menu close arrow_back_ios person_add home

Sok z buraka a tlenek azotu. Wpływ na wydolność fizyczną sportowców

Dietetyk sportowy Bartłomiej Pomorski

DIETETYKA SPORTOWA

02-09-2015

1/2015

Tlenek azotu (NO) jest istotną fizjologicznie cząsteczką sygnałową, która może modyfikować funkcje tkanki mięśniowej poprzez regulację przepływu krwi, kurczenia mięśni, homeostazę glukozy i wapnia, a także oddychania mitochondrialnego oraz procesu biogenezy1. Do niedawna uważano, że NO może być produkowany wyłącznie w obecności tlenu w procesie utleniania L-argininy, reakcji katalizowanej przez syntazy tlenku azotu (NOS), czego końcowym rezultatem miała być endogenna produkcja azotanów III (NO2-) i V (NO3-)2. Obecnie wiadomo jednak, że NO3- mogą z powrotem zostać zredukowane do NO2-, a te do NO3.

Od momentu pojawienia się pierwszych doniesień łączących suplementację azotanami (podawanymi głównie w formie soku z buraków) z poprawą zdolności wysiłkowych ukazało się wiele innych prac oceniających skuteczność tego składnika. Wyniki badań przeprowadzonych na wytrenowanych oraz elitarnych sportowcach przedstawiają niejednoznaczne rezultaty10, 11, a metaanaliza z 2013 roku12 sugeruje małe korzyści wynikające ze stosowania suplementacji azotanów. Pomimo niewielkiego efektu poprawy czasu w badaniach z próbą czasową (ang. time trial) o około 0,9%, warto umiejscowić te dane w kontekście zawodów sportowych. Dla przykładu, różnica pomiędzy pierwszym a czwartym miejscem w zawodach pływackich rangi mistrzowskiej może wynosić 0,6%.

Istnieje kilka możliwości tłumaczenia tego, że wśród wytrenowanych sportowców suplementacja azotanami okazuje się mniej skuteczna. Jedna z nich to prawdopodobnie większa aktywność NOS, czego skutkiem może być mniejsza istotność szlaku NO3 − NO2 − O w produkcji tlenku azotu. Dodatkowo wytrenowane osoby charakteryzują się wyjściowo wyższym stężeniem NO2-, dlatego ich odpowiedź na standardową dawkę stosowaną w badaniach może być zmniejszona. Warto także przypomnieć, że NO2- ulega redukcji do NO w warunkach hipoksji (i zmniejszonego pH). Można oczekiwać, że sportowcy z dużym stażem treningowym odznaczają się większym unaczynieniem (kapilaryzacją) mięśni szkieletowych (co równoznaczne jest z ich lepszym zaopatrzeniem w tlen), a tym samym minimalizują zjawisko hipoperfuzji (zmniejszonego przepływu krwi) w aktywnych metabolicznie tkankach zaangażowanych w wykonywanie ćwiczenia. W konsekwencji zmniejsza się zapotrzebowanie na produkcję NO poprzez redukcję NO2-. Przypuszczalnie z tego samego powodu w trakcie ćwiczeń o niskiej intensywności, w których tkanki są prawidłowo dotlenione a pH nie ulega dużym zmianom, NO2- nie będzie ulegać obligatoryjnie redukcji do tlenku azotu. W badaniach zaobserwowano także, że suplementacja azotanów może wpływać preferencyjnie na zmianę czynności skurczowej włókien mięśniowych typu II. Biorąc pod uwagę fakt, że osoby uprawiające sporty wytrzymałościowe charakteryzują się mniejszą proporcją tych włókien, istnieje prawdopodobieństwo, że odpowiedź fizjologiczna organizmu może być osłabiona13. Kolejnym czynnikiem zakłócającym mogą być różnice flory bakteryjnej jamy ustnej wynikające ze zmienności osobniczej, używania antybakteryjnych past do zębów, ale także kontakt z chlorowaną wodą, co może mieć szczególne znaczenie w przypadku pływaków14.

Bezpieczeństwo

W przeszłości uważano, że NO3- oraz NO2- mogą być niebezpieczne dla człowieka wskutek powstawania N-nitrozoamin, które są potencjalnie kancerogenne. Sugerowano także, że podaż azotanów wraz z dietą może odgrywać istotną rolę szczególnie w procesie powstawania nowotworów żołądka oraz pęcherza moczowego. Obecnie jednak uważa się, że zarówno badania toksykologiczne przeprowadzone na zwierzętach oraz badania epidemiologiczne nie dostarczają przekonujących danych wspierających zasadność ograniczenia konsumpcji NO3- wraz z dietą. Jeszcze mniejsze obawy budzi spożywanie NO3- wraz z warzywami (w tym z sokiem z buraka), które w swoim składzie zawierają antyoksydanty hamujące powstawanie N-nitrozamin14. Dodatkowo picie soku z buraka może wiązać się z nieszkodliwym zabarwieniem moczu oraz stolca. Warto podkreślić, że azotany mogą być spożywane w formie naturalnej (np. 500 ml soku z buraka lub 200 g upieczonego buraka), co eliminuje ryzyko związane ze stosowaniem suplementów, które mogą być zanieczyszczone substancjami niedozwolonymi.

