Indtagelse af protein i forhold til træningen

Introduktion

Mange mennesker, der dyrker fysisk aktivitet på enten motionsplan eller eliteplan, tillægger muskelmassen en stor betydning for deres sportsgren. Dette kan være af enten præstationsmæssige årsager, eller mere æstetiske årsager. Det er en bred forståelse blandt befolkningen, at muskler ikke kommer af sig selv, men at de skal trænes for at vokse. Styrketræning har en opbyggende effekt på muskelmassen ved at stimulere de strukturelle proteiner. Af de forskellige makronæringsstoffer har specielt protein fået tillagt en stor betydning, og der er mange forskellige opfattelser af, hvordan protein bør benyttes og indtages i forbindelse med træningen. Musklerne består af store mængder protein, som hele tiden bliver nedbrudt og resyntetiseret, og det er forholdet mellem disse to faktorer der afgør nettoproteinbalancen og dermed muligheden for en øgning i muskelmassen.

 

Energiindtagelse

En person er i energibalance, når energiindtaget ækvivalerer med energiforbruget. En ændring i energibalancen sker, når enten energiindtaget eller energiforbruget ændres. For at tage på i kropsvægt skal der et større energiindtag til, uden at energiforbruget stiger tilsvarende. Dette gør sig ligeledes gældende, når der skal ske en stigning i muskelmassen. Som beskrevet tidligere afhænger nettoproteinbalancen af nedbrydningen og resyntetiseringen af proteiner i musklerne. En tilvækst af muskelproteiner, primært de myofibrillære proteiner, vil således forekomme, når nettoproteinbalancen er positiv. I en situation, hvor der ønskes en tilvækst i muskelmassen, skal der opretholdes en positiv nettoproteinbalance over en længere tidsperiode, så resyntetiseringen af muskelproteiner overstiger nedbrydningen.

Indenfor fitnesskulturen er ønsket om en øgning i muskelmassen ofte af æstetisk karakter. Mange kan derfor være bange for at indtage for meget føde, da frygten for fedme er en betydningsfuld faktor. Dette kan resultere i for lavt energiindtag, hvilket ikke er hensigtsmæssigt, da det er en energikrævende proces at syntetisere myofibrillære proteiner. Det er derfor afgørende at der er et positivt energiindtag. Det anslås i litteraturen, at opbygningen af ét gram protein koster 100kJ, eller 2300-3500kcal (svarende til 9637-14665kJ) for ét pund muskelvæv (0,45kg). For en person, der ønsker en muskeltilvækst på f.eks. 5kg, vil der altså kræves en energimængde på ca. 500MJ. Dette skal naturligvis distribueres ud over en længere tidsperiode og med et dagligt positivt energiindtag. Det kunne eksempelvis ske over en periode på 100 dage, hvor der således er et dagligt energiindtagelsesoverskud på 5MJ. Denne ekstra energi skal stamme fra både kulhydrat, fedt og protein, hvor anbefalingerne er mødt. Ifølge NNR skal 50-60 E% stamme fra kulhydrater (CHO), 10-20 E% fra protein og 25-35 E% fra fedt.

Vedvarende styrketræning vil resultere i hypertrofi, hvilket vil få indflydelse på energibalancen. Fedtfri masse (LBM) har et højere energikrav end fedtmasse, og det er derfor væsentligt at overveje energiindtaget løbende, såfremt hypertrofi stadig er målet med træningen efter en længere træningsperiode og i så fald sikre, at energibalancen er positiv.

 

Proteinindtagelse

Proteinindtagelsen anbefales til at være på 10-20 E% af det daglige energiindtag. Proteiner består af forskelligt sammensatte aminosyrer, og der findes tyve forskellige af disse, der udgør byggestenene for proteiner. En væsentlig forskel på proteiner, kulhydrater og fedt er, at proteiner ikke bare lagres til energiproduktion, men at alle proteiner har biologiske funktioner.

I forbindelse med styrketræning har proteinindtagelsen fået en vigtig rolle hos den almene idrætsudøver, og der er derfor et stort fokus på, at proteinbehovet skal dækkes. Dette kan dog have skadelige effekter for nogle udøvere. Hvis proteinindtaget bliver så stort, at det ikke giver plads til den anbefalede mængde CHO i forhold til given mængde energiindtag, vil det resultere i en nedsat præstationsevne på grund af en ukomplet opfyldning af glykogenlagrene.

