הצהרת עמדה של האגודה הבינלאומית לתזונת ספורט (ISSN): חלבון ופעילות גופנית 2017 - חלק 2

מקור:  Journal of the International Society of Sports Nutrition  (2017), protein and exercise כתב העת של האגודה הבינלאומית לתזונת ספורט 2017 כל הזכויות שמורות © המחברים 2017 כל הזכויות לתרגום לעברית שמורות © תומר גמינדר, ספורט למחשבה 2017 מאמר זה מופץ תחת תנאי Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), המאפשרים שימוש בלתי מוגבל, הפצה ורפרודוקציה בכל מדיום, בתנאי שאתם נותנים קרדיט מתאים למחבר(ים) המקורי(ים) ולמקור, מספקים קישור לרישיון Creative Commons, ומציינים אם בוצעו שינויים. כתב הוויתור של Commons Public Domain Dedication (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)  חל על הנתונים הזמינים במאמר זה, אלא אם צוין אחרת. ·         תקציר, רקע כללי, התועלות לביצועי פעילות גופנית ·         תזמון החלבון, צריכה מומלצת ·         איכות החלבון, מקורות חלבון,שיטות ההכנה, בטיחות החלבון ·         סיכום ומסקנות ·         מקורות       להצהרת העמדה המלאה בפורמט PDF

תזמון החלבון

תודות לעבודה המקורית ורבת ההשפעה של קבוצות מחקר חלוציות [37, 46, 47], בשנות ה-1990 היה ברור כי פעילות גופנית והרכב צריכת מאקרו-נוטריינטים מקיימים אינטראקציה סינרגיסטית בכדי לספק אפקט אנאבולי כולל גדול בהרבה מאכילה או פעילות גופנית בלבד. בהעדר אכילה, מאזן החלבון נשאר שלילי בתגובה להתקף חריף של אימוני התנגדות [48]. טיפטון ועמיתיו [49] היו אחת הקבוצות הראשונות שהמחישו כי אכילה חריפה של חומצות אמינו מגדילה באופן משמעותי את שיעורי סינתזת חלבוני השריר (MPS). מאוחר יותר, בורד ועמיתיו [50] הצביעו על כך שהשילוב של אימוני התנגדות חריפים ומתישים, מגביר את ההיענות האנאבולית של השריר לאספקת חלבון מי גבינה עד 24 שעות לאחר האימון. בנוסף לרגישות האנאבולית הגבוהה הנובעת משילוב של אימוני התנגדות וחלבון/חומצות אמינו, החשיבות של EAAs ביחס לצמיחת חלבון השריר הובהרה גם היא. טיפטון ועמיתיו [51] ציינו לראשונה כי חומצות אמינו לא חיוניות לא היו דרושות בכדי לעורר MPS. לאחר מכן, מסקנות אלה נתמכו על ידי בורשהיים [52] ווולפי [53]. המחקר של בורשהיים תיעד גם תוצאה של מינון-תגובה המאופיינת בכמעט הכפלה של מאזן החלבון הכולל בתגובה למינון של 3 עד 6 גרם של EAA [52]. בהתבסס על עבודה זו, טיפטון ועמיתיו [54] דיווחו כי EAAs  (במינון של 9 – 15 גרם) לפני ואחרי אימוני התנגדות קידמו צבירת חלבון כוללת גבוהה יותר, לא רק ב-3 או 4 השעות שלאחר הפעילות, אלא גם על פני תקופה של 24 שעות [55]. ממצאים אלה יצרו את המושג התיאורטי של תזמון החלבונים לאימוני התנגדות, שהועבר מאז לא רק לפעילויות קצרות טווח אחרות, אלא גם לענפי ספורט המבוססים על סיבולת [57] ולהשלכות ביצועים עוקבות [58]. הצריכה האסטרטגית של חומרים מזינים, כלומר חלבון או צורות שונות של חומצות אמינו, בשעות שלפני האימון ובמהלכו (למשל, תזונה של לפני-אימון) הוכחה כממקסמת את תיקון השריר ומייעלת את הסתגלויות הקשורות לכוח ולהיפטרופיה [59, 60]. בעוד שמחקרים מוקדמים דיווחו על השפעות חיוביות מצריכת חומצות אמינו [37, 46, 61], ברור כעת שתוספי חלבון שלמים כגון ביצים, חלבון מי גבינה (whey), קזאין, בשר בקר, סויה ואפילו חלב מלא יכולים לעורר תגובה אנאבולית שיכולה להיות שווה או גדולה יותר בהשוואה לחומצות אמינו חופשיות, בהנחה שצורכים כמויות שוות של חומצות האמינו החיוניות (EAAs) (62 - 64).

לדוגמה, חלבון מי גבינה (whey) שנצרך בסמוך לאימוני התנגדות, מקדם אקטיבציה גבוהה יותר (זרחון/פוספורוליזציה) של mTOR (חלבון איתות עיקרי הנמצא בתאי השריר (myocytes) המקושר לסינתזה של חלבון בשריר) וחלבוני האיתות לתרגום mRNA במורד הזרם ממנו (כלומר, p70s6 kinase ו-eIF4BP), שמציעים עוד כי צריכה מתוזמנת של חלבון עשויה לעודד לטובה היפרטרופיה בשרירים [21, 62]. יתר על כן, נמצא כי איתות mTOR מוגבר תואם לעלייה גדולה משמעותית בהיפרטרופיה לאחר 10 שבועות של אימון [65]. עם זאת, ההבדלים ההיפרטרופיים בין צריכת החלבון לבין פלסבו נטול-קלוריות נראים כמגיעים לפלאטו עד השבוע ה-21, למרות ההפעלה המוגברת הנמשכת של מסלול איתות מולקולרי זה כתוצאה מתיסוף. תוצאות של קבוצות מחקר אחרות [56 - 58, 66] מראות שתזמון החלבון בסמוך לאימונים אירוביים ואינרוביים (± 2 h) נראה כמספק הפעלה גדולה יותר של מסלולי האיתות המולקולריים המווסתים את סינתזת החלבון בתאי השריר ובמיטוכונדריה כמו גם סינתזת גליקוגן.

