Uloga proteina u organizmu

Transcript

1 Uloga proteina u organizmu Mehanička Strukturna Enzimska Imunološka Hormonska Neurotransmiterska Osmotska Transportna Energetska 1

2 PREPORUKE ZA UNOS MAKRONUTRIJENATA UGLJENI HIDRATI 55 % 60 % ukupne količine kcal MASTI ispod 30 % ukupne količine kcal PROTEINI 10 % 15 % ukupne količine kcal METODOLOGIJE ZA PROCENU POTREBA ZA PROTEINIMA AZOTNI BALANS 2

3 Šema iskorišćenosti proteina u organizmu Unos proteina: I Nesvarljivi proteini: 5-40% Metabolizam azota i aminokiselina: obavezan + povezan sa Urinarni i fekalni azot 1a) povezan sa hranom: mera efikasnosti korišćenja 1b) obavezan: mera zahteva hranom 2. Koža, kosa i sekreti 3. Specijalne potrebe rast: obnova: trudnoća:laktacija Metabolički zahtevi Metodologija za merenje potrebe za proteinima u praksi Internacionalno prihvaćen metod: balans azota Metabolički zahtevi: Gubici azota kod pojedinaca na ishrani bez proteina: Obavezan gubitak proteina (ONL) Potrebe: Višestepene metode za procenu balansa azota pružaju: Zahteve (odsečak) Efikasnost iskorišćenja (nagib) i Potrebe (odsečak/nagib)=unos potreban za balans N 3

4 Obavezan gubitak azota Vrednosti za odrasle na dijeti bez proteina Obavezni dnevni gubici i azota Urin: 29 mg/kg Feces:12 mg/kg Koža: 5 mg/kg Ukupno: 46 mg/kg = 0,29 g proteina/kg Rand et al. AJCN 2003; 77: Balans azota Balans azota= N unet putem hrane - gubitak N (putem urina, fecesa i kože) Mereno tokom 4 dana na kraju perioda od 2 nedelje na svakom nivou unosa Podaci evaluirani upotrebom linearne regresije Balans N mgn/kg/dan 20 Egun i Atinmo 93: mlade žene a b potrebe 02 0,2 03 0,3 04 0,4 05 0,5 06 0,6 07 0,7 Unos proteina (g/kg/dan) Nagib (efikasnost iskorišćenja: E ) =a/b= balans/ unos=0,54 Odsečak (metabolički zahtevi, ONL ) =40,7 mgn/kg/dan Potrebe/zahtevi (unos za balans azota 0) =ONL/e=40,7/0,54=75mgN/kg/dan =0,48 g proteina/kg/dan 4

5 Adaptacija tokom studija ispitivanja azotnog balansa U toku studija merenja balansa azota mora se obezbediti dovoljno vremena za adaptaciju na: a) promenu u unosu proteina a) promenu nivoa fizičke aktivnosti Neophodno je dovoljno vremena za adaptaciju na nizak unos proteina posle uobičajenih visokoproteinskih dijeta Pojedincima koji smanje unos proteina sa visokog na umereni za dostizanje nove ravnoteže treba mesec dana ili više Pre adaptacije ovaj umereni unos je neadekvatan: odnosno, minimalne potrebe biće precenjene Vreme koje potrebno je diskutabilno, ali većina višestepenih studija traje samo 2 nedelje 5

6 Adaptacija balansa azota na trening Studije balansa sa pojedincima koji se bave sportom/fizičkom aktivnošću moraju da uzmu u obzir efekat treninga Kod pojedinaca koji ne treniraju, povećana fizička aktivnost inicijalno smanjuje balans azota (trošak popravke?), koji se povećava za 3 nedelje treninga Balans azota (g/dan) Inicijalno visoki troškovi popravke? -4 Dani vežbanja Unos: proteini- 1g/kg na dan; energija- izmerena potrošnja +10% Ispitanici: neutrenirani osobe koje su svakoga dana 6 puta vozile bicikl po 20 minuta Gontzea et al (1975). The influence of adaptation to physical effort on nitrogen balance in man. Nutr. Reports Int. 22, Korak 1: definisati prosečnu potrebu Meta analiza svih prihvatljivih objavljenih studija na odraslima 0,66 g proteina/kg/dan N=19 studija, 235 pojedinaca ispitivanih u 3 unosa: analizirano pojedinačnim linearnim regresijama 6