Hvis muskeltilvækst er ønsket, og anbefalingerne for de andre makronæringsstoffer er mødt, er der derimod ingen umiddelbar grund til at hæmme proteinindtaget. Det er anslået, at udholdenhedsatleter skal have et proteinindtag på ca. 1,2-1,4g/kg/dag, og styrkeatleter skal have ca. 1,74g/kg/dag for at imødekomme de daglige træningskrav, der stilles til kroppen. Hvis målet for idrætsudøveren er at tage på i muskelmasse, vil det være fordelagtigt, at have et relativt højt proteinindtag i forhold til anbefalingerne. Givet et proteinindtag på 1,8g/kg/dag for en mand på 75kg, vil det være et dagligt proteinindtag på 135g. Omregnet til energi, svarer dette til 2295kJ, idet proteins fysiologiske brændværdi er 17kJ/g. Proteinbehovet kan være øget, hvis en tilstand af mangelfuld energiindtagelse eller kulhydratindtagelse er tilfældet. I denne situation benyttes protein som energikilde. I forbindelse med opbygning af muskelmasse, vil det dog ikke være hensigtsmæssigt at tildele protein en så stor rolle som energikilde ved at sænke kulhydratindtaget, idet det kan gå ud over genopfyldningen af glykogenlagrene og dermed præstationen. Ifølge NNR er der tilfælde under fysisk aktivitet, hvor kroppen har brug for mere protein end normalt. Et af disse tilfælde er, hvis træningen medfører en øget muskelmasse. Studier med brug af både nitrogenbalancemetoden og indgivelse af mærkede aminosyrer har vist, at det daglige proteinbehov for udøvere med en stor træningsbelastning er på 1,4-1,8g/kg/dag. Nitrogenbalancemetoden benyttes til at kvantificere den samlede difference mellem proteinnedbrydning og proteinopbygning på helkropsniveau. Protein indeholder i gennemsnit 16 % nitrogen (N) og mængden af N-indtaget og tabet af N kan måles. Proteinbehovet vurderes til at være den mængde indtaget protein, der bringer kroppen i nitrogenbalance. Isotopteknikken går ud på, at der indgives nogle mærkede aminosyrer i blodet, som kan følges via blodprøver, ekspirationsluft og muskelprøver . I forbindelse med selve træningssessionen er det vanskeligt at fastlægge den mængde protein, der skal indtages for at optimere muskeltilvæksten, idet det i høj grad afhænger af alder, køn, den øvrige ernæringsstatus samt mængden af essentielle aminosyrer (EAA) i det indtagne protein. Derudover vil der indtræde et mætningspunkt for indtaget af protein, hvor mere tilført protein ikke vil påvirke nettomuskelproteinsyntesen yderligere. Denne mæthedsgrænse for protein er vurderet til at ligge i størrelsesordenen 20-40g protein, og der er yderligere positive effekter på muskeltilvækst ved kun 10g protein i forbindelse med et arbejde.

Eftersom formålet i dette tilfælde er at øge muskelmassen, vil et proteinindtag på ca. 1,8g/kg/dag, svarende til ca. 20 E%, være gavnligt.

 

Timing af proteinindtagelse

De fleste er bekendt med, at styrketræning i sig selv er medvirkende til øget muskelmassen, uanset alder og køn. Efter en styrketræningssession vil der i de efterfølgende 48 timer være en øget muskelproteinsyntesehastighed, som fordrer opbygningen af nye proteiner. Dette vil i sig selv ikke resultere i en større muskelmasse, idet muskelproteinnedbrydelsen ligeledes vil være voksende i denne periode. Den eneste faktor i regnskabet omkring nettoproteinbalancen, der kan påvirkes udefra, er muskelproteinsyntesehastigheden.

Udover energi- og proteinindtagelsen i forbindelse med muskeltilvækst ved styrketræning spiller timingen af indtaget en rolle for resyntetiseringen af proteiner og dermed nettoproteinbalancen. Proteinsyntesen kan påvirkes ved indtagelse af protein i forbindelse med en træningssession. Data sammenholdt af Lowery og Forsythe indikerer, at nettoproteinbalancen kan øges ved proteinindtag før og/eller efter træning, og anden litteratur angiver, at timingen af proteinindtagelse kan have større betydning for proteinsyntesen og dermed muskeltilvæksten, end mængden af tilført protein. Faktisk har man påvist, at proteinsyntesen vil være højere ved indtagelsen af proteiner eller aminosyrer umiddelbart før en træningssession, end hvis indtagelsen af proteiner eller aminosyrer skete efter arbejdets ophør. Det er yderligere påvist, at mennesker vil, både under styrketræning og udholdenhedstræning, udvise en øget proteinbalance, når kroppen tilføres proteiner eller forgrenede aminosyrer (BCAA) indenfor ca. to timer efter arbejdets ophør.

Med hensyn til ønsket om en øget muskelmasse, vil det således være hensigtsmæssigt at tilføre kroppen nogle proteiner i forbindelse med den pågældende træningssession. Det kan af praktiske årsager være mest hensigtsmæssigt at indtage proteinerne i tiden efter arbejdets ophør, dog indenfor de første to timer. Dette er for at undgå gastrointestinale problemer, som kan opstå, hvis der skal indtages et proteinrigt måltid forud for træningssessionen. Der kan indtages et mindre måltid et par timer før træningssessionen, som indeholder både CHO og proteiner. Ved at indtage proteiner på denne måde, opnås effektive resultater på muskelopbygningen i samspil med styrketræning, idet muskelproteinsyntesehastigheden er påvirket således, at den overvejer muskelproteinnedbrydningen og der derved opnås en positiv nettoproteinbalance.

