1759
правок
Изменения
Нет описания правки
== Донаторы оксида азота в спортивной медицине ==
'''Окись азота''' – жирорастворимое соединение, которое образуется в процессе метаболизма в различных органах и тканях. Основной массив данных по эндогенному образованию и биологическому значению окиси азота выполнены в 80-х годах прошлого столетия. Первоначально NO была идентифицирована как сигнальная молекула в организме животных. Затем выделен специфический фермент '''синтаза окиси азота''' (nitric oxide synthase - NOS), катализирующий комплексную энзиматическую реакцию, ведущую к образованию NO из субстратов - [[аргинин|L-аргинина]] и молекулярного кислорода. Позднее был выявлен альтернативный путь образования NO за счет простой редукции нитратов и нитритов. Весь последующий период шло интенсивное изучение биологической роли NO, и в настоящее время оксид азота рассматривается как важный фактор регуляции (медиатор) норадренергической и нехолинергической нервной передачи. В спортивной нутрициологии пищевые добавки, способные повышать выработку оксида азота, рассматриваются как [[Эргогенные средства|эргогенные вещества]] (A.Petroczi, D.P.Naughton, 2010; R.Bescos и соавт., 2012). Для такого утверждения имеется ряд научных обоснований. Во-первых, в экспериментальных условиях показана роль NO в регуляции кровотока и митохондриального дыхания при физической нагрузке (W.Shen и соавт., 1994), а усиление кровотока в активных тканях за счет действия NO вызывает ускоренное восстановление (R.J.Bloomer, 2010). Во-вторых, у хорошо подготовленных спортсменов предтренировочное назначение пищевых добавок, содержащих такие стимуляторы образования NO как L-аргинин и L-цитруллин, улучшает физическую готовность (R.J.Bloomer и соавт., 2010), что прямо увязывается с возрастанием концентрации нитратов и нитритов крови и насыщением мышц кислородом. Дополнительно в последние несколько лет получены положительные результаты влияния растительных донаторов оксида азота на физическую форму лиц, ведущих активный образ жизни ([[свекольный сок ]] и концентрат, сок красного шпината [[шпинат]]а и концентрат). С 2016 года [[Журнал интернационального общества спортивного питания|Международное Общество Спортивного Питания (ISSN) ]] внесло предложение включить темный шоколад в группу донаторов оксида азота.
Известны пять классических оксидов азота — закись азота N2O («веселящий» газ, к теме обзора отношения не имеет), '''окись азота NO''', оксид азота(III) N2O3, диоксид азота NO2 и оксид азота (V) N2O5. [[Пищевые добавки]] (БАДы), способствующие выработке в организме оксида азота подразделяются на прямые и непрямые донаторы NO: непрямые – аргинин и цитруллин; прямые – нитрат натрия, экстракты и соки растительного происхождения – свеклы и амаранта, эпикатехин (флаванол, содержащийся в какао-бобах) и некоторые другие. Роль NO в биохимических процессах в организме изучена достаточно подробно и кратко может быть сведена к нескольким основным механизмам: расслабление гладкой мускулатуры сосудистой стенки и усиление кровотока; стимуляция межнейрональной передачи в мозге и когнитивных функций; торможение агрегации и адгезии тромбоцитов – улучшение микроциркуляции; повышение сократительной активности миокарда; стимуляция и оптимизация митохондриальных энергетических процессов.
Однако, было бы неправильным рассматривать механизм действия растительных БАДов – донаторов оксида азота (по классификации) – только с позиций изменения функционирования системы NO. Более того, очень часто невозможно объяснить качественные и количественные изменения в организме спортсменов при приеме растительных соков и экстрактов с нитратами вмешательством в метаболизм NO. В связи с этим, в данном обзоре мы сочли необходимым рассмотреть и другие метаболические эффекты и механизмы действия основных прямых донаторов окиси азота в спорте – свекольного сока и сока шпината (амаранта) (см. далее в этом разделе).
