Modulația nutrițională a adaptărilor musculare scheletice induse de antrenament Journal of Applied Physiology
Health Innovations Research Institute, School of Medical Sciences, RMIT University, Bundoora, Australia;
Adresa pentru cereri de retipărire și alte corespondențe: J. A. Hawley, Health Innovations Research Institute, School of Medical Sciences, RMIT University, P. O. Box 71, Bundoora, Victoria 3083 Australia (e-mail: [email protected]).
Departamentul de nutriție sportivă, Institutul australian de sport, Belconnen, Australia;
Departamentul de Kinesiologie, Universitatea McMaster, Hamilton; și
Departamentul de Sănătate Umană și Științe Nutritive, Colegiul de Științe Biologice, Universitatea din Guelph, Guelph, Ontario, Canada
Abstract
Interacțiunea dintre răspunsurile induse de antrenament și disponibilitatea nutrienților a fost recunoscută de mult timp. Într-adevăr, măsura în care alterarea acută a substratului poate modifica „impulsul de antrenament” a fost un domeniu de cercetare cheie în rândul oamenilor de știință de exerciții timp de câteva decenii (5, 46-49). Starea energiei mușchilor scheletici exercită efecte profunde asupra metabolismului în repaus și a consumului de combustibil în timpul exercițiului (2), capacității de efort (5), evenimentelor acute de reglare care stau la baza semnalizării celulare (24, 100) și a expresiei genelor (3, 17, 20) și a multor procese implicat în adaptarea la antrenament (42, 68, 104).
Disponibilitatea carbohidraților și răspunsul/adaptarea la antrenament
Disponibilitatea grăsimilor și răspunsul/adaptarea la formare
Având în vedere că cel mai mare stimul pentru orice adaptare a mușchilor scheletici indusă de efort este atacurile repetate de antrenament, modificările dietei trebuie să fie suficient de tolerabile și robuste pentru a provoca în cele din urmă o adaptare crescută care servește unor scopuri funcționale. Având în vedere aceste probleme, a fost formulată o abordare mai practică a dietei de antrenament în care sportivii deja bine antrenați au fost expuși la o dietă bogată în grăsimi pe termen scurt (4-7 zile) („adaptare la grăsime”) în timp ce și-au menținut oboseala normală regimuri de antrenament (15-17, 88, 89). Această perioadă de adaptare a grăsimilor este imediat urmată de o fază de „restaurare a carbohidraților”, în timpul căreia se consumă o dietă bogată în carbohidrați timp de 24-72 de ore. În comparație cu o dietă isoenergetică cu carbohidrați, o astfel de „periodizare dietetică” mărește ratele de oxidare a grăsimii din corp și atenuează rata glicogenolizei musculare în timpul exercițiului submaximal (15) fără modificări concomitente ale conținutului mitocondrial. În mod remarcabil, aceste perturbații metabolice care favorizează oxidarea grăsimilor persistă chiar și în fața disponibilității crescute de carbohidrați, și anume depozitele de glicogen alimentat din mușchi și ficat și ingestia exogenă de glucoză (16).
Ce mecanisme explică modul în care strategiile de adaptare a grăsimilor măresc oxidarea grăsimilor în timpul exercițiului și reduc dependența de carbohidrați în absența modificărilor volumului mitocondrial la sportivii care au deja capacitatea de rate absolute ridicate de oxidare a grăsimilor? Semnalele potențiale pentru reglarea în sus a proteinelor care metabolizează grăsimile (în timp ce, de asemenea, pot reduce reglarea proteinelor care metabolizează carbohidrații) sunt scăderile cronice ale concentrației de insulină și creșterile reciproce ale nivelurilor plasmatice de acizi grași (FA) care apar în timpul fazei de adaptare a grăsimii a intervenției. De exemplu, FA sunt liganzi pentru familia receptorilor activați cu proliferatori peroxizomici (PPAR), factori de transcripție care reglează în sus proteinele care metabolizează grăsimile (36). Până în prezent, cu toate acestea, au fost întreprinse puține studii celulare în încercarea de a dezlega mecanismele care stau la baza economisirii carbohidraților raportate după adaptarea la grăsime.
Disponibilitatea proteinelor și răspunsul/adaptarea la formare
Lucrările recente au oferit o perspectivă asupra identității căilor moleculare implicate în creșterea MPS indusă de antrenamentul nutrițional și de rezistență. O evaluare cuprinzătoare a acestui subiect depășește domeniul de aplicare al prezentului articol, iar cititorilor li se face referire la recenziile recente ale acestui domeniu (34, 55). Multe grupuri au identificat un rol central pentru ținta de mamiferă a cascadei de rapamicină în procesele anabolice după exerciții de rezistență acută și cronică la om și, de asemenea, proteinele implicate în controlul translațional, cum ar fi proteina ribozomală S6 kinază (S6K1) și factorul de inițiere eucariotă, legarea 4E proteină. Există dovezi pentru un rol important al S6K1 în hipertrofia mușchilor scheletici. De exemplu, creșterea fosforilării S6K1 după o perioadă de exercițiu de rezistență prezintă o evoluție similară cu cea a sintezei proteinelor miofibrilare [57] și se corelează puternic cu creșterea cronică a masei musculare și a forței după un program de antrenament de rezistență de 14 săptămâni la oameni ( 93). Aceste rezultate arată că răspunsurile acute la protocoalele de exercițiu/nutrienți care au măsurat fie modificările dinamice ale fluctuației proteinelor musculare, fie activarea timpurie a proteinelor de semnalizare musculară, cum ar fi S6K1, sunt predictive calitativ ale modificărilor fenotipice pe termen lung.