Wie wichtig ist Nährstofftiming für den Muskelaufbau? - Gannikus.de

Kohlenhydrate und Eiweiß: Wie wichtig ist Nährstofftiming für den Muskelaufbau?

Wenn es darum geht, in Sachen Körperzusammensetzung eine optimale Ernährung für die persönlichen Ziele zu planen, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Das Nährstofftiming stellt für den Muskelaufbau dabei einen dieser Faktoren dar. Allerdings wurde über seinen Stellenwert in der Vergangenheit kontrovers diskutiert. Während einige Personen behaupten, es spiele kaum eine Rolle, wann wir unser Protein und die Kohlenhydrate zu uns nehmen, solange am Ende des Tages die Bilanz stimmt, versuchen viele Athleten durch das gezielte Timing der Nährstoffe ihre Ergebnisse zu maximieren. 

YouTube, Instagram und Co. haben in den vergangenen Jahren dafür gesorgt, dass Fans und Anfänger einen deutlich leichteren Zugang zu ihren Vorbildern haben. So zeigen die meisten Fitness- und Bodybuilding-Influencer, welche Mahlzeiten sie täglich zu sich nehmen und wann. Eine Proteinquelle darf in diesem Rahmen zu keiner Mahlzeit fehlen und in den meisten Fällen stellen die Kohlenhydrate besonders in der Zeit nach dem Training eine besondere Priorität dar. Doch wie wichtig ist das Nährstofftiming für den Muskelaufbau wirklich?

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Das Timing von Protein

Proteine nehmen in unserer Ernährung eine gewisse Sonderrolle ein, denn dieser Nährstoff ist vorrangig nicht dafür gedacht, uns Energie zu liefern, wie es bei den Fetten und Kohlenhydraten der Fall ist. Stattdessen benötigt unser Körper Eiweiß für eine Reihe wichtiger Funktionen, zu denen neben einigen weiteren auch der Aufbau von Zellen und damit körpereigener Substanz gehört. Allerdings besitzen wir im Gegensatz zu Kohlenhydraten und Fetten keinen Speicher für Proteine, der schnell abrufbar und auch schnell wiederaufladbar wäre. Ebenso können wir Eiweiß nicht selbst herstellen, ohne dafür Eiweiß zuzuführen.

Kohlenhydrate und Fette können wir dagegen mit Ausnahme der essenziellen Fettsäuren selbst produzieren und in Form von Glykogen oder Körperfett speichern. Haben wir dagegen keine regelmäßige Proteinaufnahme, müssen zwangsweise Aminosäuren aus Muskeln und Organen mobilisiert, also abgebaut werden. Die Frage ist demnach, ob es eine Rolle spielt, wie wir die täglich zugeführte Menge verteilen. Doch zunächst sollten wir die Reihenfolge der Prioritäten klären.

1. Der tägliche Proteinbedarf für den Muskelaufbau

Die tägliche Proteinzufuhr insgesamt ist der wichtigste Faktor, den es in Bezug auf diesen Makronährstoff und jeden anderen Nährstoff auch zu beachten gilt [1]. Für den Muskelaufbau gilt eine Menge von 1,6 bis 2,2 Gramm Protein je Kilogramm Körpergewicht als optimal [2]. Sich auf ein perfektes Timing und die Auswahl der Proteinquellen zu fokussieren, ohne dabei insgesamt ausreichend Protein zu konsumieren, wird wahrscheinlich nicht in den maximalen Ergebnissen hinsichtlich des Muskelaufbaus resultieren. Die genaue Menge sollte sich an den Zielen, der Regeneration und der Auswahl der Proteinquellen orientieren [3].

Nährstofftiming Muskelaufbau
Die minimale Proteinzufuhr für den maximalen Muskelaufbau liegt je nach Person zwischen 1,6 und 2,2 Gramm je Kilogramm Körpergewicht am Tag [2]. Sie ist von verschiedenen Faktoren abhängig.

2. Die Art des konsumierten Proteins

Ein weiter wichtiger Punkt, dem man Beachtung schenken sollte, ist die Proteinqualität. Tierische Proteinquellen besitzen aufgrund ihres höheren Gehaltes an essenziellen Aminosäuren, insbesondere Leucin, sowie ihrer effizienteren Verdaubarkeit ein höheres anaboles Potenzial als pflanzliche Proteinquellen [4]. Sich auf das Timing des Proteins für den Muskelaufbau zu fokussieren, solange man den Faktor der Proteinqualität noch nicht optimiert hat, könnte daher ebenfalls zu submaximalen Ergebnissen führen.

