Протеин (част първа)

Какво е протеин (белтък) и какво е участието му в храненето?

Белтъците са основни градивни единици в клетъчните структури на живите организми. Основното, което следва да запомните, е тяхната роля в храненето ни - да помагат на човешкото тяло да се обновява, расте и развива. Другите функции на протеините ще споменем  във втората част на статията.

Пълноценното функциониране на човешкото тяло изисква консумация на определено количество аминокиселини всеки ден. Тях то си набавя, като смила белтъците в храната и усвоява аминокиселините, от които са изградени протеините. 

Ако количествата белтък в храната на човека са трайно занижени, тялото реагира със забавен растеж, загуба на мускулна и органна маса (самоизяжда се), боледуване и дори смърт.

В случай че количествата протеини в храната са прекомерни високи за дълги периоди от време, се смята, че се влошават функциите на бъбреците и черния дроб, а това води след себе си поява на празлични заболявания и скъсяване на живота на човека.

Установихме, че количеството протеин, което се консумира трайно, има важно значение за човешкото здраве и това налага да имаме основна представа за храните, богати на белтък.

Източниците на протеин

Кои храни се смятат за богати на белтък?

На практика почти всяка натурална храна съдържа определен процент белтък в състава си. Най-голям принос в осигуряването на аминокиселини за тялото обаче имат храните, съдържащи поне 7 и повече проценти белтък в състава си.

Храните със съдържание на 3-7 %. имат второстепенна роля. Ето и основните групи храни с високо съдържание на протеини:

Животински храни:

• Месо и месни продукти - пилешко, телешко, свинско
• Мляко и млечни продукти
• Яйца
• Риба и морски дарове

Растителни източници:

• Бобови култури
• Ядки
• Житни култури
• Семена

Всяка храна от изброените групи притежава собствена стойност за храненето, която освен по съдържанието на белтък се определя и от редица други фактори: аминокиселинен профил, биологична стойност, скорост на усвояване и други.

Възниква въпросът "Коя храна е най-добрият избор сред храните, богати на белтък?" Отговорът е - "Няма абсолютен шампион!" Причината за това е, че различните белтъци доставят на тялото различни количества и пропорции аминокиселини в рамките на различен период от време след консумиране.

Най-добрият подход е "хранене на разнообразието" при редуване на различни добри източници на белтък.

Смята се, че животинските източници на белтък превъзхождат растителните при пряко сравнение на аминокиселинния профил грам за грам, заради увеличеното присъствие на незаменими за човека аминокиселини в състава на животинските протеини.

Това е още по-важно за спортуващите хора, които имат завишени нужди от въпросните аминокиселини.

Дозировка на протеина в храната

Формули за изчисляване на протеиновия прием

Няма универсално правило за определяне на индивидуалните нужди от протеини, по което да има пълен консенсус. Приети са по-скоро "норми за достатъчност" при неспортуващи хора.

Спортуващите обаче винаги търсят максимален ефект на възстановяване в храненето си, затова се нуждаят и от по-точни норми. Кой е правилният подход?

Таблица за препоръчителен протеинов прием в рамките на денонощие:

Неспортуващи	Отрицателен калориен баланс				Положителен калориен баланс			Неутрален калориен баланс
За кого / Хранене	РБД	НВД	КД	ВПД	РБД	ВМ-НВД	ВВД	РБД	НВД
Деца 9-13 години	Лекарски контрол	Лекарски контрол	НЕ	НЕ	34 гр/д	34 гр/д	34 гр/д	34 гр/д	34 гр/д
Момичета 14-18 години	Лекарски контрол	Лекарски контрол	НЕ	НЕ	46 гр/д	46 гр/д	46 гр/д	46 гр/д	46 гр/д
Момчета 14-18 години	Лекарски контрол	Лекарски контрол	НЕ	НЕ	52 гр/д	52 гр/д	52 гр/д	52 гр/д	52гр/д
Мъже (и жени) 19-30 години   31-50 години   51+ години	52 (46) гр/д 56 (52) гр/д 52 (48) гр/д	0,8-1 гр * кг /денонощие или до 25% ккал/денонощие	0,8-1,5 гр * кг /д или до 30% ккал/д	0,8-2 гр * кг /д или до 30% ккал/д	0,8-1 гр * кг /д или до 20% ккал/д	0,8-1 гр * кг /д или до 20% ккал/д	НЕ	0,8-1 гр * кг /д или до 25% ккал/д	0,8-1 гр * кг /д или до 25% ккал/д
Спортуващи	Отрицателен калориен баланс				Положителен калориен баланс			Неутрален калориен баланс
За кого / Хранене	РБД	НВД	КД	ВПД	РБД	ВМ-НВД	ВВД	РБД	НВД
Аматьори	1-2 гр*кг/д	1,5-2 гр*кг/ден	1,2-2,2 гр*кг/ден	НЕ	1-2гр*кг/ден	1,2-2,2 гр*кг/ден	1-1,5 гр*кг/ден	1-1,5 гр*кг/д	1-1,5 гр*кг/д
Професионални атлети (при текущо хормонално стимулиране)	2-2,4 г/кг	2,2-2,4 г/кг	2,4 г/кг	3 г/кг	1,5-2,2 г/кг	1,5-2,5 г/кг	1,5-2 г/кг	1,2-1,5 г/кг	1,2-2 г/кг

Анализ на нуждите

Неспортуващи

Данните са взети обединени от американски и канадски държавни агенции по хранене. Нуждите са относително постоянни, а таблицата с фиксирани количества/възраст е адекватна за повечето от практикуваните в наши дни професии, тъй като нивата на физическа работа са намалели значително в сравнение с тези от преди половин век.

Фиксираната горна граница в процент от калориите пък е за да не се стигне до протеиново отравяне при диетуващите неспортисти, защото при тях нетните загуби на мускулен белтък са много по-ниски в сравнение с трениращите, и мускулите не могат адекватно да оползотворят високия протеинов прием, в резултат на което имаме засилена оксидация на аминокиселини и претоварване на чернодробния и бъбречния метаболизъм.

Спортуващи аматьори

Тук се искат относително еднакви дози и препоръката от грам * кг/ден е по-подходяща от фиксиран прием/ден, защото отчита разликите в теглото на трениращия.

Парадоксално е обаче да не се взема предвид подкожната мазнина на трениращите. Пример: 100 кг спортист с 30% подкожна мазнина и прием от 1,5 гр. белтък/кг ще консумира 150 гр/денонощие, тоест следва да консумира същото количество белтък, сравнен със 100-килограмови атлети при 10% подкожни мазнини - това е разлика от 20 кг мускулна и органна маса. Да се надяваме, че в бъдеще изследователите ще поправят този пропуск. Дотогава препоръките следва да се четат като "Х грама белтък по килограм общо тегло за денонощие".

Професионални атлети

Дозировката тук е силно зависима от факторите на стимулация и периода, в който се намира атлета (покачване на тегло/сваляне на тегло). Колкото по-високи са андрогенните хормони, растежният хормон и факторите на растежа, толкова повече аминокиселини от консумирания протеин ще отидат за структурни функции, съответно по-висок ще е мускулният растеж. Тук прагът от 0,8-1,2 гр * кг/д може дори да се удвои.

Калориен баланс и различни диетични системи

Най-важното, което следва да се запомни е, че в отрицателен калориен баланс нуждите от белтък при трениращи се увеличават, за да запазят мускулната маса в състояние на енергиен недостиг. В случая преднамерено се приема повече протеин, за да се включи в енергийния метаболизъм, а не само за да покрие структурните нужди на тялото. В бъдеще ще добавим повече информация към всеки хранителен режим. 

Методики за изчисляване приема на протеин

Приемат се два основни подхода за целта:

• Статистически анализи и метаанализи на контролни диетологични проучвания;
• Калкулатори и формули на база индивидуална антропометрия, направени по проучвания и препоръки на експерти.

Грешки и недостатъци при определяне приема на база статистика:

• Дават ориентировъчен дневен прием, без да се съобразяват с активното тегло;
• Среден дневен прием, вместо отделен прием за тренировъчни и нетренировъчни дни;
• Относително точни са, понеже изследванията се правят на база проучвания на хора от конкретна страна, консумиращи определени диети.

