Sambandet mellan proteinsyntes och hypertrofi


Hur väl speglar en akut höjning av muskelproteinsyntesen den långsiktiga muskeltillväxten?

Musklerna i kroppen bryts ner och byggs upp hela tiden och förhållandet mellan uppbyggning och nedbrytning avgör om muskelmassan ökar eller minskar. Det här är en process som pågår hela tiden men det tar flera veckor innan vi kan se några skillnader i muskelmassa. För att komma runt detta brukar man mäta proteinsyntesen (MPS, muscle protein synthesis) och muskelproteinnedbrytning (MPB, muscle protein breakdown). Det är främst MPS som förändras till följd av träning och har således störst inverkan på proteinbalansen. Av den anledningen är det också nästan uteslutande MPS som mäts i akutstudier och man har antagit att mätningar av MPS akut efter exempelvis ett träningspass är talande för resultatet även på lång sikt. 

Det finns flera exempel där proteinsyntesen timmarna efter både styrketräning eller ett intag av protein korrelerar med ökningen av muskelmassa även på lång sikt. Det finns dock samtidigt studier där man sett att proteinsyntesen akut inte korrelerar med ökad hypertrofi på sikt (1). Det här är såklart motsägelsefullt vilket har fått en del forskare att ifrågasätta muskelproteinsyntesresponsens samband med förändringar i muskelmassa (2, 3)

Hur mäter man proteinsyntesen?

Proteinsyntesen mäts ofta med hjälp av stabila isotoper i form av märkta aminosyror som deltagarna får inta. Aminosyrorna fungerar som ett spårämne och man kan mäta hur stor andel av dessa som byggs in som muskelprotein. Genom att utföra en sådan mätning både i vila och efter styrketräning kan man se hur mycket proteinsyntesen förändras.

I vissa studier har man begränsat mätningarna till myofribrillär proteinsyntes (MyoPS) och då har man alltså bara mätt syntesen av de sammandragande enheterna i muskeln. I de flesta studierna mäter man en så kallad mixed MPS vilket innebär att man mätt syntesen för alla proteiner i cellen, alltså både myofibrillär, sarkoplasmatisk och mitokondriell proteinsyntes. Även om den myofibrillära och sarkoplasmatiska hypertrofin är proportionell på sikt så kan det akuta proteinsyntesen skilja sig åt.

Problematiken med att mäta proteinsyntesen akut

Proteinsyntesen förhöjs till följd av styrketräning. Hur mycket och hur länge proteinsyntesen är förhöjd beror dels på träningspasset i sig men det beror även på hur vältränad man är (4). Proteinsyntesen kan nå sin peak olika lång tid efter träningspasset och kan vara förhöjd olika lång tid. Teoretiskt sett vore det bästa att mäta proteinsyntesen mer eller mindre konstant för att på så sätt kunna få en bild över hur mycket styrketräningen faktiskt stimulerat proteinsyntesen. Det här är dock svårare i praktiken och därför mäter man ofta proteinsyntesen vid ett eller ett fåtal gånger timmarna eller ibland dagarna efter ett styrketräningspass. När man väljer att mäta proteinsyntesen efter styrketräningen varierar mellan olika studier. Det här blir problematiskt dels när man ska tolka den uppmätta proteinsyntesen men även när man ska lägga ihop detta med resultat från andra studier. 

Det är ingen tvekan om att proteinsyntesen förhöjs akut efter ett styrketräningspass och att styrketräning ökar muskelmassan på sikt. Anledningen till varför den akuta proteinsyntesen inte alltid speglar resultatet på sikt beror förmodligen till stor del på när man väljer att mäta proteinsyntesen. Den träningsinducerade ökningen av proteinsyntesen når en peak x antal timmar efter träningen och är förhöjd y antal timmar. Om vi då bara mäter MPS vid något enstaka tillfälle vet vi inte varifrån i tidsförloppet vi fått våra värden.

I ett försök att belysa den här problematiken sammanställde en forskargrupp resultatet från olika studier där man mätt proteinsyntes olika lång tid efter ett styrketräningpass (3). Även om det egentligen är fel att ta resultat från olika studier med olika träningsupplägg på det här sättet så illustrerar det problemet på ett bra sätt. 

Det vi kan se i figuren nedan är att proteinsyntesen stiger snabbare hos vältränade (T, trained) i jämförelse med otränade medan proteinsyntesen är förhöjd under en längre tid för otränade (UT, untrained) individer. Uppe i hörnet av figuren ser vi den totala arean under kurvan (AUC, area under curve) för otränade respektive tränade. Det här är av extra intresse eftersom AUC visar hur stor den totala ökningen av proteinsyntesen blir och säger förmodligen mest om resultatet på sikt. Liknande kurva och AUC har man sett tidigare när man mätt proteinsyntesen innan och efter en träningsperiod (4).



I figuren ovan har man alltså inkluderat studier där man mätt mixed MPS. I artikeln gjorde man även en liknande kurva för MyoPS men då med betydligt färre mätvärden och ett kortare tidsspann på grund av begränsad data. Utifrån de mätvärdena såg man också att AUC var större för otränade. Att arean under kurvan är större för otränade är vad man kan förvänta sig eftersom otränade svarar mycket bättre på träning än vad redan tränade individer gör. 

Kommentar

Att mäta proteinsyntesen akut är fortfarande en metod jag tycker man ska fortsätta använda sig av för att studera muskeltillväxt. Även om det inte alltid korrelerar med muskeltillväxten på sikt så är det en metod som många gånger är mycket enklare att använda i jämförelse med en långtidsstudie. Däremot kanske man ska se över på vilket sätt man mäter proteinsyntes för att den ska spegla långtidsresultatet bättre. Att bara mäta MPS vid ett enskilt tillfälle verkar inte vara det bästa sättet, speciellt inte om man har för avsikt att jämföra tränade med otränade individer.

Vidare tycker jag man ska vara försiktig när man tolkar studier där man mätt MPS akut efter ett styrketräningspass eftersom det uppenbarligen inte alltid speglar långtidsresultatet. Än en gång vill jag poängtera att detta är speciellt viktigt när studien är gjord på otränade. Detta eftersom nybörjare i regel svarar bra på i princip all träning vilket inte gäller för mer erfarna. Ett träningsupplägg som visat sig fungera bra för nybörjare behöver således inte fungera på mer erfarna.

Muskelproteinsyntes Proteinsyntes Proteinnedbrytning MyoMPS Mixed MPS