== Применение растительных донаторов оксида азота в различных видах спорта ==
|}
В исследовании приняло участие 11 женщин-пловцов среднего уровня мастерства (возраст 20.9 ± 1.3 года; масса тела 64,4 ± 8.62 кг; рост 167,4 ± 4,76 см), регулярно тренирующихся (три сессии в неделю) и участвующих в соревнованиях регионального уровня. Плавательный тест состоял из двух частей: 1) анаэробная часть – шесть 50-метровых максимальных спринта; 2) задание на выносливость – непрерывное плавание на 80 метров. В течение всего теста измерялись артериальное давление и частота сердечных сокращений. Пищевые интервенции представляли два периода по 8 дней для всех участников с перерывом на 3 недели для смены принимаемой пищевой добавки («отмывочный» период). Объем сока составлял 0,5 литра ежедневно с 7 до 12 часов утра. В дни тестирования время потребления было ограничено: сразу после тренировочных тестов и за три часа до них.(в первый и восьмой дни, соответственно). Оба тестируемых сока были получены путем разведения концентрата при одинаковом содержании нитратов – 10,2 ммол/л (5,1 ммол на порцию). Состав описан в таблице. СЧС представлял собой смесь свекольного сока и сока черноплодной рябины в соотношении 7:3. Морковный сок имел начальный уровень нитратов 4,5 ммол/л, поэтому для уравнивания содержания нитратов с СЧС в него дополнительно вводились неорганические соли нитратов ( ?KNO3). Это не меняло органолептических свойств морковного сока. В начале этого перекрестного исследования добровольцы были рандомизированы в две подгруппы: одна стартовала с СЧС, другая – с МС. После трех недель «отмывочного» периода пловцы меняли принимаемый сок и пили его также в течение 8-и дней. На неделе до исследования участники проходили регулярное медицинское освидетельствование, в котором, кроме всего прочего, измерялся рост и масса тела. В процессе всего исследования участники избегали приема алкоголя и табака. Диета была стандартной для обычных дней тренировок и отдыха. Плавательный тренировочный тест (свободный стиль) состоял из двух частей:: анаэробная – шесть 50-метровых максимальных спринта, и аэробная на выносливость – непрерывное плавание на 800 метров. Между этими двумя частями имелся 10-минутный перерыв на пассивное восстановление. После каждой части теста измерялся пик повышения сердечного ритма. Результаты не выявили отличий во влиянии СЧС на изменения показателей сердечно-сосудистой системы в условиях физической нагрузки по сравнению с МС, что согласуется с данными более ранних исследований. В то же время, существенные преимущества выявлены при применении СЧС в отношении показателей физической готовности. Авторы делают заключение, что 8-дневное назначение свекольного сока с добавлением сока черноплодной рябины (соотношение 7:3) в дозе 0,5 л/день повышает тренировочную готовность пловцов как в плане развития максимальной мощности, так и выносливости (аэробный и анаэробный компоненты). В то же время, морковный сок, даже с высоким содержанием нитратов (равным таковому в свекольном соке), не оказывал аналогичного действия, что наводит на мысль о наличии дополнительных механизмов положительных свойств нитратов в составе СЧС (синергизм нитратов с другими веществами в составе свекольного сока; особая физико-химическая форма нитратов). С практической точки зрения, необходимо помнить, что свекольный сок дает окрашивание мочи в красный цвет ("beeturia" - red-hued urine), которое исчезает по мере выведения сока из организма. == Экстракт листьев красного шпината (Амаранта) в спорте ==[[Image:Ris_5_donatory_oxida_azota.jpg|250px|thumb|right|Рис.5. Динамика изменения концентрации NO2 в слюне (по оси ординат в мкмол/л) после приема экстракта Амаранта (верхний график) или плацебо (нижний график)]]'''Экстракт листьев красного шпината (Amaranthus dubius)''' – растительный донатор оксида азота (источник пищевых нитратов в спорте). По количеству нитратов превосходит свекольный сок в 4-4,5 раза. Однако это не означает и большую эффективность в плане повышения