Эффекты оксида азота. Нитраты, нитриты, оксид азота и физическая работоспособность. Способы повысить уровень

Привет, друзья! Оксид азота – довольно интересное вещество. Это газ, который образуется в нашем организме и участвует во множестве, очень важных для качка, физиологических процессов. Сейчас особенно распространена реклама в спортивной индустрии, где огромные накачанные атлеты глотают черпаки предтренировочных комплексов из чёрных, красных и других пластиковых банок, при этом уверяя, что это даст людям невероятную мышечную массу. Что же, нужно разобраться, так ли это.

Что такое оксид азота (NO)?

Как я упоминал выше, оксид азота – это газ, который расширяет сосуды артериального русла и регулирует артериальное давление.

Из-за расширения сосудов усиливается приток крови к мышцам , а это облегчает поступление и усвоение питательных веществ, а так же способствует синтезу белка после тренировки.

Как образуется NO в нашем организме?

Оксид азота образуется благодаря донаторам (от англ. «даритель») азота, в число которых входит условно незаменимая аминокислота – АРГИНИН. Практически все остальные донаторы азота содержат в себе аргинин.

Всё проще, чем кажется. Аргинин доставляет азот (N) в систему ферментов (энзимов), а они, в свою очередь, производят оксид азота (NO).

Как оксид азота влияет на рост мышц?

На рост мышц он влияет напрямую. При недостаточном количестве аргинина (донатора азота) будет наблюдаться низкая активность ферментов (энзимов). Это приведёт к повышению артериального давления, которое снизит синтез белка! Т.е. по сути NO является АНАБОЛИЧЕСКИМ ФАКТОРОМ РОСТА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ .

Скажу ещё пару слов по этому поводу. Как мы все знаем анаболические гормоны (тестостерон, соматотропин, инсулин и др.) играют ключевую роль в наборе мышечной массы. Так же есть такая штука, как инсулиноподобный фактор роста (IGF -1) – это основной посредник действия гормона роста (соматотропина).

Фишка в том, что было установлено, что хоть силовые тренировки и способствуют выработке IGF-1, но без должного количества оксида азота эффект от гормона роста минимален !

Я вас там не запутал? Ок. Давайте объясню ещё раз, для сутулых.

МАЛО АРГИНИНА –> Низкая активность ферментов –> Повышается артериальное давление –> СИНТЕЗ БЕЛКА СНИЖАЕТСЯ (а соответственно и мышечный рост)

МАЛО ОКСИДА АЗОТА –> IGF-1 почти не вырабатывается –> ГОРМОН РОСТА ПЛОХО РАБОТАЕТ (без IGF-1)

Как видите, всё не так сложно.

ВНИМАНИЕ: Замечено, что чем больше вы тренируете ваши мышцы, тем больше они производят оксида азота (NO). Больше бездельничаете, меньше NO в ваших мышцах.

Причины снижения уровня NO (оксида азота)

Думаю, что теперь понятно, что для хорошего роста мышечной массы нужна достаточная для роста концентрация NO. А что влияет на понижение уровня оксида азота в организме?

Болезнь;
Перетренированность;
Большой возраст;
Кортизол (гормон стресса);

На самом деле причин гораздо больше! Но я, на мой взгляд, перечислил основные. Вот почему я советую тренироваться «натуралу» (тренирующемуся без фарм. поддержки) не более 45-60 минут, об этом я писал . Для того, чтобы снизить уровень кортизола, который препятствует выработке NO.

Повышение уровня NO

Ок, а как повысить концентрацию NO? Тут всё очевидно, НУЖНЫ ДОНАТОРЫ АЗОТА. И сразу же на ум приходит АРГИНИН, ведь в большинстве донаторов встречается именно он.

Так же считается, что аргинин способствует увеличению мышечной массы и сокращению жировых отложений при оптимальной нагрузке.

Т.е. всё вроде бы понятно. Хочешь увеличить концентрацию оксида азота – кушай аргинин! Не торопитесь, друзья. Тут как раз мы с вами наблюдаем маркетинг во всей своей красе.

Почему аргинин?

Ребят, дело в том, что в Соединённых штатах учёные искали вещество, которое отвечает за поддержание работы кровеносных сосудов и кровеносной системы человека.

Через какое-то время они нашли это вещество и поскольку решили, что это обычная молекула белка назвали его EDRF (фактор расслабляющий эндотелий). Но через небольшой промежуток времени они были очень удивлены, что найденная молекула оказалась ОЧЕНЬ ХИМИЧЕСКИ-АКТИВНЫМ ГАЗОМ или донатором азота.

Позже, это открытие помогло многим больным гипертонией (т.к. аргинин расслабляет сосуды), а так же тем, кто имел проблемы с желудочно-кишечным трактом в качестве вещества, которое стимулирует (поддерживает) иммунитет.

Но медицина медициной друзья. Что насчёт бодибилдинга? Несколько исследований показали, что аргинин вызывает КРАТКОВРЕМЕННОЕ расширение сосудов ! Т.е. аргинин даже если и увеличивает выработку оксида азота, то на небольшой промежуток времени! Поэтому его польза в бодибилдинге весьма сомнительна.

Дак что же донаторы азота, увеличивающие содержание NO в крови – это всё один глобальный обман? Не спешите с выводами, друзья. Просто нужны БОЛЕЕ МОЩНЫЕ ДОНАТОРЫ АЗОТА!

Мощные донаторы азота

Нужно сказать, что на данный момент во всех спортивных добавках и на всех цветастых баночках спортивного питания, где вы найдёте заветные буквы «NO» используются малоэффективные компоненты.

Решение нужно искать в медицине , где давно уже используются препараты, которые по сравнению с аргинином гораздо сильнее способствуют выработке оксида азота в крови.

Эти препараты относятся к классу НИТРАТЫ и самые известные из них:

Изосорбид (нитросорбид).
Нитроглицерин;

Изосорбид или, если быть точным, ИЗОСОРБИДА ДИНИТРАТ имеет более длительный период действия, однако дозировка должна быть снижена как минимум в 1,5-2 раза из-за того, что при употреблении рекомендованной терапевтической дозировки могут быть побочные эффекты : учащённое сердцебиение, головная боль, артериальная гипотензия (снижение артериального давления), пульсация сосудов и т.д. Правда переживать не стоит. Все эти побочные эффекты связаны с увеличением концентрации оксида азота в крови, поэтому стоит просто уменьшить дозировку.

Практика применения

Думаю, что многих заинтересует именно практическая сторона вопроса. Как закидывать? Сколько шарашить? И другие важные вопросы.

Принимайте NO на голодный желудок.
Если ваш вес более 100 кг, то можно сразу начать с удвоенной дозировки (в среднем 2 черпака).
Через две недели можно увеличивать дозировку вдвое (для всех).
Общая продолжительность применения NO в среднем не должна превышать одного месяца.

Ощущения от применения

Мышечную массу на самом деле они не увеличили, а вот рост силы был довольно заметен.
Дикое повышение выносливости, настроения, двигательной активности .
Метаболизм в мышцах вырос . Это я отметил из-за улучшенного процесса сжигания жира.
Излишняя возбудимость . Я тренируюсь в вечернее время, и при увеличении дозировки иногда бывает сложно уснуть ночью.
Улучшенная эрекция >:D Приятный бонус, безусловно. Кстати, у женщин так же наблюдается улучшенное кровенаполнение половых органов.
Более сбалансированное питание. Т.к. сложно получить все необходимые нутриенты в нужных пропорциях из обычной пищи.

Так же есть и такие моменты, которые часто заявлены производителями, но я ИХ НЕ ОЩУТИЛ:

Повышенного «зарастания» повреждённых тканей не было ! Всё заживает как обычно.
Никакие, на фиг, шлаки не выводятся. Об этом частенько пишут производители, но ребят, уверяю вас, что в медицине ВООБЩЕ НЕТ такого термина, как шлаки ! Это просто очередной шарлатанский трюк.

Так же есть те, кому эту добавку я бы НЕ СОВЕТОВАЛ применять вообще:

Не применять детям . Иногда на банке с надписью «NO» можно увидеть, что для роста детям помогает данная добавка. Друзья, дети и так растут на глазах и если помогать их росту, то уж точно не оксидом азота.
Не применять людям с вегетососудистой дистонией . Приводить в норму кровяное давление нужно специальными лекарственными препаратами, а не донаторами азота.

Что использовал

Мне удалось попробовать несколько довольно не плохих предтренировочных комплексов, способствующих выработке NO.

NO Explode от BSN – не плохая штука. Однозначно становишься активнее, наблюдается увеличение силы, выносливости, не плохой пампинг (кровенаполнение). Всё это скорее результат действия кофеина, таурина и растительного экстракта барвинка малого. С огромной скидкой можете купить в этом магазине .