Грешки при определяне приема чрез калкулатори:

• Масово не включват активното тегло, а са за общо тегло;
• Невинаги е ясно дали формулите са ориентирани към професионални атлети с висок процент азотификсация (способността да се задържат аминокиселините от храната чрез синтез на белтъци).

Начини за изразяване на нуждите от белтък:

• Като норма за ден (гр/фд) - не са подходящи за атлети;
• Максимален предполагаем безопасен прием/ден - 3,5 гр/кг за здрави хора. Не е изследвано за дълги периоди от време, калкулирано е на база способността да се елиминират отпадните продукти от аминокиселинния метаболизъм;
• Максимално количество протеин, използвано за структурни функции в тялото до 0,8 гр* кг/д за неспортуващи и до 1,2 гр*кг/д - спортуващи аматьори, до 2 гр*кг/д - професионални атлети;
• Като норма според теглото (гр*кг/ден) - за жалост се правят на база общо тегло (включително мастна тъкан), което е едно нелогично научно наследство;
• Като процент от калориите в диетата - сравнително точен и лесен начин за контрол при диети с всекидневна фиксирана калоричност, трудно се ползват при хранителни режими с променлив калориен прием, там грам*кг/ден е превъзхождащият подход.

Конфликти в информацията за дозировката според целите (преди 10-20 години и днес)

В миналото атлетите и школите сами експериментираха с дозировката на белтък в храната и така се оформи тенденция да се консумира определено количество протеин според килограмите на атлета специфично за спорта, с който се занимава.

Спортистите с профил тежката атлетика и тези, занимаващи се с професионален културизъм обаче бяха най-чувствителни към дозите. Количествата започваха с 2 грама за килограм и достигаха 4,5 гр за килограм телесно тегло.

Мина доста време, преди да се разбере, че не количеството консумирани, ами количеството усвоени и задържани в клетките аминокиселини е фактор за растежа.

Усвояването на белтъка в храната от една страна е въпрос на индивидуално производство на храносмилателни ензими. Подходът на спортната диететика обаче намали с малко горната граница на препоръчваните дози и "разцепи" храненията на много малки порции, за да се "усвоява" по-добре консумираният белтък.

Новите научни изследвания смекчиха важността на честото хранене в малки порциони, правят го и по отношение на нетното количество протеин, консумирано за денонощие.

Трениращите менят трудно навиците си за хранене, понеже възприемат научните препоръки като "факти" и не осъзнават, че тенденциите остаряват и биват подменяни/отричани/коригирани с натрупването на нови и нови научни изследвания.

Съответно изводите, правени към конкретна дата, са на база на периода преди нея. В резултат на което хората остават в плен на някои популярни подходи, смятани за научно неверни от днешна гледна точка.

Топ 10 на заблудите в протеиновия прием:

• Неразличаване на дозите за професионални (хормонално стимулирани атлети) от натурални атлети;
• Лошо калкулиране на дневния протеинов прием - смята се по цяло тегло, вместо само за активно тегло;
• Не се калкулира протеинът с ниска биологична стойност от растителната храна;
• Не се прави разлика между протеинов прием в тренировъчен и нетренировъчен ден, т.е. не се отразява времето за свръхвъзстановяване според тренировъчните стимули и стажа на трениращите;
• Вярва се и се прилага популярната вместо научно доказаната горна граница на полезност в приема на белтък за денонощие;
• Смята се, че ако не се консумира нормата протеин, мускулите ще се "загубят/стопят и т.н.", затова се консумира завишена доза;
• Свръхконсумацията на протеин е безопасна, защото ненужното количество азот се отделя с урината;
• Бързите протеини водят до по-голям синтез на мускулен белтък от бавните;
• Максималната еднократна доза протеин, който може да се усвои, е 30-50 гр, според теглото на трениращия;
• Дози от около 30 гр протеин водят до максимална стимулация на синтез на мускулна маса, затова честият прием на белтък превъзхожда големите единични порции.

Върху всеки един от митовете ще се спрем в специализирана статия по въпроса, за да не се отклоним от същността на този материал. Ето обаче нещо за размисъл, което съставих на база научните изследвания за възстановяването при атлети с различен тренировъчен опит.

