本文節(jié)選自JISSN文獻，Nutrient timing revisited: is there a post-exercise anabolic window?重新審視營養(yǎng)時機：運動后是否有一個合成代謝窗口？點擊圖片查看英文原文。
▍摘 要
營養(yǎng)時機是一種流行的營養(yǎng)策略，包括在訓練期間或前后攝入各種營養(yǎng)物質的組合——主要是蛋白質和碳水化合物。一些人聲稱，這種方法可以顯著改善身體成分。甚至有人假設，營養(yǎng)攝入的時間可能比每天的營養(yǎng)絕對攝入量更重要。
運動后的時間段被廣泛認為是營養(yǎng)時機最關鍵的部分。從理論上講，在這段時間內攝入適當比例的營養(yǎng)物質，不僅會啟動受損肌肉組織的重建和能量儲備的恢復，而且還會以一種超量補償的方式進行，從而改善身體成分和運動表現(xiàn)。一些研究人員提到了合成代謝的“機會窗口”，即在訓練后存在有限的時間，優(yōu)化與訓練相關的肌肉適應能力。
然而，運動后“窗口期”的重要性——甚至是否存在——會因多種因素而有所不同。就適用性而言，營養(yǎng)時機研究還有待商榷，但最近的證據(jù)直接挑戰(zhàn)了運動后營養(yǎng)攝入與合成代謝相關的經(jīng)典觀點。因此，本文有雙重目的：1)回顧現(xiàn)有的文獻中，關于營養(yǎng)時機對運動后肌肉適應的影響；2)得出相關結論，從而提出實用的、循證的營養(yǎng)建議，以最大限度地提高運動對合成代謝的反應。
▍介 紹
1、糖原儲存
傳統(tǒng)的運動后營養(yǎng)時機建議的主要目標是，補充糖原儲存。糖原被認為是最佳抗阻訓練表現(xiàn)的關鍵，在這種訓練中，高達80%的ATP產生來自糖酵解。MacDougall等人和Robergs等人的研究，讓人有理由認為，典型的高強度訓練，包括多次訓練和同一肌肉群的多組訓練，會消耗大部分的局部糖原儲存。
此外，有證據(jù)表明糖原介導細胞內信號轉導。這似乎是，至少部分是由于其對AMP活化蛋白激酶(AMPK)的負調控作用。肌肉的合成代謝和分解代謝是由復雜的級聯(lián)信號通路調控的。AMPK鈍化了能量消耗過程，包括胰島素和機械張力介導的mTORC1的激活，以及增強了分解代謝過程，如糖酵解、β-氧化和蛋白質降解。mTOR被認為是骨骼肌生長調節(jié)的主網(wǎng)絡，其抑制作用對合成代謝過程有明顯的負面影響。
在無細胞試驗中，糖原已被證明可以抑制純化的AMPK，低糖原水平與人體內AMPK活性增強有關。糖原的可利用性也被證明能介導肌肉蛋白質的分解。考慮到所有的證據(jù)，在訓練開始時保持較高的肌內糖原含量似乎有利于預期的阻力訓練結果。
研究表明，當運動后立即攝入碳水化合物時，糖原儲存的超量補償，延后2小時，之后肌肉糖原的重新合成率就會降低50%。運動增強了胰島素刺激下的葡萄糖攝取，并且，在攝取量和糖原利用量之間有很強的相關性。這是由于糖原消耗期間GLUT4轉位的增加，從而促進葡萄糖進入細胞。此外，運動誘發(fā)糖原合成酶活性的增加，這是促進糖原儲存的主要酶。這些因素的結合有助于在一輪運動后葡萄糖的快速攝取，允許糖原加速被補充。
