Syntesen af muskelprotein er afgørende for kroppens løbende vækst, reparation og vedligeholdelse af sine skeletmuskelgrupper. De andre typer af menneskeligt muskelvæv, hjertemuskulaturen og de glatte muskler, der indgår i de indre organers struktur, er opbygget gennem forskellige cellulære processer.
Proteiner er de forbindelser, der består af aminosyrer – byggestenene til vævsdannelse i kroppen. Syntesen af protein er den metode, hvormed musklerne opbygges. Den menneskelige krop syntetiserer protein fra kosten i et hurtigt tempo, mens kroppen vokser gennem ungdomsårene og ind i det unge voksenliv. Den hastighed, hvormed protein syntetiseres, aftager betydeligt efter 20-årsalderen. Det er derfor, at selv blandt aktive, højt trænede voksne vil den faktiske muskelvæksthastighed relativt set være langt mindre end hos en sund teenager.
I en voksen atlet er syntesen af muskelprotein også relateret til, hvordan musklerne trænes. Bortset fra den løbende reparation og vedligeholdelse af eksisterende muskelvæv, der kan blive beskadiget i løbet af den daglige tilværelse, vil den menneskelige skeletmuskel aldrig blive større eller stærkere hverken ved stillesiddende aktiviteter eller indtagelse af bestemte fødevarer eller kosttilskud. Muskelaktivitet er en forudsætning for en meningsfuld muskeludvikling, der bygger på proteinsyntese.
Alle former for fysisk aktivitet vil rette specifik stress mod en muskel. I en sport som f.eks. langdistanceløb eller cykling er belastningerne kumulative, den kombinerede effekt af gentagne bevægelser, der er på et relativt lavere intensitetsniveau. I aktiviteter, der involverer eksplosive og kraftigt fokuserede bevægelser (som f.eks. styrketræning), er de kræfter, der rettes mod musklen, meget mere betydelige, og de forekommer over et meget kortere tidsrum.
I alle tilfælde vil musklen naturligt nedbrydes, en proces, der kaldes “katabolisme”. Nedbrydningen omfatter den fysiske adskillelse af de fibre, der udgør muskelstrukturen. Den efterfølgende reparation af den beskadigede muskel er “anabolisme”, dvs. opbygning og vækst af de eksisterende og tidligere beskadigede fibre. Anabolske steroider har fået deres navn på grund af deres bidrag til opbygningen af muskler. Proteinsyntese er den mekanisme, hvormed kroppen påvirker denne reparation og muskelvækst: som en meget generel sætning vil der blive udviklet muskler, når kroppen producerer mere syntetiseret protein, end den forbruger gennem sine kataboliske processer.
Der findes målbare måder at bestemme balancen i kroppen på løbende basis mellem dens kataboliske og dens anabole tilstande. Den essentielle aminosyre leucin anvendes som en indikator for tilstanden af denne balance i mere sofistikerede sportsvidenskabelige analyser. En positiv leucinbalance er et bevis på, at denne syre er til stede i cellerne, hvilket er en tilstand, der er i overensstemmelse med proteinanabolisme. Leucin er en bestanddel af mange kommercielle proteintilskud, der tages for at stimulere yderligere proteinsyntese i kroppen.
Muskelproteinsyntese betragtes også i forbindelse med ømme, beskadigede eller overbelastede muskler. Sportsforskningen på dette område har ikke så meget fokuseret på, om indtagelse af protein sandsynligvis vil være nyttig for atleten, men på hvilket tidspunkt efter træningen proteinet skal indtages, så kroppen kan få en maksimal genoprettende og muskelopbyggende effekt. De kombinerede virkninger af kulhydratindtagelse og proteinindtagelse er også blevet grundigt overvejet i de seneste år.
Det sportsvidenskabelige samfund støtter nytten af kulhydraterstatning umiddelbart efter træning. En sådan udskiftning har tendens til at levere glykogen hurtigere til de berørte muskler; desuden har hele kroppen en genopfyldt forsyning af kulhydrater, hvorfra hele bevægeapparatet kan genopbygges. Når proteiner indtages sammen med kulhydrater umiddelbart efter træning, standses den kataboliske proces i de berørte muskler ikke, men proteinsyntesen stimuleres straks (en kick-start er et udtryk, der ofte anvendes i forskningen for at beskrive denne virkning). Denne virkning fører til forebyggelse af yderligere proteintab i musklen. Da nedbrydningen af musklen som følge af anstrengende træning først når sit højdepunkt ca. tre dage efter den træning, der har påvirket musklen, er det vigtigt at fortsætte indtagelsen af protein. Vedligeholdelse af en konsekvent kostpraksis er afgørende for kroppens evne til løbende at reagere på efterspørgslen efter muskelproteinsyntese.
Kroppen har behov for at sikre en effektiv muskelproteinsyntese i løbet af en idrætskarriere. Med den stigende deltagelse på masters-niveau i en lang række sportsgrene (generelt defineret som konkurrencer for atleter i alderen 40 år og derover) påvirkes ældre atleter af kataboliske og anabole processer. Kroppens reaktion på det øgede indtag af protein efter træning varierer ikke væsentligt med alderen, hverken for mænd eller kvinder.
Se også Kost; Vækst; Proteinindtagelse og restitution efter træning.