Нитраты и физическая работоспособность

Обзоры про нитраты

 Один из наиболее подробных  создан   сотрудниками Отдела Наук о движениях Человека, Университет Олд Доминион, Норфолк, Великобритания. Авторы его пишут, что правильно организованная физическая тренировка имеет множество оздоровительных эффектов, в частности, предотвращение заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Один  из механизмов этого феномена -  снижение давления крови, в частности,   за счет повышения продукции     оксида азота (монооксида азота, NO) -    мощного  вазодялятатора. 

Второй механизм,  очень важный для спортсменов   -     снижение потребления кислорода, причем, без компенсаторного роста анаэробных процессов за счет повышения эффективности функционирования митохондрий и мышечных волокон.   Наилучшие результаты  при применении нитратов получены для видов спорта, где физическая активность составляет от 5 до 25 минут, а также для игровых видов спорта с продолжительностью игровых ускорений не более 30 секунд.    Наконец, крайне значимо, что оксид азота обладает газотранспортными свойствами, т.е. он способствует переносу и доставке кислорода кровью.  Это приводит к снижению "кислородной стоимости"  упражнений при  максимальных нагрузках.       В организме  человека на фоне физической нагрузки   оксид азота   синтезируется из аминокислоты аргинина при участии кислорода и НАДФ с помощью фермента синтазы оксида азота. Еще один путь его получения   -   нитрат-нитрит-оксидный,  включающий последовательную трансформацию   пищевых нитратов и нитритов (этот путь описан в одной из предыдущих статей цикла). Неорганические  нитраты содержат в больших количествах многие  овощи,   особенно  шпинат,  руккола и свекла.      

Для спортсменов исключительно значимо, что  оксид азота регулирует такие функции скелетных мышц,  как производство усилия, кровоток, клеточное дыхание и обмен глюкозы.  В ряде  исследований показали, что у спортсменов - участников  видов спорта на выносливость, например,  бегунов на марафонские дистанции, продукция и базальный уровень оксида азота выше, чем у   людей, далеких от спорта.  Такой же эффект показали    тренировки на аэробную выносливость и кратковременные тренировки с отягощениями  у  малоподвижных здоровых пожилых людей, что сопровождается снижением у них уровня артериального давления. Применение солей нитратов (чаще всего разрешенного в качестве пищевой добавки нитрата натрия)  в спортивной   медицине  увенчалось определенными успехами. Так, нитрат натрия использовали велосипедисты в дозе  10 мг/кг массы тела, что способствовало снижению   потребления кислорода, но одновременно увеличило продолжительность нагрузки до изнеможения.    

Помимо солей нитратов, в качестве добавок применяется аминокислота   L-аргинин (доза 6 г), которая является   субстратом для образования  оксида азота в организме, либо  ее предшественник - цитруллин.    В качестве натуральных источников нитратов чаще всего используется свекольный сок, поскольку свекла - один из основных концентраторов нитратов. Сок применяют в дозах 250-500 мл с содержанием нитратов 300 – 500 мг. Иногда эту дозировку указывают в миллимолях (ммоль).     Один ммоль  нитратов эквивалентен 62 мг, поэтому 300-500 мг нитратов  - это   5 – 8 ммолей. Применение других источников нитратов, например, нитрата натрия, не рекомендуется, хотя, как мы уже говорили вероятность развития нежелательных побочных эффектов при их применении изрядно преувеличена.    После приёма сока или препаратов нитратов  концентрация нитритов в плазме достигает максимума  через 2 – 3 часа и сохраняется на повышенном уровне   до  9 часов. С учетом такой кинетики препараты нитратов целесообразно применять за  3 – 9 часов до спортивных нагрузок.   Напиток или смузи на основе свекольного сока можно легко сделать самому, используя обычный блендер для измельчения овощей.  Свеклу целесообразно смешать с другими низкокалорийными  овощами, содержащими нитраты, клетчатку и прочие полезные нутриенты  - сельдереем, морковью,  огурцами, петрушкой, яблоком  (пресс-релиз Abbot Laboratory, 2012). 

   Из более поздних работ на эту тему  можно отметить    обзор о влиянии   добавок с нитратами на упражнения на выносливость у спортсменов, написанный сотрудниками Школы Двигательной Активности Человека и Наук о Питании Университета Квинсленд, Австралия.   Для создания обзора авторы  использовали базы данных  Cochrane Library, Embase, PubMed, Ovid, Scopus,  Web of Science,  отобрав в итоге 1038  клинических плацебо-контролируемых исследований, из которых критериям качества отвечали всего 76.      Основные результаты: применения таких добавок:  удлинение  времени  достижения утомления, повышение  работоспособности.   Наиболее эффективно применения добавок с нитратами в тестах на выносливость, но не  на скорость  (Sports Med. 2016).

    Фармакологи из Института Молекулярных Биообразов и Физиологии Национального Научного Совета, Сеграт, Италия  совместно с коллегами  из Университета Луисвилля, США, Рима и Милана, Италия  изучали влияние кратковременной диеты с повышенным содержанием нитратов на физическую работоспособность спортсменов. В большинства таких работ использовали сок свеклы или нитрат натрия, но применяли также и  другие овощи и фрукты. Участники проекта обследовались перед началом исследования, далее  в течение 6 дней  находились на диете   с повышенным (8.2 ммоль в день) и обычным (2.9 ммоль в день) содержанием нитратов.  У первых содержание нитратов и нитритов в крови было значительно выше  (127 микромоль  и 350 нанамоль), чем у вторых -   (23 и 240, соответственно).  У получавших повышенные дозы нитратов   отмечено значительное снижение потребления кислорода во время физической нагрузки,  достоверно более высокий уровень выполненной физической работы до достижения утомления,  выше уровень силы   мышц-разгибателей колен, улучшение работоспособности, выявленное с помощью специальных тестов. Авторы делают вывод, что диета с повышенным содержанием нитратов, вне зависимости от их источника, существенно повышает показатели физической работоспособности у спортсменов; побочных эффектов ни один из способов применения нитратов не дает   (Nutrients. 2016).