有證據(jù)表明，在運動后的碳水餐中添加蛋白質可以增強糖原的重新合成。Berardi等人證明，與單獨攝入等熱量的碳水溶液相比，在60分鐘騎行后的2小時內攝入蛋白質-碳水補充物可顯著增加糖原再合成。蛋白質-碳水的協(xié)同效應被歸因于更明顯的胰島素反應，盡管需要指出的是，并非所有的研究都支持這些發(fā)現(xiàn)。
盡管有良好的理論基礎，但快速補充糖原儲存的實際意義仍然是可疑的。毫無疑問，加速糖原再合成對于一小部分耐力運動來說是很重要的，在這些運動中，糖原消耗運動之間的間隔時間被限制在8小時以內。
然而，對于不是在同一天進行多次運動的群體，肝糖原再合成的迫切性大大降低。中等容量的高強度抗阻訓練(每組肌肉6-9組)只能減少36-39%的糖原存儲。如果抗阻訓練的量和頻率更高，訓練前糖原水平的全部再合成也不會成為一個問題，除非在恢復間隔少于24小時，同樣的肌肉進行徹底的訓練。即使在完全糖原消耗的情況下，在這個時間范圍內也能很好地恢復到訓練前的水平，而不考慮運動后碳水化合物攝入的顯著延遲。例如，Parkin等人將運動后立即攝入5種高血糖碳水化合物食物與2小時后開始恢復進食進行了比較。運動后8小時和24小時糖原水平組間無顯著差異。
2、蛋白質分解
另一個訓練后營養(yǎng)時機的好處是減少肌肉蛋白質的分解。這主要是通過提高胰島素水平來實現(xiàn)的，而不是增加氨基酸的可用性。研究表明，運動后肌肉蛋白分解會在運動后的一段時間內略有增加，之后才會迅速增加。在禁食狀態(tài)下，在耐力運動195分鐘后，肌肉蛋白質分解會顯著增加，導致蛋白質凈平衡為負。這些值在3小時后增加了50%，增加的蛋白質水解作用可以持續(xù)長達運動后24小時。
雖然胰島素已經(jīng)知道其合成代謝特性，但它在運動后的主要作用被認為是抗分解代謝。胰島素減少蛋白質分解的機制目前還不清楚。鑒于肌肥大代表了肌纖維蛋白合成和蛋白分解之間的差異，蛋白質分解的減少可能會促進收縮蛋白的增加，從而促進更大的肥厚。因此，似乎可以合理地得出這樣的結論：運動后攝入蛋白質-碳水化合物補充劑將最大限度地減少蛋白質分解，因為這兩種營養(yǎng)物質的結合已被證明比單獨使用碳水化合物更能提高胰島素水平。
然而，盡管在鍛煉后提高胰島素水平的理論基礎本質上是合理的，但這種益處是否能延伸到實踐中仍存在疑問。
首先，研究一貫表明，在血漿氨基酸水平升高的情況下，胰島素升高對凈肌肉蛋白平衡的影響范圍在15-30 mU/L，大約是正?？崭顾降?-4倍?？紤]到循環(huán)底物水平達到峰值大約需要1-2小時，而完全恢復到基礎水平需要3-6小時(或更多)，這一胰島素生成效應在典型的混合餐中很容易實現(xiàn)。
Power等人表明，45g劑量的乳清分離蛋白大約需要50分鐘才能使血液中的氨基酸水平達到峰值。胰島素濃度在攝入后40分鐘達到峰值，并在大約2小時內保持在最大凈肌肉蛋白平衡的水平(15-30 mU/L，或104-208 pmol/L)。在這個蛋白質劑量中加入碳水化合物會導致胰島素水平峰值更高，并維持更長時間。因此，建議舉重運動員在運動后增加胰島素的建議就顯得微不足道了。經(jīng)典的運動后目標是快速逆轉分解過程，以促進恢復和生長，這可能只適用于缺乏適當?shù)倪\動前餐的情況。
3、蛋白質合成
