QUANTE PROTEINE
OCCORRE CONSUMARE PER COSTRUIRE MUSCOLI?
La domanda in ambito sportivo, probabilmente più ricercata su internet o alla base di qualsiasi discorso tra professionisti
o presunti tali nel campo del fitness. Voglio darvi una risposta scientifica, medica e basata sulla fisiologia del corpo umano. Domanda all’apparenza banale...possiamo infatti ingerire un grande quantitativo di proteine, sotto varie forme (alimenti, integratori...), ma quante di queste verranno assorbite ed utilizzate dal nostro corpo per i così detti processi anabolici?
ossia, in termini semplici, per costruire muscoli?
Non si può rispondere a questa domanda in maniera esaustiva se non si parte da un minimo di fisiologia.
Le proteine sono costituite da 20 aminoacidi (AA) di cui 11 essenziali (EAA), quindi abbiamo bisogno di mangiare abbastanza proteine per ottenere anche gli EAA.
La Leucina è il re degli AA, attiva le vie di segnalazione anaboliche avviando la sintesi proteica muscolare (MPS).
Questo processo resta attivo per un periodo di tempo relativamente breve (1-2 ore) finché non viene “spento”. Quindi c'è una quantità limitata di AA (essenziali e non) che è necessaria all’attivazione del processo anabolico e potrebbero essere necessarie anche piccole quantità di proteine per supportare una risposta MPS continua.
Destino di proteine e amminoacidi
Le proteine digerite rilasciano AA nella nostra circolazione ma non prima che il fegato abbia preso la sua "quota" aminoacidica;
ed è piuttosto avaro, lasciando solo il ~ 30% di AA ingeriti nel sangue. Leucina, isoleucina e valina (BCAA) sono aminoacidi a catena ramificata che non vengono utilizzati dal fegato, ma rilasciate per essere destinate ad altri tessuti.
Quindi quando gli AA raggiungono i muscoli, hanno diversi destini metabolici:
vengono utilizzati per MPS;
subiscono un processo di “transaminazione di N” per formare altri amminoacidi (prevalentemente alanina e glutamina) con successiva ossidazione dello scheletro carbonioso;
una piccola frazione è usato come intermedi del ciclo di Krebs (o ciclo degli acidi tricarbossilici).
OCCORRE CONSUMARE PER COSTRUIRE MUSCOLI?
La domanda in ambito sportivo, probabilmente più ricercata su internet o alla base di qualsiasi discorso tra professionisti
o presunti tali nel campo del fitness. Voglio darvi una risposta scientifica, medica e basata sulla fisiologia del corpo umano. Domanda all’apparenza banale...possiamo infatti ingerire un grande quantitativo di proteine, sotto varie forme (alimenti, integratori...), ma quante di queste verranno assorbite ed utilizzate dal nostro corpo per i così detti processi anabolici?
ossia, in termini semplici, per costruire muscoli?
Non si può rispondere a questa domanda in maniera esaustiva se non si parte da un minimo di fisiologia.
Le proteine sono costituite da 20 aminoacidi (AA) di cui 11 essenziali (EAA), quindi abbiamo bisogno di mangiare abbastanza proteine per ottenere anche gli EAA.
La Leucina è il re degli AA, attiva le vie di segnalazione anaboliche avviando la sintesi proteica muscolare (MPS).
Questo processo resta attivo per un periodo di tempo relativamente breve (1-2 ore) finché non viene “spento”. Quindi c'è una quantità limitata di AA (essenziali e non) che è necessaria all’attivazione del processo anabolico e potrebbero essere necessarie anche piccole quantità di proteine per supportare una risposta MPS continua.
Destino di proteine e amminoacidi
Le proteine digerite rilasciano AA nella nostra circolazione ma non prima che il fegato abbia preso la sua "quota" aminoacidica;
ed è piuttosto avaro, lasciando solo il ~ 30% di AA ingeriti nel sangue. Leucina, isoleucina e valina (BCAA) sono aminoacidi a catena ramificata che non vengono utilizzati dal fegato, ma rilasciate per essere destinate ad altri tessuti.