 

Supplementering med proteintilskud

Det er et udbredt fænomen, at mange folk der styrketræner indtager proteintilskud i form af pulver, barer eller drikke. Dette gøres ud fra den opfattelse, at kosten i sig selv ikke er i stand til at tilføre kroppen tilstrækkeligt med proteiner og derfor ikke kan leve op til de krav, der stilles for at opbygge muskelmasse. På baggrund af denne opfattelse har flere firmaer opbygget en enorm industri med salg af proteintilskud til de aktive idrætsudøvere.

I starten af et styrketræningsforløb vil der være et øget proteinbehov i kroppen, ligesom der ved en intensivering af træningen også vil ses et øget proteinbehov. Det er blevet målt ved nitrogenbalancemetoden, at mandlige utrænede forsøgspersoner, som begyndte at styrketræne 1 time om dagen 6 dage om ugen udviste et proteinbehov på 1,65g/kg/dag for at opretholde proteinbalancen. Efter en periode vil kroppen dog tilpasse sig den øgede proteinomsætning og det øgede proteinbehov, der var i starten, vil efterhånden finde tilbage til det oprindelige proteinbehov. Det, der skal gøres opmærksom på for den enkelte idrætsudøver er, at proteintilskud vil tilføre mere energi til organismen, hvilket kan være uhensigtsmæssigt for folk, der gerne vil opleve et vægttab. Det er ligeledes væsentligt, at et eventuelt proteintilskud ikke bør erstatte proteinet tilført fra den daglige kost, idet den daglige kost har et højere indhold af mikronæringsstoffer, end proteintilskud har, og der kan derfor opleves en mangel på nogle af disse mikronæringsstoffer. Som beskrevet tidligere vil det være gavnligt for en person, der ønsker en stigning i muskelmassen, at indtage ca. 1,8g/kg/dag, hvilket skal opnås gennem en sund og varieret kost.

Der bliver udover proteintilskud ligeledes fokuseret meget på bestemte aminosyrer og specielt BCAA, nemlig leucin, isoleucin og valine. BCAA og specielt leucin er blevet beskrevet som værende mere anabole, end hvis proteinsupplementet var foruden disse aminosyrer. Ifølge forskellige kilder virker leucin akut via intracellulære signaleringsveje og bidrager derved til initieringen af proteinsyntese.

Når målet med træningen er at opbygge muskelmasse, vil den store mængde energiindtag sikre, at proteinindtaget ligeledes er højt. I så fald er der ikke grund til at supplere med proteintilskud, da der ingen beviser foreligger for, at den anabole effekt af protein, som stammer fra fødevarer, skulle være mindre end den fra proteintilskud. I samme forbindelse er det relevant at se nærmere på, om indtaget af protein i forbindelse med træningssessionen har en større effekt på muskelproteinsyntesehastigheden, end hvis der indtages kulhydrater. Der er iblandt litteraturen divergens på dette område, idet visse kilder mener, at tilskud med specielt leucin vil bidrage til en større proteinbalance, end hvis indtagelsen udelukkende bestod af CHO. Andre kilder mener dog, at der ikke er fundet forskel på muskelopbygningen, uanset om der var tale om et tilskud bestående af CHO, eller om tilskuddet var en blanding af CHO, protein og fedt, så længe tilskuddet havde samme energiindhold. Indtagelse af CHO vil resultere i, at β-cellerne fra pancreas vil frigive insulin til blodbanen, så glukose kan optages i eksempelvis muskelcellerne via GLUT-4 transportører. Insulin er medvirkende til at bestemme hastigheden af proteinnedbrydning til aminosyrer, og det kan derfor betragtes som et anabolt hormon.

Faktisk kan et meget stort proteinindtag have en skadelig effekt på opbygningen af muskelmasse. Kroppen regulerer sig selv således, at en større mængde indtaget protein, vil resultere i en større proteinoxidation. Sker der det, at indtaget af protein på et tidspunkt falder, vil kroppen til stadighed have en høj oxidationsrate af protein, og dette vil være på bekostning af LBM, indtil en ny ligevægt er opnået i kroppen. LBM leverer nemlig substrat i form af aminosyren alanin til leveren, når koncentrationen af glukagon i blodet er høj eller rettere, når forholdet mellem insulin og glukagon er lav. I leveren er der mange transanimaser, der reagerer med alanin, som donerer sin aminogruppe og bliver til pyruvat, som efterfølgende indgår i glukoneogenesen.

Styrketræning vil, som alle andre slags træningsformer, bidrage til et øget energiforbrug. Hvis energiindtaget øges i overensstemmelse med det øgede energiforbrug, og indtagelsen af protein holder sig til de 10-20 E%, er der ingen evidens for, at supplementering med proteintilskud udover den normale kost er gavnligt, heller ikke i forbindelse med opbygning af muskelmasse.

Kilder:

Donnely and Smith, 2005
Frayn, 2003
Kiens et al, 2008
Lowery and Forsythe, 2006
Maughan et al, 2003
Nordic Nutrition Recommendations 2004
Overgaard et al, 2008
Schibye og Klausen, 2005