Cékla; Nitrát az egészségesebb anyagcseréhez - örökké
Én vagyok Phil Boehm, Az edubily.de társalapítója. A Mittweida Egyetemen diplomáztam sportmenedzsment és újságírás szakon. Egy bélbetegség miatt már kicsi kortól kezdve intenzíven kellett foglalkoznom az egészséges táplálkozással és a diéta különféle formáival. Az edubily-nál elsősorban a szervezeti folyamatokat látom el.
A cikk tartalma
Tim közreműködése
Ma már nem kérdés, hogy a gyenge inzulinérzékenység (= inzulinrezisztencia) központi szerepet játszik-e a metabolikus szindróma elfoglalja. Ez a kockázati tényezők konglomerátuma mára járványos léptékben nyilvánult meg a modern társadalomban. Ahogy csökkenti az érintettek várható élettartamát és minőségét, az egészségügyi rendszerek túlterhelésével is fenyeget.
Ennek eredményeként egy ideje hatalmas beruházások történtek az inzulinrezisztencia jobb megértése érdekében.
De metabolikusan egészséges emberként is az inzulinérzékenység mindenképpen olyan téma, amellyel foglalkozni kell a sportteljesítmény és a hosszú élettartam tekintetében. És végtelen sok izgalmas szögből lehet nézni ezt a témát.
A következő cikk ugyanazt a jegyzetet éri el, amelyet az edubily már egy ideje segít a nyilvánosság számára láthatóvá tenni:
Nitrogén-oxid az egészséges anyagcseréhez (Eng. "Nitrogén-oxid"; lásd NO-útmutató).
Hamarosan
- A fizikai aktivitás növeli az izmok glükózfelvételét és javítja az inzulinérzékenységet
- Különösen az izmok megnövekedett véráramlása tűnik fontosnak ehhez
- Az inzulin aktiválja az eNOS enzimet, és növeli a nitrogén-oxid termelését à értágulat
- Az edzett izomban az eNOS-t sokkal erősebben aktiválja az inzulin („alapozás”?)
- az inzulinogén ételek így az izmok edényei az edzés után 48 órával is kiszélesednek, ami lokálisan megnöveli a tápanyagok felvételét és szisztémásan javítja a vércukorszint szabályozását
- A megnövekedett eNOS-funkció érdekében pl. L-citrullinnal vagy L-argininnel kell kiegészíteni
- De: A nitrogén-oxid alternatív prekurzorai szintén a vérben keringenek: nitrát és nitrit
- Az eNOS jelátviteli úttal ellentétben a nitrát/nitrit nitrogén-oxiddá történő átalakulása független a pH-tól és az oxigéntől
- Néhány bizonyíték arra, hogy a nitrát/nitrit teljesítménynövelő kiegészítőként vagy (halálos) szív- és érrendszeri problémák esetén szolgálhat
- A cékla és a zöldségfélék, például a spenót jó nitrátforrás
Az izmok szénhidrátban gazdag étkezés után pihennek mindig messze a legnagyobb glükózvásárló (kb. 80%) (de Fronzo et al., 2009).
Összehasonlításképpen, még a megemelkedett inzulinszint mellett is, a zsírszövet csak marginális glükózt vesz fel (2-4%).
A fizikai aktivitás növeli az inzulinérzékenységet. Ez már nem titok (lásd Richter et al., 2001).
Az edzés alatt és közvetlenül utána (2-4 óra) az izmok glükózfelvételének sebessége nagymértékben megnő. Érdekes módon ez inzulinfüggetlenül történik (Ryder et al., 2001).
Ha inzulint is ad, ennek additív hatása van. Ez a megfigyelés arra utal, hogy két külön mechanizmus működik. Valójában számos tudományos tanulmány a glükóz transzporterek két különálló „medencéjéről” beszél (GluT4), amelyek egymás mellett vannak az izomrostban (Ploug et al., 1998)
Az egyik medencét az inzulin, a másikat izomösszehúzódások aktiválják.
1. ábra: Izom glükózfelvétel
Nyugalmi állapotban a glükóz transzporterek (GluT4) intracelluláris tartályokban vagy „medencékben” találhatók, amelyek szükség esetén felvehetők. A keresletet (a) inzulin és (b) izomösszehúzódások jelzik.
