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常說的肌肉蛋白質合成到底是什麼?它受什麼影響?

說起增肌,我們通常會聽到非常多的建議,比如少吃多餐、限制有氧、攝入足夠蛋白質和熱量等等。

那麼我們要如何去分辨這些建議的真偽?一個簡單的方法就是搞清楚背後的原理,這也就是本文將要提到的話題:肌肉蛋白質合成。

一、肌肉蛋白質合成是什麼?

合成,意味著將許多東西組合成一個連貫的整體。就肌肉蛋白質合成來說,這意味著從胺基酸中生成新的肌肉組織。

胺基酸是結合形成蛋白質的小分子,它們在體內會不斷地被分解和重組。當肌肉組織中的胺基酸被分解時,我們就稱為肌肉蛋白質分解。

這些分解與合成的過程無時無刻都在體內同時進行著,只不過程度不同。比如,當你處於空腹狀態時,蛋白質分解速度就會提高。如果分解速度超過了合成速度,就會導致肌肉流失,這叫做負蛋白平衡狀態。

當你攝入蛋白質時,蛋白質合成速度就會提高。如果合成速度超過了分解速度,就會導致肌肉增長,這叫做正蛋白平衡狀態。

這樣一來,你的身體每天都會在合成代謝和分解代謝中相互交替。在正常的健康和飲食條件下,肌肉組織是很穩定的,細胞再生周期也會保持平衡。看起來是這樣的:

如上圖,蛋白質合成的每一次增加都伴隨著隨後的蛋白質分解的增加,它們或多或少地相互平衡。這也是為什麼普通人在一段時間內不會流失或者增加肌肉。在日常的基礎上,總的瘦體重沒有顯著變化。不過,隨著年齡的增長,如果我們不採取行動,我們還是會緩慢流失瘦體重。

二、肌肉蛋白質合成是如何影響肌肉增長的?

既然肌肉蛋白質合成與分解會相互平衡,那我們要如何增肌?很簡單,在一段時間內保證合成速度超過分解速度就行。

我們認為的「肌肉增長」實際上就是一段時間內肌肉蛋白質合成速度超過分解速度的結果。這也是常見營養和訓練的目的,就是為了提高肌肉蛋白質合成,抑制肌肉蛋白質分解。比如,高蛋白質飲食、漸進超負荷、熱量盈餘、限制有氧、使用類固醇和其他藥物等。

正如你所看到的,有許多的因素共同決定了你是增加肌肉還是流失肌肉。

此外,還值得提出的是肌肉蛋白質合成的種類。因為所有的運動都能提高肌肉蛋白質合成[1],這其中也包含了游泳、跑步、騎車和跳繩等耐力運動。但是,為什麼這些人沒有很發達的肌肉呢?三個原因:

  1. 蛋白質合成主要發生在線粒體內,而線粒體是細胞中的「小發電廠」。線粒體會繁殖並且變得更加高效,這就會讓你更加擅長耐力運動,但是卻不會提高肌肉大小[2]。另一方面,力量訓練則能提高肌纖維中的蛋白質合成,導致肌肉肥大[3]。
  2. 耐力運動中蛋白質分解也會大幅度提升,從而抵消掉了蛋白質合成的提升。
  3. 參加這些運動的人可能會限制熱量的攝入,這也會提高肌肉蛋白質分解速度。

那麼,有哪些方法能夠提高肌肉蛋白質合成速度?

三、力量訓練與肌肉蛋白質合成

自古以來,我們就知道舉起重物能夠增加肌肉。看看蘇格拉底,他也是熱愛摔跤的人:

在我們訓練肌肉時,我們就破壞了肌纖維,這就會告訴身體來提高蛋白質合成速度來修復損傷。在一天中看起來是這樣的:

在一次訓練後,肌肉蛋白質合成會加快並且持續一段時間,在新手中能持續3天,高級訓練者小於1天。這是因為,你的身體能夠更快地從訓練中恢復,因此不需要讓蛋白質合成持續那麼久。

然而,當你在訓練時,肌肉蛋白質分解的速度也提高了。事實上,分解速度還會顯著超過合成速度。不過,一段時間後分解速度就降低了,而且力量訓練仍然對於增肌有積極作用。作為自然訓練者,我們要做的就是盡可能降低力量訓練帶來的肌肉蛋白質分解,這也是營養的重要性。