יש דיווחים מרובים כי צריכת חלבון מייד לאחר אימוני התנגדות היא דרך יעילה לקדם בצורה חריפה מאזן חלבון שריר חיובי [31, 55, 67], אשר אם חוזר על עצמו לאורך זמן צריך להתרגם לעלייה נטו או היפרטרופיה של השרירים [68]. פנינגס ועמיתיו [69] דיווחו על עלייה הן במשלוח והן באינטגרציה של חלבונים תזונתיים לשרירי השלד של אנשים צעירים ומבוגרים, כאשר חלבון נצרך זמן קצר לאחר השלמת האימונים. ממצאים אלה ואחרים מוסיפים לבסיס התיאורטי לצריכת חלבון שלאחר אימון בסמוך לאחר האימון, שכן שיעורי ה-MPS שלאחר האימון מגיעים לשיא בתוך שלוש שעות ונשארים מוגבהים ל-24 - 72 שעות נוספות [50, 70]. מסגרת זמן מורחבת זו מספקת גם רציונאל הן לצריכה מיידית והן מתמשכת (כלומר, מדי 3 - 4 שעות) בכדי להביא להשפעה אופטימאלית. שיקולי תזמון אלה תופסים גם את שיא העלייה בחלבוני האיתות אשר נמצאו כמרכזיים בהגדלת שפעול התרגום של חלבוני שריר, אשר על פי רוב נראה כמגיע לשיא בין 30 ל-60 דקות לאחר האימון [71]. לבסוף, בעוד שכמה חקירות הראו כי עלייה מהירה של חומצות אמינו (aminoacidemia) ממנת חלבון מיד לאחר או סביב גירוי אימוני מגרה הסתגלות מוגברת לאימוני התנגדות [72, 73], חקירות אחרות אשר בחנו ספורטאי כוח/כוח מתפרץ תחרותיים דיווחו שלא מצאו שום יתרון בתיסוף לפני/אחרי בהשוואה להאכילה דומה בשעות הבוקר והערב [74]. עם זאת, הבדלים אלה עשויים להיות קשורים לסוג החלבון ששימש במחקרים. המחקרים אשר הראו השפעות חיוביות לתזמון החלבון השתמשו בחלבוני חלב, בעוד שהמחקר האחרון השתמש בתוסף חלבון המבוסס על קולגן.

בעוד שמחקרים רבים התמקדו בצריכת חלבון לאחר האימון, מחקרים אחרים הראו כי צריכת חלבון לפני פעילות גופנית ואפילו במהלך הפעילות עשוי גם היא לתמוך בשינויים חיוביים ב-MPS ובפירוק חלבון שריר [14, 54, 75 - 78]. בתחילה, טיפטון ועמיתיו [54] השוו ישירות את צריכת תערובת פחמימות (35 גרם) ו-EAA (6 גרם) מייד לפני ומיד לאחר פעילות על שינויים ב-MPS. הם דיווחו כי צריכה טרם הפעילות קידמה שיעור גבוה יותר של MPS, תוך כדי הדגמה כי צריכת חומרים מזינים לפני האימון הגדילה את שליחת החומרים המזינים במידה גבוהה משמעותית מאשר צריכה בזמנים אחרים (מייד או שעה אחת לאחר הפעילות הגופנית). תוצאות אלו אותגרו מאוחר יותר על ידי פוג'יטה בשנת 2009, כאשר השתמש בעיצוב מחקר זהה עם גישה שונה לשילוב סמנים, והסיק שאין הבדל בין צריכה לפני או לאחר אימון [75]. מחקר מאוחר יותר של טיפטון [79] מצא ששיעורים גבוהים של MPS הושגו גם כאשר צורכים 20 גרם של איסולט חלבון מי גבינה מיד לפני או מיד לאחר פעילות התנגדות.

בשלב זה, השאלה האם תזמון מסוים של צריכת חלבון מעניק יתרון ייחודי על פני נקודות זמן אחרות לאורך מחזור של 24 השעות ביממה בכדי לשפר את הכוח וההיפרטרופיה עדיין לא נחקרה כראוי. עד כה, למרות שכמות ניכרת של ספרות דנה במושג זה [60, 80], מספר מצומצם של מחקרי אימונים העריכו האם צריכת חלבון מייד לפני ואחרי פעילות גופנית מספקת יתרונות ייחודיים בהשוואה לנקודות זמן אחרות [72, 73, 81]. כל מחקר נבדל באוכלוסייה, בתוכנית האימונים, בסביבה ובתזונה, כאשר כל אחד מהם דיווח על תוצאה שונה. מה שמתברר הוא שאוכלוסיית המחקר, הרגלי התזונה, פרוטוקולי המינון בימי האימונים ובימים ללא אימונים, צריכת האנרגיה והמאקרונוטריאנטים, כמו גם התקפי התרגול או תוכנית האימונים עצמם צריכים להישקל בזהירות לצד התוצאות. בפרט, הכמות היומית של צריכת החלבון נראית כפועלת כשיקול מפתח, שכן נראה שהתועלות של תזמון החלבונים ביחס לתקופה שסביב האימון נראים כפוחתים עבור אנשים שכבר נוטלים כמויות הולמות של חלבון (למשל ≥ 1.6 גרם לק"ג ליום). ניתן לראות אבחנה זו כאשר משווים את התוצאות הראשוניות של קריב [72], הופמן [74] וממש לאחרונה עם שואנפלד [82]; עם זאת, יש לקחת בחשבון כי המשתתפים במחקר של הופמן עשויים היו להיות היפו-קלוריים מאחר שהם דיווחו על צריכה של כ-30 קק"ל לק"ג בכל הקבוצות לרוחב המחקר כולו. סקירת ספרות על ידי אראגון ושואנפלד [83] קבעה כי בעוד שקיימות ראיות משכנעות המראות כי השריר רגיש לצריכת חלבון לאחר אימון, הרגישות המוגברת לחלבון יכולה להיות בשיאה בחמש עד שש השעות שלאחר האימון. לכן, חשיבות התזמון עשויה להיות תלויה במידה רבה בתזמון הארוחה שלפני האימון, גודל והרכב ארוחה זו, והכמות היומית הכוללת של חלבון בתזונה. במובן זה, ארוחה לפני האימון תספק חומצות אמינו במהלך האימון ולאחריו, ולכן סביר להניח שיש פחות צורך בצריכה מיידית של חלבון לאחר האימון אם הארוחה שלפני האימון נצרכת פחות מחמש שעות לפני ההשלמה הצפויה של האימון. מטא-אנליזה של שואנפלד ועמיתיו [84] מצאה כי צריכת חלבון במהלך השעה שלאחר אימון התנגדות הייתה השפעה קטנה אך משמעותית על הגדלת ההיפרטרופיה בהשוואה לעיכוב הצריכה בלפחות שעתיים. עם זאת, תת-ניתוח של תוצאות אלה חשף שהאפקט כמעט ונעלם לאחר שליטה בצריכת החלבון הכוללת, מה שמראה כי ההשפעות החיוביות היו תוצאה של צריכת חלבון לא שווה בין קבוצת הניסוי וקבוצת הביקורת (~1.7 גרם לק"ג לעומת 1.3 גרם לק"ג , בהתאמה) בניגוד להיבטי זמן האכילה. החוקרים הגיעו למסקנה כי צריכת החלבון הכוללת היא המנבאת החזקה ביותר להיפרטרופיה של השרירים, וכי תזמון החלבונים משפיע על ההיפרטרופיה במידה פחותה. עם זאת, המסקנות ממטא-אנליזה זו עשויות להיות מוטלות בספק משום שמרבית המחקרים שנבדקו לא היו מחקרים על תזמון חלבון, אלא מחקרים על תוספי חלבון. במובן זה, המטא-אנליזה מספקת הוכחה לכך שתוספת חלבון (כלומר, צריכת חלבון יומיומית גדולה יותר) עשויה בהחלט להשפיע על האפקטים האנאבוליים. בעוד שנשאר רציונל חזק התומך בתפיסה כי השעות שלפני או אחרי אימוני ההתנגדות מייצגות את הזמן המתאים לספק חומרים מזינים מרכזיים שיניעו את הצטברות המסה נטולת שומן ואולי גם הסתגלויות חיוביות אחרות, רוב הספרות הקיימת מציעה כי גורמים נוספים עשויים לפעול במידה דומה, אשר בסופו של דבר משפיעים על ההסתגלויות שנצפו. במובן זה, משתנה מפתח שיש להתחשב בו הוא הצורך המוחלט באנרגיה וחלבון הדרוש כדי להכין את הגוף בצורה טובה לצבירת מסה נטולת שומן.

