آستانه پروتئین ۱.۶ گرم بر کیلوگرم: چگونه منحنی دوز-پاسخ سنتز عضلانی واقعاً مسطح می‌شود
یک بررسی جامع از داده‌های متابولیک نشان می‌دهد که مصرف بیش از ۱.۶ گرم پروتئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، هیچ مزیت اضافی برای عضله‌سازی در اکثر بزرگسالان ندارد. این یافته‌ها تمرکز را از مجموع پروتئین روزانه بالا به دوز دقیق در هر وعده غذایی و محرک تمرینات مقاومتی تمام بدن تغییر می‌دهد.
به قلم حسین فیروزی
این خبر را به اشتراک بگذارید
به‌طور خلاصه
- منحنی دوز-پاسخ برای سنتز پروتئین عضلانی در ۱.۶۲ گرم پروتئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز مسطح می‌شود.
- مصرف بیش از این آستانه باعث عضله‌سازی بیشتر نمی‌شود؛ مازاد آن برای انرژی اکسید می‌شود.
- برای به حداکثر رساندن رشد، مصرف روزانه باید به وعده‌های غذایی تقسیم شود که تقریباً حاوی ۰.۴ گرم به ازای هر کیلوگرم باشند.
در سال ۲۰۱۸، محققان در بخش متابولیک دانشگاه مک‌مستر (McMaster University)، داده‌های بزرگترین بررسی سیستماتیک انجام شده در مورد تمرینات مقاومتی و مکمل‌های پروتئینی را نهایی کردند. این تیم با جمع‌آوری ۴۹ کارآزمایی شامل ۱۸۶۳ شرکت‌کننده، سقف دقیق ریاضی را مشخص کردند که در آن بدن انسان استفاده از اسیدهای آمینه غذایی را برای ساخت بافت عضلانی جدید متوقف می‌کند. مقاله حاصل از این تحقیق، یک نقطه عطف قطعی را تثبیت کرد که با سال‌ها باور رایج در صنعت تناسب اندام در تضاد بود.[1]
مکانیسم بیولوژیکی حاکم بر این سقف به عنوان سنتز پروتئین عضلانی (Muscle Protein Synthesis) شناخته می‌شود؛ فرآیندی که طی آن سلول‌ها پروتئینهای انقباضی را پس از پارگی‌های ریز ناشی از تمرینات مقاومتی ترمیم و می‌سازند. هنگامی که فرد پروتئین مصرف می‌کند، آنزیم‌های گوارشی آن را به اسیدهای آمینه تشکیل‌دهنده تجزیه می‌کنند که وارد جریان خون شده و به مسیر هدف مکانیکی راپامایسین یا mTOR سیگنال می‌دهند.[1][2]
دکتر رابرت مورتون (Robert Morton) و همکارانش در تحلیل مهم سال ۲۰۱۸ خود نوشتند: «مصرف مکمل پروتئین فراتر از مجموع پروتئین دریافتی ۱.۶۲ گرم بر کیلوگرم در روز، منجر به افزایش بیشتر توده بدون چربی ناشی از تمرینات مقاومتی (RET) نشد.» این رقم برای یک فرد بزرگسال ۷۵ کیلوگرمی، تقریباً معادل ۱۲۰ گرم پروتئین روزانه است. هر میزان مصرفی بالاتر از این آستانه، به سادگی برای انرژی اکسید شده یا دفع می‌شود، نه اینکه در بافت عضلانی گنجانده شود.[1]
با وجود این محدودیت بیولوژیکی واضح، ترجمه این علم به عادات روزمره مستلزم درک نحوه پردازش وعده‌های غذایی فردی توسط بدن است. سیستم گوارش انسان اسیدهای آمینه را برای استفاده بعدی به همان روشی که کربوهیدرات‌ها را به عنوان گلیکوژن یا کالری‌های اضافی را به عنوان بافت چربی ذخیره می‌کند، ذخیره نمی‌کند.[2][4]
یک بررسی در سال ۲۰۱۸ که توسط محققان برد شونفلد (Brad Schoenfeld) و آلن آراگون (Alan Aragon) در مجله Nutrients منتشر شد، نشان داد که پاسخ سنتز پروتئین عضلانی به یک وعده غذایی واحد، تقریباً در ۰.۴ گرم پروتئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن به حداکثر می‌رسد. برای همان فرد ۷۵ کیلوگرمی، این مقدار معادل ۳۰ گرم پروتئین در یک وعده است.[4]