физической формы спортсменов. Экстракт Амаранта изучен гораздо меньше с научной и прикладной точек зрения, чем свекольный сок. Фармакокинетика экстракта Амаранта исследована в 2016 году D.Subramanian и S.Gupta (2016). Работа выполнена на 16 добровольцах-мужчинах, которые получали однократную дозу 2 грамма. Определялось содержание окислов азота в плазме крови и слюне через различные промежутки времени после приема пищевой добавки по сравнению с плацебо. Результатыпоказали, что уровень NO в исследуемой группе как в плазме, так и в слюне, значительно возрастал по сравнению с плацебо-группой. В то же время концентрация в плазме крови NO3- только слегка превышала таковую в контрольной группе, но в слюне – существенно больше (рис.5). Авторы делают заключение, что однократная доза Амаранта может значительно повышать доставку окислов азота к тканям в течение 8-и часов, и в этом плане не уступает экстракту свеклы. Существует целый ряд коммерческих БАДов с экстрактом Амаранта и, в частности, БАД под названием «Оксисторм» (Oxystorm). Содержание нитратов в этом растительном экстракте в пять раз выше, чем в экстракте свеклы, и в 50 раз, чем в свекольном соке. Оксисторм является стандартизированным по содержанию нитратов продуктом (9 г на 100 г порошка) и выпускается в виде порошка в капсулах (90 капсул). Имеет 100% растворимость в воде, не содержит сахара, оксалатов, имеет нейтральный рН. Эффективная доза нитратов при рекомендуемом назначении Оксисторма составит 90 мг/день, при этом рекомендуемые дозы нитратов для человека находятся в интервале 60-120 мг/день. Сравнительная характеристика составов Оксисторма и порошка свекольного сока дана в таблице 5. '''Таблица 5'''. Сравнительная характеристика состава растительных донаторов оксида азота по основным параметрам. {| class="wikitable"|-! Показатель !! Оксисторм !! Свекольный сок порошок|-| Растворимость || Водорастворим || Водорастворим |-| рН || 7 || 5,5|-| Содержание сахара || 0 || 30%|-| Нитраты || ?9% || <2%|-| Калий || >10% || <2%|-| Оксалаты || Не определялись || 10-15%|-| Мальтодекстрин || 0 || 30%|-| Уровень стандартизации по содержанию нитратов || 100% || Колебания 2-5%|-| Уровень изученности в спорте || низкий || высокий|} Как видно из таблицы, особенностями Оксисторма по сравнению с сухим концентратом свекольного сока является не только значительно большее содержание нитратов, но и в 5-кратное превышение содержания калия, отсутствие углеводов и оксалатов. Не имеет таких больших колебаний содержания нитратов, что делает эффект более предсказуемым. Первичные данные о положительном влиянии Оксисторма на физическую форму тренирующихся лиц получены в работе J.S.Martin и соавторов (2016) – снижение потребления кислорода и другие эффекты, свойственные нитратам прямого действия. Однако, требуются расширенные и углубленные исследования всего спектра, включая различные виды нагрузок и видов спорта при остром (однократном) и хроническом (курсовом) применении. Оксисторм может входить в состав различных готовых продуктов для спортивного питания (напитки, функциональная пища, жевательные конфеты и т.п.).
== Официальные рекомендации по применению прямых донаторов оксида азота в спорте и их безопасности ==
Авторы работы делают заключение, что «потребление нитрат-обогащенной функциональной пищи может увеличивать концентрацию нитратов/нитритов в плазме крови и повышать физическую готовность. В частности, такие нутриционные интервенции редуцируют энергетические потребности в процессе тренировок средней интенсивности, улучшают работу мышц в ходе утомительных прерывистых субмаксимальных сокращений, и улучшают готовность к выполнению повторяющихся спринт-тестов. В то же время, максимальная изометрическая сила или пик мощности не изменяются. Т.о. высоконитратная диета – гибкий стратегический нутритивный метод выбора для повышения в плазме уровней нитратов/нитритов и улучшения выполнения аэробных упражнений средней интенсивности или готовности к высокоинтенсивным прерывистым упражнениям».