סקירה של בוס ודיקסון [84] סיכמה בצורה ביקורתית את הספרות הזמינה על תוספת חלבון במהלך פעילות התנגדות ושיער כי ייתכן שיהיה צורך להגדיל את צריכת חלבון בעד 59% מעל רמות הבסיס בכדי שיתרחשו שינויים משמעותיים במסה ללא שומן. לבסוף, יש לציין כי עבור ספורטאים רבים, אכילת ארוחה המכילה חלבון לאחר האימון או לפניו מייצגת הזדמנות אכילה מעוטת חסרונות, שכן אין תועלת מאי צריכת חלבון לפני ו/או לאחר האימון. במילים אחרות, אי צריכת מזונות/תוספים המכילים חלבון לאחר פעילות גופנית היא אסטרטגיה שאינה מספקת תועלת כלשהי. לכן, ההמלצה המעשית ביותר היא שהספורטאים יצרכו ארוחה במהלך התקופה שלאחר האימון (או לפני האימון), שכן היא יכולה או לעזור או להשפיע באופן נייטרלי.

בנחקרים צעירים, נראה כי הצריכה של 20 - 30 גרם של כל חלבון בעל ערך ביולוגי גבוה לפני או אחרי אימוני התנגדות מספיקה כדי לעורר MPS מקסימלי [21, 64]. לאחרונה, מקנוטון ועמיתיו דיווחו כי 40 גרם של חלבון מי גבינה שנצרכו הגדילו באופן משמעותי את תגובות ה-MPS בהשוואה לצריכה של 20 גרם לאחר התקף חריף של פעילות גופנית של כלל הגוף, וכי מינון החלבונים המוחלט עשויה להתאים יותר כשיקול חשוב בהשוואה למתן מינון חלבון מנורמל למסה הרזה. חומצות אמינו חיוניות חופשיות, סויה, חלב, חלבון מי גבינה (whey), קזאינט (caseinate), והידרוליזטים (hydrolysates) אחרים של חלבון מסוגלים כולם לחולל MPS [86]. עם זאת, גירוי מקסימלי של MPS, אשר גורם לצבירת חלבון שריר גבוהה יותר, הוא התוצאה של הכמות הכוללת של EAA במחזור, כמו גם הדפוס והמופע של אמינוסידמיה (aminoacidemia) אשר מווסתת את תגובת ה-MPS [86]. מחקרים שנעשו לאחרונה מראים כי חלבון מי גבינה מספק יתרון מובהק על פני מקורות חלבון אחרים, כולל סויה (שנחשב לעוד מקור לחלבון עם ספיגה  מהירה) וקזאין (מקור לחלבון איטי יותר) לגירוי חריף לMPS [86, 87]. חשוב לציין, מחקר אלגנטי של ווסט וחוקרים [87] ביקש להתאים את אספקת ה-EAAs בדפוסי האכלה אשר משכפלים את הדרך בה מי גבינה וקזאין מתעכלים. החוקרים דיווחו כי מינון של 25 גרם חלבון מי גבינה קידם אמינוסידמיה מהירה שיפר עוד את MPS והאיתותים האנאבוליים בהשוואה למינון זהה של חלבון מי גבינה כאשר ניתן בעשר מנות נפרדות של 2.5 גרם המיועדות לשכפל את ההתנהגות של חלבון המתעכל לאט יותר. חשובים לשקול את היתרונות של חלבון מי גבינה, במיוחד כאשר כל שלושת המקורות מדורגים דומה בהערכות של איכות החלבון [88]. בנוסף לסויה, מקורות צמחיים אחרים (למשל, אפונה, אורז, קנביס, וכו') זכו לתשומת לב כמקורות חלבון פוטנציאליים לשיקול. למרבה הצער, מחקר אשר בוחן את היכולת של מקורות חלבון אלה לווסת את ביצועי האימונים ואת ההסתגלות לאימונים מוגבל בשלב זה. מחקר אחד שנערך על ידי ג'וי וחוקרים [89] השווה את ההשפעה של תוספת מינון גבוה (48 גרם ליום) של חלבון מי גבינה או אורז בנבדקים מאומני התנגדות במהלך 8 שבועות של תכנית אימוני התנגדות. החוקרים הגיעו למסקנה כי העלייה בכוח, עובי השרירים והרכב הגוף היו דומים בין שתי קבוצות החלבון, דבר המצביע על כך שחלבון אורז עשוי להיות חלופה מתאימה לחלבון מי גבינה בקידום ההסתגלויות לאימוני התנגדות. יתר על כן, הבדלים בקינטיקה של הספיגה, וההשפעה הנובעת מכך על המטבוליזם של חלבון השריר נראית כנמשכת מעבר לזאת של ההידרוליזה ופרופילי חומצות האמינו [69, 86, 90 - 92]. לדוגמה, בניגוד לסויה, יותר מה-EAAs מחלבון מי גבינה (הידרוליזטים ואיזולטים) שורדים את הספיגה במעי והמסע לפריפריה בכדי לחולל שיפור כולל גבוה יותר בשריר [86]. חלבון מי גבינה (הידרוליזטים ואיזולטים) נראה כנחקר ביותר לתיסוף לפני ואחרי פעילות גופנית, אולי בגלל התוכן ה-EAA והלאוצין הגבוה שלו [93, 94], המסיסות, וקינטיקת העיכול האופטימלית [69]. מאפיינים אלה מניבים ריכוז גבוה של חומצות אמינו בדם (אמינוסידמיה) [69, 87] המאפשר הפעלה גדולה יותר של MPS וצבירת חלבון שריר כוללת, בהשוואה ישירה לחלבונים אחרים [50, 69, 91]. נראה כי תוספת של קריאטין לתוספי חלבון מי גבינה מגדילה עוד יותר את ההסתגלויות האלה [27, 72, 95]; עם זאת, אסטרטגיית התזמון האופטימלית עבור שילוב זה לא ברורה.

