Síntesis de proteínas musculares: cantidad, tiempo, digestión y mejora

¿Qué es? ¿Como funciona? ¿Por qué es importante?

La ciencia de la digestión y la utilización siempre ha sido confusa, no solo para el profano, sino también para los científicos. Algunas cosas que consume se digieren perfectamente, instantáneamente y hacen lo que usted quiere.

Otras cosas simplemente se quedan ahí, no hacen nada, o peor aún, se vuelven gordas… o eso parece. Entonces, ¿qué da? ¿Por qué la imprevisibilidad? ¿Y qué podemos hacer para al menos asegurarnos de que los alimentos que comemos y los suplementos que tomamos hagan su trabajo?

Dados los problemas con el consumo de nutrición general y la digestión, parece que asegurarse de que se produzca la síntesis de proteínas es incluso mucho más difícil. La verdad es que, sí, hay incertidumbres en lo que respecta a la biodisponibilidad de los componentes necesarios, pero estamos mejorando en la comprensión de cuándo y cómo hacer que suceda. Para comenzar a controlar todo el proceso, debemos volver al principio y ver cómo los alimentos pasan de la boca a los músculos.

¡Listo, listo, comer!

Mientras escribo este artículo, estoy comiendo un trozo de pechuga de pavo de 3/4 de libra (aproximadamente 350 gramos). No, en serio, lo soy. Por gramo de peso, más o menos matemáticas, consumiré casi 80 gramos de proteína. Y aunque el pavo se considera uno de los alimentos con mayor contenido de proteínas (además de ser una carne magra), todavía solo tiene alrededor del 22% de su peso en proteínas.

Eso significa que el 78% de mi almuerzo no contiene nada que realmente desee. Ok, tal vez eso sea un poco exagerado, pero aún necesito descomponerlo para llegar a mi proteína. Si bien es posible que comas por otras razones, yo estoy comiendo esto para obtener una gran cantidad de proteínas mientras lleno mi barriga (especialmente porque no tiene el sabor de una bolsa familiar de papas fritas Lays).

Si se pregunta a dónde va esto, pronto quedará claro mi punto. Espero …

El pavo comienza a masticarse y las enzimas lo digieren parcialmente en la boca. A medida que baja hasta mi estómago, es digerido por esas enzimas y otras que se activan en el camino. Cuando golpea mi intestino, comienza la verdadera acción de masticar, y jugos digestivos (ácidos) más poderosos entran en acción para ayudar.

Los fragmentos más pequeños se separan continuamente a medida que el ahora puré de pavo llega al tracto digestivo, donde continúa descomponiéndose en trozos manejables. Y aquí es donde comienza la diversión, o no tanto. Lo que sucede a continuación es una incógnita (vale, de nuevo, me burlo). Algunas de las cosas simplemente se quedan allí y esperan hasta que se necesitan.

Este es uno de los aspectos excelentes, y no tan buenos, de las proteínas, pero hablaremos de eso en un momento. El resto se convierte en azúcares y grasas (o sus componentes). Ah, y sí, algo de eso en realidad se elimina como desperdicio, pero desafortunadamente, eso no es lo que podría evitar que engorde.

A partir de ahí, los fragmentos ahora digeridos ingresan al torrente sanguíneo como aminoácidos, azúcares y grasas. Y así, como un paseo en balsa en aguas bravas, el viaje de cada molécula se encuentra seguro al final de un sitio de unión amigable y tiene la oportunidad de penetrar el tejido objetivo y hacer algo útil, o encuentra el caos y se amontona junto con todas las otras moléculas que no lo hicieron. Por supuesto, esto último se refiere al acaparamiento de moléculas similares para producir una sustancia más grande y compleja conocida como glucógeno (si tiene suerte) o grasa (como suele ser el caso).

Llevando proteínas a su objetivo

Así que volvamos al tema de las proteínas y tratemos de entender qué tiene que ver mi párrafo anterior con la síntesis de proteínas.