مصرف ۹۰ گرم پروتئین در یک وعده غذایی بزرگ پس از تمرین، پاسخ آنابولیک را سه برابر نمی‌کند؛ بلکه صرفاً یک دوره مقاومتی را آغاز می‌کند که در آن سلول‌های عضلانی به طور موقت نسبت به سیگنال‌دهی بیشتر اسید آمینه ناشنوا می‌شوند. برای به حداکثر رساندن سقف روزانه ۱.۶۲ گرم بر کیلوگرم، مصرف باید به حداقل چهار وعده مجزا با فاصله سه تا چهار ساعت تقسیم شود.[2][4]
ماهیت خاص محرک تمرینی نیز تعیین می‌کند که بدن چه مقدار پروتئین را می‌تواند در یک زمان استفاده کند. یک مطالعه محوری در سال ۲۰۱۶ که توسط دکتر لیندسی مک‌ناتن (Lindsay Macnaughton) و همکارانش در دانشگاه استرلینگ (University of Stirling) در مجله Physiological Reports منتشر شد، این متغیر را مستقیماً با مقایسه دوزهای ۲۰ گرمی و ۴۰ گرمی پروتئین وی (Whey) آزمایش کرد.[5]
هنگامی که شرکت‌کنندگان تمرینات مقاومتی ایزوله، مانند اکستنشن پا، انجام دادند، دوز ۲۰ گرمی پاسخ سنتزی را به حداکثر رساند. با این حال، هنگامی که پروتکل به یک روال تمام بدن شامل چندین حرکت ترکیبی تغییر یافت، دوز ۴۰ گرمی نرخ سنتز پروتئین عضلانی به طور قابل توجهی بالاتری را به همراه داشت. حجم بزرگتر بافت عضلانی فعال شده، یک ظرفیت جذب بزرگتر برای اسیدهای آمینه در گردش ایجاد کرد.[5]
سن یک متغیر حیاتی دیگر را به معادله دوز-پاسخ وارد می‌کند. با افزایش سن بدن انسان، مقاومت آنابولیک در آن ایجاد می‌شود، وضعیتی که در آن بافت عضلانی نسبت به اثرات سیگنال‌دهی لوسین (Leucine)، اسید آمینه اصلی مسئول تحریک mTOR، حساسیت کمتری پیدا می‌کند.[3]
یک بررسی سیستماتیک در سال ۲۰۲۲ در مجله Cachexia, Sarcopenia and Muscle این تغییر جمعیتی را تحلیل کرد و خاطرنشان ساخت که بزرگسالان مسن‌تر برای دستیابی به همان پاسخ سنتزی همتایان جوان‌تر خود، به دوز نسبی بالاتری از پروتئین نیاز دارند. در حالی که ۰.۲۴ گرم بر کیلوگرم در هر وعده غذایی ممکن است سنتز را در یک فرد ۲۲ ساله به حداکثر برساند، یک فرد ۶۵ ساله اغلب به ۰.۴۰ گرم بر کیلوگرم در هر وعده غذایی نیاز دارد تا فقط توده بدون چربی موجود خود را حفظ کند.[3]
انجمن بین‌المللی تغذیه ورزشی (International Society of Sports Nutrition) این ظرافت‌ها را در موضع‌گیری سال ۲۰۱۷ خود رسمی کرد و مصرف مطلق روزانه بین ۱.۴ تا ۲.۰ گرم بر کیلوگرم را برای افراد ورزشکار توصیه کرد. انتهای بالایی این محدوده در درجه اول به عنوان یک حائل برای کسانی عمل می‌کند که در کمبود کالری هستند، جایی که بدن شروع به اکسید کردن سهم بزرگتری از پروتئین غذایی برای نیازهای انرژی پایه می‌کند تا ترمیم بافت.[6][7]
برای عموم مردم که در تمرینات مقاومتی تفریحی شرکت می‌کنند، داده‌ها یک واقعیت رهایی‌بخش را ارائه می‌دهند. رسیدن به آستانه ۱.۶۲ گرم بر کیلوگرم نیازمند برنامه‌ریزی دقیق غذایی است، اما نیازی به الگوهای مصرف افراطی یا پروتکل‌های مکمل‌گذاری گران‌قیمتی که اغلب توسط صنعت تغذیه ورزشی به بازار عرضه می‌شود، ندارد.[1][9]
مرز باقی‌مانده برای متخصصان تغذیه ورزشی، یافتن سقف روزانه بالاتر نیست، بلکه ترسیم این است که چگونه کمبود شدید کالری این پایه ۱.۶ گرمی را تغییر می‌دهد. تا زمانی که آن کارآزمایی‌های بالینی به نتیجه برسند، حد ریاضی برای رشد عضلانی به طور محکم به داده‌های جمع‌آوری شده در سال ۲۰۱۸ متصل است و یک هدف دقیق برای هر کسی که به دنبال بهینه‌سازی ریکاوری خود است، فراهم می‌کند.[8][9]
اصطلاحات کلیدی
- سنتز پروتئین عضلانی (MPS)
- فرآیند بیولوژیکی که طی آن سلول‌ها پروتئینهای انقباضی جدیدی را برای ترمیم و رشد بافت عضلانی می‌سازند.