Quindi quando gli AA raggiungono i muscoli, hanno diversi destini metabolici:
vengono utilizzati per MPS;
subiscono un processo di “transaminazione di N” per formare altri amminoacidi (prevalentemente alanina e glutamina) con successiva ossidazione dello scheletro carbonioso;
una piccola frazione è usato come intermedi del ciclo di Krebs (o ciclo degli acidi tricarbossilici).
L'obiettivo principale di un pasto ricco di proteine è quello di indurre uno stato anabolico in cui la sintesi proteica supera la degradazione. Diversi studi recenti (1,2), indicano che la massima stimolazione per la sintesi delle preteine muscolari (MPS) si verifica con l'ingestione di 20 - 35 g di proteine di alta qualità (1,2,3)
o più specificamente 0,25 g/kg di peso corporeo/pasto in giovani adulti sani (5).
Detto questo, ci sono diverse osservazioni da fare.
Tale dose di proteine sembra essere addirittura più alta di quando mangiamo “cibo vero”. Il problema allora potrebbe essere che la distribuzione della quantità di proteine durante tutto il giorno possa stimolare in modo più efficace la risposta anabolica. E' stato dimostrato, infatti, che la stimolazione della MPS è principalmente influenzata dalla disponibilità (plasmatica e interstiziale) di AA e dalla risposta sistemica all’insulina dopo un pasto: l’insulina infatti stimola l’assorbimento intestinale degli aminoacidi e inibisce il catabolismo proteico (degradazione). Pertanto per stimolare la MPS, è importante che la concentrazione plasmatica degli AA sia adeguata e pressochè costante.
Tutti gli studi condotti, anche quelli più recenti, hanno valutato la risposta anabolica all’assunzione di proteine isolate, AA (6) oppure a specifiche fonti proteiche (es. carne, uova, latte...) (1,3,7), decontestualizzando però, ciò che accade nella realtà di tutti i giorni;
solo pochi infatti hanno valutato ciò che accade con un pasto completo (8).
Le proteine alimentari forniscono tutti gli AA necessari alla sintesi proteica;
bisogna inoltre tenere conto dell’azione degli ormoni su altri componenti del pasto (es. Insulina).
Quest ultima osservazione, in particolare, ci porta a capire che non possiamo considerare, nell’ambito di una macchina così complessa quale è il nostro corpo, il semplice stimolo e risposta in un singolo tessuto, estrapolandolo da tutto il resto: la risposta anabolica sembra non essere semplicemente la risposta MPS, ma un equilibro tra degradazione e sintesi delle proteine.
Per semplificare:
DEGRADAZIONE vs SINTESI PROTEICA = BILANCIO PROTEICO (NB)
degradazione > sintesi = catabolismo proteico (bilancio neg)
degradazione < sintesi = anabolismo proteico (bilancio pos)
In un recente studio condotto da Kim et al. (9), è stata valutata la risposta all'ingestione di pasti isocalorici che contenevano o la quantità di proteine considerata essere ottimale in base all'effetto sulla stimolazione di MPS o il doppio di questa quantità.
Entrambi i livelli di assunzione di proteine hanno prodotto un NB (bilancio netto) positivo per tutto il corpo (cioè una risposta anabolica); in particolare, la quantità doppia di proteine ha determinato una risposta anabolica significativamente maggiore rispetto alla quantità "ottimale" precedentemente descritta (1,3). Il maggiore NB con l'assunzione di proteine più elevate è stato ottenuto in gran parte attraverso un maggiore riduzione del PB (protein breakdown: degradazione proteica) e,solo in misura minore, attraverso un aumento di PS (protein syntesis: sintesi proteica).
È probabile che gli aumenti di PS nel intero organismo riflettano aumenti della PS in tessuti diversi dai muscoli, come l'intestino (10), poiché non sono stati riscontrati aumenti di MPS con quantità alte di proteine rispetto a quantità minori ("ottimali").
Coerentemente con questa nozione, è stato riscontrato infatti che l'alimentazione e la concomitante risposta dell'insulina aumentano la sintesi proteica netta del tessuto intestinale. Le proteine trattenute nell'intestino possono essere rilasciate in circolazione come conseguenza del turnover proteico intestinale e quindi essere utilizzate per MPS (10).
Questo meccanismo potrebbe essere particolarmente importante durante la notte.