לתזמון של ארוחות עשירות בחלבונים הנצרכות לאורך כל היום יש פוטנציאל להשפיע על ההסתגלויות לפעילות גופנית. בעזרת שיטות דומות, מחקרים נוספים לאורך העשורים האחרונים [53, 62, 87, 91, 96 - 100] ביססו את הדברים הבאים:

·         ה-MPS גדל בכ-30 - 100% בתגובה לארוחה המכילה חלבון בכדי לקדם מאזן כולל חיובי של חלבון, והגורם התורם העיקרי לתגובה זו הוא תכולת חומצות האמינו החיוניות.

·         התגובה האנאבולית לאכילה בולטת אך זמנית. במהלך השלב שלאחר הארוחה (1 - 4 שעות לאחר הארוחה) ה-MPS גבוה, וכתוצאה מכך יש מאזן חלבון שריר חיובי. לעומת זאת, שיעורי ה-MPS נמוכים במצב צום ומאזן חלבון השריר שלילי. הצטברות חלבון מתרחשת רק במצב של אכילה. הריכוז של EAA בדם (פלזמה) מסדיר את שיעורי סינתזת החלבון בשרירים במנוחה ואחרי פעילות. המחקר העדכני ביותר קבע שתיסוף חלבון+פחמימות לאחר אימון סיבולת מאומץ מגרה MPS של חלבוני התכווצות באמצעות מסלולי איתות דומים לאלו של אימוני התנגדות [56, 57]. והכי חשוב, וכפי שנאמר בתחילת סעיף זה, השריר נראה "מרוגש" לצריכת חלבון לפחות למשך 24 שעות לאחר האימונים [50]. כלומר, הצריכה של ארוחה המכילה חלבון עד 24 שעות לאחר התקף אימוני התנגדות יחיד גורמת לגירוי נטו גבוה יותר ל-MPS וצבירת חלבון מאשר אותה ארוחה שתצרך לאחר 24 שעות של חוסר פעילות [50].

·         האפקט של אינסולין על MPS תלוי ביכולתו להגדיל את זמינות חומצות האמינו, אשר אינו מתרחש כאשר האינסולין עולה באופן סיסטמתי (למשל, בעקבות אכילה) [101]. בפרט, השפעת האינסולין על מאזן החלבון נטו נראית כפועלת בצורה החזקה ביותר באופן אנטי-קטבולי על השריר [102]. עם זאת, ההשפעות מתווכות האינסולין המסייעות להפחית את פירוק חלבון השריר מגיעות לשיא ברמות נמוכות עד בינוניות של אינסולין (~15 - 30 μIU/mL) [103, 104] הניתנות להשגה על ידי צריכה של מנה של 45 גרם איסולט חלבון מי גבינה בלבד [105]. יחד, נראה כי תוצאות אלה מצביעות על כך שלאחר שתיסוף פחמימות לאחר האימון מספק תרומה קטנה מאוד מנקודת מבט של פיתוח השרירים בהינתן שצורכים מספיק חלבון. לדוגמא, סטייפלס ועמיתיו [106] השוו את ההשפעה של שילוב פחמימות + חלבון על שיעורי MPS ודיווחו שלא הייתה עליה נוספת ב-MPS מעבר למה שנראה עם צריכת חלבון בלבד. חשוב לציין, כי תוצאות אלה אינן צריכות להתפרש כאומרות כי מתן פחמימות אינו מציע אפקט פוטנציאלי לספורטאים העוסקים בנפחים בינוניים עד גבוהים של אימון, אלא כי היתרונות שמקורם בצריכת פחמימות מופיעים נראים כמשפיעים באופן חיובי יותר על ההיבטים של התאוששות רמות הגליקוגן בשרירים ופחות על המרצת צבירת חלבון שריר.