    В Отделе Упражнений и Наук о Спорте Университета Сиднея,  Австралия  также написан обзор о влиянии добавок с неорганическими нитратами на работоспособность у здоровых спортсменов. Авторы проработали 4 электронных базы данных и изучили результаты 17 исследований.  Они отметили, что чаще всего на практике применялись сок свеклы и нитрат натрия в дозах  от 300 до 600 мг нитратов, от однократного применения до 15-дневного курса.   В целом, продолжительность спортивных занятий до наступления истощения возрастала  на фоне таких воздействия в среднем на 21%, работоспособность возрастала   на 11%,   показатели различных тестов улучшались  на    26%.  Интересно, что  лучшие результаты при   применении добавок выявлены у менее подготовленных спортсменов по сравнению с хорошо тренированными.   В целом авторы оценивают применение различных продуктов и добавок с неорганическими нитратами как позитивное    (Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2013).

    Что лучше применять у спортсменов -    натуральные источники нитратов либо их соли,  например, вполне легальную пищевую добавку нитрат натрия?     Изучение этого интересного вопроса проводилось  в Институте Спортивной Медицины Параплегического Центра, Нотвилл и еще нескольких специализированных центрах  Швейцарии.  Для исследования были привлечены хорошо тренированные мужчины-спортсмены, одни из которых  получили однократно сок свеклы, обогащенный нитратами, а другие -  растворы нитрата натрия. Оба вида тестируемых продуктов  содержали равные молярные концентрации  (эквимолярные концентрации) нитратов: 3, 6,  12 ммоль. Еще одной группе участников давали  плацебо.  В качестве физической нагрузки спортсмены в течение 5 минут упражнялись на велоэргометре при среднем уровне интенсивности и далее 8 минут при интенсивной нагрузке.   До исследования, через 3 часа после применения препаратов и после упражнений    у участников  оценивались показатели потребления кислорода организмом,  артериальное давление и содержание нитратов и нитритов в плазме крови.   При применении сока с содержанием нитратов   6 ммоль по сравнению с применением нитрата натрия  той же концентрации, а так же по сравнению с плацебо и при средней нагрузке потребление кислорода не изменилось, а при выраженной оказалось на 4% ниже.     Таким образом, сок свеклы с нитратами при нагрузках высокой интенсивности оказался более эффективен, чем неорганический нитрат натрия   (Appl Physiol Nutr Metab. 2016).

      Подобное же исследование было проведено в  Отделе Здоровья Человека и Наук о Питании Университета Гуэльф, Онтарио, Канада и Университете Маастриха, Нидерланды.  Участникам  в течение 7 дней давали свекольный сок в объеме  280 мл в день с содержанием нитратов 26 ммоль или такой же напиток с добавлением  эквимолярного количества нитратов в форме нитрата натрия.   За 48 часов до  применения обоих препаратов и спустя  5 дней все спортсмены  выполняли упражнения на велотренажере в течение  10 минут при 50% и   70% максимального потребления кислорода. До и после нагрузки у них  брали биопсию мышц для оценки состояния    митохондрий.     У выпивавших сок с нитратами потребление организмом кислорода  снизилось примерно на 3%, а у тех, кто получал раствор нитрата натрия, изменений не было. У получавших сок также возрос уровень    перекиси водорода   H2O2 (активной формы кислорода, образующейся в митохондриях при повышении физической нагрузки).   Таким образом,  сок свеклы по сравнению с нитратом натрия в большей степени стимулирует протекающие в митохондриях процессы генерации энергии, что и является причиной его большей эффективности, чем  раствора нитрата натрия  (J Physiol. 2016).

    Таким образом, нитраты - это соединения, которые, действительно, способствуют повышению эффективности     тренировочного процесса.  При этом они проявляют свою активность, вне зависимости от   источника -   простых солей (нитрата натрия) либо овощей-аккумуляторов нитратов, например, свеклы. И все же "натуральные" нитраты   предпочтительнее - ведь в овощах в большом количестве находятся антиоксиданты - соединения, препятствующие трансформации образующихся в желудочно-кишечном тракта нитритов в различные опасные вещества. Натуральные продукты, тот же сок свеклы,    содержит и другие соединения, повышающие силу и выносливость спортсменов -  пигменты беталаины и бетаин (более подробно об этих соединениях вы можете прочесть в специальных статьях этого цикла). Бесспорное преимущество овощей - высокое содержание клетчатки, витаминов, минералов - нутриентов, абсолютно необходимых организму для нормального протекания всех биохимических процессов.  И наконец, "натуральные" нитраты сложно передозировать - объем съедаемых овощей или выпиваемого сока свеклы все же ограничен нашими физиологическими возможностями; а вот избыток простой соли нитрата натрия получить очень просто. Итак - смело пейте свекольный сок и прочие  жидкие продукты из этого замечательного овоща, например, смузи.

Пейте  - и вперед, к новым спортивным свершениям!