In conclusione, nel contesto di un pasto misto "reale" (che contenga cioè tutti i nutrienti), il bilancio proteico netto dell'intero organismo aumenta, in individui giovani e sani, con l'assunzione di una quantità di proteine maggiore rispetto a quella precedentemente dimostrata essere "ottimale" per aumentare al massimo la sintesi delle proteine muscolari (MPS).
Tale risultato, però, è stato principalmente dovuto ad una riduzione del processo di degradazione proteica
e, in misura minore, dall'aumento della sintesi proteica.
Ma per tornare alla domanda iniziale, ora leggermente modificata:
0,25 - 0,4 g proteine/kg/pasto è ancora la quantità ottimale che stimola MPS e sopratutto la crescita muscolare?
La risposta è SI, perchè:
se consideriamo il solo processo di costruzione muscolare, è stato ampiamento dimostrato che MPS è stimolata
in modo ottimale da tale dose;
se consideriamo anche l’intero processo, con una quantità maggiore di proteine/AA biodisponibili, ciò che aumenta in modo significativo è la soppressione dei processi catabolici proteici e non la sintesi delle proteine muscolari.
Dalle ultime linee guida (11):
0,25 - 0,4 g proteine/kg/pasto stimola in modo massimale MPS;
1,4 - 2g proteine/kg/giorno dose raccomandata in atleti sani e giovani
Un ultimo aspetto che mi preme sottolineare, riportato anche in queste linee guida,
è che bisogna ovviamente partire da quest ultime ed adattarle, se necessario, all'atleta
che durante l'anno andrà in contro a diversi periodi di preparazione
e quindi differenti modalità di allenamento, necessità caloriche e nutrienti.
o più specificamente 0,25 g/kg di peso corporeo/pasto in giovani adulti sani (5).
Detto questo, ci sono diverse osservazioni da fare.
Tale dose di proteine sembra essere addirittura più alta di quando mangiamo “cibo vero”. Il problema allora potrebbe essere che la distribuzione della quantità di proteine durante tutto il giorno possa stimolare in modo più efficace la risposta anabolica. E' stato dimostrato, infatti, che la stimolazione della MPS è principalmente influenzata dalla disponibilità (plasmatica e interstiziale) di AA e dalla risposta sistemica all’insulina dopo un pasto: l’insulina infatti stimola l’assorbimento intestinale degli aminoacidi e inibisce il catabolismo proteico (degradazione). Pertanto per stimolare la MPS, è importante che la concentrazione plasmatica degli AA sia adeguata e pressochè costante.
Tutti gli studi condotti, anche quelli più recenti, hanno valutato la risposta anabolica all’assunzione di proteine isolate, AA (6) oppure a specifiche fonti proteiche (es. carne, uova, latte...) (1,3,7), decontestualizzando però, ciò che accade nella realtà di tutti i giorni;
solo pochi infatti hanno valutato ciò che accade con un pasto completo (8).
Le proteine alimentari forniscono tutti gli AA necessari alla sintesi proteica;
bisogna inoltre tenere conto dell’azione degli ormoni su altri componenti del pasto (es. Insulina).
Quest ultima osservazione, in particolare, ci porta a capire che non possiamo considerare, nell’ambito di una macchina così complessa quale è il nostro corpo, il semplice stimolo e risposta in un singolo tessuto, estrapolandolo da tutto il resto: la risposta anabolica sembra non essere semplicemente la risposta MPS, ma un equilibro tra degradazione e sintesi delle proteine.
Per semplificare:
DEGRADAZIONE vs SINTESI PROTEICA = BILANCIO PROTEICO (NB)
degradazione > sintesi = catabolismo proteico (bilancio neg)
degradazione < sintesi = anabolismo proteico (bilancio pos)
In un recente studio condotto da Kim et al. (9), è stata valutata la risposta all'ingestione di pasti isocalorici che contenevano o la quantità di proteine considerata essere ottimale in base all'effetto sulla stimolazione di MPS o il doppio di questa quantità.
Entrambi i livelli di assunzione di proteine hanno prodotto un NB (bilancio netto) positivo per tutto il corpo (cioè una risposta anabolica); in particolare, la quantità doppia di proteine ha determinato una risposta anabolica significativamente maggiore rispetto alla quantità "ottimale" precedentemente descritta (1,3). Il maggiore NB con l'assunzione di proteine più elevate è stato ottenuto in gran parte attraverso un maggiore riduzione del PB (protein breakdown: degradazione proteica) e,solo in misura minore, attraverso un aumento di PS (protein syntesis: sintesi proteica).