Таблица на протеиновите потребностите според стажа, интензивността/обема на тренировка и загуба на белтък/време за възстановяване:

Стаж/Фактор	Обем/интензивност на тренировка, стимулираща свръхвъзстановяване	Продължителност на периода за възстановяване и синтез на мускулен протеин	Загуба на мускулен белтък вследствие на тренировките
Начинаещи с до 6 месеца стаж	Норма за типа на тренировките: Ектоморфи - Нисък обем, висока интензивност Мезо- и ендоморфи - Висок обем, ниска интензивност Мезо- и ендоморфи - Умерен обем, умерена интензивност Претрениране: Всички типове - Висок обем, висока интензивност - най-честият случай	До 48 часа със спадаща крива след 8-мия и след 24-тия час	Най-голяма по отношение на стажа, заради най-висок риск от грешки в обема и интензивността и заради липсата на качествено възстановяване
Средно напреднали със стаж 6 до 18 месеца	Норма: Всички типове - умерен обем, умерена интензивност Претрениране: Повече от 4 тренировки седмично или 3 последователни без 24 часа пауза Ниски калории в храната Втори спорт Двуразови тренировки	До 24 часа със спадаща крива след 8-мия час	Умерена загуба на белтък/тренировка според стажа - нараства с хранене в отрицателен калориен баланс.
Напреднали със стаж до три години, без прекъсване за повече от месец	Норма: Постоянни усилия за стимулация на свръхвъзстановяване с поне 4 тренировки седмично   Претрениране: Недохранване в критичния период за възстановяване Липса на сън Много нискокалорично хранене Състезателни тренировки с нарастваща плътност Тренировки, по-дълги от 90-120 минути Двуразови с междинен период под 8 часа	Около 8 часа	Много бързо възстановяване, ниска загуба на мускулен белтък, пропорционална на тренировъчния обем на тренировката
Професионални атлети (хормонално стимулиране) и стаж над три години, без паузи за повече от месец	Тренира се на границата на претренирането, понякога последното и последствията от него се овладяват с медикаменти.	Варира от 8 до 48 часа в зависимост от стимулирането и периода. От стимулирането,  заради нарастналия праг на азотофиксация, пропорционално на нивата на хормоните.	Загубите на мускулен белтък са значими и дълготрайни основно в състезателен период заради големите натоварвания и прекия допинг контрол. В предсъстезателен период загубите са малки, но хормоналното стимулиране позволява покачване на повече активно тегло с много по-малки тренировъчни стимули.

Прием на белтък в тренировъчни и почивни дни - нужди според тренировъчния опит

Дълго време учените търсеха модел за тъканното възстановяване и връзката му протеиновия прием в следтренировъчния период. Дори и в момента не всичко е ясно, затова пък вече може да се говори за различни модели на възстановяване според спортната подготовка (стажа) на трениращите.

Заключението е:

Времето за възстановяване е обратнопропорционално на стажа, и съответно ползата от максимален протеинов прием при по-напредналите атлети намалява по часове много по-бързо, в сравнение с атлетите с малък или никакъв стаж.

Просто казано:

• За начинаещ протеиновият прием за денонощие в тренировъчен и почивен ден не следва да се различава с много.
• При напреднали натурални атлети дозите, по-големи от минималния препоръчан протеин в периода след осмия час не оказват по-силно въздействие, т.е. има ефект на насищане и всичко излишни аминокиселини отиват в чернодробния метаболизъм (оксидация - глюконеогенеза).

Критериите "начинаещ- средно- напреднал - напреднал" все още предстоят да се рамкират по-точно. Засега границата се определя според времето, прекарано в залите без прекъсване. Докато се намерят по-точни критерии обаче, ще използваме времето като показател за прогреса на атлетите при мащабни проучвания.

При професионалните атлети има повече възможности - там нивото на постижения : теглото на трениращия е показател за прогрес и може да позволи различно оценяване.