Niox от Nutrex Research Labs – ощущал сильный всплеск энергии, приятные покалывания кожи, становится тепло (прилив тепла) всем конечностям, хорошо наполняет мышцы кровью. Во время применения были тренировки, когда попросту «не мог устать» и заставлял себя уходить из зала. Хорошая штука, мне понравилась. Дешевле всего сейчас можно купить по этой ссылке .

“Плазменная струя” от Gaspari – весь кайф от азотной накачки наблюдается, так же прилив силушки богатырской, активность и полёт нормальные. Купить можно тут .

Выводы

В статье было много информации, а так же не очень простых терминов, поэтому вместо того, чтобы размазывать сопли по подушке, я думаю, что стоит подытожить всё вышесказанное:

Оксид азота – это очень химически-активный газ, который участвует во множестве физиологических процессов, расширяет сосуды артериального русла и регулирует артериальное давление.
Оксид азота NO образуется благодаря ДОНАТОРАМ (переносчикам) АЗОТА . Донатор доставляет азот (N) ферментам, а они превращают его в NO.
Азот является АНАБОЛИЧЕСКИМ ФАКТОРОМ РОСТА МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
Аргинин, как донатор азота, имеет кратковременную длительность воздействия , поэтому целесообразнее будет применять изосорбида динитрат (более длительное воздействие) в сниженных дозировках.

Надо понимать, что добавки повышающие уровень оксида азота в крови не панацея накачки мышечной массы. И если стоит выбор между покупкой банки предтреника, который по словам производителя просто переполнит вас NO или обычной пищи на неделю, то я бы лучше прикупил творожка, орехов, рыбы, мяса, гречки, сыра, молока, кефира и т.д. Так как они так же являются донаторами азота. Как всегда, правда, где-то посередине.

На сегодня у меня всё, друзья.

P.S. Подписывайтесь на обновления блога . Дальше будет только круче.

С уважением и наилучшими пожеланиями, !

Введение

Если внимательно взглянуть на азот в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, то можно заметить, что он имеет переменную валентность. Это значит, что азот образует сразу несколько бинарных соединений с кислородом. Некоторые из них были открыты недавно, а некоторые - изучены вдоль и поперек. Существуют малостабильные и устойчивые оксиды азота. Химические свойства каждого из этих веществ совершенно разные, поэтому при их изучении нужно рассматривать как минимум пять оксидов азота. Вот о них и пойдет речь в сегодняшней статье.

Оксид азота (I)

Формула - N 2 O. Иногда его могут называть оксонитридом азота, оксидом диазота, закисью азота или веселящим газом.

Свойства

В обычных условиях представлен бесцветным газом, имеющим сладковатый запах. Его могут растворять вода, этанол, эфир и серная кислота. Если газобразный оксид одновалентного азота нагреть до комнатной температуры под давлением 40 атмосфер, то он сгущается до бесцветной жидкости. Это несолеобразующий оксид, разлагающийся во время нагревания и показывающий себя в реакциях как восстановитель.

Получение

Этот оксид образуется, когда нагревают сухой Другой способ его получения - термическое разложение смеси "сульфаминовая + азотная кислота".

Применение

Используется в качестве средства для ингаляционного наркоза, пищевая промышленность знает этот оксид как добавку E942. С его помощью также улучшают технические характеристики двигателей внутреннего сгорания.

Оксид азота (II)

Формула - NO. Встречается под названиями монооксида азота, окиси азота и нитрозил-радикала

Свойства

При нормальных условиях имеет вид бесцветного газа, который плохо растворяется в воде. Его трудно сжижить, однако в твердом и жидком состояниях это вещество имеет голубой цвет. Данный оксид может окисляться кислородом воздуха

Получение

Его довольно просто получить, для этого нужно нагреть до 1200-1300 о С смесь азота и кислорода. В лабораторных условиях он образуется сразу при нескольким опытах:

Реакция меди и 30%-ного раствора азотной кислоты.
Взаимодействие нитрита натрия и соляной кислоты.
Реакция азотистой и иодоводородной кислот.

Применение

Это одно из веществ, из которых получают азотную кислоту.

Оксид азота (III)

Формула - N 2 O 3 . Также его могут называть азотистым ангидридом и сесквиоксидом азота.

Свойства

В нормальных условиях является жидкостью, которая имеет синий цвет, а в стандартных - бесцветным газом. Чистый оксид существует только в твердом агрегатном состоянии.

Получение

Образуется при взаимодействии 50%-ной азотной кислоты и твердого оксида трехвалентного мышьяка (его также можно заменить крахмалом).

Применение

С помощью этого вещества в лабораториях получают и ее соли.

Оксид азота (IV)

Формула - NO 2 . Также его могут называть диоксидом азота или бурым газом.

Свойства

Последнее название соответствует одному из его свойств. Ведь этот оксид имеет вид или красно-бурого газа или желтоватой жидкости. Ему присуща высокая химическая активность.

Получение

Данный оксид получают при взаимодействии азотной кислоты и меди, а также во время термического разложения нитрата свинца.

Применение

С помощью него производят серную и азотную кислоты, окисляют жидкое и смесевые

Оксид азота (V)

Формула - N 2 O 5 . Может встречаться под названиями пентаоксида диазота, нитрата нитроила или азотного ангидрида.

Свойства

Имеет вид бецветных и очень летучих кристаллов. Они могут плавиться при температуре 32,3 о С.

Получение

Этот оксид образуется при нескольких реакциях:

Дегидрация азотной кислоты оксидом пятивалентного фосфора.
Пропускание сухого хлора над
Взаимодействие озона с оксидом четырехвалентного азота.

Применение

Из-за своей крайней неустойчивости в чистом виде нигде не используется.

Заключение

В химии существует девять оксидов азота, приведенные выше являются только классическими соединениями этого элемента. Остальные четыре - это, как уже было сказано, нестабильные вещества. Однако их все объединяет одно свойство - высокая токсичность. Выбросы оксидов азота в атмосферу приводят к ухудшению состояния здоровья живущих поблизости от промышленных химических предприятий людей. Симптомы отравления каким-либо из этих веществ - токсический отек легких, нарушение работы центральной нервной системы и поражение крови, причина которого - связывание гемоглобина. Поэтому с оксидами азота необходимо осторожно обращаться и в большинстве случаев использовать средства защиты.

Оксид азота представляет собой сигнальную молекулу, образованную из азота (N) и кислорода (O), которая буквально носит название NO. Оксид азота играет основную роль в расслаблении сосудов (регуляция кровяного давления, эректильная дисфункция), иммунной реакции, воспалении, антитромботической активности и образовании памяти.

Также известен как: NO

Биологическая значимость

Структура

Оксид азота (в дальнейшем NO – изображен ниже) представляет собой небольшую сигнальную молекулу, синтезирующуюся из аминокислоты L-аргинина за счет семейства синтетаз оксида азота, включающих eNOS (эндотелиальная, NOS-III), iNOS (индуцибельная, NOS-II) и nNOS (нейрональная, NOS-I). Данное семейство ферментов действует в качестве димеров совместно с множеством кофакторов, включая тетрагидробиоптерин, флавин аденин динуклеотид (FAD), флавин мононуклеотид (FMN), железо и цинк. В то время как регулирование и модулирование каждой изоформы значительно различается, все изоформы ускоряют реакцию L-аргинина с НАДФН и кислородом для получения NO, цитруллина и НАДФ (Ноульс и Монкада (1994); Марлетта (1994).

Как оксид азота передает сигнал

Объяснение действия оксида азота в качестве сигнальной молекулы газа привело к присуждению Нобелевской премии по психологии/медицине в 1998 г., так как было впервые выявлено, что молекула газа вырабатывается одной клеткой, немедленно переносится в другие клетки и затем действует в качестве сигнальной молекулы в клетках. Например, NO, вырабатываемый eNOS в эндотелиальных клетках, переносится в прилежащие гладкомышечные клетки, где дает начало каскаду реакций за счет активации растворимой гуанилат циклазы, которая ускоряет выработку циклического ГМФ . Рост уровня цГМФ вызывает активацию протеинкиназы G (PKG), которая в свою очередь фосфорилирует фосфатазы легких цепей миозина (MLC) (таким образом, активируя их). В свою очередь, активированная MLC фосфатаза дефосфорилирует MLC, что приводит к расслаблению гладкомышечных клеток и, таким образом, расслаблению сосудов. Оксид азота передает сигнал посредством стимулирования своего рецептора, рецептора растворимой гуанилил циклазы и повышения клеточного уровня сигнальной молекулы под названием циклический гуанидин монофосфат (цГМФ). Дополнительные участники регуляции сосудистого тонуса включают семейство фосфодиэстераз (ФДЭ 1 – 11), которые ускоряют гидролиз цГМФ в 3’ конечный продукт , эффективно останавливая обусловленное NO расслабление сосудов. В связи с ограниченной регуляцией выработки eNOS и NO, затруднительно модулировать расслабление сосудов за счет влияния на активность eNOS. В связи с физиологической значимостью ФДЭ в контролировании уровня цГМФ, они становятся популярной мишенью, когда дело касается расслабления сосудов и кровотока. Приемры включают препараты, такие как Виагра, Сиалис и Левитра, все из которых ингибируют ФДЭ-5, которая в особенности выражена в гладкомышечных клетках в пещеристом теле пениса. Поскольку ингибирование этих ферментов ведет к аккумулированию цГМФ, становится существенно возможным усиление расслабляющего сосуды действия NO. Фосфодиэстеразы представляют собой отрицательные регуляторы цГМФ и цАМФ (они гидролизируют данные молекулы). В то время как не все ферменты ФДЭ могут быть нацелены на вызванное цГМФ действие NO на гуанилат циклазу, небольшое их число обладает способностью контролировать передачу сигнала NO посредством разрушения ключевой сигнальной молекулы-посредника (цГМФ).