Podsumowanie

Podsumowując, przewlekła (3−15 dni) oraz natychmiastowa (2−3 godziny przed wysiłkiem fizycznym) suplementacja azotanów, zarówno w formie soku z buraka lub jego koncentratu (5,1–18,1 mmol NO3-), jak i azotanu sodu (0,1 mmol/kg mc.) wykazuje skuteczność w zakresie poprawy zdolności wysiłkowych. W jednym z badań nie wykazano korzystnego efektu − gdy podaż NO3- była mniejsza niż ok. 5 mmol, dlatego wydaje się, że dawka 5−9 mmol jest optymalna14.

Czas trwania ćwiczeń o wysokiej intensywności, wykonywanych w sposób ciągły, w których suplementacja azotanami wydaje się być skuteczna, wynosi od 5 do 30 minut. Istnieje ograniczona ilość danych wykazujących efekt ergogeniczny w ćwiczeniach o dłuższym okresie trwania (> 40 minut), przynajmniej wtedy, gdy azotany były przyjmowane bezpośrednio przed podjęciem wysiłku fizycznego. W literaturze pojawiają się także doniesienia sugerujące możliwość wykorzystania azotanów w sportach typu start-stop (np. piłka nożna, piłka ręczna)13.

PRZYPISY

  1. Stamler J.S., Meissner G., Physiology of nitric oxide in skeletal muscle, „Physiol Rev.” 81 (1), 2001, s. 209−37.
  2. Moncada S., Higgs A., The L-arginine-nitric oxide pathway, „N Engl J Med.” 329 (27), 1993, s. 2002−12.
  3. Duncan C., Dougall H., Johnston P., Green S., Brogan R., Leifert C. et al., Chemical generation of nitric oxide in the mouth from the enterosalivary circulation of dietary nitrate, „Nat Med.” 1 (6), 1995, s. 546−51.
  4. Hord N.G., Tang Y., Bryan N.S., Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits, „Am J Clin Nutr.” 90 (1), 2009, s. 1−10.
  5. Lundberg J.O., Govoni M., Inorganic nitrate is a possible source for systemic generation of nitric oxide, „Free Radic Biol Med.” 37 (3), 2004, s. 395−400.
  6. Larsen F.J., Weitzberg E., Lundberg J.O., Ekblom B., Effects of dietary nitrate on oxygen cost during exercise, „Acta Physiol (Oxf).” 191 (1), 2007, s. 59−66.
  7. Bailey S.J., Winyard P., Vanhatalo A., Blackwell J.R., Dimenna F.J., Wilkerson D.P. 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” (1985), 107 (4), 2009, s. 1144−55.
  8. Bailey S.J., Fulford J., Vanhatalo A., Winyard P.G., Blackwell J.R., DiMenna F.J. et al., Dietary nitrate supplementation enhances muscle contractile efficiency during knee-extensor exercise in humans, „J Appl Physiol” (1985), 109 (1), 2010, s. 135−48.
  9. Larsen F.J., Schiffer T.A., Borniquel S., Sahlin K., Ekblom B., Lundberg J.O. et al., Dietary inorganic nitrate improves mitochondrial efficiency in humans, „Cell Metab.” 13 (2), 2011, s. 149−59.
  10. Christensen P.M., Nyberg M., Bangsbo J., Influence of nitrate supplementation on VO₂ kinetics and endurance of elite cyclists, „Scand J Med Sci Sports.” 23 (1), 2013, s. 21−31.
  11. Boorsma R.K., Whitfield J., Spriet L.L., Beetroot juice supplementation does not improve performance of elite 1500-m runners, „Med Sci Sports Exerc.” 46 (12), 2014, s. 2326−34.
  12. Hoon M.W., Johnson N.A., Chapman P.G., Burke L.M., The effect of nitrate supplementation on exercise performance in healthy individuals: a systematic review and meta-analysis, „J Sport Nutr Exerc Metab.” 23 (5), 2013, s. 522−32.
  13. Jones A.M., Dietary nitrate supplementation and exercise performance, „Sports Med.” 44, 2014, Suppl 1, s. 35−45.
  14. Clements W.T., Lee S.R., Bloomer R.J., Nitrate ingestion: a review of the health and physical performance effects, „Nutrients.” 6 (11), 2014, s. 5224−64.

O autorze

Bartłomiej Pomorski

CZYTAM ARTYKUŁY

Prezes Polskiego Towarzystwa Dietetyki Sportowej oraz członek organizacji Professionals in Nutrition for Exercise and Sport (PINES). Współwłaściciel poradni dietetycznej „Dietetyka Sportowa”, w której na co dzień współpracuje jako dietetyk ze sportowcami, zarówno amatorami, jak i zawodowcami.