En primer lugar, en el escenario anterior, el tiempo nunca se convirtió en un problema, pero si considera el proceso, la esperanza de que las moléculas necesarias penetren en el tejido objetivo depende del tiempo y es específica de la necesidad. Si esos dos no coinciden, bueno, estás de vuelta en la balsa de aguas bravas de nuevo, pero tu destino, la parte desafortunada en realidad, está mucho más claro ahora.

Para las proteínas, afortunadamente, su destino es ligeramente diferente. La proteína permanecerá alrededor del tracto digestivo más tiempo que la mayoría de los otros componentes de los alimentos antes de que se digiera por completo. Esto significa que tiene más posibilidades de ser utilizado. Y no, incluso si no se usa, no se convertirá en grasa (al menos no sin pasar primero por varios procesos diferentes), ya que eventualmente será absorbido y utilizado por el cuerpo para otra cosa. Pero aquí es donde radican los problemas para determinar el momento y la cantidad de consumo de proteínas.

Debe quedar claro a partir de las analogías anteriores que cuanto más pura es la forma de proteína, menos se necesita descomponer. Entonces, en lugar de masticar un trozo de pavo aburrido, seco y fibroso, tal vez consumir un poco de proteína de digestión más rápida sería una mejor alternativa. Al menos al hacer eso, podemos estimar que la absorción ocurriría en 30 a 45 minutos o menos, y ahora tenemos una ventana de oportunidad conocida.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el cuerpo solo puede procesar como máximo 10 gramos de proteína por hora. Por lo tanto, la proteína adicional podría pasar el rato, como ese tipo molesto, peludo, con barriga cervecera y con camiseta sin mangas en su intestino delgado por un tiempo si consume demasiado.

Esto plantea dos problemas. La primera es que si la proteína permanece durante mucho tiempo (varias horas), puede resultar muy incómoda (piense en el tipo de camiseta sin mangas) al causar gases e hinchazón. La segunda es que podría digerirse más, trasladarse al hígado y convertirse en glucosa, haciendo que el efecto de la proteína para desarrollar músculo sea prácticamente inútil.

Su mensaje para llevar a casa aquí es, consuma cantidades más pequeñas (no más de 30 gramos aproximadamente) de proteína con más frecuencia, en lugar de sentarse a comer una gran cantidad de alimentos ricos en proteínas en un solo entorno.

Además, si puede consumir proteínas de digestión más rápida y un tiempo de consumo en función de una necesidad, es probable que obtenga mejores beneficios.

Síntesis de proteínas musculares

Toda la proteína que necesita el músculo se extrae a través del tracto intestinal al torrente sanguíneo como aminoácidos individuales. Esos aminoácidos se usarán individualmente o combinados para formar algún tipo de cadena de péptidos (múltiples aminoácidos unidos) que tiene una función específica.

Nuevamente, aquí es donde radican más problemas. La combinación exacta de péptidos necesaria para que se produzca la síntesis de proteínas significa que los aminoácidos individuales deben unirse y crear una porción de unión activa que se conectaría con un receptor objetivo específico, y luego se producirá la función. En el caso de la síntesis de proteínas musculares (MPS), la esperanza es estimular primero la necesidad de que ocurra y luego proporcionar la combinación correcta de aminoácidos para que suceda. El proceso en sí se comprende, pero si puede suceder o no es todavía un misterio.

Supongamos que las proteínas que necesita han llegado a su objetivo. ¿Y si no están en la forma correcta? ¿Y si tienen la combinación incorrecta? En cualquier caso, MPS no ocurre. Nuevamente, el tiempo se convierte en un vínculo fundamental en la tasa de éxito de MPS.

Los detalles y el verdadero proceso de MPS son bastante complicados. Hay algunos problemas conocidos definidos, como que si podemos aumentar los niveles de actividad de la vía MTORC1 y ATK, obtendremos mejores MPS. No se preocupe si no sabe qué significan esos acrónimos o cómo funcionan (la mayoría de la gente no lo sabe), pero hay información adecuada para aquellos que son realmente curiosos.