也許最受吹捧的訓練后營養(yǎng)時機的好處是，它促進了MPS（肌肉蛋白質合成）的增加。在運動后，僅僅進行抗阻訓練就能使蛋白質合成增加兩倍，而運動后蛋白質分解的加速則抵消了這一增加。這表明，高氨基酸血癥對肌肉蛋白質合成的刺激作用，特別是必需氨基酸的合成，會因先前的鍛煉而增強。有一些證據(jù)表明，當碳水化合物與氨基酸攝入結合在一起時，對增強運動后肌肉蛋白質合成有疊加效應，但其他的沒有發(fā)現(xiàn)這樣的好處。
一些研究已經(jīng)調查了在運動后的蛋白質合成過程中是否存在一個“合成代謝窗口”。為了使MPS最大化，有證據(jù)支持運動后游離氨基酸和/或蛋白質(在各種碳水或無碳水的排列中)，比單純碳水或無熱量安慰劑的優(yōu)越性。然而，盡管人們普遍建議運動后盡快攝入蛋白質，但目前這種做法缺乏證據(jù)支持。Levenhagen等人證明了運動后盡快攝入營養(yǎng)比推遲攝入有明顯的好處。這項研究的一個局限性是，訓練涉及中等強度、長時間的有氧運動。
因此，增加的部分合成率可能是由于更多的線粒體和/或肌漿蛋白部分，而不是合成收縮成分。與Levenhagen等人的時間效應相比，Rasmussen等人之前的研究表明，在運動后1小時和3小時內攝入6g必需氨基酸(EAA)和35g碳水化合物，腿部凈氨基酸平衡沒有顯著差異?？偟膩碚f，缺乏一致的、理想指標的、可用的數(shù)據(jù)來制定運動后時機方案，以最大化MPS。
還應該注意的是，急性抗阻訓練后的MPS評估并不總是與引起肌源性信號的慢性上調同時發(fā)生，也不一定能預測長期抗阻訓練后的肥厚反應。此外，未受過訓練的受試者在運動后MPS的增加并沒有在訓練狀態(tài)下重現(xiàn)，這進一步混淆了實際的相關性。因此，急性研究的效用僅限于提供有關肥大適應的線索和產生假設；任何試圖從這些數(shù)據(jù)中推斷出瘦體重變化的發(fā)現(xiàn)都是推測性的。
4、肌肥大
許多研究直接調查了運動后蛋白質攝入的長期肥厚效應。這些試驗的結果奇怪地相互矛盾，似乎是因為不同的研究設計和方法。此外，大多數(shù)研究同時采用了運動前和運動后補充營養(yǎng)的方法，這就不可能梳理出運動后攝入營養(yǎng)的影響。以下只討論那些專門評估運動后即刻(≤1小時)營養(yǎng)攝入的研究。
Esmarck等人提供了第一個實驗證據(jù)，證明訓練后立即攝入蛋白質比延遲攝入更能促進肌肉生長。其結果支持了運動后窗口期的存在，并表明推遲運動后營養(yǎng)攝入可能會阻礙肌肉的增加。
在一項單盲設計中，Cribb和Hayes在23名業(yè)余男性健美運動員身上發(fā)現(xiàn)了運動后蛋白質攝入的顯著益處。研究結果支持營養(yǎng)時機對訓練誘導的肌肉適應的好處。但這項研究添加了一水肌酸，這可能增加了訓練后的攝入。此外，在運動前和運動后都使用了補充劑，這一事實混淆了合成代謝窗是否能調節(jié)的結果。
Willoughby等人也發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)時機會導致積極的肌肉適應。研究結束時，蛋白質補充組的總體重、去脂體重和大腿質量明顯高于葡萄糖補充組。考慮到蛋白補充組在訓練日額外攝入了40克蛋白質，因此很難判斷，結果是由于蛋白質攝入量增加還是補充的時機問題。
