圖、文:呂孟凡
到底要如何才能增加肌肉量,是現代人相當關心的議題。不管是年輕人想訓練體格;或是老年人想預防老年肌少症,都需要運動以及飲食並行才行,到底運動後要怎麼吃才能增加肌肉量呢?
想增加肌肉量要做哪一種運動?
首先必須瞭解的是,想要促進肌肉生成,要先選對運動。我們的肌肉量受到以下兩者在體內進行的速率的影響:
(1) 肌肉蛋白質生成(Muscle protein synthesis, 文章後面簡寫MPS)
(2) 肌肉蛋白質分解(Muscle protein breakdown, 文章後面簡寫MPB)
在休息或是飢餓的狀態下,MPB的速率會超過MPS,因此骨骼肌會處於一個蛋白質負平衡的狀態。主要能夠幫助MPS的運動是阻力運動(Resistant exercise)。即使是在飢餓狀態下,阻力運動都可以造成MPS的速率顯著上升,不過,這樣的MPS尚不足造成蛋白質正平衡。如果合併阻力運動以及胺基酸攝取,就可將MPS速率上升的狀況延長(Ref 1)。
我們吃進的蛋白質有多少可以被肌肉使用到?
我們的腸道是代謝活性相當高的一個器官,它可以將我們飲食攝取的蛋白質中40-50%可利用的胺基酸吸收,並將其利用於產生能量或局部蛋白質生成;其餘50%的胺基酸則會經由肝門靜脈流向肝臟。研究發現,讓年輕人單次攝取20公克的乳酪蛋白(casein protein),雖然有~55%的氨基酸都可被腸道吸收並進入周邊血液循環,但其中只有2.2公克,也就是11%真正被用於蛋白質合成,其餘則被用於產生能量、生成尿素、生成神經傳導物質等等。
一般在血液中的胺基酸濃度上升後30分鐘就會開始刺激MPS,而MPS的上升會在血液胺基酸濃度上升2小時後達到巔峰,之後即使血液中的胺基酸濃度仍高,MPS仍會回復到初始的速率。上述的現象被稱為”muscle-full effect”,並解釋了為何若不結合運動單獨攝取蛋白質則無法促成骨骼肌增大(Ref 2)。因此想要增加肌肉量,一定不能逃避運動這件事。
運動後該吃多少蛋白質?
第一篇研究”阻力訓練後蛋白質攝取量對肌肉生成影響”的論文是在2009年發表的(Ref 4)。研究者讓6位健康年輕男性在阻力訓練後攝取0, 5, 10, 20, 40 公克的全蛋蛋白質,發現蛋白質攝取量在0-20公克時,肌肉生成速率會漸漸增加,但攝取40公克與攝取20公克蛋白質則無顯著差異。
之後一篇在2014年發表的論文(Ref 5)也有類似的發現:讓男性受試者在阻力運動後攝取0-40公克的乳清蛋白,發現促進肌肉生成的效應在20公克時就達到最佳效果,40公克的組別肌肉生成並沒有顯著比20公克來得多。除了上述兩篇研究之外,還有其他類似研究,統整後發現,運動後攝取20公克蛋白質似乎就可以達到促進MPS最佳的效果。攝取超過20公克的蛋白質,蛋白質便會以較快的速率氧化並生成尿素,顯示能被用於MPS的胺基酸是有限的。
當然,目前關於蛋白質劑量的研究也有些限制,這些研究大多是做下肢的阻力訓練,因此若是全身性的阻力訓練是否需要更多蛋白質仍未知。
整日的蛋白質需求
Moore(Ref 7)等研究者認為,就算是一位100公斤的運動員,每餐最多只要攝取30公克蛋白質便可達需求,也就是大約每餐每公斤體重可吃0.24至0.3公克蛋白質。在給予每個人蛋白質建議量時,應把體重以及運動型態一同考慮進去。
一篇系統性的文獻回顧(Ref 6)發現,對健康的成人而言,補充蛋白質的確可以促進阻力訓練之後肌肉的力量以及大小,但是當一日蛋白質攝取總量高於每公斤體重1.6公克後,並不會更加促進肌肉量的生成。而隨著年齡增加,補充蛋白質促進肌肉生成的效率會降低。
Moore(Ref 7)的研究發現,對於平均22歲的年輕人以及平均年齡71歲的老年人而言,要讓MPS達到最佳的單次蛋白質給予量(不合併運動)分別為:每公斤體重0.24公克以及每公斤體重0.4公克。各國對於一般健康成人的蛋白質攝取量約在每公斤體重0.8公克,而這些運動相關的文獻則建議對於有在做阻力訓練的運動員而言,每天的蛋白質攝取量可增加至每公斤體重1.3到1.8公克(Ref 1)。
攝取蛋白質的時間
阻力訓練本身就可促進MPS和MPB,且效應可分別持續至運動後的48小時及24小時,因此就算在飢餓狀態下,肌肉蛋白質的流動量也是會增加的。而上述內容中提過,血液中胺基酸濃度上升也會促進MPS。一般建議,在阻力運動後馬上攝取蛋白質是最理想的。,
一篇研究讓受試者在阻力訓練後的12小時內攝取不同劑量的蛋白質,分別為
(A) 每1.5小時10公克蛋白質,共八次
(B) 每3小時20公克蛋白質,共四次
(C) 每6小時40公克蛋白質,共兩次
結果發現B阻對於促進MPS的效果最佳。
若要應用在日常生活中,除了運動後的那次蛋白質攝取外,每天三餐中的蛋白質平均分配即可。
蛋白質的品質
若將黃豆蛋白、乳酪蛋白及乳清蛋白相比,乳清蛋白及黃豆蛋白被消化的速度較快,可造成血液中胺基酸濃度上升的效應會比乳酪蛋白好。攝取乳清蛋白後,促進全身蛋白質合成的效果較好;而攝取乳酪蛋白後則是能抑制全身蛋白質的分解。在休息狀態或運動後攝取三種不同蛋白質,乳清蛋白在3小時內促進MPS的效果最佳;其次是黃豆蛋白,最後則是乳酪蛋白(Ref 1)。
多種胺基酸之中,白胺酸(Leucine)與促進MPS有著很大的關聯性。有研究發現,單獨給予白胺酸便能促進MPS;Churchward-Venne等人的研究則發現(Ref 8),讓受試者攝取25公克乳清蛋白或6.25公克乳清蛋白外加4.25公克白胺酸,不管是在休息狀態或阻力運動後,兩者促進MPS的效果相當;但若是6.25公克乳清蛋白+4.25公克白胺酸再外加另外兩種支鏈胺基酸:異白胺酸(Isoleucine)及 纈胺酸(Valine)各1公克,效果卻沒有25公克乳清蛋白或6.25公克乳清蛋白+4.25公克白胺酸來得好。因此研究者認為,血液中的白胺酸濃度似乎是驅動MPS的關鍵之一。
小結
(1) 想要增加肌肉量,需合併阻力運動以及蛋白質攝取。