四、蛋白質與肌肉蛋白質合成

為了讓蛋白質合成發生,你需要刺激和原料。

一般來說,我們認為力量訓練是肌肉增長的一種刺激,蛋白質是原料,但實際上蛋白質也能作為一種刺激。

你可能已經知道了,我們需要足夠的蛋白質,這樣身體才有足夠的胺基酸構建新的肌肉蛋白質。然而,這個過程真正需要的蛋白質其實比較少。你的身體在回收蛋白質方面非常有效,你不需要吃那麼多來確保你有足夠的量來重建肌肉組織。

蛋白質的另外一個作用就是,它能夠像力量訓練那樣直接刺激肌肉蛋白質合成[4]。這個效果非常強大,甚至那些不做力量訓練的人在提高蛋白質攝入後都能增加肌肉[5]。

說起蛋白質,你可能還聽說身體一次只能吸收20g蛋白質。這個觀點認為,雖然吃蛋白質能夠提高蛋白質合成,但超過20-25g似乎不能進一步提高合成速度。

然而,更新的研究顯示,40g蛋白質不僅僅帶來更高水平的肌肉蛋白質合成,還能減緩肌肉蛋白質分解[6]。

所以,總的來說,保證蛋白質的攝入,就能夠最大化肌肉蛋白質的合成。對於增肌來說,建議每公斤體重攝入1.6-2.2g。

五、蛋白質時機與肌肉蛋白質合成

問問大多數健身愛好者飲食方面的建議,他們都會告訴你訓練後要攝入蛋白質。有些人可能還會告訴你訓練前、訓練中或者睡前都要攝入蛋白質。

那麼到底有必要嗎?其實說有必要也行,說沒必要也行。為什麼?

首先,有關肌肉蛋白質合成與營養時機你需要知道的最重要的一點就是,一天的總蛋白質攝入要比吃蛋白質的時間重要很多很多很多。

大家可以這樣想,小王在一頓內就把一整天的蛋白質吃完了,小李分成了5頓去吃。但是,小王的蛋白質總量滿足了,而小李沒有滿足。那麼此時,增肌效果更好的還是小王。

當然了,這只是一個例子,我們沒有必要去選擇這兩種極端。

假設你攝入了足夠的蛋白質,額外再去關注吃的時間對你還是有幫助的。

比如,有研究人員讓24名年輕男性分別用以下方式來攝入蛋白質:

  1. 吃4次,每次20g,每次隔3小時
  2. 吃2次,每次40g,每次隔6小時
  3. 吃8次,每次10g,每次隔1.5小時

結果發現,第一組受試者的肌肉蛋白質合成速度要大於後面兩組[7]。

結合其他的研究結果和國際運動營養學會的推薦,我們認為每頓每磅體重攝入0.2-0.25g的蛋白質,至少吃四頓就能夠最大化增肌。

總的來說,蛋白質時機能夠幫助你提高肌肉蛋白質合成,但是實施這個方法比許多人認為的要簡單得多。

六、睡眠與肌肉蛋白質合成

睡眠不足已逐漸成為了公共衛生問題。毫無疑問,缺乏睡眠會降低肌肉蛋白質合成速度。

比如,芝加哥大學的研究人員將受試者分成兩組,第一組每天睡8.5小時,第二組每天睡5.5小時,所有受試者每天都攝入1500卡的飲食[8]。

研究結束後,每晚只睡5.5小時的受試者流失了60%更多的肌肉,脂肪減少降低了55%。

我們知道,睡眠不足會降低合成代謝激素水平,比如睪酮,生長激素和IGF-1,這些激素對於刺激肌肉蛋白質合成都起著關鍵作用。

睡眠不足還能削弱運動表現和恢復能力,這些都對增肌有很大的負面影響。

總結:

為了最大化增肌,我們需要保證在一段時間內肌肉蛋白質合成速度持續大於肌肉蛋白質分解速度。

漸進超負荷的力量訓練、吃足夠的蛋白質、充足的睡眠等都能提高肌肉蛋白質合成。做好這些基礎,那麼你就可以確保肌肉增長不會受到影響。