צריכת חלבון לפני השינה

אכילה לפני השינה היא נושא שנוי במחלוקת מזה זמן רב [107 - 109]. עם זאת, שיקולים מתודולוגיים במחקרים המקוריים כגון האוכלוסייה שהשתתפה, זמני האכילה וגודל הארוחה לפני השינה הכניסו גורמים מתערבים שפגעו ביכולת להציע מסקנות מוצקות לגבי תועלות או חסרונות. מחקרים חדשים שעשו שימוש במשקאות עתירי חלבון 30 דקות לפני השינה ושעתיים לאחר הארוחה האחרונה (ארוחת הערב) מצאו שצריכת/עיכול חלבון לפני השינה מועילה ל-MPS, התאוששות השרירים והמטבוליזם הכללי הן במחקרים אקוטיים והן ארוכי טווח [110, 111]. תוצאות ממספר מחקרים העלו כי 30 - 40 גרם של חלבון קזאין שנבלעו 30 דקות לפני השינה [112] או באמצעות צינור אפי-קיבתי (זונדה) [113] העלו את ה-MPS הלילי הן בגברים צעירים והן בזקנים, בהתאמה. באופן דומה, 30 גרם חלבון מי גבינה, 30 גרם של חלבון קזאין ו-33 גרם פחמימות שנצרכו 30 דקות לפני השינה, הביאו לקצב מטבולי במנוחה גבוה יותר אצל גברים צעירים ובכושר בהשוואה לפלסבו שאינו קלורי [114]. באופן דומה, אם כי ללא מובהקות סטטיסטית, נמצאה עליה בקצב המטבולי במנוחה בבוקר אצל נשים צעירות שמנות או סובלות מהשמנת יתר חולנית [115]. באופן מעניין, מדזימה ועמיתיו [114] דיווחו כי רכיב הנשימה של הנבדקים שנמדד במהלך הבוקר לאחר צריכת מזון לפני השינה היה ללא שינוי רק עבור קבוצות הפלצבו והקזאין, בעוד שהן הפחמימות והן חלבון מי גבינה הגבירו אותו בהשוואה לפלצבו. מכאן ניתן להסיק כי חלבון קזאין הנצרך לפני השינה משמר את הליפוליזה (פירוק השומן) וחמצון השומן לאורך הלילה. ממצא זה נתמך עוד על ידי קינזי ועמיתיו [116] תוך שימוש בטכניקה של מיקרו-דיאליזה (microdialysis) בכדי למדוד את ריכוזי הגליצרול החוץ תאי (interstitial glycerol) לאורך הלילה ברקמת השומן התת עורית, ודיווחו על חמצון שומן גדול יותר לאחר צריכה של 30 גרם קזאין לעומת פלסבו נטול קלוריות תואם במרקם ובטעם  אצל גברים שמנים מאוד. בדומה למדזינה [114], קינזי ועמיתיו [116] הגיעו למסקנה כי קזאין לפני השינה לא הכהה את הליפוליזה או חמצון השומן לאורך הלילה. מעניין לציין, כי הצריכה לפני השינה של חלבון ופחמימת הביאה לעלייה בריכוז האינסולין למחרת בבוקר והפחתה ברעב בקרב אוכלוסיה בעלת משקל עודף זו. ראוי לציין, כי פעילות גופנית מתקנת לחלוטין כל העלייה באינסולין כאשר אוכלים בלילה לפני השינה [117], בעוד שהשילוב של חלבון לפני השינה ופעילות גופנית הוכח כמפחית לחץ דם וקשיות עורקים אצל נשים צעירות שמנות מאוד עם קדם יתר לחץ דם ויתר לחץ דם [118]. בספורטאים, צריכת שוקו בערב הוכיחה גם היא כמשפיעה על המטבוליזם של הפחמימות בבוקר, אך לא על ביצועי הריצה [108]. בנוסף, הנתונים תומכים בכך שאימונים המבוצעים בערב מגבירים את תגובת ה-MPS בלילה אצל גברים צעירים וזקנים [119 - 121].

עד כה, רק מחקרים בודדים על צריכת חלבון בלילה נמשכו יותר מארבעה שבועות . סניידרס ועמיתיו [122]  הקצו באופן אקראי גברים צעירים (גיל ממוצע של 22 שנים) לצרוך תוספת עתיר חלבון (27.5 גרם חלבון קזאין, 15 גרם פחמימות ו-0.1 גרם שומן) או פלצבו לא-קלורי כל לילה לפני השינה תוך כדי שהם משלימים תוכנית אימון פרוגרסיבית בת 12 שבועות (3 פעמים בשבוע). הקבוצה אשר קיבלה את התרכובת עתירת החלבון בכל לילה לפני השינה, הגדילה יותר את מסת השרירים ואת הכוח במהלך המחקר בן 12 השבועות. יש לציין כי המחקר לא כלל איזון חנקן וקבוצת החלבון קיבלה כ-1.9 גרם לק"ג ליום לעומת 1.3 גרם לק"ג ליום בקבוצת הפלצבו. לאחרונה, במחקר שבו צריכת החלבון הייתה שווה, אנטוניו ועמיתיו [123] חקרו גברים בריאים צעירים בעזרת תיסוף חלבון קזאין (54 גרם) במשך 8 שבועות או בבוקר (בכל עת לפני השעה 12) או בערב (90 דקות או פחות לפני השינה). הם בדקו את ההשפעות על הרכב הגוף ועל הביצועים [123]. כל הנבדקים שמרו על תוכנית האימונים הרגילה שלהם. החוקרים דיווחו שלא היו הבדלים בהרכב הגוף או בביצועים בין קבוצות הבוקר והערב. עם זאת, ראוי לציין כי למרות שההבדל לא היה מובהק סטטיסטית, קבוצת חלבון הבוקר העלתה 0.4 ק"ג של מסה ללא שומן ואילו קבוצת חלבון הערב הוסיפה 1.2 ק"ג של מסת ללא שומן, למרות שהתזונה הרגילה של הנבדקים המאומנים במחקר זה כללה צריכה של 1.7 עד 1.9 גרם לק"ג ליום של חלבון. למרות שממצא זה לא היה מובהק סטטיסטית, הוא תומך בנתונים של בורק ועמיתיו [81] אשר הצביע על כך כי חלבון מבוסס קזאין אשר נצרך בבוקר (10 בבוקר) ובערב (22:30) הועיל יותר להגדלת המסה ללא שומן בהשוואה לצריכת תוספת החלבון בבוקר (10 בבוקר) ואחר הצהריים (~15:50). יש לציין כי הנבדקים במחקר של בורק ועמיתיו היו מאומני התנגדות. מחקר אפידמיולוגי רטרוספקטיבי על ידי בוקנר ועמיתיו [124] על נתוני NHANES (1999 - 2002), הראה כי משתתפים שצרכו 20, 25 או 30 גרם של חלבון בערב היו בעלי יותר מסה רזה יותר בהשוואה לנבדקים שצרכו חלבון בשעות אחר הצהריים. לכן, נראה כי צריכת חלבון בערב לפני השינה עשויה להיות הזדמנות זמן לנצל שאינו מנוצל היטב לאכילה של חלבון שיכול לשפר את הרכב הגוף ואת הביצועים.