Mint említettük, az edzés okozta glükóztranszport növekedés 2-4 órával a testmozgás után alábbhagy. Az edzett izom azonban még később is érzékenyebben reagál az inzulinstimulációra, amely jelenség akár 48 órán át is tarthat (Mikkines et al., 1988; Dela et al., 1992; Woijateszewski és mtsai, 2000).
Miért pontosan egy edzés után az izom napok múlva még mindig érzékenyebb az inzulinra, továbbra sem tisztázott.
A következő pontra szeretnék korlátozni:
Hemodinamika - melyik szövetet látják el vérrel, mikor és mennyit?
Stressznek kitéve természetesen a tápanyagokat is egyre inkább a véren keresztül kell szállítani a dolgozó szövetbe.
Mindig is valahogy abszurdnak tartottam, hogy az érrendszert gyakran passzív szerkezetnek tekintik ... úgymond egy statikus kábelhálózatnak.
Rendkívül dinamikus szerkezet, amely sok sejttípusból áll. Gyorsan beállíthatja a helyi érnyomást, vagy szükség esetén új ereket képezhet.
Mindezen dinamizmus és plaszticitás mellett - nem lenne-e megfelelőbb figyelmet fordítani az érrendszerre, például amikor a vércukorszint-szabályozásról van szó?
Néhány tanulmány valójában azt sugallja, hogy az endothelium kulcsszerepet játszik a glükóztranszport szabályozásában. Meghatározza, hogy melyik szövet szállul vérrel és mennyit, és végül azt is, hogy milyen sebességgel jut be a glükóz a szövetbe. (Huang és mtsai, 2012; Jais és mtsai, 2016)
Nemrégiben részt vehettem egy olyan tudós előadásán, aki úgy alakította az inzulinérzékenység területét, mint senki más. Jelenlegi adatai arra is utalnak, hogy az edzés után megnövekedett inzulinérzékenység elsősorban az izmok jobb véráramlásának köszönhető.
A véráramlás javulása elsősorban az erek kiszélesedésének köszönhető. Ez többek között a gáz nitrogén-monoxid (NO) helyi előállításával történik. A remélhetőleg jól ismert NO-Guide az edubily-ból, az alapul szolgáló enzim funkcióját nagyon részletesen leírják - a endotheliális nitrogén-oxid szintáz (eNOS).
Fontos tudni, hogy az inzulin az eNOS-ra is hatással van, és ezáltal növeli az izmok nitrogén-oxid termelését (Kubota et al., 2011).
Ha ezt az izmot előzetesen edzették, az eNOS az inzulin révén nyilvánvalóan sokkal erősebb, mint a nem edzett izomban (Roberts et al., 1997; Ross et al., 2007).
Ez konkrétan azt jelenti: ha csak a jobb lábat edzed, 48 órával később inzulin hatása alatt, ott lényegesen több NO képződik, mint a bal lábban. Ennek eredményeként a jobb láb sokkal több vérrel van ellátva, majd több glükózt szív fel, mint az edzetlen láb.
Valószínűleg az érrendszer felismeri: "Ez az izom jelenleg regenerálódik, és több tápanyagra van szüksége a több nitrogén-oxid termeléséhez!"
Ha az eNOS rendszert rágcsálóknál vagy embereknél gátolják farmakológiai módon végzett edzés után, akkor az egyébként megnövekedett inzulinérzékenység eltűnik, és már nem lehet megkülönböztetni az edzetlen izomtól.
Ebből arra lehet következtetni, hogy az eNOS rendszer (vagy általában a nitrogén-monoxid) részt vesz ebben a jelenségben.
Remélhetőleg az Edubily olvasói ismerik az eNOS működésének javítására vonatkozó ajánlásokat. A citrullin-maláton és Co-n kívül azonban van egy másik (!) eNOS-független forrás nitrogén-oxidra vonatkozóan, amellyel itt szeretnék foglalkozni:
Nitrát/nitrit - gazembertől ünnepelt hőssé
Hosszú ideig a nitrit és a nitrát kizárólag olyan dolgokkal társult, mint a gyógyító sók, vagy meghaladták a nitrogén-trágyázás határértékeit.