También sabemos que ciertas sustancias atraviesan las membranas celulares, mientras que otras son necesarias para activar otro péptido para hacer el trabajo. Hay algunos factores que dependen unos de otros, pero todavía estamos aprendiendo cómo se integran y diferencian. Curiosamente, si intenta realizar una búsqueda sobre cómo ocurre MPS a nivel celular, obtendrá varias variaciones diferentes, aunque todas contienen los mismos componentes.

Entonces, lo que eso significa para mí es que tenemos algunas incógnitas, pero en general, las citocinas y los factores de crecimiento son necesarios para iniciar el proceso a través de la membrana y sus receptores objetivo específicos están listos para ellos. Una vez que el pasaje está abierto, se activan varias vías y se produce la reconstrucción celular. En todos los casos, es imprescindible disponer de proteínas, aminoácidos y los componentes activadores. Y finalmente, la ciencia de los suplementos continuará tratando de determinar cuál es la mejor combinación para mejorar eficazmente la MPS.

La importancia del tiempo

He mencionado el momento oportuno en algunas ocasiones a lo largo de esta diatriba. Es un componente esencial del desarrollo muscular, el entrenamiento, la alimentación saludable y una serie de otros procesos de tipo humano. En el caso de desarrollar músculo, ¿no sería bueno saber cuándo es el mejor momento para que ocurra la MPS? ¿Bien adivina que? De las pocas cosas que sabemos, ¡esta es una de ellas!

La primera MPS ocurre como resultado de la destrucción, degradación o estrés del tejido muscular. Cualquier forma de contracción muscular «fuera de lo normal» causa estrés (en realidad, las contracciones musculares normales también lo hacen, aunque en un grado mucho menor). Por «no es normal», me refiero al ejercicio frente a las actividades de la vida diaria. En segundo lugar, el entrenamiento empuja a los tejidos a contraerse a un ritmo más alto, más fuerte y más rápido de lo normal, lo que hace que las estructuras de proteínas dentro del músculo se rompan.

Entonces, ahora sabemos, con certeza, cuándo podría tener lugar la MPS. Y por último, si tenemos algo de proteína disponible en el músculo, es probable que se use en MPS para comenzar las reparaciones. Por lo tanto, sin duda, es un buen momento para asegurarse de tener proteínas (y aminoácidos) en la sangre alrededor de su entrenamiento, ya sea antes, durante, inmediatamente después o los tres.

También sabemos que tener proteínas adicionales en la sangre durante el período de 24 horas posteriores al ejercicio también es beneficioso, ya que la MPS continúa ocurriendo hasta que se completa el proceso. Ah, y lo que eso significa para aquellos de ustedes que hacen ejercicio a diario, bueno, siempre deben consumir proteínas, ya sean alimentos integrales o suplementos.

No pierda la oportunidad de no estar preparado. Nuevamente, con tantas incógnitas en el ejercicio, cuando obtienes un «seguro» seguro, ¡debes saltar sobre él!

Resumen de la parte 1

Si bien este análisis de la síntesis de proteínas no es completo ni está detallado en la ciencia, brinda una descripción general sólida del proceso y, como mínimo, debería hacerle pensar en formas de mejorar su capacidad para sintetizar proteínas y Úselo específicamente para mejorar el rendimiento atlético y el tamaño de los músculos.

En la siguiente sección, discutiremos algunos métodos para mejorar MPS y estrategias de entrenamiento para asegurar que maximice sus resultados mientras minimiza todo ese difícil procesamiento de alimentos.

Síntesis de proteínas musculares: aplicar la práctica a la teoría

¿Podemos mejorar la síntesis de proteínas? ¿Podemos mejorar la utilización de aminoácidos?

La síntesis de proteínas musculares, para un atleta, especialmente un culturista o alguien que intenta mejorar su físico, es lo más importante que puede hacer el cuerpo humano para garantizar que se cumplan los objetivos y se supere el rendimiento.