צריכת חלבון ותזמון הארוחה

בנוסף להערכות ישירות של צריכת חומרים מזינים מתוזמנת, מחקרים אחרים בחנו שאלות המתמקדות בתבנית של אכילת ארוחות מסוימות המכילות חלבונים. פדון ג'ונס ועמיתיו [97] דיווחו על קורלציה בין גירוי חריף ל-MPS באמצעות צריכת חלבון ושינויים כרוניים במסת שריר. במחקר זה, המשתתפים קיבלו תוסף EAA שלוש פעמים ביום למשך 28 ימים. תוצאות המחקר הראו כי הגירוי החריף ל-MPS שסופק על ידי התוסף ביום ה-1 הביא לעלייה נטו של ~7.5 גרם שריר במהלך 24 שעות [97]. כאשר בוצעה אקסטרפולציה לאורך המחקר הכולל  בן 28 הימים, השינוי הצפוי במסת שריר התאים לשינוי הממשי של מסת השריר (~ 210 גרם) שנמדד על-ידי ספיגה של אנרגיית קרני רנטגן בשני תדרים (DEXA) [97]. בעוד שממצאים אלה חשובים, חשוב להדגיש כי מחקר זה כלל מודל מנוחה במיטה ללא גירוי אימוני חריף, בעוד שעבודה אחרת של מיטצ'ל ועמיתיו [125] דיווחה על חוסר קורלציה בין מדדים ל-MPS חריף לבין הצטברות של מסת שריר השלד.

באופן מעניין, תיסוף עם 15 גרם של EAAs ו-30 גרם של פחמימות גרר אפקט אנאבולי גדול יותר (עלייה במאזן הפנילאלאנין נטו) מאשר צריכה של ארוחה בעלת מאקרונוטריאנטים מעורבים, למרות ששתי ההתערבויות הכילו מנה דומה של EAAs [96]. והכי חשוב, צריכת התו|
סף לא הפריעה לתגובה האנאבולית הרגילה לארוחה שנאכלה שלוש שעות מאוחר יותר [96]. מהתוצאות של מחקרים אלה עולה כי תזמון תוספת חלבון בין "שלוש הארוחות הרגילות ביום" עשויה לספק השפעה נוספת על הצטברות החלבון נטו עקב גירוי תכופים יותר של MPS. ארטה ועמיתיו [126] היו הראשונים שבחנו את התגובה האנאבולית בשרירי השלד האנושיים לאסטרטגיות אכילת חלבון שונות ביום שלאחר התקף אימוני התנגדות. החוקרים השוו את התגובות האנאבוליות בתגובה לשלושה דפוסי צריכה שונים (סה"כ 80 גרם של חלבון) במהלך תקופה של 12 שעות התאוששות לאחר פעילות גופנית. תוך שימוש באוכלוסיה של גברים בוגרים צעירים, אסטרטגיות האכילה של החלבון היו מורכבות פולסים קטנים (8 × 10 גרם), בינוניים (4 × 20 גרם), או גדולים (2 × 40 גרם) של חלבון מי גבינה על פני חלון המדידה של 12 שעות. תוצאות המחקר הראו כי מינון הביניים (4 × 20 גרם) היה היעיל ביותר לגירוי MPS לחלון הניסוי של 12 שעות. באופן ספציפי, שיעורי הסינתזה של חלבון מיופיברילרי הגיעו לאופטימום לאורך כל יום ההתאוששות, על ידי צריכת 20 גרם חלבון כל שלוש שעות בהשוואה למנות צריכת חלבון גדולות יותר (2 × 40 גרם) לעיתים רחוקות יותר, או קטנות (8 × 10 גרם) לעיתים קרובות יותר [67]. בעבר, ההשפעה של אסטרטגיות צריכת חלבון שונות על ה-MPS של שרירי השלד במהלך יום שלם לא הייתה ידועה. מחקר זה סיפק מידע חדש המציג כי MPS ניתן לאיפנון על ידי עיתוי ופיזור של צריכת החלבון על פני 12 השעות לאחר התקף יחיד של אימונים התנגדות. עם זאת, יש לציין כי מינון של 80 גרם חלבון על פני תקופה של 12 שעות הוא נמוך למדי.

השלב הלוגי הבא לחוקרים הוא להרחיב את הממצאים האלה למחקרי אורך על אימונים כדי לראות אם דפוסים אלה יכולים להשפיע באופן משמעותי על ההסתגלויות לאימוני התנגדות . ואכן, מחקרים שפורסמו על ידי ארנאל [127] ו טינסלי [128] ניסו כולם במידה מסוימת לבחון את ההשפעה של התאמת דפוס צריכת החלבון לאורך היום בשילוב עם צורות שונות של פעילות גופנית. התוצאות הקולקטיביות ממחקרים אלה מעורבות. לכן, מחקרים עתידיים במבוגרים צעירים צריכים להיות מתוכננים להשוות את ההשפעה של דפוסי צריכת חלבון יומית מאוזנים לעומת דפוסים מוטים על גירוי ה-MPS (בתנאי מנוחה ולאחר פעילות גופנית) ושינויים מושרי פעילות גופנית במסת השריר, תוך לקיחה בחשבון של המינון האופטימלי שבוסס של חלבון הכלול במנה אחת למבוגרים צעירים. ללא עוד ראיות חד משמעיות על פני מספר שבועות, הפתרון הפרגמטי הוא להמליץ ​​על צריכה של לפחות 20 - 25 גרם חלבון (0.25 גרם לק"ג לארוחה) בכל ארוחה עיקרית, עם לא יותר מ-3 - 4 שעות בין הארוחות [126].

נקודות עיקריות

·         בהעדר אכילה ובתגובה לאימוני התנגדות, מאזן חלבון השריר נשאר שלילי

·         שרירי השלד נשארים רגישים להשפעות החלבון וחומצות האמינו למשך עד 24 שעות לאחר השלמת אימוני התנגדות.

