Comentamos y exponemos el artículo de Ferrando AA, Wolfe RR, Hirsch KR, Church DD, Kviatkovsky SA, Roberts MD, Stout JR, Gonzalez DE, Sowinski RJ, Kreider RB, Kerksick CM, Burd NA, Pasiakos SM, Ormsbee MJ, Arent SM, Arciero PJ, Campbell BI, VanDusseldorp TA, Jager R, Willoughby DS, Kalman DS, Antonio J. International Society of Sports Nutrition Position Stand: Effects of essential amino acid supplementation on exercise and performance. J Int Soc Sports Nutr. 2023 Dec;20(1):2263409. doi: 10.1080/15502783.2023.2263409.
Las “aminoácidos esenciales” en la dieta (EAA) – histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina – se llaman “esenciales” porque no pueden ser producidos endógenamente y, por lo tanto, deben ser consumidos para la supervivencia humana. Además, la arginina se considera un aminoácido “condicionalmente” esencial, lo que significa que, en ciertas circunstancias, la producción endógena de arginina no satisface las necesidades fisiológicas. La necesidad de consumir todos los EAA se ha establecido bien en los últimos 100 años y existen requisitos diarios aceptados para cada EAA como parte de la ingesta dietética normal. Los requisitos diarios se basan en la cantidad mínima de cada EAA que debe consumirse para evitar síntomas clínicos de deficiencia. La ingesta inadecuada de solo uno de los nueve EAA causará síntomas de deficiencia, incluyendo la síntesis de proteínas deteriorada. Los requisitos para el consumo diario de cada EAA se cumplen convencionalmente como componentes de la ingesta dietética de proteínas de rutina. La cantidad y el perfil de EAA en proteínas dietéticas individuales, junto con la digestibilidad de los EAA unidos a la proteína, forman la base para la evaluación cuantitativa de la calidad de la proteína pura. Las proteínas que contienen una cantidad abundante de todos los EAA en un formato altamente digerible se consideran “proteínas de alta calidad“.
Si bien la importancia de cumplir con los requisitos mínimos para cada EAA a través del consumo de proteínas dietéticas de alta calidad se ha reconocido durante muchas décadas, los beneficios que se pueden obtener del consumo de EAA en forma libre en cantidades superiores a los requisitos mínimos solo se han apreciado plenamente en los últimos 25 años. Los productos de aminoácidos libres individuales, como la leucina o la lisina, y las composiciones de pequeños grupos de EAA, en particular los aminoácidos de cadena ramificada (leucina, valina e isoleucina; BCAAs) están disponibles, pero muchos estudios han documentado que se obtienen mayores beneficios de composiciones que contienen todos los EAA. La suplementación diaria con composiciones de todos los EAA en forma libre se ha demostrado que es beneficiosa de muchas maneras. Principalmente, las composiciones de EAA en forma libre estimulan la síntesis de proteínas y el recambio proteico en todo el cuerpo, incluida la síntesis de nuevas proteínas musculares. La estimulación de la síntesis de proteínas musculares (MPS) por los EAA puede generar ganancias en la masa y calidad muscular, lo que se traduce en mejoras en el rendimiento físico y los resultados funcionales.
Este documento presenta la posición de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva (ISSN) sobre el efecto de la suplementación dietética con EAA en forma libre en la MPS, la masa y calidad muscular y el rendimiento físico. Este documento se centrará en la suplementación de la dieta en individuos que cumplen con sus requisitos diarios de EAA a través del consumo dietético de proteínas. Solo se considerarán composiciones que contengan los nueve EAA en forma libre en este documento.