Personen, die eine pflanzenbasierte Ernährung einhalten und ihren Muskelaufbau maximieren wollen, müssen im Grunde zurück zu Schritt 1 gehen, der Gesamtproteinmenge. Aufgrund des geringeren Gehaltes an essenziellen Aminosäuren ist eine höhere Proteinmenge notwendig, um einen gewissen Schwellenwert zu erreichen, der zu einer Maximierung der Muskelproteinsynthese (MPS) führt. Auf Grundlage der aktuellen Studienlage scheint es, als stelle eine Menge von etwa drei Gramm Leucin innerhalb eines vollständigen Nahrungsproteins, also in Kombination mit allen anderen 19 proteinogenen Aminosäuren, die minimale Dosis dar, die zur maximalen Steigerung der MPS führt [5].

Wie wir in unserem Artikel über tierisches und pflanzliches Eiweiß im Vergleich beschrieben haben, müsste man dafür 37 Gramm reines Eiweiß aus Reisprotein oder 45 Gramm reines Eiweiß aus Hanfprotein zu sich nehmen, aber nur 23 Gramm reines Eiweiß aus einem hochwertigen Whey Protein. Ähnlich verhält es sich bei andere tierischen Proteinquellen wie Fleisch, Eier, Fisch und Milchprodukten, die insgesamt einen höheren prozentualen Gehalt an essenziellen Aminosäuren und Leucin aufweisen [6].

Nährstofftiming Muskelaufbau
Im Vergleich zu pflanzlichen Proteinquellen weisen tierische Proteinquellen einen höheren Anteil an essenziellen Aminosäuren auf. Die hier dargestellte Analyse umfasste nicht die essenzielle Aminosäure Tryptophan [6].

3. Das Timing der Proteinzufuhr

In Bezug auf Protein ist das Nährstofftiming für den Muskelaufbau der letzte Faktor, auf den wir uns fokussieren sollten. Während es sicherlich ein Faktor ist, der den Muskelaufbau optimieren kann, bringt uns die akribische Planung unserer Mahlzeiten keinen Vorteil, wenn die Proteinmenge insgesamt sowie die Proteinqualität unzureichend sind. In einer aktuellen Studie an untrainierten Probanden konnte gezeigt werden, dass die gleichmäßige Aufteilung der Proteinzufuhr auf drei Mahlzeiten zu einem stärkeren Muskelaufbau führt als ein proteinarmes Frühstück, ein Mittagessen mit moderatem Proteingehalt und ein Abendessen mit einer sehr hohen Proteinmenge [7].

Das Nährstofftiming für den Muskelaufbau in Bezug auf die Proteinzufuhr könnte jedoch mit zunehmender Trainingserfahrung an Bedeutung gewinnen. Darauf deutet eine Studie hin die zeigte, dass es mit zunehmender Trainingserfahrung wichtiger wird, sich rund um das Training mit ausreichend Proteinen zu versorgen, sofern es das Ziel ist, maximal an Muskelmasse aufzubauen [8]. Bei untrainierten Probanden und Trainingsanfängern ist die Rate der MPS für bis zu 48 Stunden nach dem Training erhöht, wohingegen sich dieses Fenster bei erfahrenen Athleten auf nur rund vier Stunden reduziert.

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Das optimale Timing der Proteinzufuhr

Wie bereits erwähnt, haben Untersuchungen gezeigt, dass eine Zufuhr von etwa drei Gramm der Aminosäure Leucin pro Mahlzeit in Kombination mit allen essenziellen Aminosäuren notwendig ist, um die Muskelproteinsynthese (MPS) maximal zu stimulieren [5]. Untersuchungen beweisen, dass der anabole Effekt einer gemischten Mahlzeit für mindestens sechs bis zwölf Stunden anhält [9]. Die momentane Empfehlung lautet daher, die Gesamtproteinzufuhr auf ungefähr vier Mahlzeiten am Tag zu verteilen [2]. Beispielsweise kann die Empfehlung von 1,6 bis 2,2 Gramm je Kilogramm Körpergewicht auf vier Mahlzeiten am Tag aufgeteilt werden, die jeweils eine Menge von 0,4 bis 0,55 Gramm Protein pro Kilogramm Körpergewicht enthalten.

