią dawkę wymienia się właśnie 2g/kg mc/d. W praktyce możemy przyjąć, że spożywanie między 1.7g/kg mc/d a 2g/kg mc/d, wliczając w to białko roślinne, będzie skutecznie stymulowało syntezę białek mięśniowych.

Przyjmowanie nieco większych ilości może być uzasadnione u osób na dietach roślinnych, ze względu na jakość białka roślinnego. W innych przypadkach badania nie wskazują na to, aby większe dawki miały dawać dodatkowe korzyści.

Częstotliwość spożycia białka

Nie bez znaczenia jest również to, jak często w ciągu dnia spożywamy białko. Badania pokazują, że spożywanie mniejszej ilości białka w krótszych odstępach czasu lepiej stymuluje syntezę białek mięśniowych [8] [9]. Korzystniejsze dla naszego anabolizmu mięśniowego będzie więc rozbicie naszej dziennej porcji białka na kilka mniejszych dawek niż spożywanie jej całej w jednym czy dwóch posiłkach. Warto jednak zwrócić przy tym uwagę na to, aby ilość białka w pojedynczym posiłku nie była zbyt mała.

Ilość białka w posiłku

Zbyt mała dawka białka w posiłku może ograniczyć stymulowanie anabolizmu mięśniowego. W pracy opublikowanej w 2013 roku badano, jak rozbić dawkę 80g białka serwatkowego, aby w największym stopniu stymulować syntezę białek. W badaniu dawka 4 × 20 g co 3 godziny dała lepsze efekty niż 8 × 10 g co 1,5 godziny [9].

W innej pracy spożycie 20g pełnego białka jaja wystarczyła do maksymalnego pobudzenia syntezy białek mięśniowych po treningu oporowym [10]. Wydaje się, że 20-30g białka w posiłku będzie skutecznie stymulowało anabolizm mięśniowy.

Należy jednak uwzględniać też inne czynniki, bo przy deficycie energetycznym takie ilości mogą już nie działać [11]. Warto również zwrócić uwagę na to, że zastosowane w powyższych badaniach białka jaja oraz białka serwatkowe są wysokiej jakości. W przypadku białek o gorszej jakości ilości te mogą być większe.

Zawartość aminokwasów, pochodzenie białka oraz strawność

W zależności od pochodzenia białka możemy zaobserwować różną zawartość aminokwasów, tempo ich wchłaniania czy strawność. Białko zwierzęce będzie miało tutaj przewagę nad białkiem roślinnym, chociażby właśnie ze względu na aminogram. Niedobór jakiegokolwiek aminokwasu będzie hamował syntezę białka. Możemy jednak z powodzeniem wykorzystywać białko roślinne, stosując większe jego ilości. Mimo to różnice możemy dostrzec również między różnymi białkami pochodzenia zwierzęcego. Dla przykładu białko serwatkowe może skuteczniej stymulować anabolizm mięśniowy w porównaniu do kazeiny [12].

Dostępność energii a anabolizm mięśniowy

Wartość energetyczna naszej diety to kolejny czynnik mający wpływ na anabolizm mięśniowy. W przypadku deficytu energetycznego synteza białek mięśniowych może być ograniczana [11]. Zbyt mała podaż energii może prowadzić także do zmniejszania ilości masy mięśniowej. Efekt ten będzie zależny od wielkości deficytu czy poziomu tkanki tłuszczowej danej osoby. Możemy go ograniczyć poprzez spożycie białka czy ćwiczenia fizyczne [13].

Jeśli jednak naszym celem jest optymalizacja anabolizmu mięśniowego, to warto zadbać o delikatnie dodatni bilans energetyczny naszej diety. Warto przy okazji zaznaczyć, że ćwiczenia oporowe nie kosztują nas wiele energii [14], więc musimy uważać, aby nasz dodatni bilans nie okazał się zbyt duży. Zależy nam na przybieraniu masy mięśniowej, a nie tkanki tłuszczowej.