Mecanismo de acción
Importancia del recambio de proteínas musculares
La renovación continua de las proteínas musculares degradadas y dañadas es importante para mantener la masa y función de las proteínas musculares. En el estado postabsortivo, la degradación neta de las proteínas musculares mantiene un suministro constante de EAA en la sangre que proporciona precursores para la síntesis de proteínas en otros tejidos y órganos. Los EAA provenientes de la ingesta dietética restauran la pérdida neta de proteínas musculares estimulando la síntesis de estas. En condiciones normales, las tasas de síntesis de proteínas musculares y de descomposición de proteínas musculares son iguales a lo largo del día. Si la síntesis de proteínas musculares supera la tasa de descomposición, la masa muscular aumentará con el tiempo, con un potencial aumento en la fuerza. Un recambio acelerado de proteínas musculares (es decir, un aumento igual en la síntesis y descomposición de proteínas) sin un aumento en la masa neta de proteínas musculares también puede beneficiar la función muscular al reemplazar fibras musculares más antiguas y dañadas por nuevas fibras altamente funcionales. Por lo tanto, la estimulación de la síntesis de proteínas miofibrilares (MPS) es la base metabólica principal para aumentar la fuerza y la función física. Si bien los cambios en la descomposición de proteínas también desempeñan un papel en el control del metabolismo de las proteínas musculares, la MPS estimulada es la base principal para los efectos beneficiosos de los suplementos de EAA. Además, investigaciones iniciales demostraron que el efecto de los aminoácidos en el músculo esquelético se produce principalmente a través de la estimulación de la MPS, ya que la descomposición de proteínas musculares no cambió en un estudio agudo. Es importante destacar que, dado que la medición de la descomposición de proteínas musculares no es sencilla y presenta problemas con la ingesta exógena, la MPS también representa un indicador sustituto del recambio de proteínas.
EAA y síntesis de proteínas musculares en reposo
La síntesis de proteínas musculares (MPS) se estimula mediante la ingesta de EAA y se inhibe cuando la disponibilidad de EAA en el plasma es reducida. La magnitud del aumento en la MPS después de consumir EAA es una función de la cantidad ingerida. En reposo, se ha informado que una dosis oral de EAA tan pequeña como 1.5 gramos estimula la MPS, mientras que se cree que la dosis máxima efectiva, después de la cual no se logra una mayor estimulación de la síntesis en una sola dosis, es de 15-18 gramos de EAA. La estimulación de la MPS por el consumo de EAA no requiere la ingesta simultánea de aminoácidos no esenciales (NEAA). La inclusión de NEAA en una mezcla de 18 gramos de EAA en el perfil de proteínas de carne no tuvo efecto en la estimulación de la MPS mediada por EAA.
Los suplementos de EAA estimulan la MPS más que una cantidad igual de proteína de alta calidad ya sea como aislado o como parte de una comida. Se encontró que una dosis oral de 3 gramos de EAA estimula la MPS de manera similar a 20 gramos de aislado de proteína de suero, que contiene aproximadamente 10 gramos de EAA. Además, se ha demostrado que la adición de EAA al suero de proteína mejora significativamente la respuesta de la MPS más allá del suero de proteína solo. El efecto estimulante superior de los EAA en forma libre (solo EAA individuales) se relaciona con una mayor cantidad de EAA por gramo en comparación con una fuente de proteína dietética. Debido a la alta tasa de absorción intestinal de los EAA en forma libre, aumentos rápidos en las concentraciones de EAA en la sangre impulsan el transporte hacia el músculo, lo que resulta en la obtención más rápida de concentraciones máximas de EAA intramusculares en comparación con otras fuentes de proteínas dietéticas. La importancia de las concentraciones de EAA en la sangre y la velocidad de aumento hasta la concentración máxima en la respuesta de la MPS no está clara, pero algunos estudios han encontrado una relación entre las concentraciones de EAA en la sangre y la MPS, y el análisis de datos consolidados muestra una correlación entre la velocidad de aumento hasta las concentraciones máximas de EAA y la MPS. Por otro lado, no hubo diferencia en la respuesta de la MPS cuando se administró la misma dosis de EAA ya sea como una sola dosis o en cinco dosis más pequeñas a lo largo del tiempo. Por lo tanto, hay acuerdo en una relación entre la dosis de EAA y la respuesta de la MPS, pero no se ha llegado a un consenso sobre los mecanismos reguladores que vinculan la dosis y la MPS.
Es importante tener en cuenta que la suplementación con EAA en forma libre resulta en un aumento mucho mayor en las concentraciones de EAA en la sangre que una comida de mayor cantidad de EAA, ya que no requieren digestión y se absorben rápidamente.