{{сп|1=1}} = Темный шоколад как потенциальный активатор метаболического действия оксида азота = Читайте также == В 2015 году Международное Общество Спортивного Питания (ISSN) опубликовало в своем журнале результаты исследований британских ученых (Kingston University, London; R.K.Patel и соавт., 2015) о сходстве эффектов темного шоколада и свекольного сока в улучшении физической формы спортсменов (J.Intern.Society of Sports Nutrition – JISSN). Ежедневное употребление в перерывах между обычными приемами пищи определенного количества темного шоколада повышает показатели выносливости. Одним из ведущих механизмов, как считают авторы работы, является усиление метаболического процесса образования NO за счет эпикатехина (флаванол, содержащийся в какао-бобах), что ведет к расширению сосудов и снижению потребления кислорода. Эпикатехин повышает биодоступность NO (C.G.Fraga, 2005; V.Sudarma и соавт., 2011) и воздействует на эндотелий сосудов (Y.Steffen и соавт., 2007; T.Schewe и соавт., 2008). Увеличение биодоступности NO и его активности расширяет сосуды и усиливает кровоток (M.B.Engler и соавт., 2004). Два более ранних исследования заложили основу для изучения эффектов темного шоколада в спорте. Они касались преимущественно влияния на сердечно-сосудистую функцию без особой фокусировки на физическую готовность. N.M.Berry и соавторы (2010) продемонстрировали снижение реакций артериального давления на физическую нагрузку под влиянием флаванола бобов какао у лиц с избыточным весом, улучшение показателей гемодинамики в группах кардиоваскулярного риска при нагрузках средней интенсивности. J.Allgrove и соавторы (2011) сообщили, что потребление темного шоколада (40 г в день) в течение 2-х недель вызывает снижение в крови маркеров оксидативного стресса в условиях тренировок в режиме «до истощения» и увеличивает мобилизацию свободных жирных кислот после нагрузки. По результатам этих двух работ предположено, что увеличение уровней NO приводит к улучшению показателей дыхательной функции при физической нагрузке средней интенсивности.
== Ссылки ==
*Abel T., Knechtle B., Perret C. et al. Influence of chronic supplementation of arginine aspartate in endurance athletes on performance and substrate metabolism - a randomized, double-blind, placebo-controlled study. Int. J. Sports Med., 2005; 26 (5): 344-349.
*Adams M.R., Forsyth C.J., Jessup W. et al. Oral L-arginine inhibits platelet aggregation but does not enhance endothelium- dependent dilation in healthy young men. J. Am. Coll. Cardiol., 1995, 26 (4): 1054-1061.
*Alvares T.S., Conte-Junior C.A., Silva J.T., Paschoalin V.M.F. Acute L-Arginine supplementation does not increase nitric oxide production in healthy subjects. Nutrition and Metabolism 2012, 9:54 (8 pp).
*Arnold J.T., Oliver S.J., Lewis-Jones T.M. et al. Beetroot juice does not enhance altitude running performance in well-trained athletes. Appl. Physiol. Nutr. Metab., 2015; 40(6): 590-595.
*Ashworth A., Mitchell K., Blackwell J.R. et al. High-nitrate vegetable diet increases plasma nitrate and nitrite concentrations and reduces blood pressure in healthy women. Public Health Nutr., 2015, 18, 2669–2678.
*Australian Government, Australian Sports Commission, Australian Institute of Sport. Beetroot juice/Nitrate. Supplement Overview. 2011. AIS sports supplement Program.
*Bailey S.J., Winyard P., Vanhatalo A. et al. Dietary nitrate supplementation reduces the O2 cost of low-intensity exercise and enhances tolerance to high-intensity exercise in humans. J. Appl. Physiol., 2009; 107: 1144-1155.
*Bailey S.J., Fulford J., Vanhatalo A. et al. Dietary nitrate supplementation enhances muscle contractile efficiency during knee-extensor exercise in humans. J. Appl. Physiol., 2010; 109: 135-148.
*Bailey S.J., Winyard P.G., Vanhatalo A. et al. Acute L-arginine supplementation reduces the O2 cost of moderate-intensity exercise and enhances high-intensity exercise tolerance. J. Appl. Physiol., 2010b, 109 (5): 1394-1403.
*Bendahan D., Mattei J.P., Ghattas B. et al. Citrulline/malate promotes aerobic energy production in human exercising muscle. Br. J. Sports Med., 2002, 36 (4): 282-289.
*Bescos R, Gonzalez Haro C, Pujol P, et al. Effects of dietary L-Arginine intake on cardiorespiratory and metabolic adaptation in athletes. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab., 2009, 19: 355-365.
*Bescos R., Ferrer-Rocca V., Galilea P.A. et al. Sodium nitrate supplementation does not enhance performance of endurance athletes. Med. Sci. Sport Exer., 2012a; 44(12): 2400-2409.