在一項對訓練有素的受試者的綜合研究中，Hoffman等人隨機分配了33名訓練有素的男性在早上和晚上或阻力訓練前后使用蛋白質補充劑。7名受試者作為未補充的對照組。10周后，各組體重和瘦體重無顯著差異。該研究由于使用DXA來評估身體成分而受到限制，與其他成像方式(如MRI和CT)相比，DXA缺乏檢測肌肉質量微小變化的敏感性。
Hulmi等人的研究一個優(yōu)勢在于它的長期訓練期，為營養(yǎng)時機對慢性肥厚性增加的有益作用提供了支持。然而，同樣不清楚的是，與蛋白質補充相關的結果增強是由于時機的選擇還是蛋白質攝入量的增加。
最后，Erskine等人未能顯示運動后營養(yǎng)時機對肌肥厚有好處。
▍討 論
盡管有人聲稱，運動后立即攝入營養(yǎng)對最大限度促進肌肥大是必要的，但對這種“合成代謝機會窗口”的循證支持遠沒有定論。這個假設很大程度上是基于在禁食狀態(tài)下訓練。在禁食訓練期間，肌肉蛋白分解的上升會導致運動前氨基酸凈負平衡持續(xù)到運動后，盡管訓練引起了肌肉蛋白質合成的增加。
因此，在一夜禁食后進行抗阻訓練的情況下，立即提供營養(yǎng)干預是有意義的——最理想的方式是蛋白質和碳水化合物的結合——以促進肌肉蛋白質的合成和減少蛋白質分解，從而將凈分解代謝狀態(tài)轉換為合成代謝狀態(tài)。在一段長期的時間里，這個策略可以使肌肉質量的增長速度逐漸增加。
這不可避免地引發(fā)了運動前營養(yǎng)如何影響運動后營養(yǎng)的緊迫性或有效性的問題，因為并不是每個人都進行禁食訓練。在實踐中，那些以增加肌肉尺寸和/或力量為主要目標的人，通常會在比賽前1-2小時內吃一頓運動前餐，以最大限度地提高訓練成績。根據(jù)它的大小和成分，由于其消化/吸收的時間過程可以很好地持續(xù)到恢復期，可以把這一餐視為運動前餐和運動后立即餐。
Tipton等人觀察到，運動前立即服用相對小劑量的EAA (6g)能夠將血液和肌肉氨基酸水平提高約130%，并且這些水平在運動后持續(xù)升高2小時。雖然這一發(fā)現(xiàn)隨后受到Fujita等人的質疑，但Tipton等人的其他研究表明，運動前立即攝入20克乳清，運動期間肌肉對氨基酸的攝取增加到運動前休息水平的4.4倍，直到運動后3小時才恢復到基線水平。
這些數(shù)據(jù)表明，即使是在阻力訓練前立即服用微量至中等的EAA或高質量蛋白質，也能夠將氨基酸維持到運動后階段。在這種情況下，運動后立即食用蛋白質以降低分解代謝似乎是多余的。下一餐富含蛋白質的食物(無論是馬上吃還是運動后1-2小時)可能足以最大限度地恢復和合成代謝。
另一方面，有些人可能會在午飯前或下班后進行訓練，他們在開始鍛煉前4-6小時內吃完前一頓飯。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當前一餐后超過3-4小時開始訓練時，經(jīng)典的建議是盡快攝入蛋白質(至少25克)，以扭轉分解代謝狀態(tài)，從而加速肌肉的恢復和生長。然而，如前所述，如果預期運動后飲食有顯著延遲，可以采取少量運動前營養(yǎng)干預措施。