(2) 對健康年輕男性而言,運動後的蛋白質攝取量約20公克便可以達最佳效果。
(3) 促進MPS的效果,乳清蛋白>大豆蛋白>乳酪蛋白。
雖然運動後攝取蛋白質的確可以促進MPS,但是每個人的蛋白質需求量根據年齡、性別、體重、運動量、健康狀況都有所不同,即便是研究所做出來的20公克蛋白質,也是針對特定族群(有在健身的健康年輕男性)的有效建議量。雖然乳清蛋白促進肌肉生成的效果似乎最好,但一般人不會特別購買乳清蛋白(除非你想練成大隻佬XD),直接吃高生理價蛋白質食物也是可以的喔!
20公克蛋白質可由400cc豆漿加上一個全蛋達到。每公斤體重1.3公克的蛋白質到底是多少,根據每個人體重不同有不一樣的份量,且還要考慮到每個人平時的飲食習慣,實在不是一篇文章裡面可以解釋得清楚的。因此建議若有健身計畫或想要了解自己的蛋白質需求量,建議還是找專業營養師評估並給予飲食計畫會比較安心喔!
參考資料:
1. Morton RW, McGlory C and Phillips SM (2015) Nutritional interventions to augment resistance training-induced skeletal muscle hypertrophy. Front. Physiol. 6:245. doi: 10.3389/fphys.2015.00245
2. Tanner Stokes, Amy J. Hector, Robert W. Morton, Chris McGlory and Stuart M. Phillips. Recent Perspectives Regarding the Role of Dietary Protein for the Promotion of Muscle Hypertrophy with Resistance Exercise Training. Nutrients. 2018 Feb 7;10(2). pii: E180. doi: 10.3390/nu10020180.
3. Groen, B.B.; Horstman, A.M.; Hamer, H.M.; de Haan, M.; van Kranenburg, J.; Bierau, J.; Poeze, M.; Wodzig, W.K.; Rasmussen, B.B.; van Loon, L.J. Post-prandial protein handling: You are what you just ate. PLoS ONE 2015, 10, e0141582.
4. Moore, D. R., Robinson, M. J., Fry, J. L., Tang, J. E., Glover, E. I., Wilkinson, S. B., et al. (2009). Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men 1–3. Am. J. Clin. Nutr. 89, 161–168. doi: 10.3945/ajcn.2008.26401
5. Witard, O. C., Jackman, S. R., Breen, L., Smith, K., Selby, A., and Tipton, K. D. (2014a). Myofibrillar muscle protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at rest and after resistance exercise. Am. J. Clin. Nutr. 99, 86–95. doi: 10.3945/ajcn.112.055517
6. Morton, R.W.; Murphy, K.T.; McKellar, S.R.; Schoenfeld, B.J.; Henselmans, M.; Helms, E.; Aragon, A.A.; Devries, M.C.; Banfield, L.; Krieger, J.W.; et al. A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults. Br. J. Sports Med. 2017.
7. Moore, D.R.; Churchward-Venne, T.A.; Witard, O.; Breen, L.; Burd, N.A.; Tipton, K.D.; Phillips, S.M. Protein ingestion to stimulate myofibrillar protein synthesis requires greater relative protein intakes in healthy older versus younger men. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 2015, 70, 57–62.
8. Tyler A Churchward-Venne, Leigh Breen, Danielle M Di Donato, Amy J Hector, Cameron J Mitchell, Daniel R Moore, Trent Stellingwerff, Denis Breuille, Elizabeth A Offord, Steven K Baker, and Stuart M Phillips. Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial. Am J Clin Nutr 2014;99:276–86.
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