El estado fisiológico puede afectar la respuesta de la MPS a los EAA. El envejecimiento es el estado no clínico más estudiado en el que la respuesta a los EAA puede estar alterada, denominada resistencia anabólica. La disminución de la respuesta de la MPS a la ingesta se ha documentado ampliamente, pero no siempre se ha observado de manera consistente. Las diferentes respuestas de la MPS de las personas mayores a la ingesta de EAA pueden explicarse por diferencias en el perfil de EAA de la composición. Por ejemplo, en una ocasión, Katsanos et al. proporcionaron a sujetos mayores una mezcla de 6.7 gramos de EAA en el perfil encontrado en la proteína de suero (27% de leucina), y en una segunda ocasión proporcionaron la misma cantidad de una mezcla de EAA con leucina que comprendía aproximadamente el 40% del total de EAA. En este estudio, la composición del 40% de leucina estimuló la síntesis de proteínas musculares aproximadamente un 50% más que el perfil de menor leucina, a pesar de contener la misma cantidad total de EAA. Estos resultados demuestran la importancia potencial del perfil de EAA en una composición. Sin embargo, existen casi combinaciones ilimitadas de los nueve EAA, y hay datos mínimos que comparan directamente la eficacia de diferentes perfiles de EAA en las mismas circunstancias.
Equilibrio de proteínas y energía y aminoácidos esenciales (EAA)
Un balance negativo neto en las proteínas en todo el cuerpo, excepto en las proteínas musculares (por ejemplo, en tejidos y órganos; reflejado por las tasas de síntesis y descomposición de proteínas en todo el cuerpo), afectará adversamente a las proteínas musculares y, por lo tanto, al rendimiento físico. Si no se dispone de una cantidad adecuada de precursores de EAA en la ingesta dietética para satisfacer la demanda en todo el cuerpo, la descomposición de las proteínas musculares y la liberación de aminoácidos en la sangre proporcionarán los EAA necesarios. El balance energético negativo también afectará indirectamente a las proteínas musculares, ya que los EAA ingeridos se dirigirán al menos en parte a la oxidación para obtener energía en lugar de ser canalizados hacia la síntesis de proteínas musculares. Por lo tanto, una discusión de los efectos de los EAA en la síntesis de proteínas musculares debe considerarse en el contexto del estado de equilibrio de proteínas y energía en todo el cuerpo.
Los períodos de déficit calórico son comunes en deportes de peso y resistencia como la maratón y la natación de larga distancia, donde los períodos de entrenamiento intenso combinados con el deseo de mantener un bajo peso corporal pueden limitar la ingesta calórica. El déficit calórico aumenta los requisitos de EAA en todo el cuerpo. Por ejemplo, cinco días de un déficit calórico del 30% requirieron un aumento de 3 veces en la ingesta de EAA para lograr un equilibrio positivo de proteínas. El fracaso en satisfacer los aumentados requerimientos de EAA resultará en la descomposición neta de las proteínas musculares para proporcionar los EAA necesarios, y esto no se podrá revertir por completo hasta que se satisfagan los requisitos globales del organismo.
En resumen:
- Existe dosis-respuesta en la síntesis de proteínas del músculo esquelético por vía oral de aminoácidos esenciales (EAA), que se estabiliza aproximadamente en 15-18 gramos.
- Existe una relación entre la cinética de los EAA en plasma y la estimulación de la síntesis de proteínas.
- Los EAA orales estimulan la síntesis de proteínas musculares en mayor medida que una cantidad igual de proteína de alta calidad.
- La disminución de la respuesta anabólica con el envejecimiento requiere un perfil de EAA diferente, especialmente una mayor proporción de leucina.
- Los requisitos de EAA en todo el cuerpo aumentan con el déficit calórico. Si estos requisitos no se cumplen, se producirá una descomposición neta de las proteínas musculares para proporcionar los EAA necesarios.