Nährstofftiming Muskelaufbau
Bei einer ausgeglichenen Proteinbalance halten sich Muskelproteinabbau (MPB) und Muskelproteinsynthese (MPS) die Waage. Um über das Nährstofftiming den Muskelaufbau zu maximieren, sollte man die Gesamtproteinzufuhr auf vier bis fünf Mahlzeiten pro Tag aufteilen. Ein stimulierendes Krafttraining sorgt dafür, dass die MPS über das Maß des Abbaus angehoben wird und wir am Ende Muskulatur aufbauen.

Das Timing der Kohlenhydratzufuhr

Im Ausdauerbereich ist das Timing der Kohlenhydratzufuhr für die optimale Leistung sehr gut dokumentiert. Der Verzehr einer adäquaten Menge an Kohlenhydraten nach dem Ausdauertraining hilft dabei, die Glykogenspeicher wieder aufzufüllen, um die Leistung in den regelmäßigen Einheiten aufrechtzuerhalten [10]. Das Nährstofftiming für den Muskelaufbau hinsichtlich der Kohlenhydrate ist bei Bodybuildern und Kraftsportlern jedoch sehr vielschichtig. Für Bodybuilder und Kraftsportler wird oftmals fälschlicherweise der Kohlenhydratbedarf von Ausdauersportlern angenommen. Allerdings ist der Bedarf deutlich geringer [11].

Wenn wir trainieren, verbrauchen unsere Muskeln Kohlenhydrate in Form von gespeichertem Glykogen. Ein Muskel kann nur das Glykogen verbrauchen, was in ihm selbst gespeichert ist oder aus der Leber in das Blut abgegeben wird. Wenn wir den Bizeps trainieren, können also keine Kohlenhydrate zur Energiegewinnung genutzt werden, die wir in unserem Quadrizeps oder der Brustmuskulatur gespeichert haben. Das Ausmaß des Glykogenverbrauchs hängt maßgeblich vom absolvierten Trainingsvolumen, der Intensität sowie der Dauer der Trainingseinheit ab und beträgt im Krafttraining durchschnittlich 24 bis 40 Prozent [12]. Glykogen trägt zu rund 80 Prozent der Energiegewinnung in hoch intensiven Belastungen wie dem Krafttraining bei [2].

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Da Bodybuilder und Kraftsportler in der Regel einen Muskel nicht an aufeinanderfolgenden Tagen direkt beanspruchen und ihm mindestens 48 bis 72 Stunden Regeneration zukommen lassen, ist es meist nicht notwendig, die Glykogenspeicher direkt im Anschluss an das Training wieder aufzufüllen. Allerdings führt die Aufnahme von Kohlenhydraten zu einer Steigerung des Insulinspiegels. Dieses Hormon wird ausgeschüttet, um Kohlenhydrate in Form von Blutzucker in die Zellen einzulagern. Deshalb dient es dem Körper auch als Signal, dass ausreichend Energie vorhanden ist und so der Abbau von Proteinen zur Energiegewinnung gestoppt werden kann. Zwar haben Studien gezeigt, dass Kohlenhydrate nach dem Training den Muskelproteinabbau hemmen, allerdings reicht diese Reduktion nicht aus, um zu einer positiven Proteinbilanz beizutragen [13].

Wie wir weiter oben grafisch veranschaulicht haben, wird die Proteinbilanz durch das Verhältnis zwischen dem Muskelproteinabbau und der Muskelproteinsynthese (MPS) bestimmt. Ohne die Steigerung der MPS führt ein reduzierter Muskelproteinabbau jedoch nicht zu einer positiven Bilanz [14]. Daher ist die Aufnahme von Proteinen unabdingbar, wenn es darum geht, den Muskelaufbau zu steigern. Während Insulin sicherlich eine Rolle in der Proteinbilanz spielt, bewiesen Greenhaff et al. aber keine weitere Steigerung der MPS, wenn der Insulinspiegel über das Maß angehoben wird, welches man von einer normalen gemischten Mahlzeit erwarten kann [15]. 45 Gramm Whey Protein allein führen bereits zu einer stärkeren Ausschüttung von Insulin, weshalb eine zusätzliche Aufnahme von Kohlenhydraten überflüssig erscheint [16].

Unterstützt wird dieser Zusammenhang durch zahlreiche Studien, die eine robuste Proteinmenge allein mit der zeitgleichen Aufnahme von Kohlenhydraten verglichen und dabei keine weitere Steigerung der MPS feststellen konnten.