*Camic C.L., Housh T.J., Zuniga J.M. et al. Effects of arginine based supplements on the physical working capacity at the fatigue threshold. J. Strength Cond. Res., 2010; 24 (5):1306-1312.
*Campbell B., Roberts M., Kerksick C. et al. Pharmacokinetics, safety, and effects on exercise performance of L-arginine alpha-ketoglutarate in trained adult men. Nutrition, 2006; 22 (9): 872-881.
*Chin-Dusting J.P., Alexander C.T., Arnold P.J. et al. Effects of in vivo and in vitro L-arginine supplementation on healthy human vessels. J. Cardiovasc. Pharmacol., 1996, 28(1): 158-166.
*Close G.L., Hamilton L., Philp A. et al. New strategies in sport nutrition to increase exercise performance. Free Radical Biology and Medicine, 2016, 98:144–158.
*Colombani P.C., Bitzi R., Frey-Rindova P. et al. Chronic arginine aspartate supplementation in runners reduces total plasma amino acid level at rest and during a marathon run. Eur. J. Nutr., 1999, 38 (6): 263-270.
*Evans R.W., Fernstrom J.D., Thompson J. et al. Biochemical responses of healthy subjects during dietary supplementation with L-arginine. J. Nutr. Biochem. 2004, 15(9):534-539.
*Fricke O., Baecker N., Heer M. et al. The effect of L-arginine administration on muscle force and power in postmenopausal women. Clin. Physiol. Funct. Imaging, 2008; 28 (5):307-311.
*Harvey P. et al. Abstracts: 56th Annual Conference Translational Nutrition: Optimizing Brain Health - The Effects of Inositol-Stabilized Arginine Silicate on Cognitive Function. J. Amer. Coll. Nutr., 2015, 34(6):544-547.
*Hickner R.C., Tanner C.J., Evans C.A. et al. L-citrulline reduces time to exhaustion and insulin response to a graded exercise test. Med. Sci. Sports Exerc., 2006; 38 (4): 660-666.
*Jonvik K.L., Nyakayiru J., Pinckaers P.J.M. et al. Nitrate-Rich Vegetables Increase Plasma Nitrate and Nitrite Concentrations and Lower Blood Pressure in Healthy Adults. J.Nutrition, 2016, doi: 10.3945/jn.116.229807.
*Kalman D. et al. A clinical evaluation to determine the safety, pharmacokinetics and pharmacodynamics of an inositol-stabilized arginine silicate dietary supplement in healthy adult males.” Clin. Pharmacol., 2015,7:103-109.
*Koppo K., Taes Y.E., Pottier A. et al. Dietary arginine supplementation speeds pulmonary VO2 kinetics during cycle exercise. Med. Sci. Sports Exerc., 2009; 41 (8):1626-1632.
*Lansley K.E., Winyard P.G., Bailey S.J. at al. Acute dietary nitrate supplementation improves cycling time trial performance. Med. Sci. Sport Exer., 2011a; 43(6): 1125-1131.
*Liu T.H., Wu C.L., Chiang C.W. et al. No effect of short-term arginine supplementation on nitric oxide production, metabolism and performance in intermittent exercise in athletes. J. Nutr. Biochem., 2008, 20 (6): 462-468.
*Mariotti F., Petzke K.J., Bonnet D. et al. Kinetics of the utilization of dietary arginine for nitric oxide and urea synthesis: insight into the arginine–nitric oxide metabolic system in humans. Am. J. Clin. Nutr. 2013, 97:972–979.
*Masschelein E., Van Thienen R., Wang X. et al. Dietary nitrate improves muscle but not cerebral oxygenation status during exercise in hypoxia. J Appl Physiol. 2012, 113(5): 736–745.
*Minuskin M.L., Lavine M.E., Ulman E.A. et al. Nitrogen retention, muscle creatine and orotic acid excretion in traumatized rats fed arginine and glycine enriched diets. J. Nutr., 1981, 111 (7): 1265-1274.
*Murphy M., Eliot K., Heuertz R.M., Weiss E. Whole beetroot consumption acutely improves running performance. J. Acad. Nutr. Diet., 2012; 11(4): 548-552.