È probabile che gli aumenti di PS nel intero organismo riflettano aumenti della PS in tessuti diversi dai muscoli, come l'intestino (10), poiché non sono stati riscontrati aumenti di MPS con quantità alte di proteine rispetto a quantità minori ("ottimali").
Coerentemente con questa nozione, è stato riscontrato infatti che l'alimentazione e la concomitante risposta dell'insulina aumentano la sintesi proteica netta del tessuto intestinale. Le proteine trattenute nell'intestino possono essere rilasciate in circolazione come conseguenza del turnover proteico intestinale e quindi essere utilizzate per MPS (10).
Questo meccanismo potrebbe essere particolarmente importante durante la notte.
In conclusione, nel contesto di un pasto misto "reale" (che contenga cioè tutti i nutrienti), il bilancio proteico netto dell'intero organismo aumenta, in individui giovani e sani, con l'assunzione di una quantità di proteine maggiore rispetto a quella precedentemente dimostrata essere "ottimale" per aumentare al massimo la sintesi delle proteine muscolari (MPS).
Tale risultato, però, è stato principalmente dovuto ad una riduzione del processo di degradazione proteica
e, in misura minore, dall'aumento della sintesi proteica.
Ma per tornare alla domanda iniziale, ora leggermente modificata:
0,25 - 0,4 g proteine/kg/pasto è ancora la quantità ottimale che stimola MPS e sopratutto la crescita muscolare?
La risposta è SI, perchè:
se consideriamo il solo processo di costruzione muscolare, è stato ampiamento dimostrato che MPS è stimolata
in modo ottimale da tale dose;
se consideriamo anche l’intero processo, con una quantità maggiore di proteine/AA biodisponibili, ciò che aumenta in modo significativo è la soppressione dei processi catabolici proteici e non la sintesi delle proteine muscolari.
Dalle ultime linee guida (11):
0,25 - 0,4 g proteine/kg/pasto stimola in modo massimale MPS;
1,4 - 2g proteine/kg/giorno dose raccomandata in atleti sani e giovani
Un ultimo aspetto che mi preme sottolineare, riportato anche in queste linee guida,
è che bisogna ovviamente partire da quest ultime ed adattarle, se necessario, all'atleta
che durante l'anno andrà in contro a diversi periodi di preparazione
e quindi differenti modalità di allenamento, necessità caloriche e nutrienti.
PRINCIPALI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI:
- Moore DR et al. Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. Am J Clin Nutr. 2009;89(1):161-168.
- Witard OC et al. Myofibrillar muscle protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at rest and after resistance exercise. Am J Clin Nutr. 2014;99:86-95.
- Symons TB et al. A moderate serving of high-quality protein maximally stimulates skeletal muscle protein synthesis in young and elderly subjects. J Am Diet Assoc. 2009;109(9)1582-1586.
- MacNaughton LS et al. The response of muscle protein synthesis following whole-body resistance exercise is greater following 40 g than 20 g of ingested whey protein. Physiol Reports. 2016;4:15.
- Moore DR et al. Protein ingestion to stimulate myofibrillar protein synthesis requires greater relative protein intakes in healthy older versus younger men. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2015;70:57–62.
- Yang Y et al. Resistance exercise enhances myofibrillar protein synthesis with graded intakes of whey protein in older men. Br J Nutr. 2012;108:1780–1788.
- Robinson MJ et al. Dose-dependent responses of myofibrillar protein synthesis with beef ingestion are enhanced with resistance exercise in middle-aged men. Appl Physiol Nutr Metab. 2013;38:120–125.
- Kim IY et al. Quantity of dietary protein intake, but not pattern of intake, affects net protein balance primarily through differ- ences in protein synthesis in older adults. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2015;308: E21–E28.
- Kim IY et al. The anabolic response to a meal containing different amounts of protein is not limited by the maximal stimulation of protein synthesis in healthy young adults. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2016;310:E73–80.
- Deutz NE et al. Is there a maximal anabolic response to protein intake with a meal? Clin Nutr. 2013;32:309–313.
- Jager R et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. J Int Soc Sport Nutr. 2017; 20(14):20.