- مسیر mTOR
- یک شبکه سیگنال‌دهی سلولی که به عنوان تنظیم‌کننده اصلی رشد سلول عمل می‌کند و به شدت توسط حضور اسیدهای آمینه و کشش مکانیکی تحریک می‌شود.
- لوسین (Leucine)
- یک اسید آمینه ضروری که به عنوان محرک متابولیک اصلی برای آغاز سنتز پروتئین عضلانی عمل می‌کند.
- مقاومت آنابولیک
- وضعینی که در افراد مسن شایع است و در آن بافت عضلانی نسبت به سیگنال‌های رشد ارائه شده توسط پروتئین غذایی و ورزش، کمتر پاسخگو می‌شود.
پرسش‌های متداول
آیا مصرف بیش از ۱.۶ گرم بر کیلوگرم پروتئین به چربی تبدیل می‌شود؟
لزوماً خیر. پروتئین اضافی در درجه اول توسط بدن برای نیازهای انرژی پایه اکسید شده یا دفع می‌شود، اگرچه هر گونه کالری مازاد بر مصرف انرژی روزانه می‌تواند به عنوان بافت چربی ذخیره شود.
آیا باید بلافاصله پس از تمرین پروتئین مصرف کنم؟
«پنجره آنابولیک» بسیار طولانیتر از آن چیزی است که قبلاً تصور میشد. تا زمانی که یک وعده غذایی غنی از پروتئین را ظرف چند ساعت پس از تمرین مصرف کنید، سنتز پروتئین عضلانی بهینه خواهد شد.
آیا قانون ۱.۶ گرم بر کیلوگرم در روزهای استراحت نیز اعمال می‌شود؟
بله. ترمیم و بازسازی عضلات به طور مداوم برای ۲۴ تا ۴۸ ساعت پس از یک جلسه تمرین مقاومتی رخ می‌دهد و حتی در روزهای عدم تمرین نیز به منبع ثابتی از اسیدهای آمینه نیاز است.
آیا پروتئین گیاهی به اندازه پروتئین حیوانی مؤثر است؟
پروتئینهای گیاهی میتوانند به همان اندازه مؤثر باشند اگر در مقادیر کلی کمی بالاتر مصرف شوند یا برای اطمینان از مشخصات کامل اسید آمینه، به ویژه لوسین کافی، با هم ترکیب شوند.
بررسی عمیق دیدگاه‌ها
اجماع تغذیه ورزشی
موضع مبتنی بر شواهد که ۱.۶ گرم بر کیلوگرم سقف بیولوژیکی برای سنتز عضلانی است.
علم اصلی ورزش، که توسط متاآنالیزهای گسترده پشتیبانی می‌شود، استدلال می‌کند که بدن انسان بر اساس یک منحنی دوز-پاسخ سختگیرانه برای استفاده از اسید آمینه عمل می‌کند. هنگامی که مسیر mTOR به طور کامل اشباع می‌شود – که معمولاً حدود ۱.۶۲ گرم بر کیلوگرم در روز است – پروتئین اضافی هیچ مزیت ساختاری بیشتری برای بافت عضلانی فراهم نمی‌کند. این گروه تأکید می‌کنند که ورزشکاران باید بودجه کالری باقی‌مانده خود را به سمت کربوهیدرات‌ها هدایت کنند تا شدت تمرین را تأمین کنند، نه اینکه پروتئین اضافی مصرف کنند که صرفاً برای انرژی پایه اکسید خواهد شد.
جامعه بدن‌سازی
دیدگاه کاربردی که مصرف بالاتر، یک بیمه آنابولیک فراهم می‌کند.
با وجود داده‌های بالینی، بسیاری از ورزشکاران فیزیک و مربیان، مصرف ۲.۲ گرم بر کیلوگرم یا بالاتر را توصیه می‌کنند. این دیدگاه استدلال می‌کند که کارآزمایی‌های بالینی اغلب نمی‌توانند حجم تمرینات شدید بدن‌سازان نخبه را ثبت کنند. علاوه بر این، آن‌ها پروتئین مازاد را به عنوان یک «بیمه» بی‌ضرر می‌بینند که تضمین می‌کند کمبود اسید آمینه رخ ندهد، در حالی که از اثر حرارتی بالا و خاصیت سیرکنندگی پروتئین برای حفظ سطوح پایین چربی بدن در طول آماده‌سازی مسابقات نیز استفاده می‌کنند.