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Kohlenhydrate vor dem Training

Eine aktuellen Studie ließ trainierte Athleten zwei Stunden vor dem Training entweder eine kohlenhydratreiche Mahlzeit, eine kalorienarme Placebo-Mahlzeit oder reines Wasser zu sich nehmen [17]. Beim anschließenden Training erreichten die Probanden mit der Placebo-Mahlzeit die gleiche Leistung wie nach der Kohlenhydrat-Mahlzeit. Das Wasser schnitt signifikant schlechter ab. In Bezug auf das Nährstofftiming für den Muskelaufbau deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass es nicht notwendig ist, vor dem Krafttraining Kohlenhydrate aufzunehmen, solange genügend Glykogen in der Muskulatur vorhanden ist. Für eine optimale Leistung sollte man dennoch nicht hungrig ins Training gehen.

Kohlenhydrate nach dem Training

Wenngleich viele erfolgreiche Bodybuilder seit Jahren predigen, man müsse direkt nach dem Training Kohlenhydrate mit hohem glykämischen Index aufnehmen, wird diese Praxis durch die aktuelle Studienlage kaum unterstützt. Das Ausmaß des Glykogenverbrauchs hängt maßgeblich vom absolvierten Trainingsvolumen, der Intensität sowie der Dauer der Trainingseinheit ab und beträgt im Krafttraining durchschnittlich 24 bis 40 Prozent [12]. Da Bodybuilder und Kraftsportler in der Regel einen Muskel nicht an aufeinanderfolgenden Tagen direkt beanspruchen und ihm mindestens 48 bis 72 Stunden Regeneration zukommen lassen, ist es in der Regel nicht notwendig, die Glykogenspeicher direkt im Anschluss an das Training wieder aufzufüllen. 

Hier muss in vielen Fällen jedoch beachtet werden, dass viele dieser Athleten auf leistungssteigernde Mittel zurückgreifen. Während die Menge an Insulin, die in Folge einer kohlenhydratreichen Mahlzeit ausgeschüttet wird, nicht ausreicht, um die Muskelproteinsynthese über das Maß zu steigern, welches durch Aminosäuren allein erzeugt wird, deuten Studien darauf hin, dass eine Menge, die die natürliche Produktion um ein Vielfaches übersteigt, die MPS stärker aktivieren kann als innerhalb des physiologischen Bereiches. [18].  Die Aufnahme supraphysiologischer Dosierungen von Insulin erfordert die Aufnahme von Kohlenhydraten, da sonst eine lebensbedrohliche Hypoglykämie, auch bekannt als Unterzuckerung, entstehen würde.

Endogen und Exogen: Wie stark stimuliert Insulin den Muskelaufbau?

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Naturale Athleten, die dagegen die gleichen Muskelgruppen oder Bewegungen innerhalb von 24 Stunden zwei oder mehrmals trainieren, wie es im Gewichtheben, CrossFit oder Strong Man der Fall sein kann, würden wahrscheinlich eher von der Kohlenhydrataufnahme direkt nach dem Training profitieren. Studien zeigen, dass hochglykämische Kohlenhydrate effektiver darin sind, die Glykogenspeicher innerhalb von 24 Stunden wieder aufzufüllen [19]. Sofern man innerhalb dieses Zeitraums jedoch nicht beabsichtigt, die Muskelgruppe erneut zu trainieren, spielt die Kohlenhydratquelle eine eher untergeordnete Rolle. 

Fazit und Zusammenfassung

Wenn es darum geht, durch Nährstofftiming den Muskelaufbau zu verbessern, ist die zeitliche Abfolge der Proteinaufnahme sicherlich deutlich wichtiger als die gezielte Aufteilung der Kohlenhydratzufuhr. Allerdings spielt die Planung der Proteinzufuhr über den Tag erst dann eine Rolle, wenn die Qualität und Quantität bereits optimiert wurde. Zu versuchen, eine suboptimale Eiweißmenge optimal über den Tag zu verteilen, wird zu geringeren Ergebnissen führen, als eine optimale Menge nicht ganz optimal aufzuteilen. Um das Maximum aus dem Nährstofftiming für den Muskelaufbau herauszuholen, sollte eine Proteinmenge von mindestens 1,6 bis 2,2 Gramm je Kilogramm Körpergewicht gleichmäßig auf vier bis fünf Mahlzeiten am Tag aufgeteilt werden.