¿Imagínese si pudiera tomar el control del proceso y afectar la velocidad y frecuencia de la síntesis de proteínas? ¿Bien adivina que? Al comprender algunas de las propiedades únicas de este fenómeno, aunque no puedo garantizar milagros, le prometo que verá los resultados más rápido que nunca. Pero hago algo de cautela en esa declaración: no me vengas llorando cuando las camisas se te ajusten alrededor del pecho y los brazos, y la gente empiece a mirarte en el gimnasio.

Si ha leído detenidamente la primera sección de esta serie, debe tener una comprensión generalizada de lo que se necesita para que el cuerpo procese proteínas y las use para reparar músculos dañados y reconstruir nuevos. Si no vio la parte 1, no se preocupe, aún obtendrá la esencia de esto, solo que sin la información previa; además, esto es lo divertido de todos modos.

En la parte 1, hablamos sobre el proceso y afirmamos que aún nos queda mucho por investigar para comprender realmente los detalles. Bueno, sabemos que ese debe ser el caso porque si fuera tan fácil predecir cuándo y cómo funciona realmente la síntesis de proteínas, los investigadores no estarían haciendo todo lo posible para tratar de encontrar la mejor fórmula para que las cosas funcionen mejor y más rápido. .

En teoría

La idea de mejorar o aumentar la capacidad de los músculos para sintetizar proteínas ha sido parte de la investigación sobre suplementos durante décadas. Si bien solo recientemente hemos podido obtener una imagen más clara de algunas de las posibilidades, el intento de crear productos novedosos nunca ha tenido una presencia más grande que ahora.

¿Se puede hacer? Creemos que sí, pero honestamente, creo que todavía necesitaremos un poco de tiempo para conectar realmente los puntos. Pero sabemos algunas cosas que ciertamente pueden ayudar. Así que identifiquemos algunos de los jugadores clave en el campo y sus roles específicos. Luego volveremos a la cuestión de cómo hacer que trabajen juntos como un equipo.

Los actores clave en la síntesis de proteínas musculares

La síntesis de proteínas musculares (MPS) se inicia por la demanda de reconstruir las proteínas desgastadas. Si bien hay varios mecanismos que forman parte del proceso de señalización, la demanda continua de «ayuda» proviene de las citocinas. Estas son moléculas específicas similares a las hormonas pero iniciadas por un sistema diferente, con la intención de reparar o combatir problemas dentro de una célula que han causado alteraciones, como el caso del daño muscular.

A continuación, se estimulan vías como MTOR y AKT para comenzar el proceso de síntesis de proteínas. MTOR, que es la abreviatura de Mammalian Target of Rapamyacin (que tampoco significa mucho para mí, así que no se preocupe) es la unidad funcional que detecta los niveles de nutrientes y oxígeno en las células, pero también integra el efecto de los factores de crecimiento y aminoácidos. La vía MTOR ha atraído mucha atención últimamente ya que su efecto sobre MPS es crítico, pero lo que es más importante, puede controlarse hasta cierto punto, especialmente mediante la suplementación.

AKT se llama así por una razón que no tiene nada que ver con su nombre, por lo que solo veremos su función. Realmente, no vale la pena entrar. (No, en serio, búsquelo usted mismo y lo verá). Pero funcionalmente, es la principal vía de señalización para la transcripción y la proliferación celular, que es el desarrollo real de proteínas, por lo que es el factor clave que induce a la MPS a aumentar la masa muscular. tamaño y fuerza.

Por lo tanto, la vía AKT tiene efectos profundos en las adaptaciones específicas del entrenamiento. Comienza el proceso de construcción y la estructura y la arquitectura generales del músculo cambian de acuerdo con las últimas demandas que se le han impuesto. Si bien esta discusión no se trata de adaptaciones al entrenamiento, debe tenerse en cuenta, nuevamente, que dado que usted controla el tipo de entrenamiento que realiza, también controla las adaptaciones que experimentan sus músculos.

Entonces, si buscas aumentar el tamaño de los músculos, debes entrenar en consecuencia. Y si está buscando velocidad, potencia o incluso resistencia, nuevamente, la elección depende de usted para proporcionar el estímulo que hará que sus músculos respondan favorablemente.