7 Korak 2: definisati preporučeni unos Unos koji je dovoljan za većinu (97,5%) pojedinaca Medijana 0,66 g/kg/dan % distribucije ±2 sd interindividualna varijansa preporučeni unos 0,83 g/kg/dan 0 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 potrebe za proteinima g/kg/dan Distribucija individualnih potreba za proteinima Rand et al. AJCN 2003; 77: Preporučeni unos RDA 0.80 g/kg/dnevno...količina proteina koja je adekvatna i zadovoljava nutritivne potrebe praktično svih zdravih ljudi... RDA preventira gubitak proteina i deficit. 7

8 Da li sportisti treba da unose više proteina? 1. Ne, potrebe sportista za proteinima su iste kao kod sedentarnih osoba 2. Da, sportisti treba da unose 3 puta više proteina u odnosu na sedentarne osobe 3. Ne, sportisti treba da unose manje proteina, jer fizička aktivnost smanjuje potrebe za proteinima 4. Da, unos proteina kod 16% sportista treba da bude nešto 5% veći u odnosu na sedentarne osobe 0% 79% Sportisti 8

9 Pregled uticaja fizičke aktivnosti na potrebe za proteinima Millward et al (1994) Proc Nut Soc 53, Potrebe za proteinima za poboljšanje performanse: istorijski rekord Chittendon-ovi eksperimenti na sportistima (1903) Šest meseci na dijeti siromašnoj mesom: unos proteina je prepolovljen (1g/kg/dan) Merena izlazna veličina: snaga (15 različitih testova) Rezultati: Stapleton 28% povećanja Prosečno (n=8) 38% povećanja Mehanizam? Prednosti povećanog unosa ugljenih gj hidrata nakon režima ishrane bogatog mesom, sa niskim unosom ugljenih hidrata? Stapleton na kraju eksperimenta Implikacija Balans makronutrijenasa iz ishrane je najvažniji. 9

10 UTICAJ TRENINGA NA IZGRADNJU MIŠIĆA Mišićna kontrakcija 10

11 Fizička aktivnost/vežbanje stimuliše sintezu mišićnih proteina Trening sa otporom Odgovarajući unos proteina Aktivacija mišića i produkcija sile Odgovor endokrinog sistema Sinteza proteina i hipertrofija mišića Sinteza i razgradnja proteina mišića proteinski balans 11

12 Anabolički odgovor mišićnih proteina Fizička aktivnost/vežbanje stimuliše sintezu mišićnih proteina i pojačava oštećenje proteina Chesley et al., 1992 MacDougall et al., 1992, 1995 Biolo et al., 1995 Phillips et al., 1997 Welle et al., 1995,1998, 1999 Hasten, et al., 2001 Short et al., 2004 Sheffield-Moore et al., 2004 Neto balans proteina ostaje negativan u odsustvu unosa hrane!!! Sinteza proteina nakon vežbanja 12

13 UTICAJ ISHRANE NA IZGRADNJU MIŠIĆA Balans proteina mišića Burd et al., J Appl Physiol,

14 Balans proteina mišića Burd et al., J Appl Physiol, 2008 Vežbanje i ishrana 14

15 Uticaj ishrane na sintezu mišićnih proteina Količina proteina Tip proteina Vreme unosa proteina Unos ugljenih hidrata Koja je optimalna količina proteina u pojedinačnoj dozi? Doza proteina koja maksimalno stimuliše sintezu proteina, ali se još uvek ne oksidiše i ne stimuliše produkciju ureje!!! 15

16 Optimalna količina proteina u jednom obroku je: A. 10 g B. 20 g C. 30 g D. 40 g 17% 44% 33% 6% 10 g 20 g 30 g 40 g Koliko proteina? Moore et al., J.Physiol,

17 Premalo, previše ili baš koliko je potrebno? Deaminacija/oksidacija!!! 20-25g Sinteza Unos proteina Sinteza mišićnih proteina Količina proteina Tip proteina Vreme unosa proteina Unos ugljenih hidrata 17

18 Da li poreklo proteina utiče na sintezu mišića: 1. Ne, svi proteini na isti način utiču na izgadnju mišića. 67% Važno je uneti g 2. Proteini surutke više stimulišu sintezu proteina mišića u odnosu na proteine soje i mleka 3. Proteini surutke manje stimulišu sintezu proteina 17% mišića u odnosu na proteine soje i mleka 6% 4. Kazein je superiorniji u odnosu na ostale proteine % Anaboličke osobine različitih proteina 18

19 Anaboličke osobine različitih proteina Pennings et al., Am J Clin Nutr, 2011 Koja vrsta proteina? Wilkinson et al., Am J Clin Nutr,

20 Soja vs. mleko Ukupne AK Leucin Anaboličke karakteristike leucina Proteini koji su bogati Leucinom više stimulišu anabolički odgovor skeletnih mišića Koopman et al., Am J Physiol,