Окислительный потенциал

NO теоретически может распадаться в молекулу, известную как пероксинитрат (OONO-), которая представляет собой результат реакции NO с супероксид-анионами (O2-). OONO- также действует в качестве реактивной сигнальной молекулы, хотя конечным результатом является образование некоторых структур, которые носят отрицательный характер для организма; OONO- может нитрозилироваться (передавать азотную группу) в отношении аминокислот с целью образования таких соединений, как 3-нитротирозин или S-нитрозоцистеин, образования карбонилов белков или нитрозилирования фосфолипидов, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты (PUFA). В этом смысле оксид азота может использоваться в качестве субстрата супероксидом с целью образования реактивных соединений, которые оказывают отрицательное влияние на состояние здоровья, несмотря на то, что NO сравнительно благоприятен для организма. Оксид азота может трансформироваться (посредством соединения с радикалами супероксида) в форму пероксинитрата, который затем может образовывать множество молекул, которые связываются с нездоровым состоянием и предположительно имеют отношение к патологиям.

Фармакология

Добавочный оксид азота

NO, который синтезируется в организме и впоследствии высвобождается в кровь, имеет период полувыведения в 5 секунд или меньше, при этом в лабораторных условиях могут создаваться некоторые комплексы для увеличения периода полувыведения до 445 с или около того в целях исследования. Эти короткие периоды полувыведения свидетельствуют о быстром распаде молекулы оксида азота на составляющие (азот и кислород), при этом надлежащее хранение NO может увеличивать срок хранения, как было подтверждено, только до 5 дней, при использовании майларовых баллонов, которые замедляют разрушение. В связи с низкой устойчивостью вне организма, оксид азота по существу никогда не используется в качестве добавки, скорее используются соединения, которые могут сохраняться в крови на протяжении времени, достаточного для непрерывной выработки нового NO. Оксид азота по существу неустойчив и имеет короткий период полувыведения; он оказывает полезное действие немедленно, но не имеет значения в качестве добавки и сам по себе. Добавка NO требует других соединений, которые оказывают влияние на внутреннюю систему выработки оксида азота.

Физиология

Сердечно-сосудистая система

Оксид азота имеет отношение к расслаблению гадких мышц сосудов, что представляет собой механизм, лежащий в основе кардиозащитного действия окиси азота (за счет снижения кровяного давления).

Нейрональное действие

Оксид азота модулирует ионные каналы, врожденную возбудимость, обусловливает синаптическую пластичность и может проникать через клеточные мембраны. Нейрональная синтаза оксида азота (nNOS) способна образовывать димер с белком, известным как PSD95, при этом данный комплекс является положительным регулятором депрессии, так как ингибирование взаимодействия nNOS-PSD95 обладает антидепрессивным действием. Данный комплекс активируется после активации NMDA-рецептора.

Добавка

Доноры оксида азота

Некоторые добавки, нацеленные на выработку NO, всего лишь представляют собой источники азота, который фермент NOS может использовать для выработки NO. Аргинин представляет собой стандартный донор NO в добавке, при этом цитруллин является наиболее биологически усвояемой формой аргинина. Другие доноры NO включают S-нитрозоглутатион (образуется эндогенно) или два класса N-диазениумдиолаты либо S-нитрозотиолы, последние из которых содержат эндогенный S-нитрозоглутатион. Некоторые соединения всего лишь предоставляют ферменту азот для выработки оксида азота.

12.12.2013

Melvin H. Williams, PhD, FACSM Eminent Scholar Emeritus Department of Human Movement Sciences Old Dominion University Norfolk, VA

По материалам: easacademy.org
Перевод С. Струков

Введение Ежегодно растёт количество исследований относительно здорового образа жизни для укрепления здоровья, в частности, для предотвращения различных хронических заболеваний, таких как коронарная болезнь сердца, рак и диабет. Называются два ключевых принципа здорового образа жизни для профилактики заболеваний - здоровое питание и достаточная физическая активность. Учитывая важность спорта в жизни современного общества, существенные силы исследователей уходят также на разработку способов повышения работоспособности. И снова, адекватное питание и программа упражнений выступают основными факторами, ответственными за улучшение спортивных результатов.

Обновлено 16.03.2015 16:03

Питание и тренировки могут улучшить здоровье и спортивные результаты различными способами. Например, здоровое питание содержит природные вещества, такие как омега-3 жирные кислоты, антиоксиданты и множество фитонутриентов, которые могут оказать помощь в предотвращении некоторых патологических процессов (Williams, 2010), в то время как упражнения приводят к высвобождению различных цитокинов (миокинов), уменьшающих риски хронических заболеваний (Brandt and Pedersen, 2010).

Один из факторов, оказывающий положительное влияние на здоровье и спортивные результаты, включает в себя побочные продукты метаболизма азота, в частности, нитраты, которые поступают с питанием и образующийся при выполнении упражнений в организме оксид азота.

Азот, нитраты и нитриты

Азот (N2) - это газ, который нас постоянно окружает, составляя около 79% газов атмосферы. Азот инертный газ, но бактерии накапливают его в почве, а в корнях растений азот может преобразовываться в нитрат (NO3) или аммоний (NH4). Вспышки молнии также могут преобразовывать азот в нитраты и нитриты, которые отложатся в почве. Кроме того, сельскохозяйственная промышленность преобразовывает азот в удобрения, содержащие нитраты и аммоний для обогащения почвы. Нитраты способны выщелачиваться из почвы и попадать в реки и озёра, которые используются в качестве источников питьевой воды (Provin and Hossner, 2001). Растения во время роста накапливают азот в виде нитратов. Кроме того, растения накапливают азот в составе аминокислот, которые синтезируются в растениях из азотсодержащих источников.

Азот – незаменимый элемент для людей. Например, аминокислоты необходимые для синтеза белков, определяющие строение и функции тела, содержат азот, так же, как и ДНК наших генов. Люди получают азот из разных источников, включая нитраты овощей и питьевой воды, а также аминокислоты из растительных и животных продуктов. Значительная исследовательская работа проводится в отношении применения аминокислот для укрепления здоровья и улучшения работоспособности. С этой же целью изучаются другие соединения азота, в частности нитраты и нитриты (NO2).

Как отмечено выше, нитраты являются естественной неорганической составляющей растительных продуктов. Hord et al. (2009), отметили, что около 80% нитратов потребляется человеком при поедании овощей, но также показали, что общее количество потребляемых нитратов определяется видом овощей, уровнем содержания нитратов и количеством овощей. В таблице 1 приводится классификация овощей в зависимости от содержания нитратов на 100г массы продукта. Другие источники нитратов в питании: нитрат натрия - консервант при обработке мяса и некоторое количество в питьевой воде.

Таблица 1.

* - Количество нитратов указано из расчёта на 100г веса свежего продукта.
Santamaria P. Nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation. J Sci Food Agric 2006; 86: 10–7.

Нитриты (NO2) также обнаруживаются в необработанных природных продуктах, но в гораздо меньших количествах, чем нитраты, обычно менее миллиграмма в 100г свежего продукта. Тем не менее, соли нитритов, например нитрит натрия (NaNO2) применяют в качестве пищевых консервантов, в частности при обработке мяса: бекон, ветчина и хотдоги. В свежем мясе нитритов не содержится. Более подробное обсуждение содержания нитратов и нитритов в пище предпринимается в работе Hord et al. (2009).
В естественных условиях нитраты легко конвертируются в нитриты и наоборот (Argonne, 2005). В человеческом организме одна из функций нитратов и нитритов – формирование газа оксида азота.

Оксид азота

Оксид азота (NO), или моно оксид азота – важная молекула в физиологии человека. Она работает передатчиком сигнала между клетками и может производиться в разных частях тела, включая кровеносные сосуды, сердце, скелет и другие ткани. Один из основных механизмов формирования оксида азота – метаболизм аминокислоты L-аргинина и возможно других аминокислот при помощи фермента NOS (nitric oxide synthase) - синтеза оксида азота (Bescos et al. 2012). Могут использоваться и другие источники оксида азота, например, лекарства нитроглицерин и амилнитрит.

