Protein im Überschuss: Wie viel für Muskelaufbau

Ein Kalorienüberschuss liefert die Energie; Protein liefert das Material. Die beiden sind getrennte Budgets, und das Proteinbudget ist kleiner als das, mit dem die meisten Leser ankommen. Im Überschuss liegt der Bedarf bei etwa 1,6 g pro Kilogramm Körpermasse pro Tag, mit einem Plateau oberhalb von etwa 2,2 g/kg. Der Überschuss selbst ist der Teil, der bestimmt, wie viel des Zuwachses Muskel ist, und diese Rate ist durch Biologie begrenzt, nicht durch Absicht.

Die Proteinzahl und woher sie kommt

Die Zahl von 1,6 g/kg ist der Mittelpunkt eines Bereichs, der aus Stickstoffbilanz- und Indikator-Aminosäure-Studien abgeleitet wurde, zusammengefasst in Morton et al. (2018) und in den Positionspapieren der großen Sporternährungsorganisationen. Dieselbe Literatur setzt die Obergrenze des messbaren Nutzens bei etwa 2,2 g/kg an. Darüber wird zusätzliches Protein oxidiert oder ausgeschieden; es wird nicht zu zusätzlichem Muskel.

Die Unsicherheit um 1,6 g/kg beträgt etwa ±0,3 g/kg für einen gesunden Erwachsenen, der mit progressiver Überlast trainiert. Diese Bandbreite ist groß, weil die Messmethoden indirekt sind: Die Stickstoffbilanz überschätzt den Bedarf bei hoher Zufuhr, und die Indikator-Aminosäure-Oxidation unterschätzt ihn bei niedriger Zufuhr. Keine von beiden ist ein direktes Maß für die Muskelproteinsynthese über Monate.

Warum der Bedarf im Überschuss niedriger ist als im Defizit

Im Defizit muss Nahrungsprotein zwei Aufgaben erfüllen: Aminosäuren für die Reparatur liefern und Glukose für Gewebe, das Fett nicht nutzen kann. Ein Teil des aufgenommenen Proteins wird in die Glukoneogenese umgeleitet. Im Überschuss ist Glukose aus Kohlenhydraten und Fett verfügbar, sodass Protein für seine strukturelle Rolle geschont wird. Der Bedarf sinkt.

Das ist das Gegenteil dessen, was die meisten Leser annehmen. Die Intuition besagt, dass Muskelaufbau ein anaboler Zustand ist und daher mehr Substrat erfordert. Der Fehler besteht darin, Protein als Brennstoff zu behandeln. Protein ist im Überschuss nicht das limitierende Substrat für Muskelwachstum; die limitierenden Faktoren sind der Trainingsreiz, das hormonelle Umfeld und die Rate, mit der kontraktiles Protein zu einer Faser hinzugefügt werden kann. Protein über 1,6 g/kg hinaus beschleunigt keinen dieser Faktoren.

Das obere Ende des Bereichs – 1,8 bis 2,2 g/kg – dient dazu, fettfreie Masse zu schützen, wenn Energie knapp ist, nicht dazu, sie aufzubauen, wenn Energie reichlich vorhanden ist. Deshalb ist die Defizit-Spalte in der obigen Tabelle höher als die Überschuss-Spalte, was rückwärts erscheint, bis der Mechanismus genannt wird.

Der Überschuss selbst: wie groß, und wie falsch die Zahl ist

Der Erhaltungsbedarf ist der Anker. Die Mifflin-St-Jeor-Gleichung sagt den Grundumsatz voraus, und ein Aktivitätsfaktor rechnet ihn in den Gesamtenergieverbrauch um. Der Standardfehler der Vorhersage beträgt für eine Einzelperson etwa 10 Prozent, was größer ist als der Überschuss, den die meisten erreichen wollen.