In Bezug auf die Kohlenhydrate scheint das Nährstofftiming für den Muskelaufbau weniger entscheidend zu sein. Allgemein dienen Kohlenhydrate im Bodybuilding und Kraftsport in Form von speicherbarem Glykogen als wichtige Energiequelle für die anaerobe Leistung. Allerdings ist der Verbrauch in diesen Sportarten im Vergleich zum Ausdauersport eher gering. Die gezielte Aufnahme zu bestimmten Zeitpunkten des Tages ist nur dann von Bedeutung, wenn Insulin zu leistungssteigernden Zwecken missbraucht oder ein und derselbe Muskel innerhalb von 24 Stunden mehrmals beansprucht wird.

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Primärquelle: Charlie Ottinger: "Nutrient Timing", www.hemusclephd.com

Literaturquellen:

  1. Schoenfeld, Brad Jon, Alan Albert Aragon, and James W. Krieger. "The effect of protein timing on muscle strength and hypertrophy: a meta-analysis." Journal of the International Society of Sports Nutrition 10.1 (2013): 1-13.
  2. Iraki, Juma, et al. "Nutrition Recommendations for Bodybuilders in the Off-Season: A Narrative Review." Sports 7.7 (2019): 154.
  3. Helms, Eric R., Alan A. Aragon, and Peter J. Fitschen. "Evidence-based recommendations for natural bodybuilding contest preparation: nutrition and supplementation." Journal of the International Society of Sports Nutrition 11.1 (2014): 1-20.
  4. van Vliet, Stephan, Nicholas A. Burd, and Luc JC van Loon. "The skeletal muscle anabolic response to plant-versus animal-based protein consumption." The Journal of nutrition 145.9 (2015): 1981-1991.
  5. Morton, Robert W., Chris McGlory, and Stuart M. Phillips. "Nutritional interventions to augment resistance training-induced skeletal muscle hypertrophy." Frontiers in physiology 6 (2015): 245.
  6. Gorissen, Stefan HM, et al. "Protein content and amino acid composition of commercially available plant-based protein isolates." Amino acids 50.12 (2018): 1685-1695.
  7. Yasuda, Jun, et al. "Evenly Distributed Protein Intake over 3 Meals Augments Resistance Exercise–Induced Muscle Hypertrophy in Healthy Young Men." The Journal of Nutrition (2020).
  8. Tang, Jason E., et al. "Resistance training alters the response of fed state mixed muscle protein synthesis in young men." American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 294.1 (2008): R172-R178.
  9. Layman, Donald K. "Protein quantity and quality at levels above the RDA improves adult weight loss." Journal of the American College of Nutrition 23.sup6 (2004): 631S-636S.
  10. Kerksick, Chad, et al. "International Society of Sports Nutrition position stand: nutrient timing." Journal of the International Society of Sports Nutrition 5.1 (2008): 1-12.
  11. Escobar, Kurt A., Trisha A. VanDusseldorp, and Chad M. Kerksick. "Carbohydrate intake and resistance-based exercise: are current recommendations reflective of actual need?." British Journal of Nutrition 116.12 (2016): 2053-2065.
  12. Knuiman, Pim, Maria TE Hopman, and Marco Mensink. "Glycogen availability and skeletal muscle adaptations with endurance and resistance exercise." Nutrition & metabolism 12.1 (2015): 1-11.
  13. Witard, Oliver C., et al. "Increased net muscle protein balance in response to simultaneous and separate ingestion of carbohydrate and essential amino acids following resistance exercise." Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 39.3 (2014): 329-339.
  14. Tipton, Kevin D. "Branched-chain amino acid supplementation to support muscle anabolism following exercise." Sports Sci. Exch 28 (2017): 1-6.
  15. Greenhaff, Paul L., et al. "Disassociation between the effects of amino acids and insulin on signaling, ubiquitin ligases, and protein turnover in human muscle." American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 295.3 (2008): E595-E604.
  16. Power, O., A. Hallihan, and P. Jakeman. "Human insulinotropic response to oral ingestion of native and hydrolysed whey protein." Amino acids 37.2 (2009): 333-339.
  17. Naharudin, M. N., et al. "Viscous placebo and carbohydrate breakfasts similarly decrease appetite and increase resistance exercise performance compared with a control breakfast in trained males." British Journal of Nutrition (2020): 1-9.
  18. Trommelen, Jorn, et al. "Mechanisms in endocrinology: exogenous insulin does not increase muscle protein synthesis rate when administered systemically: a systematic review." European journal of endocrinology 173.1 (2015): R25-R34.
  19. Burke, LOUISE M., GREG R. Collier, and Mark Hargreaves. "Muscle glycogen storage after prolonged exercise: effect of the glycemic index of carbohydrate feedings." Journal of applied physiology 75.2 (1993): 1019-1023.
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