Jelenleg azonban az uralkodó dogmatizmus csökkenni látszik, és a differenciáltabb vélemény egyre népszerűbb.
Végül is a nitrát természetes vegyület, és megtalálható bizonyos zöldségekben, amelyek valójában nagyobb valószínűséggel fordulnak elő olyan étrendekben, amelyeket általában "egészségesnek" tekintenek (Webb et al., 2012).
Például nitrátokat tartalmazó élelmiszerek lehetnek Cékla, spenót vagy zöld leveles zöldségek általában.
A nitrit tehát táplálkozás útján szívódik fel a szervezetben. Végül aztán sikerült megmutatni, hogy a testben keringő nitrit a nitrogén-monoxid elődjeként szolgálhat (Zweier et al., 1995; Modin et al., 2001; Demoncheaux et al., 2002; Cosby et al., 2003).
A táplálékon keresztül történő felszívódás mellett a szervezet folyamatosan maga termeli a nitrátot és a nitritet is.
Tudja, hogy az L-argininből származó eNOS enzim előállítja a nagyon hatékony nitrogén-monoxidot, amely csökkenti a helyi vérnyomást. Mivel a NO hosszabb ideig rendkívül mérgező lehet, gyorsan ártalmatlan anyagokká alakul. Ez magában foglalná a nitrátot és a nitritet.
A nitrátban gazdag zöldségek normál adagolásával azonban könnyen felszívhatja azt a mennyiséget, amelyet a test egy nap alatt termel.
Valószínűleg gyors átmenet van az L-arginin/eNOS rendszer és a nitrát-nitrit-NO rendszer között (lásd 2. ábra).
Ismeretes, hogy a rendszeres testmozgás fokozott eNOS-aktivitáshoz vezet. Ezért a sportolók általában több NO-t termelnek, következésképpen magasabb a nitrát/nitrit szintjük is (Green et al., 2004; Jungesten et al., 1997).
Az elhízás és a II. Típusú diabetes mellitus csökkenti az NO-szintet (Gruber és mtsai, 2008; Bender és mtsai, 2007; Higashi és mtsai, 2001).
Általános referencia tartományok:
Nitrát: 20-40 µM
Nitrit: 50-300 nM
A ma már jól ismert eNOS enzim az L-arginin aminosavból képes előállítani a „nitrogén-monoxid (NO)” gázzal jelző molekulát. Ez a folyamat oxigénfüggő (oxidatív út), és a rendszeres testmozgás mellett optimalizálható L-arginin, L-citrullin, folát stb. Beadásával is (lásd NO útmutató).
Az NO gyorsan ismét megszűnik, és részben nitráttá/nitritté alakul. Viszont a fordított reakció is lehetséges, és így a nitrát/nitrit hatékony NO prekurzorokként szolgál. Ez a reduktív út nem igényel oxigént, és így támogatja az érműködést, különösen intenzív fizikai stressz vagy különböző érrendszeri patológiák esetén.
Mindkét esetben javulás érhető el az élelmiszeren keresztül elfogyasztott nitráttal.
Nincs oxigén? Nincs probléma a nitrát/nitrit esetében
Mivel a nitrit nitrogén-monoxiddá történő redukciója, az enzimatikus eNOS reakcióval ellentétben, nem függ az oxigén jelenlététől, a nitritkészletet valószínűleg hipoxiás-iszkémiás körülmények között toborozzák. Ez biztonsági mechanizmust jelenthet, így oxigénhiány esetén elegendő NO keletkezhet.
Szívroham esetén a nitritnek valójában kardioprotektív hatása van (Zweier et al., Cosby et al., 2003).
A nitrit beadása hasonlóan pozitív hatással jár a stroke-ok vagy a vesék ischaemia-reperfúziós károsodása esetén (Jung et al., 2006; Tripartara et al., 2007).
Teljesítménynövelő anyag
A sportolók tudják, hogy bizonyos intenzitással az összehúzódó vázizmok maguk is elkezdenek levágódni a vérellátástól. A dolgozó izmok, a koszorúerek és a tüdő fokozott véráramlása mindenképpen javíthatja a teljesítményt.
Valójában ma már vannak olyan tanulmányok, amelyek azt állítják, hogy a nitrát hatékony, ergogén kiegészítő (Larsen et al., 2005; Bailey et al., 2001; Lansley et al., 2011; Ashmore et al., 2014).