Posibles formas de mejorar los procesos

Hemos aislado algunas de las partes móviles responsables de MPS. Parecería prudente explorar las posibilidades de cómo hacer que esos componentes se conecten, disparen y mejoren la actividad de la vía. Sabemos que hay componentes que pueden afectar el proceso de manera positiva, y ahí es donde comenzará esta discusión. Sin embargo, una advertencia: la investigación aún está incompleta, por lo que lo que decimos hoy puede cambiar mañana.

De interés general han sido los efectos aparentemente poderosos de la leucina en la función de MTOR. No se comprende completamente si la leucina tiene un efecto directo (aunque muchas personas sugieren que lo tiene) sobre el MTOR o si está mediado primero por algún otro factor. Sin embargo, la leucina también parece tener un método secundario a través de un conector peptídico llamado eIF4G que afecta directamente a MPS pero no a través de MTOR.

Lo que entonces plantea la pregunta de que si la leucina tiene múltiples funciones, ¿otros aminoácidos pueden desempeñar un papel específico en la ayuda a MPS? Mi instinto dice que sí, pero de nuevo, el tiempo lo dirá. Por ahora, la suplementación con leucina no puede ser mala, pero la cantidad y qué otras combinaciones de aminoácidos podrían ser efectivas sigue siendo un tema de debate.

Por supuesto, la vía MTOR se encuentra dentro de la célula, donde los aminoácidos pueden reunirse ya que pueden pasar libremente a través de la membrana celular hasta su objetivo. Sin embargo, el simple hecho de tener un alto nivel de aminoácidos en la célula no significa que MPS sea óptimo. Además, MTOR es solo una de las vías involucradas en MPS; hay otras formas de entusiasmar a MPS.

Muchos de los jugadores clave en MPS todavía necesitan ingresar a la célula y requieren el paso a través de los canales de la membrana. Estos activadores se unen con su receptor objetivo RTK (receptor de tirosina quinasa) que reside en la pared celular y, cuando se conectan correctamente, abren una vía que afecta directamente a AKT, MTOR y otras vías al activar PI3K (fosfatidilinositol 3-quinasa) para hacer su cosa.

PI3K juega un papel vital que afecta muchas de las vías responsables de la proliferación, el crecimiento y la función celular. La propia PI3K es activada principalmente por factores de crecimiento, pero regulada por mecanismos de señalización conocidos como citocinas y receptores acoplados a proteína G. Además, la insulina juega un papel en la activación del receptor y especialmente en la influencia del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF1). En total, hay varios mecanismos externos diferentes que deben activarse para que se produzca una MPS óptima.

¿Estás confundido? Todos lo somos. Este es un proceso complicado que requiere una secuenciación precisa, que en sí misma es un nombre poco apropiado ya que todavía no estamos seguros de todas las secuencias que pueden estar involucradas. MPS también tiene un tiempo específico y, por lo tanto, tener a todos los jugadores alineados y listos sigue siendo parte del desafío.

Pero también creemos que puede haber formas de mejorar estas secuencias ingiriendo péptidos bioactivos (unidades funcionales más pequeñas dentro de la proteína), como los factores de crecimiento y los péptidos ricos en prolina (un tipo de citocina), que se pueden extraer de las proteínas más grandes mediante un procesamiento especial. De hecho, procesar los péptidos bioactivos más finos no es nuevo, como se ha hecho durante décadas para desarrollar fórmulas para bebés y productos que mejoran la función inmunológica. Es solo ahora que se han considerado los componentes poderosos para aplicaciones de ejercicio y desarrollo muscular.

La buena noticia es que si consume proteínas y / o aminoácidos y / o péptidos bioactivos junto con ejercicio sólido y constante, puede influir positivamente en MPS. A medida que la ciencia continúa entendiendo los procesos y la práctica continúa mostrando resultados positivos, se puede esperar una explosión tanto de productos como de investigación relacionada con péptidos bioactivos y cómo se puede ajustar MPS.