Учёными обнаружено, что пищевые нитраты и нитриты также могут быть источником для производства различных групп метаболитов азота, включая оксид азота, при помощи тканевых нитрат/нитрит редуктаз (Hord, 2011). Неорганические нитраты, получаемые из пищи, преобразовываются in vivo в нитриты, которые совместно с нитритами продуктов и других источников восстанавливаются in vivo до оксида азота и других биологически активных азотных оксидов (Hord et al. 2009; Carlström et al. 2011). После потребления нитраты быстро абсорбируются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, попадают с кровотоком в слюнные железы и преобразуется в нитриты при помощи бактерий; поглощённые нитриты попадают в большой круг кровообращения, где могут быть дополнительно окислены в кровеносных сосудах, сердце, скелете и других тканях, образуя биоактивный NO (Larsen et al. 2012).

Оксид азота может влиять на многие физиологические функции, важные для здоровья и спортивных результатов. В частности, оксид азота – мощный вазодилататор. Stamler и Meissner (2001) показали, что оксид азота регулирует некоторые функции скелетных мышц, такие как производство усилия, кровоток, клеточное дыхание и обмен глюкозы. Оксид азота быстро окисляется до нитратов и нитритов, таким образом, его определение в биологических системах затруднено. Концентрация нитритов в венозной плазме отражает продукцию NO в предплечье (Allen et al. 2005). Используя подобную методику, изучают возможное положительное влияние оксида азота на здоровье последние три десятилетия, а ранее изучали возможное положительное влияние на физическую работоспособность.

Влияние пищевых нитратов и нитритов на здоровье

Существующие сведения относительно влияния нитратов и нитритов на состояние здоровья противоречивы. Есть доказательства негативного влияния на здоровье. На их основании содержание азота в воде и пищи может регулироваться государством. С другой стороны, доказано положительное влияние нитратов на здоровье, и эти рекомендации могут быть предложены для регулирования плана питания.

Возможные негативные влияния

В Бюллетене о здоровье человека Аргоннской национальной лаборатории (2005) указано, что нитраты – нормальный компонент питания человека, и сами по себе относительно нетоксичны. Тем не менее, после потребления большая часть нитратов преобразуется в нитриты, которые могут представлять некоторую угрозу для здоровья. Желудок ребёнка конвертирует больше нитратов в нитриты, что может привести к преобразованию гемоглобина крови в метгемоглобин. Метгемоглобин не способен связываться с кислородом и это приводит к состоянию, известному как метгемоглобинемия. Ранним признаком отравления нитритами является голубоватый оттенок кожи и губ, который называют «синий малыш». Дальнейшее увеличение уровней метгемоглобина может привести к слабости, потере сознания, коме и смерти. Все отравления нитратами/нитритами, вызвавшие смерть детей, связаны в основном с использованием загрязнённой воды для приготовления детского питания (Argonne National Laboratory, 2005).

Нитриты в желудке также могут реагировать с белками пищи, образуя N-нитрозо- соединения или нитрозамины. В частности, нитрозамины образуются при обработке мяса, которое может быть богатым источником дополнительных нитратов и нитритов, когда его готовят, особенно при высокой температуре. Обнаруживаются канцерогенные свойства нитрозаминов для животных, особенно в отношении рака желудка, но данные относительно способности вызывать рак у людей противоречивы (Argonne National Laboratory, 2005; Gilchrist et al. 2010).

Различные управляющие организации разработали токсикологические нормы потребления нитратов и нитритов в пищу, включая воду и продукты, в частности, из добавок к пище при обработке мяса и рыб. Разработкой занимались следующие группы: Агентство по охране окружающей среды США (U.S. Environmental Protection Agency - EPA), Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (U. S. Food and Drug Administration – FDA), Министерство сельского хозяйства США (U. S. Department of Agriculture - USDA), Европейское региональное бюро и Всемирная организация здравоохранения – ВОЗ (European Union (EU) and the World Health Organization - WHO). Например, ВОЗ рекомендует допустимый уровень суточного потребления (Acceptable Daily Intake – ADI) для нитратов 3,7 мг/кг массы тела, а для нитрит ионов – 0,06 мг/кг массы тела (Hord et al. 2009).

Предполагаемое негативное влияние высокого потребления нитратов было поставлено под сомнение некоторыми учёными. Hord et al (2009) отметили, что несмотря на то, что нитраты и нитриты могут быть токсичны, реальные риски для здоровья проявляются только для отдельных подгрупп населения, в частности детей. Hord (2011) обращает внимание на то, что современные ограничения потребления нитратов основаны на мнении об их способности вызывать рак и метгемоглобинемию, тогда как чрезмерное потребление с отдельными продуктами, например шпинатом, полезно для здоровья. Он призывает регулирующие организации рассмотреть данные о благотворном физиологическом действии нитратов и нитритов с целью рационализации существующих рекомендаций.

Возможное положительное влияние на здоровье

Наряду с сообщениями о негативном влиянии, многие учёные утверждают, что потребление нитратов с пищей, когда они преобразуются в оксид азота, может оказывать благоприятное влияние на состояние здоровья, такое как: предотвращение инфекции, защита желудка, и профилактика заболеваний сосудов (Gilchrist et al. 2010), а также служить незаменимым нутриентом для оптимизации здоровья сердечно-сосудистой системы (Bryan et al. 2007).

Большинство исследований относительно здоровья и потребления нитратов рассматривает нитрат натрия или диетические источники, когда речь заходит о сосудах. Исследования показывают, что питание согласно Диетологическим методам по предотвращению повышения давления (Dietary Approaches to Stop Hypertension- DASH), что предусматривает высокое потребление овощей и нитратов – эффективный способ снижения давления (Frisoli et al. 2011). Тем не менее, механизм, лежащий в основе этого процесса, связан с другими аспектами питания, например, с высоким содержанием калия. В эксперименте, помогающем обнаружить причины, Larsen et al (2006) показали, что потребление нитрата натрия в количестве, аналогичном 150 – 250г овощей с высоким содержанием нитратов, как рекомендует диета DASH, существенно понижает диастолическое давление крови у молодых людей с нормальным давлением. Они сделали вывод, что понижение давления связано с потреблением нитратов и сходно наблюдаемым в исследованиях DASH. Содержание нитратов в питании, возможно, обуславливает пользу для здоровья Средиземноморской диеты. Несмотря на сосудорасширяющий эффект пищевых нитратов через повышение оксида азота, что предположительно лежит в основе снижения давления, Larsen et al (2006) отмечают, что для выяснения точного механизма гипотензивного воздействия нитратов необходимы дополнительные исследования.

Тренировки и оксид азота

Возможность тренировки повышать выработку оксида азота одновременно связывают с улучшением здоровья и физической работоспособности.

Вопросы здоровья

Правильно организованная физическая тренировка связана с множеством оздоровительных эффектов, в частности, с предотвращением заболеваний сердечно-сосудистой системы. Одним из преимуществ тренировки является снижение давления крови. Высокое кровяное давление - один из основных факторов риска коронарной болезни сердца. Обзор научных публикаций показывает снижение давления в результате аэробных упражнений (Kelley and Kelley, 2008) или динамических упражнений с отягощениями (Cornelissen et al. 2011).
Один из вероятных механизмов снижения давления – вызванная упражнением продукция оксида азота. Например, несколько исследований показали, что у спортсменов в видах спорта на выносливость, включая бегунов на марафонские дистанции, продукция и базальный уровень оксида азота выше, чем у малоподвижных людей (Rodriguez‐Plaza et al. 1997; Vassalle et al. 2003). Несколько экспериментальных исследований показали, что тренировки на аэробную выносливость и кратковременные тренировки с отягощениями могут повышать продукцию NO у прежде малоподвижных здоровых пожилых людей, чем исследователи и объясняют антигипертензивный эффект и положительное влияние на здоровье сердечно-сосудистой системы (Maeda et al. 2006; Maeda et al. 2004). Продукция оксида азота тканями понижается с возрастом, что может быть одним из факторов повышения риска сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых людей. Calvert продемонстрировал, что упражнения способны увеличивать активность эндотелиального синтеза оксида азота, приводя к повышению уровней оксида азота (Calvert, 2011), а также отметил, что несмотря на неясность способа, посредством которого упражнения защищают сердце, по-видимому, эндотелиальный синтез оксида азота вносит свой вклад (Calvert et al. 2011).

Аспекты физической работоспособности

Хорошо организованный тренировочный процесс необходим для улучшения спортивных результатов и связанных с ним физиологических, психологических и биомеханических механизмов, ответственных за эти улучшения. Один из этих механизмов связан с выделением оксида азота. Исследования показывают, что упражнения повышают продукцию оксида азота. В экспериментах с умеренной аэробной тренировкой в течение 8-ми недель фиксировали увеличение плазменных маркеров продукции оксида азота у молодых и пожилых людей, но уровни возвращались к исходным после 8-ми недель детренировки (Maeda et al., 2004; Maeda et al. 2001; Wang, 2005). Кратковременные тренировки с отягощениями также могут способствовать повышению производства оксида азота у здоровых пожилых людей (Maeda et al. 2006).