Interacciones de los EAA con el ejercicio
La investigación previa sobre los efectos de los aminoácidos en el músculo esquelético ha demostrado que el consumo de aminoácidos en reposo resulta en una estimulación del transporte de aminoácidos hacia el músculo esquelético (30-100%; dependiendo de los aminoácidos esenciales individuales), una estimulación de la síntesis de proteínas (30-300%) y una mejora en el balance neto de aminoácidos. Cuando se realizó ejercicio de fuerza en la parte inferior del cuerpo antes de la infusión de aminoácidos, se lograron efectos mayores en el transporte interno de algunos aminoácidos, pero, lo que es más importante, hubo un aumento aún mayor en la síntesis de proteínas y en el balance neto de proteínas musculares. En ambos casos, no hubo cambios en la descomposición de proteínas musculares. El ejercicio de fuerza por sí solo no resulta en anabolismo muscular (el balance neto de proteínas musculares es negativo). El anabolismo ocurre solo cuando se cuenta con los precursores de aminoácidos necesarios. Cuando se administran junto con el ejercicio de fuerza, solo se requieren los aminoácidos esenciales para estimular el anabolismo muscular. La ingestión oral de aminoácidos esenciales en bolo después del ejercicio de fuerza en la parte inferior del cuerpo también aumentó la síntesis de proteínas y el balance neto del músculo, independientemente de si la bebida se consumía una o tres horas después del ejercicio. Por otra parte, la suplementación con aminoácidos esenciales mejoró la evidencia histológica del daño muscular y redujo la pérdida de fuerza muscular, incluso en ausencia de cambios en la síntesis de proteínas musculares.
Estrategias de suplementación: Momento de administración de EAAs
El momento de la administración de los EAAs en relación con el ejercicio de fuerza debe ser considerado. Los sujetos que recibieron EAAs inmediatamente antes o después del ejercicio de fuerza experimentaron un aumento del 130% en las concentraciones de fenilalanina en la arteria y el músculo. Sin embargo, el efecto en la captación neta de fenilalanina (una medida indirecta de la síntesis neta de proteínas) fue mucho mayor cuando la bebida se consumía justo antes del ejercicio. Es importante destacar que cada tratamiento resultó en un balance neto positivo de fenilalanina; sin embargo, la entrega mejorada de aminoácidos (flujo sanguíneo x concentración arterial de EAAs) cuando se consumía inmediatamente antes del ejercicio resultó en una entrega aproximadamente 3 veces mayor de aminoácidos. El efecto estimulante del ejercicio de fuerza en el flujo sanguíneo muscular, cuando se combina con la mayor entrega de aminoácidos debido al consumo previo al ejercicio, resulta en una mayor respuesta anabólica en el músculo esquelético. Además, la evidencia indica que una segunda dosis de EAAs una hora después de la primera duplica el anabolismo muscular de la primera administración, lo que indica que los mecanismos sintéticos no están inactivos después de una estimulación inicial.
Interacción de EAAs con otras modalidades de ejercicio
Debido a los fuertes efectos interactivos demostrados con los EAAs y el ejercicio de fuerza, la mayoría de los trabajos se ha centrado en esta combinación. Los datos sobre la combinación de EAAs y ejercicio aeróbico también son consistentes con sus efectos en el anabolismo de las proteínas del músculo esquelético. En adultos jóvenes que realizaron 90 minutos de ejercicio en bicicleta de intensidad equivalente o ejercicio de transporte de carga con pesas (30% de la masa corporal) en una cinta con o sin EAAs (consumidos cada 30 minutos durante la sesión de ejercicio), la síntesis de proteínas musculares fue mayor durante cada modo de ejercicio con EAAs. Sin embargo, el transporte de carga y los EAAs resultaron en un mayor aumento en la síntesis de proteínas musculares tanto durante como después del ejercicio. Estos resultados indican que la carga del músculo esquelético proporciona un estímulo más fuerte para los efectos combinados de los EAAs y el ejercicio. La interacción de los EAAs y el ejercicio aeróbico también es consistente en el envejecimiento. Los voluntarios mayores (72 ± 1 años) se distribuyeron al azar para recibir 15 g/día de EAAs o 15 g/día de EAAs más entrenamiento de ejercicio aeróbico supervisado 3 veces por semana. De acuerdo con hallazgos previos, la ingesta aguda de EAAs antes de la intervención aumentó la síntesis de proteínas musculares. Sin embargo, después de 24 semanas de intervención, el grupo combinado de EAAs y ejercicio aeróbico tuvo una mayor respuesta sintética muscular a los EAAs que el grupo solo de EAAs, lo que indica que el ejercicio constante sensibiliza aún más al músculo esquelético a los efectos anabólicos de los EAAs. Lo más importante, la mayor sensibilidad del músculo esquelético a los EAAs resultó en una mejor calidad muscular y velocidad de caminata de 400 metros en el grupo de EAAs más ejercicio aeróbico.