В изследванията върху възстановяването, периодите на анаболен отговор и свръхвъзстановяване при начинаещи, средно напреднали и напреднали/професионалисти се споменават преди всичко три цифри - възстановяване до 8-ия, до 24-ия и до 48-ия час. Кратността на осем не е случайна - все пак изследванията се програмират от хора и това е удобен период, който разделя възстановяването условно.

Изглежда новият научен консенсус посочва усреднената стойност от осем часа след тренировка за критичен период на свръхвъзстановяване и мускулен растеж, в условия на налични макронутриенти, които да го обезпечат (белтъци, мазнини и въглехидрати). Това е и критичният период независимо от стажа, в който, ако не се приеме адекватно количество белтък, говорим за лошо възстановяване и претрениране.

Протеинов прием и тренировка

Доказателствата при проучвания върху протеиновия прием показват, че:

• Приемът на храна с умерено съдържание на белтък (20-30 гр) преди тренировка (1,5-2 часа) ясно увеличава мускулния растеж в периода след тренировка. Ако към белтъка се добавят източници на калории - въглехидрати и мазнини, растежът нараства значително. Дози от 40 гр не водят до статистически по-голям мускулен растеж в сравнение с по-малки дози. Т.е. говорим за достатъчност (виж по-долу).
• Комбинацията белтъци с въглехидрати преди и по време на тренировка намалява щетите върху мускулната тъкан (за хора, които искат да я съхранят при тежки продължителни натоварвания) и забавя изчерпването на мускулния гликоген.
• Комбинацията белтъци с въглехидрати, консумирана в първите няколко часа (до третия час) снижава времето за възстановяване на мускулния гликоген, води до увеличен инсулинов отговор и промотира покачването на мускулна маса.
• И мазнините, и въглехидратите, консумирани с белтъците в периода за възстановяване, подпомагат мускулния растеж в равна степен. Принципът "калорията е калория" изглежда най-точно приложим за този период. 
• Приемът на незаменими аминокиселини (ЕАА - esential amino acids) след тренировка максимализира мускулния растеж. Там обаче има "лимит на полезност". Дали въпросните аминокиселини ще дойдат от смилането на предтренировъчното хранене, когато свършите с тренировка 3 часа по-късно, или ще дойдат от прием на пудри/хапове/течни аминокиселинни формули по време/след тренировка или от висококачествена суроватъчна пудра след тенировка - полезността ще се сблъска с граница в лимита за усвояване на стомашно-чревния тракт. Въпросната граница от 1,3 до 10 гр/час не може да се подобри от храносмилателни ензими. Може би ще станем свидетели на ново поколение ензими - транспортни, за увеличено усвояване на аминокиселини.
  
  По-бързото усвояване от червата в кръвта обаче не е всичко. Следващата граница е колко грама аминокиселини можете да включите в синтеза на протеини/час. Тук цифрите зависят от много фактори, но ключовото е, че по-бърз източник на аминокиселини не означава повече мускулна маса/час. Т.е., отново говорим за достатъчен и недостатъчен прием, а не за правопропорционална зависимост. 
• Продължителният и постоянен поток от аминокиселини, който е в границата на усвоимото гр/час и в горната граница на възможното за синтез (на мускулни белтъци) гр/час е най-важният фактор за увеличаване на мускулната маса. За правилното действие на този фактор се изискват калории, които да обезпечат растежа и нетно количество грама консумиран белтък/24 часа, в рамките на препоръчаните в таблицата норми. Продължителността на въздействие на фактора е обратнопропорционална на стажа и правопропорционална на мускулните щети.
• Все повече учени са на мнение, че не може да се създадат абсолютни препоръки за протеиновия прием поради многото променливи. Таблиците, личното усещане и смятането на норма белтък/24 часа остават най-точният подход за установяване на индивидуален модел на прием.
  Важно е обаче моделът да е гъвкав и да отразява физическото натоварване от текущия ден до 48-часов период преди настоящия момент. 

За повече информация прочетете и статията "протеин след тренировка".