Некоторые исследователи полагают, что оксид азота, вероятно, основной фактор, обеспечивающий физическую работоспособность (Gilchrist et al. 2010). Эффект расширения сосудов и увеличения обеспечения кровью работающих мышц сопровождается повышением количества маркеров оксида азота. Это улучшает физическую работоспособность у пациентов с заболеваниями периферических артерий. При поражении периферических артерий недостаточность кровоснабжения и кислорода в активных мышцах проявляется в виде хромоты от боли во время простых двигательных задач, например ходьбы (Allen et al. 2010; Kenjale et al. 2011). В других исследованиях со здоровыми людьми (1) отмечается увеличение маркеров синтеза оксида азота во время упражнений, имеющее положительную корреляцию с работоспособностью, а отсутствие увеличения нитритов в плазме может ограничить способность выполнять упражнение (Rassaf et al. 2007), (2) положительное влияние концентрации нитритов в плазме во время интенсивных упражнений на выносливость (Dreissigacker et al. 2010), (3) испытуемые, выполняющие упражнения с самой высокой интенсивностью, в тесте для определения МПК на беговой дорожке также производили наибольшее количество оксида азота (Allen et al. 2005). Несмотря на то, что интенсивные тренировки могут быть очень эффективным способом увеличения продукции оксида азота, некоторые спортсмены могут добиваться аналогичного увеличения другими способами, не прибегая к тренировке, а также для получения преимущества в соревнованиях.

Протоколы, позволяющие увеличить продукцию оксида азота и физическую работоспособность

Как будет отмечено ниже, множество исследований оценивали эффективность воздействия различных средств, повышающих продукцию оксида азота, и, соответственно, улучшая физическую работоспособность и спортивные результаты. Большинство приведённых исследований использовали хорошо продуманные экспериментальные методики, включая соответствующие дозировки, двойной слепой контроль с плацебо и перекрёстные протоколы.

Принимая во внимание потенциальный эффект оксида азота в виде повышения работоспособности, его производство во время соревнований может принести пользу многим спортсменам. Несмотря на то, что роль оксида азота остаётся не выясненной, различные источники указывают на интенсивное использование эргогенных добавок спортсменами, включая лекарство нитроглицерин, стимулирующее выработку оксида азота, в конце 19-го века (Ferro, 2007; Mayes, 2010). В начале 21-го века последние доклады показывают популярность добавок, способствующих выработке оксида азота, среди спортсменов и культуристов (Bloomer et al. 2011; Bloomer et al. 2010). Maughan et al (2011) недавно сообщили об увеличении использования нитратов и аргинина.

Для увеличения продукции оксида азота в организме человека используются различные субстанции. Лекарственные препараты, такие как нитроглицерин и амилнитрит, обладают выраженным сосудорасширяющим действием вследствие продукции оксида азота. Несмотря на то, что эти лекарства доступны для приобретения в Интернете, их использование может вызвать некоторые серьёзные проблемы со здоровьем и не рассматривается в отношении эргогенных свойств. Вдыхание препаратов азота также способно увеличить производство оксида азота, но подобный метод не будет обсуждаться. Соли неорганических нитратов и нитритов могут повышать уровни оксида азота. Соли используются как добавки к пище, и обе группы классифицируются как лекарства или пища - в зависимости от особенностей потребления (Allen, 2011). Несколько исследований применили нитрат натрия для оценки влияния оксида азота на физическую работоспособность и их результаты будут представлены ниже. Тем не менее, как отмечено в следующем разделе, необходима осторожность при использовании веществ, стимулирующих выработку оксида азота, употребление солей не рекомендуется. Пищевые добавки, в частности L-аргинин, и пищевые источники нитратов также изучались на предмет возможности стимуляции выработки оксида азота и увеличения работоспособности, и эти эксперименты составляют большую часть современной научной работы.

Соли нитратов

Изучался эргогенный потенциал потребления солей нитратов в качестве новых пищевых добавок для рынка. В одном исследовании велосипедисты принимали нитрат натрия (10мг/кг массы тела) перед выполнением теста на эргометре – четыре 6-ти минутных субмаксимальных нагрузок с повышением интенсивности, после чего делали короткий отдых, за которым следовала ступенчато повышающаяся нагрузка до изнеможения. Потребление добавки увеличило количество нитратов и нитритов в плазме, но существенно понизило значения потребления кислорода и соотношение между потреблением кислорода и мощностью при максимальной интенсивности. Это уменьшение потребления кислорода происходило без изменений во времени работы до изнеможения (Bescós et al. 2011). В другом исследовании субъекты получали нитрат натрия в виде добавки, перед прохождением теста с максимальной нагрузкой, который включал выполнение ступенчато повышающейся нагрузки до изнеможения, состоявшую из сочетания вращения педалей рукой и ногой на двух раздельных эргометрах. Подобно предыдущему эксперименту, приём добавки привел к уменьшению потребления кислорода с тенденцией в сторону увеличения времени до утомления (Larsen et al. 2010). Как отмечается в последующем обсуждении, результаты этих исследований можно рассматривать как увеличение работоспособности.

Добавки L -аргинина

Как отмечалось выше, L-аргинин и другие аминокислоты могут использоваться в качестве субстратов для продукции оксида азота в организме. Большинство пищевых добавок, способствующих производству азотной кислоты, содержат L- аргинин (Bloomer et a. 2010). Цитруллин – другая аминокислота, которая, попадая в почки, преобразуется в аргинин. Hickner et al (2006) отметили, что потребление цитруллина повышает уровни аргинина в большей степени, чем потребление самого аргинина.

Положительное влияние на работоспособность . В ранних работах Cheng and Baldwin (2001) сообщили, что оральное потребление аргинина, описанное в нескольких небольших исследованиях, показало улучшение способности выполнять упражнения у пациентов с коронарной болезнью сердца, но отмечалось, что большие и хорошо спланированные исследования необходимо провести для подтверждения влияния перед началом применения в лечении. Более поздние исследования показали, что потребление L-аргинина в качестве добавки могут повышать работоспособность у пациентов со стабильной хронической сердечной недостаточностью (Doutreleau et al. 2006) и пациентов после трансплантации сердца (Doutreleau et al. 2010).

Относительно повышения работоспособности у здоровых людей данные ограничены. Bailey et al (2010А) сообщили, что потребление L-аргинина (6 г) за час до серии упражнений на велоэргометре средней и высокой интенсивности уменьшает потребление кислорода и увеличивает время до утомления в высокоинтенсивном тесте. Они пришли к выводу, что добавки L-аргинина оказывают положительное влияние на физическую работоспособность, подобно потреблению нитратов с обычным питанием, как обсуждается ниже.

Не оказывают влияния на работоспособность. Большинство исследований не выявили эргогенного эффекта от потребления L-аргинина в виде добавки на показатели аэробной выносливости, анаэробной работоспособности или упражнения с отягощениями у пациентов и здоровых людей.

Относительно аэробных упражнений Wilson et al (2007) сообщили, что потребление добавки L-аргинина 3 г в день в течение 6 месяцев не улучшило показателей в ходьбе и продукцию NO у пациентов с болезнью периферических артерий. McConell et al (2006) вводили аргинин велосипедистам, тренирующимся на выносливость, во время выполнения упражнений и не обнаружили влияния на 15-минутную максимальную нагрузку после двух часов педалирования с интенсивностью 72% МПК. В другом эксперименте на выносливость с велосипедистами Abel et al (2005) сообщили, что потребление добавки аспартата аргинина не оказало влияние на выносливость при работе на велоэргометре до изнеможения.

Несколько исследований не обнаружили влияния на результаты тестов, оценивающих аэробную работоспособность. Olek et al (2010) изучали влияние потребления 2 г добавки аргинина перед 30-секундным субмаксимальным анаэробным тестом Вингейта и не обнаружили различий в результатах по сравнению с приёмом плацебо. Liu et al (2009) оценивали влияние на работоспособность в интервальном тесте на велоэргометре приёма добавки L-аргинина по 6 г 3 раза в день у хорошо тренированных дзюдоистов. Несмотря на повышение уровней L-аргинина в плазме, не выявлено влияние на проявление нитритов и нитратов в плазме или среднюю мощность в тесте.

Также в исследованиях не обнаружено эргогенного эффекта от приёма добавки L-аргинина на тестовые упражнения с отягощениями. Altars et al (2012) оценивали срочный эффект потребления 6 г аргинина за 80 минут до теста на силу двуглавой мышцы плеча. Несмотря на то, что кровоток в упражняемой мышце увеличился, не обнаружено влияние добавки на оксид азота или силовые показатели, такие, как максимальный крутящий момент и выполненная работа.