محققان طول عمر
دیدگاه پیری سلولی که نسبت به فعال‌سازی مزمن mTOR هشدار می‌دهد.
محققانی که بر طول عمر و سلامت تمرکز دارند، به حداکثر رساندن مداوم سنتز پروتئین عضلانی را با احتیاط مشاهده می‌کنند. این گروه تأکید می‌کنند که همان مسیر mTOR که مسئول ساخت عضله است، هنگامی که به طور مزمن فعال شود، پیری سلولی را نیز تسریع می‌کند. آن‌ها استدلال می‌کنند که در حالی که ۱.۶ گرم بر کیلوگرم ممکن است برای به حداکثر رساندن هیپرتروفی کوتاه‌مدت بهینه باشد، چرخه‌بندی مصرف پروتئین یا گنجاندن دوره‌های مصرف کمتر ممکن است برای تحریک اتوفاژی – فرآیند پاکسازی سلولی بدن – و افزایش سلامت متابولیک بلندمدت ضروری باشد.
- اجماع تغذیه ورزشی
- استدلال می‌کند که ۱.۶ گرم بر کیلوگرم سقف بیولوژیکی برای سنتز عضلانی در مازاد یا حفظ کالری است.
- طرفداران پروتئین بالا
- معتقدند که مصرف ۲.۲ گرم بر کیلوگرم یا بالاتر، یک بیمه آنابولیک فراهم می‌کند و به سیری کمک می‌کند.
- محققان طول عمر
- هشدار می‌دهند که مصرف مزمن بیش از حد پروتئین، سیگنال‌دهی mTOR را به طور غیرضروری افزایش می‌دهد و به طور بالقوه پیری سلولی را تسریع می‌کند.
دیدگاه‌هایی که این گزارش پوشش نداده
- متخصصان تغذیه بالینی که بیماران سوختگی شدید یا تروما را درمان می‌کنند
- ورزشکاران استقامتی با نیازهای متابولیک متفاوت
منابع
پوشش منابع
9 منبع
3 دیدگاه شناسایی‌شده
- [1]British Journal of Sports Medicineاجماع تغذیه ورزشی
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
مطالعه در British Journal of Sports Medicine → - [2]Examine.comطرفداران پروتئین بالا
Is there a limit to how much protein the body can use? - Study Summary
مطالعه در Examine.com → - [3]Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscleاجماع تغذیه ورزشی
Systematic review and meta-analysis of protein intake to support muscle mass and function in healthy adults
مطالعه در Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle → - [4]Nutrientsاجماع تغذیه ورزشی
Maximizing Post-exercise Anabolism: The Case for Relative Protein Intakes
مطالعه در Nutrients → - [5]Physiological Reportsاجماع تغذیه ورزشی
The response of muscle protein synthesis following whole-body resistance exercise is greater following 40 g than 20 g of ingested whey protein
مطالعه در Physiological Reports → - [6]BioMed Centralاجماع تغذیه ورزشی
International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise
مطالعه در BioMed Central → - [7]LWWاجماع تغذیه ورزشی
Nutrition and Athletic Performance : Medicine & Science in Sports & Exercise
مطالعه در LWW → - [8]World Health Organizationاجماع تغذیه ورزشی
Protein and amino acid requirements in human nutrition : report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation
مطالعه در World Health Organization → - [9]تیم سردبیری کوهستانمحققان طول عمر
تحلیل تیم سردبیری کوهستان
مطالعه در تیم سردبیری کوهستان →
بیشتر در سلامت
مشاهده همه →تامین مالی بهداشت جهانی
پایان کمک‌های بهداشتی آمریکا به زیمبابوه بر سر اختلاف در اشتراک‌گذاری داده‌ها؛ برنامه‌های مقابله با اچ‌آی‌وی و مالاریا در خطرند
2 منبع
علم متابولیک
چرا بعد از رژیم دوباره چاق می‌شویم؟ تئوری «نقطه تنظیم» وزن بدن چه می‌گوید
7 منبع
متابولیسم فروکتوز
میان‌بر فروکتوکیناز: چگونه متابولیسم فروکتوز با دور زدن سیستم کنترل انرژی، کبد را به کارخانه چربی‌سازی تبدیل می‌کند
10 منبع
تنظیم اشتها
چگونه فرضیه اهرم پروتئین، میل بیولوژیکی ما به پرخوری را توضیح می‌دهد
7 منبع
نظرات
هر زاویه. هر روز.
اخبار سلامت با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، هر روز و رایگان.