Рискове и ползи от високопротеиновото хранене

(25%++ от дневните калории) и при нископротеиновото хранене (--5% от дневните калории, под 0,3 гр*кг/ден или под 21 гр/ден)

Здравни рискове, свързани с висок прием на белтък в храната

• Предполага се, че продължителното високопротеиново хранене (12+ месеца) бавно, но постепенно натоварва бъбречните функции и влошава чернодробния метаболизъм;
• Намаляването на дозата белтък до 0,6-0,8 гр*кг/ден подобрява функциите на бъбреците при хора с бъбречни проблеми;
• Увеличава риска от рак на дебелото черво - изследванията продължават;
• Увеличава загубата на калций от костите, особено при жени.

Здравни ползи от висок прием на белтък в храната

• Увеличава чувството за ситост, подобрява контрола върху апетита при диети с отрицателен калориен баланс и качва енергоразхода заради високия термичен индекс на белтъчните храни - съответно има приложение в борбата с наднорменото тегло;
• Знае се, че снижава риска от сърдечно-съдови заболявания - проучванията продължават.

Здравни рискове, свързани с нисък прием на белтък в храната

• Снижава калциевата абсорбция от храната и се отразява на костната плътност, особено при жени - механизмите все още се изясняват;
• Ниско активно тегло;
• По-труден контрол над апетита;
• Спад в имунитета;
• Протеиново отравяне - когато хронично или еднократно се приеме доза, надхвърляща безопасната за денонощие, а при хора с чернодробни и бъбречни проблеми вредата може да настъпи и при по-малка консумирана доза белтък.

Няма достатъчно изследвания, които да доказват безопасността на високопротеиновото хранене за дълги периоди (години) върху човешкото здраве, докато при други модели на хранене такива са налице - оттук и рискът от неизвестното.

Намирането на норма в протеиновия прием - нови тенденции и теории

Качество на аминокиселинния поток/денонощие

Отдавна се говори за това, че покриването на нуждите от есенциални аминокиселини и глутамин (за спортуващи) определя качествения профил на белтъчния прием за деня. Тъй като растителните храни са сравнително бедни на въпросните аминокиселини грам : грам в сравнение с животинските, за правилно се приема средно 2/3 до 3/4 от протеиновия прием да е с животински произход (повече EAA,  BCAA's и глутамин).

Чест прием или протеиново зареждане?

Протеин пулсиращо хранене срещу прием на белтък на няколко порции е новото горещо поле за дискусия в научния свят. Преди в нутриционистиката доминираше концепцията за разчупен протеинов прием в четири до десет порции/денонощие. Това се промени в последните пет години.

Теорията за протеиновото зареждане в две до три масивни порции, защитавана от поддръжниците на нови диетични системи като Чист прираст (Leangain) и Периодично гладуване (Intermittent fasting), среща подкрепата на изследвания, които не успяват да демонстрират разлика върху азотния баланс при различни честоти/дози на прием.

Консенсусът между двете групи нутриционисти е само върху нетния прием на протеин/денонощие и за това, че са нужни още изследвания, които пряко, независимо и мащабно да противопоставят двете системи. Разбира се, и това ще разгледаме в отделен материал.

Какво се случва с излишните аминокиселини в храната - оксидация, глюконеогенеза, пикочна киселина, урея

Тялото използва всички необходими му аминокиселини към даден момент от времето, а останалите в рамките на няколко часа биват метаболизирани като енергия, за да се регулира киселинно-алкалното равновесие и да се изхвърли излишното количество азот.

Въпросният процес на неутрализиране и изхвърляне на азота под формата на урея се случва в чернодробните клетки и има определен лимит/час и лимит/денонощие.

Това е и критичният фактор, определящ горната граница за безопасен прием на аминокиселини/час и аминокиселини/денонощие. По него е изчислен препоръчителният горен праг от 3,5 гр * кг белтък/денонощие. Ако приемем, че сте консумирали максимума, а реалните структурни нужди на тялото за деня ви са 1,5 гр * кг/д, то останалото количество изяден белтък от 2 гр * кг/д ще се метаболизира в калории, за да ви даде средно по около 4 ккал * 2 гр * кг/д, при това без да доведе до никакви структурни ползи.

Именно в това се състои безсмислието на свръхвисокият протеинов прием, то е като да имаш буквално "много скъпа урина" и претоварен бъбречно-чернодробен метаболизъм.

Прочетете и втората част на статията.