Большинство исследований показывают, что потребление добавок L-аргинина не улучшает физическую работоспособность, а основным следствием приёма L- аргинина является повышение уровня L-аргинина в плазме, в то время как увеличения кровотока или оксида азота в мышцах не выявляется (Bescós et al. 2009; Tang et al. 2011; Willoughby et al. 2011).

Отрицательное влияние на работоспособность В некоторых исследованиях обнаружено, что приём добавки L-аргинина или цитруллина может ухудшать физическую работоспособность. Buchman et al (1999) предлагал аргинин или плацебо бегунам-марафонцам и сделал вывод об эрголитических свойствах аргинина, так как бегуны, принимавшие добавку, показали худшее время, чем те, кто принимал плацебо. Hickner et al (2006) сообщили, что приём добавок цитруллина не оказал влияния на время бега до истощения на тредмиле, а результаты их исследования показывают, что потребление добавки может уменьшать время бега до изнеможения.

Пищевые источники нитратов

Как обсуждалось выше, различные овощи могут быть прекрасным источником пищевых нитратов. В частности, свекольный сок изучается на предмет его использования для увеличения работоспособности. Дозы, используемые в экспериментах, составляют 300 – 500 мг нитратов, что соответствует 500 мл свекольного сока, причём нет подтверждений об увеличении эффективности при повышении дозы (Lundberg et al. 2011). Дозы, которые используются для исследований, измеряются миллиграммами или миллимолями. Один миллимоль нитратов эквивалентен 62 мг, таким образом, 5 – 8 миллимолей – это приблизительно 300 – 500 миллиграммов нитратов. В некоторых экспериментах свекольный сок, очищенный от нитратов, используют как плацебо.
Применяются различные протоколы нагрузки для оценки эргогенных свойств потребления нитратов, включая острое (несколько часов) и хроническое (несколько дней) потребление перед тестированием, изменение доз и многих сопутствующих условий, варьирование интенсивности и направленность упражнений.

Повышение оксида азота. Множество исследований показали, что потребление нитратов с пищей, обычно в виде свекольного сока, повышает концентрацию нитритов в плазме, маркеров оксида азота (Bailey et al. 2009; Lansley et al. 2011A; Lansley et al. 2011B; Vanhatalo et al. 2010). Подобное повышение отмечается после острого и хронического потребления.

Уменьшение потребления кислорода при упражнении. Одним из наиболее частых выводов исследований является понижение «кислородной стоимости» или увеличение кислородной эффективности, вследствие острого или хронического потребления пищевых нитратов. Относительно однократного приёма Kenjale et al (2011) сообщили, что потребление свеклы за три часа до тестирования понижает фракционную экстракцию кислорода икроножной мышцей при выполнении субмаксимального теста с ходьбой у пациентов с заболеванием периферических артерий. Vanhatalo et al (2010) доложили о существенном уменьшении, почти на 4% кислородной стоимости упражнений на велоэргометре средней интенсивности в результате однократного (за 2,5 часа до теста) и хронического (ежедневно 5 и 15 дней) потребления. Эти исследователи пришли к выводу, что потребление нитратов с пищей однократно понижает кислородную стоимость субмаксимальных упражнений, а эффект поддерживается по крайней мере 15 дней, если приём нитратов продолжается. В других экспериментах показан аналогичный эффект от хронического потребления свекольного сока. Lansley et al (2011В) обнаружили уменьшение кислородной стоимости ходьбы на тредмиле, бега средней и высокой интенсивности после 4,5 дней потребления нитратов. Cermak et al (2012) сообщили о существенном уменьшении потребления кислорода у велосипедистов во время 60-минутной субмаксимальной нагрузки после 6 дней потребления нитратов. В двух исследованиях Bailey et al (2010В; 2009) обнаружили также снижение кислородной стоимости упражнений низкой, средней и высокой интенсивности, включающих велоэргометрию или разгибания голени, после 4 – 6 дней потребления. В эксперименте со спортсменами велосипедистами Lansley et al (2011А) не обнаружили различий в потреблении кислорода между потреблявшими нитраты и плацебо ни в одной из стадий эксперимента, но мощность увеличилась, подтверждая улучшение кислородной эффективности. В другом подобном исследовании Lansley et al (2011В) сделали заключение о позитивном влиянии потребления свекольного сока на физиологические реакции, вызванные упражнением, преимущественно, снижение кислородной стоимости ходьбы и бега, которое может быть отнесено к высокому потреблению нитратов.

Увеличение работоспособности. Как отмечалось выше, потребление соли нитрата натрия, аналогичное содержащемуся в 100 – 300 г овощей, богатых нитритами, проявило тенденцию к увеличению времени выполнения упражнения до изнеможения (Larsen et al. 2010). Исследования с применением свекольного сока, богатого нитратами, подтверждает эти выводы.

Время до изнеможения. При измерении работоспособности во многих исследованиях используются тесты, включающие упражнения до изнеможения, где субъекты не могут больше продолжать выполнение упражнения с заданным уровнем нагрузки или прекращают выполнение вследствие глубокого утомления. При использовании подобных протоколов, исследователи сообщают о существенном улучшении в тесте до изнеможения после употребления свекольного сока. Kenjale et al (2011) обнаружили, что пациенты с болезнью периферических артерий улучшают максимальное время ходьбы на 17% в сердечно-лёгочном тесте спустя три часа после потребления. Lansley et al (2011B) сообщили об увеличении времени бега до изнеможения на тредмиле после 4 и 5 дней приёма нитратов. Bailey et al (2010В; 2009), используя различные протоколы, включающие разгибания голени высокой интенсивности до отказа и тесты на велоэргометре, обнаружили, что потребление нитратов в течение 4-6 дней увеличивает время до изнеможения. Vanhatalo et al (2011), изучали влияние потребления пищевых нитратов в условиях гипоксии и обнаружили, что спустя день после употребления работоспособность в тесте разгибание голени, ограниченная под влиянием гипоксии, восстанавливается до уровней, которые наблюдаются при нормоксии. В эксперименте с однократным и хроническим потреблением Vanhatalo et al (2010) зафиксировали увеличение выполненной работы и максимальной мощности в ступенчатом тесте с повышением нагрузки на велоэргометре.

Исследования влияния на спортивные результаты . Когда проводятся специфичные к виду упражнения или спорта исследования, учёные обычно рекомендуют рассматривать два фактора. Первый - упражнение должно отражать как можно полнее реальную спортивную деятельность. Второй - субъекты должны быть тренированными в этом упражнении или спортивной дисциплине. Несмотря на то, что тесты до изнеможения могут быть полезны для изучения влияния субстанций, повышающих работоспособность, они не воспроизводят реальные спортивные условия. Более приемлемым вариантом является моделирование условий соревнования, н-р, время нагрузки, в лабораторных условиях, как попытка скопировать реальную обстановку. Принимая во внимание уровень тренированности субъектов исследования потребления пищевых нитратов Bescós et al (2012) отметили, что большинство исследований показали увеличение работоспособности, когда тестировали нетренированных мужчин.

Между тем, в двух исследованиях, использующих протокол, сходный со спортивными соревнованиями и тренированных велосипедистов, сообщили об увеличении работоспособности при однократном и многократном потреблении свекольного сока. В одном из экспериментов девять соревнующихся велосипедистов- мужчин из клубных команд потребляли свекольный сок за 2,5 часа до тестирования. По сравнению с плацебо, велосипедисты существенно увеличили мощность и результаты на отрезках 4 и 16,1 километров. Потребление кислорода было аналогичным на различных временных отрезках, подтверждая улучшение экономичности педалирования от свекольного сока (Lansley et al. 2011A). Во втором эксперименте тренированные мужчины-велосипедисты потребляли свекольный сок 6 дней, а тест состоял из 60 минут субмаксимального педалирования и 10 км гонки на время. Подобно исследованию с однократным потреблением, в результате потребления свекольного сока увеличились мощность и результаты на отрезке, несмотря на то, что различия результатов между отрезками были относительно невелики (Cermak et al. 2012).
Подводя итог этих экспериментов, данные подтверждают, что потребление пищевых нитратов способно улучшать спортивные результаты.

Предположительный механизм влияния потребления нитратов на улучшение работоспособности

Потребление нитратов с пищей, как отмечалось, может оказывать положительное влияние на здоровье сердечно-сосудистой системы и работоспособность. Machha и Schechter (2011) отметили несколько механизмов, которые могут лежать в основе этих положительных эффектов. Применительно к физической работоспособности Bescós et al (2012) полагают, что улучшение вследствие потребления нитратов с питанием может быть связано с увеличением продукции оксида азота и последующем улучшении доставки кислорода к работающим мышцам. Как отмечается ниже, улучшение доставки кислорода может быть одним из ключевых механизмов, но исследования, касающиеся положительных влияний на работоспособность от доставки нутриентов, чрезвычайно ограничены, а те, что доступны, нельзя принять для подтверждения. Например, Cermak et al (2012) не обнаружили влияния потребления нитратов на выбор субстрата организмом, а также на концентрацию глюкозы и лактата в плазме во время 10 км гонки на время. Тем не менее, Baily et al (2010В) сообщили о небольшом сдвиге при использовании субстратов в сторону большего использования углеводов, возможно обусловленного увеличением поглощения глюкозы, опосредованное оксидом азота, которое может снижать потребление кислорода. Они рекомендовали дополнительные исследования для оценки этой возможности.