一個有趣的推測是這些建議在不同的訓練狀態(tài)和年齡組的普遍性。Burd等人報道，在未經(jīng)訓練的受試者中，進行一次劇烈抗阻訓練，會刺激線粒體和肌纖維蛋白合成；而在經(jīng)過訓練的受試者中，蛋白質合成更傾向于肌纖維成分。這表明，在受訓者中，整體反應較弱，可能需要更密切地注意蛋白質的時間和類型(例如，亮氨酸來源，如乳清蛋白)，以優(yōu)化肌肉適應率。除了訓練狀態(tài)，年齡也會影響訓練適應性。老年人需要更高的蛋白質劑量，以優(yōu)化訓練的合成代謝反應。需要進一步的研究來更好地評估不同人群的運動后營養(yǎng)時機反應，特別是對于受過訓練/未受過訓練和年輕/年老的受試者。
這一領域的研究有幾個局限性。首先，雖然有豐富的短期數(shù)據(jù)，但缺乏系統(tǒng)的、比較各種運動后時機方案效果的，控制性長期性實驗。大多數(shù)長期研究同時檢查了運動前和運動后的補充，而不是相互比較兩種方法。另一個重要的限制是，大多數(shù)長期研究忽略了匹配所比較條件之間的總蛋白質攝入量。因此，我們不可能確定積極的結果是受到相對于訓練時間的影響，還是受到總體蛋白質攝入量增加的影響。到目前為止，長期的研究產生了模棱兩可的結果?？傮w而言，他們還沒有證實運動后營養(yǎng)的短期研究中出現(xiàn)的積極結果的一致性。
另一個限制是，關于這個主題的大多數(shù)研究都是在未經(jīng)訓練的個體中進行的。那些沒有進行過抗阻訓練的人，肌肉的適應能力往往很強，并不一定能在受訓個體中反應出相同的積極結果。最后一個限制是，目前用于評估肌肥大的方法是廣泛不同的，測量方法的準確性是不夠精確的。盡管肌肉質量的微小差異與一般人群沒有多大關系，但它們對精英運動員和健美運動員來說可能非常有意義。
因此，盡管存在相互矛盾的證據(jù)，但對于那些尋求優(yōu)化肥大反應的人來說，運動后補充的潛在益處不能輕易被忽視。出于同樣的原因，個體之間的進食模式差異很大，這也挑戰(zhàn)了一個普遍的假設，即運動后的“合成代謝機會窗口”是狹窄而緊迫的。
▍實際應用
在運動前和運動后，高質量蛋白質劑量為0.4-0.5 g/kg瘦體重是一個簡單的，相對安全的建議指南，目前的證據(jù)顯示，最大的急性合成代謝作用為20-40g。
由于富含蛋白質的一餐會產生短暫的合成代謝影響，以及它與訓練狀態(tài)的潛在協(xié)同作用，運動前和運動后的膳食不應該間隔超過大約3-4小時，假設一個典型的耐力訓練大約持續(xù)45-90分鐘。如果在特別大的混合餐中攝入蛋白質(這本質上是更抗分解代謝的)，可以將間隔時間延長到5-6小時。
在這個總體框架內，具體的時間會因個人喜好和耐受性以及運動時長而有所不同。其中一個可能的例子是60分鐘的抗阻訓練，安排在兩餐之間的中心位置，可以在訓練前后有多達90分鐘的進食窗口期。相比之下，如果保持運動前至運動后的3-4小時間隔，超過一般持續(xù)時間的運動將默認縮短進食時間。
與蛋白質相比，抗阻訓練的碳水化合物的劑量和時間是一個灰色區(qū)域，缺乏形成具體建議的連貫數(shù)據(jù)。建議運動前后攝入的碳水量，至少與這些食物中的蛋白質量相當或超過。
然而，相比于肌肥大和力量目標，耐力目標更關注與運動前后碳水的可用性。此外，運動后共同攝入蛋白質和碳水化合物的重要性最近受到了早期恢復期研究的挑戰(zhàn)，特別是在提供了足夠的蛋白質的情況下。為了最大化增加，研究結果支持更廣泛的目標，即滿足每日的碳水化合物需求，而不是為其組成劑量指定時間?？偟膩碚f，這些數(shù)據(jù)表明，在保持最佳時機的同時，飲食靈活性的潛力增加。