Schritt 1: Mifflin-St Jeor, männlich
  RMR = 10 x Gewicht(kg) + 6,25 x Größe(cm) - 5 x Alter + 5

Schritt 2: Rechenbeispiel, 80 kg, 180 cm, 30 Jahre
  RMR = 10(80) + 6,25(180) - 5(30) + 5
  RMR = 800 + 1125 - 150 + 5
  RMR = 1780 kcal/Tag

Schritt 3: Aktivitätsfaktor, moderates Training 3-5 Tage/Woche
  TDEE = 1780 x 1,55 = 2759 kcal/Tag

Schritt 4: Unsicherheit, +/- 10 Prozent
  Untergrenze = 2759 x 0,90 = 2483 kcal/Tag
  Obergrenze = 2759 x 1,10 = 3035 kcal/Tag

Schritt 5: Überschussziel, 10 Prozent über dem Mittelpunkt
  Zufuhr = 2759 x 1,10 = 3035 kcal/Tag

Schritt 6: Protein bei 1,6 g/kg
  Protein = 80 x 1,6 = 128 g/Tag = 512 kcal

Schritt 7: Restliche Energie aus Kohlenhydraten und Fett
  3035 - 512 = 2523 kcal

Der Punkt von Schritt 4 ist, dass der Überschuss in Schritt 5 innerhalb der Unsicherheit der Erhaltungsschätzung liegt. Ein Leser, der glaubt, 300 kcal über dem Erhaltungsbedarf zu essen, isst möglicherweise genau am Erhaltungsbedarf oder 300 kcal darunter, je nachdem, auf welcher Seite der 10-Prozent-Bandbreite sein wahrer Verbrauch liegt. Deshalb ist das Waagengewicht über zwei bis drei Wochen ein besserer Anhaltspunkt als das Ergebnis einer einzelnen Gleichung.

Die Rate, mit der Muskeln tatsächlich aufgebaut werden können

Ein trainierter Mann kann unter optimalen Bedingungen – progressive Überlast, ausreichend Schlaf, Energieüberschuss, Protein bei oder über 1,6 g/kg – etwa 0,2 bis 0,5 kg fettfreie Masse pro Monat zulegen. Eine trainierte Frau kann etwa die Hälfte davon zulegen, weil dieselben Trainings- und Ernährungsinputs einen geringeren absoluten Zuwachs an fettfreier Masse erzeugen. Ein untrainierter Erwachsener kann in den ersten Monaten mehr zulegen; die Rate sinkt mit steigendem Trainingsalter.

Diese Zahlen sind Populationsschätzungen, keine Versprechen. Sie beschreiben, was in kontrollierten Trainingsstudien beobachtet wurde; sie beschreiben nicht, was eine Einzelperson erreichen wird. Die Varianz zwischen Individuen ist groß, und die Zahl wird hier genannt, damit der Überschuss daran bemessen werden kann, nicht damit ein Ziel gesetzt wird.

Die arithmetische Konsequenz ist, dass ein Überschuss, der größer ist als die Rate des Zuwachses an fettfreier Masse, Fett ansetzt und sonst nichts. Wenn der maximal plausible Zuwachs an fettfreier Masse 0,5 kg pro Monat beträgt und 1 kg fettfreies Gewebe etwa 1.800 kcal enthält (eine Zahl, die das Gewebe beschreibt, nicht die Ernährung), dann betragen die Energiekosten dieses Zuwachses etwa 900 kcal pro Monat oder 30 kcal pro Tag. Ein Überschuss von 500 kcal pro Tag ist etwa das Sechzehnfache davon. Der Überschuss wird als Fettgewebe gespeichert.

Was Menschen falsch machen, und warum der Fehler naheliegt

Der häufige Fehler ist, Protein als den limitierenden Input zu behandeln. Das ist es nicht. Der limitierende Input in einem Überschuss ist der Trainingsreiz, und die Obergrenze der Rate ist die Biologie der Muskelproteinakkretion. Protein über 1,6 g/kg hinaus hebt diese Obergrenze nicht an.

Der zweite Fehler ist, den Überschuss als Treiber des Muskelaufbaus statt als permissive Bedingung dafür zu behandeln. Ein Überschuss ermöglicht Zuwachs durch Energiebereitstellung; er verursacht keinen Zuwachs proportional zu seiner Größe. Die Beziehung ist eine Schwelle, keine Steigung.