Larsen et al (2010), отметили, что потребление нитратов с пищей способно снижать кислородную стоимость упражнений при максимальных нагрузках, связывая это с двумя механизмами: первый – уменьшение потребления кислорода, второй – улучшение энергетических функций работающих мышц.
Сосудорасширяющий эффект пищевых нитратов, - по-видимому, основной фактор, ответственный за уменьшение потребления кислорода при выполнении упражнений. У этого явления может быть несколько объяснений. Jones et al (2011) отмечают замедление развития медленного компонента потребления кислорода во время работы с постоянным уровнем нагрузки, выполняемой выше лактатного порога, что постепенно уменьшает сократительную эффективность скелетных мышц и связано с развитием утомления. Они также отмечают, что потребление нитратов с пищей может уменьшать размеры медленного компонента потребления кислорода и замедлять развитие мышечного утомления путём улучшения окислительных способностей мышц или повышения внутримышечной доставки кислорода. Увеличение поступления кислорода способно повышать его распределение в работающей мышце. Kenjale et al (2011) сообщили о снижении фракционной экстракции кислорода тканями икроножной мышцы во время ходьбы после потребления свеклы у людей с заболеванием периферических артерий. Это, вероятно, обусловлено увеличением доставки кислорода к медленно сокращающимся волокнам икроножной мышцы, вместо быстро сокращающихся. Медленно сокращающиеся волокна способны использовать кислород более эффективно, чем волокна с быстрым сокращением. Другим объяснением может быть уменьшение потребления кислорода сердечной мышцей. Drechsler-Parks (1995) обнаружили, что вдыхание нитритов вызывает понижение сердечного выброса во время упражнений, которое может означать снижение работы сердца и потребления кислорода.

Увеличение эффективности производства энергии при выполнении упражнения может приводить к снижению потребления кислорода. Несмотря на то, что Lasley et al (2011В) не выявили изменений в окислительной способности митохондрий во время выполнения упражнений после нескольких дней приёма нитратов с пищей, Larsen et al (2011) сообщили об улучшении эффективности окислительного фосфорилирования митохондрий скелетных мышц, которое коррелировало со снижением кислородной стоимости упражнений. Они отметили, что после приёма нитратов митохондрии скелетных мышц проявляют улучшение эффективности окислительного фосфорилирования (соотношения P/О), которое коррелирует с понижением кислородной стоимости упражнения. Эти наблюдения подтверждают повышение эффективности продукции АТФ для сокращений мышц при неизменном количестве кислорода. Они также подтвердили, что потребление нитратов оказывает глубокое воздействие на основные функции митохондрий. Тем не менее, хоть Bailey et al (2010В) и не исключали возможности положительного влияния потребления нитратов на соотношение Р/О, они показали, что пониженная кислородная стоимость упражнений – следствие улучшения связи между гидролизом АТФ и производством усилия скелетными мышцами, которое может уменьшать количество необходимого АТФ при том же производимом усилии. Общий уровень обмена АТФ был ниже при упражнениях низкой и высокой интенсивности после потребления пищевых нитратов. Кроме того, Vanhatalo et al (2011) отметили, что по сравнению с плацебо, в гипоксических условиях, потребление нитратов оказывает положительное влияние на восстановление креатинфосфата и мышечного рН – факторов, которые вносят вклад в увеличение физической работоспособности. Авторы заметили, что приём нитратов при гипоксии восстанавливает устойчивость к упражнениям и окислительные способности до величин, которые наблюдаются при нормоксии. В общем, эти находки подтверждают способность приёма нитратов повышать энергетику мышц при упражнениях, что может приводить к уменьшению потребления кислорода.
Другие факторы также могут влиять на ситуацию. Гипотеза центрального утомления предполагает, что причиной утомления являются процессы, происходящие (преимущественно) в мозге. Presley et al (2011) измеряли кровоснабжение мозга у пожилых людей и наблюдали положительное действие нитратов пищи на региональное кровообращение в регионах мозга, ответственных за исполнительные функции. Таким образом, влияние может происходить через уменьшение центрального утомления, что и приводит к повышению работоспособности.

Чтобы разобраться с механизмом, лежащим в основе понижения кислородной стоимости упражнений вследствие потребления нитратов, необходимо провести дополнительные исследования, в частности, со свекольным соком. Bailey et al (2011B) отметили, что свекольный сок богат антиоксидантами и фенолами, что указывает на возможность независимого или синергетического действия этих веществ и нитратов.

Обсуждение использования нитратов для улучшения спортивных результатов

Lundberg et al (2011) заметили, что несмотря на зафиксированное положительное влияние нитратов для повышения работоспособности, это необходимо подтвердить в реальных условиях соревнований. Как известно из Интернет-форумов, статей и обсуждений в рамках спортивных сообществ, использование нитратов быстро распространяется среди спортсменов. Учёные рекомендуют с осторожностью относиться к использованию различных форм нитратов и нитритов.

Лекарства и соли

Lundberg et al (2011) отметили, что лекарства, которые содержат органические нитраты и нитриты, такие как нитроглицерин и амилнитрит, имеют чрезвычайно сильное сосудорасширяющее действие, и непреднамеренная передозировка может привести к фатальному сосудистому коллапсу. В то же время они рекомендуют спортсменам избегать бесконтрольного применения солей нитратов и нитритов в качестве пищевых добавок, указывая на то, что несмотря на низкий/отсутствие риска острого отравления нитратами, любая путаница, приводящая к высокому непреднамеренному потреблению нитритов или органических нитратов, является потенциально опасной для жизни. Например, потребление различных доз нитритов, обнаруженных в пищевых добавках совместно с вазодилататорами для лечения эректильной дисфункции, таких как Виагра и Сиалис, могут вызвать проблемы со здоровьем (Allen, 2011). Если вы используете какие-либо лекарства, посетите вашего лечащего врача перед употреблением пищевых добавок. Люди, имеющие проблемы со здоровьем, такие, как болезнь периферических артерий, могут получить пользу от применения солей нитритов и нитратов, но также должны проконсультироваться со своим лечащим врачом относительно их использования при упражнениях.

Пищевые добавки

Как отмечалось выше, большинство пищевых добавок «оксида азота», находящиеся в продаже для спортсменов, содержат L-аргинин в качестве активного ингредиента, несмотря на ограниченные научные подтверждения способности L-аргинина повышать физическую работоспособность. Другие добавки могут включать различные составляющие, рекламируемые как «реально повышающие оксид азота» в кровообращении, но исследования подобных добавок в настоящее время ограничены. В одном исследовании с мужчинами, тренирующимися с отягощениями, сообщается о небольшом, но статистически несущественном положительном влиянии подобных добавок на уровень нитратов/нитритов в кровообращении в течение часа после потребления, но без влияния на показатели гемодинамики (Bloomer et al. 2010). Требуются дополнительные исследования подобных пищевых добавок «оксида азота».

Пищевые источники нитратов

Большинство исследователей показало, что потребление здоровой пищи, в частности овощей и овощных соков, богатых нитратами, практически безвредно и может представлять некоторую пользу для здоровья (Allen, 2011; Lundberg et al. 2011; Machha and Schechter, 2011). Одним из ключевых моментов является доза нитратов, которая эффективна для снижения кислородной стоимости нагрузки: 300 – 500 мг, при этом нет подтверждений увеличения эффекта от повышения дозы (Lundberg et al. 2011). Тем не менее, учёные отмечают существования потенциального риска, который появляется в случае неправильного хранения овощных соков, содержащих нитраты. Со временем, при загрязнении напитка снижающими содержание нитратов бактериями, накапливаются нитриты.

Возможные противопоказания при потреблении нитратов

Потребление нитратов с пищей может (преимущественно, только теоретически) быть связано с несколькими негативными моментами для спортсменов. Низкий уровень железа, доходящий иногда до железодефицитной анемии, представляется более вероятным у спортсменов, чем у обычных людей, особенно у юных спортсменок; несмотря на то, что неправильный выбор продуктов питания объясняет большинство нарушений баланса железа, существуют также доказательства повышения уровня железа эритроцитов и общего обмена железа в организме (Beard and Tobin, 2000). Повышение продукции оксида азота также может быть одним из факторов. Например, люди, живущие на больших высотах, имеют концентрацию биологически активных продуктов оксида азота в крови, которая превышает в 10 раз уровень, наблюдаемый у людей на уровне моря, но красные клетки крови содержат меньшее количество комплексов железа (Erzurum et al, 2007). При исследовании крыс, которые выполняли тренировки в течение 12 месяцев, Xiao and Qain (2000) отметили, что интенсивные упражнения могут вызывать увеличение концентрации оксида азота в плазме, также как и низкий уровень железа, подтверждая вероятную связь увеличения продукции оксида азота с развитием дефицита железа при упражнениях. Продолжительные исследования с участием людей могут представлять интерес.