·         מנת חלבון של 20 - 40 גרם חלבון (10 - 12 גרם חומצות אמינו חיוניות, 1 - 3 גרם של לאוצין) מגרות MPS, אשר יכול לעזור לקדם מאזן חנקן חיובי.

·         EAAs חיוניות וקריטיות להשגת שיעורי MPS מקסימליים מה שהופך מקורות חלבון איכותיים ועשירים ב-EAA וב-leucine למקורות המועדפים לחלבון.

·         מחקרים הראו כי אכילה לפני אימון של חומצות אמינו בשילוב עם פחמימות יכולה להביא לשיעורי MPS מקסימליים, אך צריכה של חלבון וחומצות אמינו בתזמון זה לא תועדה בבירור כמשפרת את ביצועי הפעילות.

·         צריכה של פחמימות + חלבון או EAAs במהלך פעילות סיבולת או התנגדות יכולה לעזור לשמור על פרופיל הורמונלי אנאבולי מועדף, למזער נזקים לשרירים, לקדם עלייה בשטח החתך של השרירים, ולהגדיל את הזמן לתשישות במהלך ריצה או רכיבה ממושכות.

·         מתן חלבון לאחר אימון בשילוב עם צריכת פחמימות תת-אופטימלית (<1.2 גרם לק"ג ליום) יכול לשפר את שיקום הגליקוגן בשרירים, ועשוי לסייע בהפחתת הסמנים לנזקים לשרירים.

·         הצריכה הכוללת של חלבון וקלוריות נראים כשיקול החשוב ביותר כאשר המטרה היא קידום ההסתגלות החיובית לאימוני התנגדות, וההשפעה של אסטרטגיות התזמון (מיד לפני או מיד לאחרי מכן) בכדי להגביר את ההסתגלויות הללו באוכלוסיות לא אתלטיות נראה מזערית.

צריכה מומלצת

חלבון מספק את אבני הבניין של כל הרקמות באמצעות חומצות האמינו המרכיבות אותן. ספורטאים צורכים חלבון תזונתי כדי לתקן ולבנות מחדש את שרירי השלד ואת רקמת החיבור בעקבות התקפי אימון אינטנסיביים או תחרויות. במהלך שנות השמונים ותחילת שנות התשעים טרנופולסקי [129], פיליפס [130], ולמון [131] הראו לראשונה שצרכי החלבון הכוללים של ספורטאים היו גבוהים ב-50 עד 175% בהשוואה לקבוצת בקרה יושבנית. דו"ח משנת 2004 של פיליפס [132] סיכם את הממצאים סביב דרישות החלבון בספורטאים מאומני התנגדות. באמצעות גישה רגרסיבית, הוא הגיע למסקנה כי יש להמליץ על צריכת חלבון של 1.2 גרם חלבון לכל ק"ג משקל גוף ליום, וכאשר הוצג גבול העליון של רווח סמך של 95% הכמות התקרבה ל-1.33 גרם לק"ג ליום. שיקול מרכזי לגבי ערכים מומלצים אלה נובע מכך שכל הנתונים שנוצרו הושגו באמצעות טכניקת מאזן חנקן, הידועה בהערכת החסר שלה לדרישות החלבון. מעניין לציין כי שניים מהמחקרים שנכללו במחקר זה רשמו צריכת חלבון של 2.4 ו-2.5 גרם לק"ג ליום, בהתאמה [129, 133]. כל נקודות הנתונים משני מחקרים אלה היו גם בעלות הרמות הגבוהות ביותר של מאזן חנקן חיובי. לספורטאי המבקש להבטיח סביבה אנאבולית, צריכת חלבון יומית גבוהה יותר עשויה להדרש. אתגר נוסף המערער את היכולת למתן המלצות גלובליות ונכונות לכמויות החלבון היומיות הוא גורמים הקשורים לנפח תוכנית האימונים, הגיל, הרכב הגוף והסטאטוס האימוני של הספורטאי; כמו גם צריכת האנרגיה הכוללת בתזונה, במיוחד עבור ספורטאים המעוניינים להוריד שומן ומגבילים קלוריות כדי להשיג מטרה זו [134]. מסיבות אלה, ובשל עלייה בכמות המחקרים שפורסמו בתחומים הקשורים למינון חלבון אופטימלי, העיתוי וההרכב, צרכי החלבון מומלצים בנייר עמדה זה על בסיס ארוחה.

לדוגמה, מור [31] מצא כי סינתזת חלבון שריר ואלבומין הגיעה לאופטימום בכ-20 גרם של חלבון ביצה במנוחה. וויטארד ועמיתיו [135] סיפקו מינון אינקרמנטלי של חלבון מי גבינה (0, 10, 20 ו-40 גרם) יחד עם התקף חריף של פעילות התנגדות והגיעו למסקנה כי מינון חלבון מינימלי של 20 גרם מקדם באופן אופטימלי שיעורי MPS. לבסוף, יאנג ועמיתיו [136] נתנו ל-37 גברים קשישים (גיל ממוצע של 71 שנים) לצרוך מינון אינקרמנטלי של איסולט חלבון מי גבינה (0, 10, 20 ו -40 גרם/מנה) בשילוב עם התקף בודד של פעילות התנגדות של פלג הגוף התחתון והגיעו למסקנה כי מנה של 40 גרם איסולט חלבון מי גבינה דרושה  באוכלוסייה זו כדי למקסם את שיעורי ה-MPS. יתר על כן, בעוד תוצאות מחקרים אלה מספקות אינדיקציות לגבי המינון המוחלטת האופטימלי, פיליפס [134] הגיע למסקנה כי מינון יחסי של 0.25 גרם חלבון לק"ג משקל גוף למנה עשוי לפעול כאספקה ​​אופטימלית של חלבון באיכות גבוהה . לאחר שצריכת המטרה היומית הכוללת של חלבון הושגה, התדירות והדפוס שבו המינונים האופטימליים נצרכים עשויים להיות גורמי מפתח לשינויים בשיעורי סינתזת החלבון הכוללת.