Der Fehler liegt nahe, weil die beiden Inputs – Nahrung und Training – beide willentlich kontrollierbar sind, und es ist verlockend anzunehmen, dass mehr von beidem mehr Output erzeugt. In den meisten Lebensbereichen gilt diese Annahme. Bei der Muskelproteinakkretion gilt sie nicht, weil der Output durch die Rate begrenzt ist, mit der der Körper kontraktiles Protein synthetisieren kann, und diese Rate ist langsam.

Ein dritter Fehler ist, die Obergrenze von 2,2 g/kg als Ziel zu lesen. Sie ist eine Obergrenze des messbaren Nutzens, keine Empfehlung. Zufuhren darüber sind bei gesunden Erwachsenen mit normaler Nierenfunktion nicht schädlich, aber auch nicht nützlich, und sie verdrängen Kohlenhydrate und Fett, die das Training unterstützen.

Wo die Zahlen unzuverlässig werden

Die Zahl von 1,6 g/kg setzt einen gesunden Erwachsenen mit normaler Nierenfunktion, ohne Stoffwechselstörung und mit Krafttraining unter progressiver Überlast voraus. Sie gilt nicht für Menschen mit chronischer Nierenerkrankung, angeborenen Störungen des Proteinstoffwechsels oder während akuter Erkrankungen. Sie gilt nicht für Jugendliche, die zusätzlichen Wachstumsbedarf haben, oder für schwangere und stillende Frauen.

Die Mifflin-St-Jeor-Gleichung wurde in einer nicht-adipösen Erwachsenenpopulation abgeleitet und ist an den Extremen der Körperzusammensetzung weniger genau. Bei einem Leser mit einem BMI über 30 neigen Vorhersagegleichungen dazu, den Grundumsatz zu überschätzen, und der daraus berechnete Überschuss wird zu groß sein.

Die Zahl von 7.700 kcal pro Kilogramm, die für Körpergewichtsveränderungen kursiert, beschreibt Fettgewebe, nicht Körpergewicht, und sie ist in zwei Richtungen falsch: Früh in einem Überschuss fügen Glykogen und Wasser Masse schneller hinzu, als die Zahl vorhersagt, und spät in einem Überschuss steigt der Erhaltungsbedarf mit der Körpermasse, sodass dieselbe Zufuhr einen kleineren Überschuss erzeugt. Keine der beiden Richtungen wird durch eine einzelne Konstante erfasst.

Diese Seite ist keine medizinische Beratung. Ein Leser mit einer Vorgeschichte von Essstörungen oder der unsicher ist, ob ein Überschuss angemessen ist, sollte vor einer Änderung der Zufuhr mit einem Kliniker oder einer registrierten Ernährungsfachkraft sprechen. In Großbritannien bietet Beat Unterstützung unter 0808 801 0677; in den USA betreibt die National Eating Disorders Association eine Helpline unter 1-800-931-2237.

Praktische Arithmetik

Für einen Leser, der die Berechnung mit eigenen Zahlen wiederholen möchte:

1. Grundumsatz mit Mifflin-St Jeor schätzen.
2. Mit einem Aktivitätsfaktor zwischen 1,2 und 1,9 multiplizieren.
3. Eine 10-Prozent-Bandbreite auf das Ergebnis anwenden.
4. Protein auf 1,6 g/kg Körpermasse setzen.
5. Fett auf 0,8 g/kg Körpermasse setzen.
6. Den Rest mit Kohlenhydraten auffüllen.
7. Das Waagengewicht über 2-3 Wochen verfolgen.
8. Die Zufuhr um 100-200 kcal anpassen, wenn das Gewicht gleich bleibt oder schneller als 0,5 kg/Monat steigt.

Schritt 8 ist der einzige Schritt, der individuelle Daten statt einer Populationsgleichung verwendet. Er ist auch der Schritt, der die 10-prozentige Unsicherheit aus Schritt 3 korrigiert. Die Gleichungen liefern einen Ausgangspunkt; die Waage liefert die Korrektur.