Увеличение оксида азота вследствие питания нитратами может быть особенно важно в состояниях ограничения доступности кислорода (Jones, 2011). Таким образом, потребление нитратов может быть полезным при гипоксии, что важно для спортсменов, которые тренируются и соревнуются в горах. Тем не менее, необходима осторожность. В ситуационном исследовании альпинистов высокого уровня сообщается о тяжёлых случаях острой горной болезни и атаксии при упражнениях на высоте. Альпинисты использовали трансдермальное введение нитроглицерина с целью предотвращения обморожения. Не существует рекомендаций по использованию нитроглицерина в подобных случаях и безопасность его применения не оценивалась. Авторы отметили связь между вызванной нитратами церебральной вазодилатацией и тяжёлым отёком мозга – вероятным патофизиологическим объяснением причины заболевания (Mazzuero et al. 2008). Этот случай произошёл на высоте 8000 метров, которая не характерна для проведения большинства спортивных соревнований и описывает применение лекарства, а не пищевой добавки. Несмотря на это, рекомендуется соблюдать осторожность при использовании нитратов спортсменами в горных условиях.

Andrew M. Jones, эксперт по исследованию потребления нитратов, предлагает несколько практических советов для спортсменов, которые суммируют ключевые аспекты применения (Jones, 2011).

Доступные данные позволяют сделать вывод, что 300 – 450 миллиграммов нитратов приводят к существенному повышению концентрации нитритов в плазме и вызывают физиологические эффекты.
Подобная доза может быть получена от потребления 0,5 литров свекольного сока или эквивалентного количества пищи с высоким содержанием нитратов.
После приёма концентрация нитритов в плазме обычно достигает максимального значения через 2 – 3 часа и остаётся повышенной следующие 6 – 9 часов перед возвращением к исходному значению. Таким образом, спортсменам необходимо потреблять нитраты за 3 – 9 часов до тренировки или соревнований.
Потребление продуктов с высоким содержанием нитратов в течение дня необходимо для поддержания уровня в крови, но влияние поддержания уровня нитратов на адаптацию к тренировке не выяснялось.
Есть вероятность, что бесконтрольное потребление высоких доз солей нитратов может представлять опасность для здоровья
Естественные источники нитратов вероятно полезны для здоровья
Спортсменам, которые хотят получить эргогенный эффект от приёма нитратов, рекомендуется использовать естественные, а не фармакологические методы.

Источники пищевых нитратов

В таблице 1 было указано несколько овощей с высоким содержанием нитратов. Свекольный сок в обычной и концентрированной форме использовался в большинстве исследований. …

Один из вариантов – сделать свекольный сок самому. Используйте блендер для измельчения свежей свеклы и смешайте с морковью или соком сельдерея на свой вкус. Смешивайте напитки из других богатых нитратами овощей, которые относятся к данной категории. В статье журнала Parade от 5 февраля 2012, др Mehmet Oz предложил формулу для напитка, богатого волокнами, антиоксидантами и витаминами, а также с низким содержанием калорий; напиток также богат нитратами. Для получения 3 – 4 порций смешайте следующие ингредиенты. Вы можете поэкспериментировать, добавив свёклу:
2 чашки шпината
2 чашки очищенных огурцов
6 стеблей сельдерея
1 пучок петрушки
1 чайная ложка имбиря
2 очищенных яблока
Сок одного лайма
Сок половинки лимона.

Направления дальнейших исследований

Доступные в настоящее время сведения поддерживают точку зрения об эргогенном эффекте потребления нитратов. Данные лабораторных исследований ясно свидетельствуют о повышении оксида азота и понижении кислородной стоимости упражнений, так же, как и об улучшении результатов различных тестовых упражнений. Несмотря на то, что истинное увеличение спортивных результатов в условиях соревнований ещё предстоит доказать (Lundberg et al, 2011), два исследования, моделирующих соревновательную деятельность (Cermak et al. 2012; Lansley et al. 2011A), обнаружили положительное влияние на тренированных велосипедистов. Тем не менее, дополнительные эксперименты со спортсменами силовых видов и видов спорта на выносливость необходимы в поддержку этих предварительных результатов.

Некоторые исследователи (Allen, 2011; Bescós et al., 2012; Jones et al. 2011) отмечают необходимость разработки протокола, который позволит получить спортсменам максимальные преимущества от потребления нитратов, а также определить переносимость для женщин и пожилых людей, у которых на метаболизм оксида азота оказывается воздействие от нарушения статуса эстрогенов/или возраста. Кроме того, нужны данные относительно людей, имеющих проблемы со здоровьем.

Здоровье, Научные исследования, Питание, Специализированные пищевые добавки

Оксид азота (NO) - это свободный радикал, активно вырабатываемый в организме человека. Оксид азота играет важную роль в передаче сигналов, сокращении гладких мышц, биоэнергетике, адгезии тромбоцитов, иммунитете и регуляции отмирания клеток.

Сведения, накопленные за последние 25 лет, подтверждают, что отсутствие надлежащей регуляции уровня оксида азота приводит к появлению патологий, таких как гипертензия, нарушение функций сердечно-сосудистой системы, нейродегенерации, артриту, астме и септическому шоку.

Роль оксида азота и его преимущества для организма человека

Оксид азота - это основная сигнальная молекула в организме, которая вырабатывается эндотелиальными клетками, выстилающими артерии. Окись азота проникает в нижерасположенные гладкие мышцы и действует в качестве мощного сосудорасширяющего средства. Поэтому оксид азота играет важную роль в регуляции кровяного давления и общей циркуляции крови. Также он поддерживает эндотелий в форме, сдерживая воспаление и окислительный стресс.

К сожалению, атеросклероз - первопричина болезни сердца и других нарушений работы сердечно-сосудистой системы - характеризуется дисфункцией эндотелия и ограниченной способностью вырабатывать оксид азота. Это замкнутый круг: больные артерии не могут вырабатывать достаточное количество оксида азота, а низкий уровень оксида азота - основа дальнейших повреждений, гипертензии и повышенного риска сердечных проблем.

3. В желудочно-кишечном тракте оксид азота расслабляет клетки гладких мышц и помогает регулировать перистальтику кишечника и секрецию слизи и желудочной кислоты.

Оксид азота также принимает участие в инсулиновой сигнализации, ремоделировании костей, дыхательной функции, использовании АТФ (энергии) и митохондриальном биогенезе - создании новых энергетических центров клеток.

Как увеличить уровень оксида азота в организме

Такое большое количество преимуществ оксида азота для здоровья и функционирования организма человека обусловливает необходимость повышения способности организма синтезировать оксид азота.

Питание. Поскольку оксид азота синтезируется с аминокислоты под названием аргинин, для способствования выработке оксида азота рекомендуется употреблять продукты, богатые белками, а именно, мясо и птицу. Однако результаты исследований свидетельствуют также о том, что растительные продукты, такие как свекла и листовая зелень, содержат пищевые нитраты и нитриты - соединения, которые стимулируют выработку оксида азота в организме. А если принимать в учет содержание в них калия, вовсе неудивительно, что рацион, в который входит большое количество таких растительных продуктов, снижает риск инсультов, инфарктов, диабета и прочих проблем со здоровьем.
Свекольный сок. Отличным способом повысить уровень оксида азота в организме является употребление двух стаканов свекольного сока в день, которые способны снижать кровяное давление, повышать выносливость во время тренировок и улучшать приток крови к мозгу.

Также, чтобы повысить уровень оксида азота в организме, рекомендуется употреблять следующие продукты:

виноград;
и прочие богатые флавоноидами продукты, которые защищают оксид азота от повреждения свободными радикалами.

Также необходимо помнить, что рацион с большим содержанием жиров и углеводов способствует повышению уровня асимметричного диметиларгинина - вещества, подавляющего выработку оксида азота.

Упражнения. И, конечно же, не забывайте о регулярных упражнениях. Для выполнения различных упражнений мышцам требуется больше кислорода и питательных веществ, которые способствуют высвобождению оксида азота, который расслабляет артерии и улучшает кровообращение. Посредством регулярных упражнений можно наладить эти механизмы и защитить себя от заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Добавки. Антиоксиданты играют важную роль в защите эндотелия и оксида азота от распада. Также существуют добавки, которые способствуют синтезу оксида азота, увеличивая его уровень в организме. Среди них: Пикногенол, филлантус эмблика и кверцетин.

В общем, если Вы хотите защититься от болезней сердца, гипертензии, эректильной дисфункции или прочих вышеуказанных проблем со здоровьем, позаботьтесь о том, чтобы повысить уровень оксида азота в организме.