El ejercicio de alta intensidad e intermitente (HIIT) y la mayoría de los deportes de equipo (como fútbol, baloncesto, hockey, tenis, etc.) requieren componentes tanto de entrenamiento aeróbico como de resistencia anaeróbica. Estudios con proteínas sugieren que el ejercicio de alta intensidad tomado con una mayor disponibilidad de proteínas (es decir, realizado en un estado alimentado con proteínas) puede mejorar sinérgicamente la hipertrofia muscular. Otros beneficios potenciales incluyen un aumento de la biogénesis mitocondrial, la recuperación después del ejercicio, la capacidad aeróbica y el rendimiento en esprints. Hasta la fecha, las investigaciones limitadas que utilizan EAAs y HIIT aún no son definitivas. En adultos no entrenados con sobrepeso/obesidad, 8 semanas de entrenamiento de intervalos de alta intensidad (HIIT; 6-10 × 1 min a 90% del W máx: 1 min de descanso) provocaron aumentos significativos en el tamaño del músculo del muslo, el área de sección transversal, el volumen y la calidad, pero no fueron mejorados sinérgicamente por una baja dosis de EAAs (3.6 g dos veces al día). Además, el consumo máximo de oxígeno también aumentó con el HIIT, pero no fue mejorado sinérgicamente por los EAAs. En la misma cohorte, no hubo efectos agudos (3.6 g antes del ejercicio) ni crónicos (después de 4 y 8 semanas de 3.6 g dos veces al día) de la suplementación con EAAs en el tiempo hasta el agotamiento o la progresión de la carga de trabajo. Aunque no hay evidencia que sugiera que la suplementación con EAAs sea perjudicial o atenúe las adaptaciones fisiológicas asociadas con el HIIT, no hay suficiente evidencia para sacar conclusiones sobre los beneficios en la adaptación y el rendimiento. Sin embargo, hay motivos para esperar una interacción de EAAs con el ejercicio aeróbico. Caminar moderadamente en la cinta (45 minutos al 40% del VO2 pico) tanto en hombres jóvenes como mayores aumentó la síntesis de proteínas musculares inmediatamente después del ejercicio, y en los más jóvenes, esta respuesta se mantuvo hasta una hora después del ejercicio. La entrega de aminoácidos fue mayor inmediatamente después del ejercicio, lo que denota nuevamente el efecto del ejercicio en el flujo sanguíneo de las extremidades. Por lo tanto, si se combina un mayor flujo sanguíneo con una mayor entrega de aminoácidos por vía oral, se podría esperar el anabolismo muscular.
En cuanto a las interacciones con el ejercicio, los EAAs en forma libre pueden considerarse sobre las proteínas intactas (como el suero) debido a la facilidad de consumo cerca y durante el ejercicio. Las fórmulas de EAAs en forma libre por vía oral requieren poca o ninguna digestión, conllevan una carga gástrica mínima y se absorben y transportan rápidamente a la periferia. Por esta razón, son ideales para su consumo antes de realizar ejercicios de alta intensidad.
Puntos clave: EAAs, ejercicio y función
- Los efectos anabólicos de los EAAs y el ejercicio son interactivos, ya que la respuesta a la combinación es mayor que la suma de las respuestas individuales. El aumento del flujo sanguíneo en las extremidades inducido por el ejercicio contribuye a esta respuesta al aumentar el transporte de EAAs al músculo esquelético.
- La combinación de EAAs y ejercicio aeróbico, así como otras modalidades de carga muscular, también es anabólica para el músculo esquelético.