*Olek R.A., Ziemann E., Grzywacz T. et al. A single oral intake of arginine does not affect performance during repeated Wingate anaerobic test. J. Sports Med. Phys. Fitness, 2010; 50 (1): 52-56.
*Peacock O., Tj?nna A.E., James P. et al. Dietary nitrate does not enhance running performance in elite crosscountry skiers. Med. Sci. Sport Exer., 2012: 44(11): 2213- -2219.
*Perez-Guisado J., Jakeman P.M. Citrulline malate enhances athletic anaerobic performance and relieves muscle soreness. J. Strength Cond. Res., 2010, 24 (5):1215-1222.
*Petroczi A., Naughton D.P. Potentially fatal new trend in performance enhancement: a cautionary note on nitrite. J. Int. Soc. Sports Nutr., 2010; 7 (1): 25.
*Pinna M., Roberto S., Milia R. et al. Effect of beetroot juice supplementation on aerobic response during swimming. Nutrients, 2014; 6: 605-615.
*Pospieszna B., Wochna K., Jerszynski D. et al. Ergogenic effects of dietary nitrates in female swimmers. Trends in Sport Sciences, 2016, 1(23): 13-20.
*Proctor S.D., Kelly S.E., Vine D.F., Russell J.C. Metabolic effects of a novel silicate inositol complex of the nitric oxide precursor arginine in the obese insulin-resistant JCR:LA-cp rat. Metabolism. 2007, 52: 1318–1325.
*Rood-Ojalvo S. et al. The benefits of inositol-stabilized arginine silicate as a workout ingredient. J. Int. Soc. Sports Nutr., 2015, 12(Suppl 1):P14.
*Schwedhelm E., Maas R., Freese R. et al. Pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of oral L-citrulline and L-arginine: impact on nitric oxide metabolism. Br. J. Clin. Pharmacol., 2008, 65(1): 51–59.
*Shen W., Xu X., Ochoa M. et al. Role of nitric oxide in the regulation of oxygen consumption in conscious dogs. Circ.Res 1994, 75 (6): 1086-1095.
*Stevens B.R., Godfrey M.D., Kaminski T.W. et al. High intensity dynamic human muscle performance enhanced by a metabolic intervention. Med. Sci. Sports Exerc., 2000, 32 (12): 2102-2108.
*Sunderland K.L., Greer F., Morales J. VO2max and ventilator threshold of trained cyclists are not affected by 28-day l-arginine supplementation. J. Strength Cond. Res., 2011; 25 (3): 833-837.
*Sureda A., Cordova A., Ferrer M.D. et al. Effects of L-citrulline oral supplementation on polymorphonuclear neutrophils oxidative burst and nitric oxide production after exercise. Free Radic. Res., 2009, 6: 1-8.
*Sureda A., Cordova A., Ferrer M.D. et al. L-Citrulline malate influence over branched chain amino acid utilization during exercise. Eur. J. Appl. Physiol., 2010; 110 (2):341-351.
*Tangphao O., Grossman M., Chalon S., Hoffman B.B., Terrence F. Pharmacokinetics of intravenous and oral L-arginine in normal volunteers. Br. J. Clin. Pharmacol. 1999, 47:261–266.
*Tsai P.H., Tang T.K., Juang C.L. et al. Effects of arginine supplementation on post-exercise metabolic responses. Chin. J. Physiol., 2009, 52 (3): 136-142.
*Vanhatalo A., Bailey S.J., Blackwell J.R. et al. Acute and chronic effects of dietary nitrate supplementation on blood pressure and the physiological responses to moderate-intensity and incremental exercise. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol., 2010; 299 (4): 1121-1131.
*Vanhatalo A., Fulford J., Bailey S.J. et al. Dietary nitrate reduces muscle metabolic perturbation and improves exercise tolerance in hypoxia. J. Physiol., 2011, 589(Pt 22): 5517–5528.
*Wilkerson D.P., Hayward G.M., Bailey S.J. et al. Influence of acute dietary nitrate supplementation on 50 mile time trial performance in well-trained cyclists. Eur. J. Appl. Physiol., 2012; 112(12): 127-134.
[[Категория:Спортивное_питание]]