Dodatek leucyny do posiłku

Możemy teraz przejść do suplementów diety, które są warte uwagi. Pierwszym z nich będzie leucyna. Co prawda jest to tylko aminokwas, ale jego wpływ na syntezę białek mięśniowych wydaje się niezwykle istotny. Opublikowana w 2014 roku praca wykazała, że połączenie małej ilości (6.25g) białka serwatkowego z dodatkiem 4.25g leucyny może dać takie same efekty, jak spożycie dużej ilości (25g) białka serwatkowego [15]. Na tej podstawie możemy więc założyć, że dodatek leucyny do niskobiałkowych posiłków będzie korzystnie wpływał na anabolizm mięśniowy.

Co z BCAA?

Jest to popularny suplement, który niestety niewiele wniesie do naszego przybierania na masie. Według badań, stwierdzenie, że BCAA stymuluje syntezę białek mięśniowych, jest nieuzasadnione [16]. Co prawda BCAA zawiera leucynę, ale w pracy z 2014 roku połączenie białka serwatkowego z BCAA nie dało tak korzystnych wyników, jak połączenie białka serwatkowego z samą leucyną [15].

Białko serwatkowe, czyli jeden z najskuteczniejszych suplementów

Zależność między spożyciem białka a anabolizmem mięśniowym została już wyjaśniona wcześniej. Tutaj warto jedynie dodać, że białko serwatkowe jest jednym z najtańszych i najskuteczniejszych suplementów. Jego działanie jest potwierdzone badaniami, takimi jak to, w którym białko serwatkowe zostało porównane z kazeiną pod kątem stymulowania syntezy białek mięśniowych [12]. Zdecydowanie jest to białko bardzo dobrej jakości [17].

Suplementy, które działają pośrednio

Poza bezpośrednim wpływem na syntezę białek mięśniowych możemy również zwrócić uwagę na suplementy, które mogą mieć pośredni korzystny wpływ. Ciekawym przykładem są sproszkowane kwaśne wiśnie. Według badań mogą one między innymi łagodzić bolesność mięśni po aktywności [18]. Jak wiemy, trening jest czynnikiem stymulującym syntezę białek mięśniowych. Niestety bolesność mięśni może w niektórych przypadkach przekładać się na gorsze treningi, które w mniejszym stopniu będą wpływały na anabolizm mięśniowy. W takich wypadkach stosowanie suplementów, jak na przykład sproszkowane kwaśne wiśnie, może poprawić sprawność na treningu. Dobrze przeprowadzony trening będzie natomiast skutkował poprawą syntezy białek mięśniowych.

Podsumowanie. Anabolizm mięśniowy w skrócie

Jak widać, na syntezę białek mięśniowych wpływa wiele różnych czynników. Budując masę mięśniową, powinniśmy skupić się na odpowiednich treningach i diecie. Jeśli chcemy, aby nasz anabolizm mięśniowy był optymalny, powinniśmy spożywać między 1.7g/kg mc/d a 2g/kg mc/d białka w kilku posiłkach w ciągu dnia. Pojedynczy posiłek powinien zawierać 20-30g białka. Dodatkowo nasza dieta powinna mieć lekko dodatni bilans energetyczny.

W przypadku diet roślinnych spożycie białka powinno być nieco większe ze względu na jego jakość. Gdy mamy problem z dostarczeniem odpowiedniej ilości białka w posiłku, możemy poratować się dodatkiem leucyny. Oprócz tego wartym uwagi suplementem jest białko serwatkowe, które skutecznie stymuluje syntezę białek mięśniowych.

Bibliografia:

1. Phillips S. M., Tipton K. D., Aarsland A., Wolf S. E., Wolfe R. R. (1997). Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resistance exercise in humans. Am J Physiol. 273(1 Pt 1), E99-107.
2. Tipton K. D., Wolfe R. R. (2001). Exercise, protein metabolism, and muscle growth. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 11(1), 109-32.
3. Greenhaff P. L., Karagounis L. G., Peirce N., Simpson E. J., Hazell M., Layfield R., Wackerhage H., Smith K., Atherton P., Selby A., Rennie M. J. (2008). Disassociation between the effects of amino acids and insulin on signaling, ubiquitin ligases, and protein turnover in human muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab. 295(3), E595-604.
4. Koopman R., Saris W. H., Wagenmakers A. J., van Loon L. J. (2007). Nutritional interventions to promote post-exercise muscle protein synthesis. Sports Med. 37(10), 895-906.
5. Morton R. W., Murphy K. T., McKellar S. R., Schoenfeld B. J., Henselmans M., Helms E., Aragon A. A., Devries M. C., Banfield L., Krieger J. W., Phillips S. M. (2018). A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults. Br J Sports Med. 52(6), 376-384.
6. Thomas D. T., Erdman K. A., Burke L. M. (2016). Position of the Academy of Nutrition and Dietetics, Dietitians of Canada, and the American College of Sports Medicine: Nutrition and Athletic Performance. J Acad Nutr Diet. 116(3), 501-528.
7. Phillips S. M., Van Loon L. J. (2011). Dietary protein for athletes: from requirements to optimum adaptation. J Sports Sci. 29 Suppl 1:S29-38.
8. Mamerow M. M., Mettler J. A., English K. L., Casperson S. L., Arentson-Lantz E., Sheffield-Moore M., Layman D. K., Paddon-Jones D. (2014). Dietary protein distribution positively influences 24-h muscle protein synthesis in healthy adults. J Nutr. 144(6), 876-80.
9. Areta J. L., Burke L. M., Ross M. L., Camera D. M., West D. W., Broad E. M., Jeacocke N. A., Moore D. R., Stellingwerff T., Phillips S. M., Hawley J. A., Coffey V. G. (2013). Timing and distribution of protein ingestion during prolonged recovery from resistance exercise alters myofibrillar protein synthesis. J Physiol. 591(9), 2319-31.
10. Moore D. R., Robinson M. J., Fry J. L., Tang J. E., Glover E. I., Wilkinson S. B., Prior T., Tarnopolsky M. A., Phillips S. M. (2009). Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. Am J Clin Nutr. 89(1), 161-8.
11. Gwin J. A., Church D. D., Wolfe R. R., Ferrando A. A., Pasiakos S. M. (2020). Muscle Protein Synthesis and Whole-Body Protein Turnover Responses to Ingesting Essential Amino Acids, Intact Protein, and Protein-Containing Mixed Meals with Considerations for Energy Deficit. Nutrients. 12(8), 2457.
12. Pennings B., Boirie Y., Senden J. M., Gijsen A. P., Kuipers H., van Loon L. J. (2011). Whey protein stimulates postprandial muscle protein accretion more effectively than do casein and casein hydrolysate in older men. Am J Clin Nutr. 93(5), 997-1005.
13. Weinheimer E. M., Sands L. P., Campbell W. W. (2010). A systematic review of the separate and combined effects of energy restriction and exercise on fat-free mass in middle-aged and older adults: implications for sarcopenic obesity. Nutr Rev. 68(7), 375-88.
14. Reis V. M., Júnior R. S., Zajac A., Oliveira D. R. (2011). Energy cost of resistance exercises: an uptade. J Hum Kinet. 29A, 33-9.
15. Churchward-Venne T. A., Breen L., Di Donato D. M., Hector A. J., Mitchell C. J., Moore D. R., Stellingwerff T., Breuille D., Offord E. A., Baker S. K., Phillips S. M. (2014). Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial. Am J Clin Nutr. 99(2), 276-86.
16. Wolfe R. R. (2017). Branched-chain amino acids and muscle protein synthesis in humans: myth or reality? J Int Soc Sports Nutr. 14:30.
17. Phillips S. M., Hartman J. W., Wilkinson S. B. (2005). Dietary protein to support anabolism with resistance exercise in young men. J Am Coll Nutr. 24(2), 134S-139S.
18. Levers K., Dalton R., Galvan E., Goodenough C., O’Connor A., Simbo S., Barringer N., Mertens-Talcott S. U., Rasmussen C., Greenwood M., Riechman S., Crouse S., Kreider R. B. (2015). Effects of powdered Montmorency tart cherry supplementation on an acute bout of intense lower body strength exercise in resistance trained males. J Int Soc Sports Nutr. 12:41.