- La administración de EAAs antes del ejercicio resulta en un mayor anabolismo que si se consumen después de completar el ejercicio; sin embargo, se puede lograr un efecto anabólico menor dentro de una hora después de la finalización del ejercicio.
- En ausencia del estímulo del ejercicio, la administración de EAAs en poblaciones anabólicamente resistentes, como personas mayores y patologías clínicas, ha demostrado ser beneficiosa para los resultados clínicos y eficaz en la restauración de la fuerza y el rendimiento funcional.
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En resumen, la Declaración de Posición de la Sociedad destaca los siguientes puntos clave:
- La suplementación con EAAs en forma libre (no derivados de proteína intacta exógena) es un fuerte estimulador de la síntesis y recambio de proteínas musculares.
- Los EAAs estimulan la síntesis de proteínas musculares más que un aislado de proteínas con igual nitrógeno.
- La ingesta de EAAs produce un rápido aumento en las concentraciones periféricas y el transporte de aminoácidos hacia el músculo esquelético.
- La estimulación de la síntesis de proteínas musculares por los EAAs puede ocurrir con múltiples dosis y no interfiere con los efectos de las comidas.
- La estimulación de la síntesis de proteínas musculares puede iniciarse con aminoácidos individuales o grupos de EAAs, pero se produce una estimulación significativa y sostenida cuando se consumen todos los EAAs.
- La estimulación de la síntesis de proteínas musculares en reposo se produce con dosis de EAAs que van desde 1.5 g hasta 18 g.
- Se requiere un mayor porcentaje de leucina (%/g) en las composiciones ingeridas de EAAs para estimular al máximo la síntesis de proteínas musculares en poblaciones anabólicamente resistentes (como las personas mayores y las patologías clínicas).
- En poblaciones anabólicamente resistentes, la suplementación longitudinal de EAAs mejora los resultados funcionales.
- Los efectos de los EAAs y el ejercicio son interactivos, lo que significa que los efectos combinados se magnifican. Esta interacción se debe a una mayor entrega de EAAs al músculo que se ejercita mediante un aumento del flujo sanguíneo y mayores concentraciones sanguíneas de EAAs.
- Las respuestas anabólicas se informan de manera constante con combinaciones de la ingestión de EAAs junto con ejercicio de fuerza o aeróbico. Este efecto se mantiene con el envejecimiento.
- La suplementación con EAAs en forma libre se encuentra muy por debajo del límite superior seguro de consumo diario habitual.
- La suplementación con EAAs es eficaz en la gran mayoría de estudios clínicos y condiciones.
- Numerosos estudios longitudinales que involucran la suplementación con EAAs en poblaciones de personas mayores informan consistentemente mejoras favorables en los resultados metabólicos y funcionales.
- Se necesita más investigación para examinar el impacto potencial de la administración de EAAs en poblaciones deportivas que están sometidas intencional o involuntariamente a la privación de energía en los cambios en el metabolismo de las proteínas musculares y los cambios asociados en el rendimiento y la composición corporal.
- Se necesita más investigación para examinar el papel de la administración de EAAs en poblaciones deportivas que atraviesan períodos inesperados y súbitos de inactividad, probablemente debido a lesiones agudas y períodos de rehabilitación que siguen a intervenciones quirúrgicas de rutina.
Acceso libre al artículo original completo en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2023/10/Effects-of-essential-amino-acid-supplementation-on-exercise-and-performance.pdf
Entrada patrocinada por CROWN Sport Nutrition
Comentamos y exponemos el artículo de Ferrando AA, Wolfe RR, Hirsch KR, Church DD, Kviatkovsky SA, Roberts MD, Stout JR, Gonzalez DE, Sowinski RJ, Kreider RB, Kerksick CM, Burd NA, Pasiakos SM, Ormsbee MJ, Arent SM, Arciero PJ, Campbell BI, VanDusseldorp TA, Jager R, Willoughby DS, Kalman DS, Antonio J. International Society of Sports Nutrition Position Stand: Effects of essential amino acid supplementation on exercise and performance. J Int Soc Sports Nutr. 2023 Dec;20(1):2263409. doi: 10.1080/15502783.2023.2263409.