המחקר מלמד כי שיעורי ה-MPS עולים במהירות לרמות שיא בתוך 30 דקות מצריכת החלבון ונשמרים עד שלוש שעות לפני שהם יורדים במהירות לרמות הבסיס של MPS למרות שרמות חומצות האמינו בדם עדיין גבוהות [137]. בשימוש במודל צריכה אוראלי של 48 גרם חלבון מי גבינה אצל גברים בריאים, שיעורי סינתזת החלבון המיופרילארי גדלו פי שלושה בתוך 45 - 90 דקות לפני שירדו באיטיות לשיעורי הבסיס של MPS, כל עוד ריכוז ה-EAAs בפלסמה נשאר גבוה משמעותית [138]. למרות שמודלים אנושיים לא בחנו את הבסיס המכניסטי לתופעת "שרירים מלאים" זו, הוצעה תיאוריית גירעון אנרגטי, אשר מניחה ששיעורי ה-MPS דעכו למרות שריכוזי הפלזמה של חומצות האמינו נותרו גבוהים משום שנוצר חסר יחסי של ATP תאי זמין כדי להניע את תהליך הסינתזה [139]. בעוד שהמחקר במודל אנושי חסר במידה רבה, מחברים אלו הסתמכו על מודל בבעלי חיים ושיקמו את העלייה ב-MPS ע"י צריכה של לאוצין ופחמימות 135 דקות לאחר צריכת הארוחה הראשונה. עקב זאת, הוצע כי אנשים אשר מנסים להגביל את צריכת הקלוריות צריכים לצרוך שלוש עד ארבע ארוחות מלאות הכוללות 20 - 40 גרם חלבון לארוחה. בעוד שההמלצה הזו נובעת בעיקר מהעבודה הראשונית שציינה כי מינון חלבון של 20 - 40 גרם מקדם באופן חיובי שיעורים מוגברים של MPS [31, 135, 136], קים ועמיתיו [140] דיווחו לאחרונה כי מינון של 70 גרם חלבון קידם מאזן נטו חיובי יותר של חלבון בהשוואה למינון של 40 גרם עקב ירידה גדולה יותר בשיעורי פירוק חלבון השריר.

עבור אלה המנסים להגדיל את הצריכה הקלורית שלהם, אנו מציעים לאכול חטיפים קטנים בין הארוחות המורכבים מחלבון מלא ומקור לפחמימות. טענה זו נתמכת על ידי מחקר של פאדון ג'ונס ועמיתיהם [97] שהשתמש במודל מנוחה של 28 יום במיטה. חוקרים אלה השוו שלוש ארוחות של 850 קלוריות של שילוב מאקרונוטריאנטים לשלוש ארוחות של 850 קלוריות בשילוב עם שלושה חטיפי חומצות אמיניות-פחמימות של 180 קלוריות בין הארוחות. התוצאות הראו כי הנבדקים אשר צרכו גם את החטיפים חוו עלייה יחסית של 23% ברכיב סינתזת חלבון השריר ושימור מוצלח של כוח לאורך כל תקופת הניסוי במיטה. בנוסף, דפוס צריכת חלבון של מנות בנות 20 - 25 גרם מדי שלוש שעות בתגובה להתקף יחיד של פעילות התנגדות לפלג גוף תחתון נראית כמקדמת את העלייה הגדולה ביותר בשיעורי MPS וזרחון של חלבוני מפתח תוך שריריים הקשורים להיפרטרופיה בשרירים [126]. בסופו של דבר, בסדרת ניסויים ארסיארו ועמיתיו [116, 141] השתמשו באסטרטגית קציבה של חלבון בחלוקה אחידה של מינון יעיל של חלבון (4 - 6 ארוחות ביום של 20 - 40 גרם לארוחה), במקביל ובשילוב עם פעילות גופנית מרובת רכיבים. באמצעות גישה זו, התוצאות שלהם מדגימות באופן עקבי שינויים חיוביים בהרכב הגוף [116, 142] ותוצאות ביצועים פיזיים הן באוכלוסיות רזות [143, 144] והן באוכלוסיית עם עודף משקל/השמנת יתר חולנית [142, 143, 145]. תוספת פשוטה זו יכולה לספק תועלות לאנשים המעוניינים להגדיל את מסת השריר ולשפר את הרכב הגוף באופן כללי, תוך חתירה לשימור או לשיפור הבריאות והביצועים.

נקודות עיקריות

·         ה-RDA הנוכחי לחלבון הוא 0.8 גרם לק"ג ליום, ויש מספר קווי ראיות המצביעים כי ערך זה אינו מתאים לספורטאים באימונים ואינו נותן מענה לצרכים היומיומיים שלהם

·         בעוד שההמלצות הקודמות הציעו צריכה יומית של 1.2 - 1.3 גרם לק"ג ליום ככמות נאותה, רוב העבודה בוצעה באמצעות טכניקות מאזן חנקן, אשר ידועות בהערכת החסר השיטתית שלהן בהערכת צרכי החלבון

·         הצרכים היומיים ופר מנה הם שילוב של גורמים רבים, כולל נפח הפעילות הגופנית, הגיל, הרכב הגוף, צריכת האנרגיה הכוללת וסטאטוס האימון של הספורטאי.

·         צריכה יומית של 1.4 - 2.0 גרם לק"ג ליום נותנת את הכמות המינימלית המומלצת, בעוד כמויות גדולות יותר עשויות להידרש לאנשים המנסים להגביל את צריכת האנרגיה תוך שמירה על המסה ללא שומן

·         ההמלצות לגבי צריכת החלבון האופטימלית למנה עבור ספורטאים בכדי למקסם MPS מעורבים ותלויות בגיל ובגירויי אימוני ההתנגדות האחרונים. ההמלצות הכלליות הן 0.25 גרם חלבון באיכות גבוהה לכל ק"ג של משקל גוף, או מינון מוחלט של 20 - 40 גרם

·         מינונים גבוהים יותר (~40 גרם) נדרשים ככל הנראה כדי למקסם את תגובת ה-MPS אצל קשישים.

·         כמויות גדולות אף יותר (~ 70 גרם) נראות כדרושות Y כדי לעקב את פירוק חלבון השריר

·         קציבה או פיזור של האכילה במרווחים של כשלוש שעות דווחו באופן עקבי כמקדמים רמות גבוהות ומתמשכות של  MPS ותועלות לביצועים.