21 Soja vs. mleko Sinteza mišićnih proteina Količina proteina Tip proteina Vreme unosa proteina Unos ugljenih hidrata 21

22 Kada je najbolje konzumirati proteine cilju što većeg povećanja mišićne mase: 1. Pre treninga 2. Posle treninga 3. U toku treninga 4. Pre i posle treninga 16% 5. U toku i posle treninga 42% 37% 5% 0% Vreme unosa proteina Pre treninga 3 studije jedna pozitivna, dve negativne Tokom treninga Trening sa otporom 1 studija pozitivna Aerobni trening? Posle treninga Veliki broj studija sve su pokazale pozitivne rezultate 22

23 Unos proteina tokom vežbanja sa otporom Beelen et al., Am. J. Physiol., Unos proteina tokom vežbanjaendurance Beelen et al., Am J Physiol Endocrinol Metab,

24 Unos proteina posle treninga Dinamika proteina no oge (μg min -1 x 100cc -1 ) Bazalna Rana Kasna oštećenje proteina sinteza proteina neto balans Sinteza proteina u nozi i čitavom telu i neto skladištenje proteina su veći kada se hranljive materije unesu neposredno nakon vežbanja nego kada se unesu 3h posle vežbanja Levenhagen et al., Am. J. Physiol., Unos aminokiselina posle treninga 24

25 Unos proteina pre i posle vežbanja Sinteza mišićnih proteina Količina proteina Tip proteina Vreme unosa proteina Unos ugljenih hidrata 25

26 Da li je unos ugljenih hidrata nakon treninga sa otporom potreban? 1. Ne, potrebno je uneti samo g punovrednih proteina. 2. Da, unos ugljenih hidrata obezbeđuje energiju i popunjava istrošene rezerve glikogena i tako smanjuje razgradnju proteina. 3. Da, ali tek 3 sata nakon treninga. 4. Da, ali se preporučuje č samo unos ugljenih hidrata sa niskim glikemijskim indeksom. 6% 83% 0% 11% Unos ugljenih hidrata posle treninga 26

27 Unos ugljenih hidrata i proteina Koopman et al., Am. J. Physiol., 2007 Glynn et al., Am. J. Physiol., 2011 Ishrana nakon vežbanja Ingestija ugljenih hidrata posle vežbanja inhibira intenzitet oštećenja proteina (u čitavom telu) Ingestija proteina i/ili aminokiselina posle vežbanja smanjuje oštećenje proteina i stimuliše sintezu mišićnih proteina Kombinovana ingestija proteina i ugljenih hidrata pospešuje balans proteina tokom visoko intezivnog treninga Biolo et al., 1997 Tipton et al., 1999 Borsheim et al., 2002 Miller et al., 2003 Rasmussen et al., Roy et al., 1997 Borsheim et al., 2002 Koopman et al.,am. J. Physiol.,

28 Dnevne potrebe za proteinima Zdrava odrasla osoba U periodu adolescencije Sportovi izdržljivosti Sportovi snage i brzine Bodibilding 0,8 g/kg telesne mase 0,9 g/kg telesne mase 1,2 do 1,4 g/kg telesne mase 1,2 do 1,8 g/kg telesne mase 2 do 2,4 g/kg telesne mase Biološka vrednost proteina Ocena kompletnosti proteina i sadržaja esencijelnih aminokiselina Maksimalna vrednost = 100 Jaja = 100 Riba = 70 Govedina = 69 K lj lk 60 Kravljemleko= 60 Pirinač = 57 Soja = 47 Krompir = 34 28

29 Primer: sadržaj proteina (na 100 g) Jaje 11 g Pileće meso 21,8 g Džigerica 22 g Riba (losos) 22,5 g Sir (kačkavalj) 30 g Mladi sir 12,4 g Mleko 3,5 g Kalorijska cena biljnih proteina 7 kašika putera od kikirikija 670 kalorija 3 porcije crnog pasulja 374 kalorije 1¼ šolje sirovog tofua 236 kalorija 85g posne govedine 180 kalorija Bazirano na 25 grama proteina 29

30 Koliko proteina p utem hrane unose naši sportisti: A. Više od 56% preporučenog B. Manje od preporučenog C. U okvirima preporučenih doza D. Zavisi od sporta 17% 22% 6% A. B. C. D. 30

31 Unos proteina kod srpskih sportista Prosečne vrednosti Parametar ( ) Godine 20.2 Visina (cm) Težina (kg) 76.2 BMI 23.4 F% 16.5 Energetski unos EU (kcal) 3103 Ugljeni hidrati (%EU) 50 Masti (%EU) 32 Protein (%EU) 18 Tečnost (ml)