תפקידם של חלבונים בפעילות גופנית

חלבונים מהווים 45% ממשקל הגוף. ייחודן של חומצות אמינו הוא שהן יכולות להשתלב עם חומצות אמינו אחרות וליצור מבנים מורכבים. אלו הם אנזימים המזרזים תגובות; הורמונים כמו אינסולין וגלוקגון; המוגלובין ומיוגלובין, שהם נשאי חמצן; כל מבני הרקמה, כולל מיוזין ואקטין, היוצרים חלבון שריר. כולם חשובים מאוד לפעילות מוטורית.

מחקרים מראים שחלבונים תורמים כמקורות אנרגיה במהלך צום ופעילות גופנית אינטנסיבית, ומהווים אולי 15% מכלל הקלוריות במהלך פעילות גופנית.

מטבוליזם של חלבונים

חלבונים תזונתיים מתאחדים במעי עם חלבונים אנדוגניים של מערכת העיכול, מתעכלים ונספגים בצורת חומצות אמינו. כ-10% מהחלבונים מופרשים בצואה, ו-90% הנותרים של חומצות האמינו יוצרים מאגר חומצות אמינו, הכולל גם חלבונים הנוצרים במהלך פירוק רקמות.

אם הגוף נמצא בשיווי משקל במהלך סינתזת החלבון, הוא משתמש בחומצות אמינו מהמאגר כדי לתמוך בפירוק החלבון. אם אין מספיק חומצות אמינו להיכנס למאגר (כלומר, צריכת חלבון לא מספקת מהתזונה), אז סינתזת החלבון אינה יכולה לתמוך בפירוק החלבון וחלבוני הגוף מתפרקים כדי לענות על הצורך של המאגר בחומצות אמינו.

כתוצאה מכך, תיקון הרקמות מאט, מה שמוביל לירידה בביצועים הפיזיים. אחרת, אם צריכת החלבון בתזונה עולה על הדרישות, חומצות האמינו עוברות דה-אמינציה (הסרת קבוצת האמינו) והחנקן העודף מופרש בעיקר כאוריאה, אך גם כאמוניה, חומצת שתן וקריאטין. המבנה שנותר לאחר הדה-אמינציה נקרא חומצה אלפא-קטו. ניתן לחמצן אותה לאנרגיה או להמיר אותה לשומן בצורת טריגליצרידים.

מאזן חנקן

הסוגיה השנויה במחלוקת של דרישות החלבון נובעת מהפער בשיטות להערכת ביוסינתזה של חלבונים בגוף. מאזן חנקן הוא אחד הקריטריונים הנפוצים ביותר להערכת מטבוליזם של חלבונים, אך הוא אינו המושלם ביותר. מאזן חנקן מודד את היחס בין החנקן המופרש מהגוף לחנקן הנכנס לגוף (בלוק מזון). מאזן חנקן שלילי נוצר כאשר הפרשת החנקן עולה על הצריכה. מאזן חנקן חיובי נצפה כאשר הצריכה עולה על הפרשת החלבון, בדרך כלל במהלך הגדילה (גיל ההתבגרות, הריון). עם מאזן חנקן תקין, צריכת החנקן וההפרשה שוות. מדידות מאזן חנקן אינן נחשבות מכריעות, מכיוון שהן מתחשבות בהפסדי חנקן רק עם שתן, ובחלקן, עם צואה. הפסדי חנקן יכולים להתרחש באמצעות הזעה והפרשות גוף אחרות, למשל, קילוף עור, נשירת שיער וכו'. מכיוון שלא ניתן לעקוב ולמדוד במדויק את טרנספורמציות החלבון לאחר הצריכה, מאזן החנקן אינו מתחשב בכל היבטי מטבוליזם החלבון. מאזן חנקן מרמז שמה שלא מופרש משמש לסינתזת חלבונים.

לכן, אם צריכת החלבון משתנה (מוגברת או מופחתת), חשוב לקחת בחשבון שיש תקופת הסתגלות חובה למשטר החדש שבמהלכה הפרשת החנקן היומית לא תהיה אמינה. זוהי נקודה חשובה לזכור בעת הערכת מהימנותם ותוקפם של מחקרי מאזן חנקן כמדד למצב החלבון. ארגון המזון והחקלאות של האומות המאוחדות (FAO) וארגון הבריאות העולמי (WHO) קבעו מינימום של 10 ימי הסתגלות כדי לקבוע את דרישות צריכת החלבון כאשר צריכת החנקן משתנה.