Úgy tűnik azonban, hogy nem mindenki reagál egyformán jól arra, ami a képzés állapotának tulajdonítható. Általában azonban lassan kell megközelíteni, mert egyeseknél a vérnyomásesés túl hangsúlyos lehet, így a végén általában korlátozza a teljesítményt (Webb et., 2008; Cosby et al., 2003; Larsen et al., 2006; Dejam et al., 2007).
A teljesítmény szempontjából releváns szövetekben a jobb vérkeringés mellett a nitrát/nitrit közvetlen hatással van a sejtek energetikájára.
Úgy tűnik, hogy a nitrit sokkal hatékonyabbá és csökkentett oxigénigénnyel teszi az ATP termelést (Cleeter és mtsai, 1994; Larsen és mtsai, 2005; Bailey és mtsai, 2001; Lansley és mtsai, 2011; Ashmore és mtsai, 2014 ).
Úgy gondolják, hogy pontosan ez a mitokondriális hatékonyság növekedése végső soron kevesebb oxidatív stresszhez is vezet, amelyről ismert, hogy edzés közben jelentkezik (vagy még inkább az ischaemia-reperfúziós károsodások esetén).
A hatékonyabb energetika általában megőrzi a glikogén és a foszfokreatin készleteket.
Az ásványi anyag egyensúlyt is nyilván pozitívan befolyásolja, például a kálium és a kalcium.
Céklalé
A céklalé a leggyakrabban használt kiegészítő. Körülbelül 250-500 ml gyümölcslé általában elegendő ahhoz, hogy a legtöbb vizsgálatban alkalmazott hatékony nitrátmennyiséget megkapja.
A nitrátban gazdag ételek fogyasztása után a maximális szérumszint kb 60-120 perc elért (van Velzen et al., 2008; Wylie et al., 2014).
Használt adag
- 6,4 mg -12,8 mg/testtömeg-kg (= 500 mg 75 kg-os személy esetén)
- 1 kilogramm cékla körülbelül 1300 mg nitrátot tartalmaz
A répában a nitrát mellett számos más érdekes anyag is található, például fontos nyomelemek (kálium, magnézium), színes pigmentek, mint például a betalaine vagy az esetlegesen ergogén betain (= trimetilglicin) (Vulic et al., 2013; Lee et al., 2010).
A vizelet esetleges vörös színezése alapvetően ártalmatlan.
Miért függünk a szájüregünk baktériumaitól?
Anélkül, hogy túl sokat foglalkoznék az alapul szolgáló kémiai anyagokkal, meg szeretném említeni, hogy a nitrát és a nitrit nem egy és ugyanaz.
A nitrát (NO3-) lényegesen kevésbé reaktív és ezért „kevésbé veszélyes”, mint a tovább redukált nitrit (NO2). Egy másik ok a nitrátban gazdag céklalé használatára.
3. ábra: Nitrát, nitrit és NO szerkezeti képletei
Az embereknek azonban most van egy problémájuk:
Hiányzik az enzimekből a cékla nitrátjának nitritté alakításához.
Szerencsére kommensális baktériumok találhatók szájüregünk nyálmirigyében, amelyek ezt a munkát végzik. Ha nitráttal érintkeznek, nitritté alakítják, és egy részét visszaadják nekünk a nyálon keresztül.
Információ:
Még akkor is, ha vannak jobb ízű italok:
A céklalé, mint edzés előtti kiegészítő a jobb „pumpához”, nem feltétlenül szabad az exre ed
A nitrátokat tartalmazó étkezés után a nitrit koncentrálódik a nyálunkban, amelyet fokozatosan lenyelünk. A gyomorban lévő savas pH miatt a nitrit részben protonálódik salétromsavvá (HNO2; pKa
3.3) és NO-ra bomlik. Mindkettő halálos fegyver a kórokozó baktériumok ellen, ezért a nitrátokban gazdag étrend a kimex jobb sterilizálásához kapcsolódik. Egyébként az acetil-szalicilsav (ASA/Aspirin®) vagy más COX-1 inhibitorok mellékhatásai is csökkennek.
Úgy tűnik, hogy a nitrátokat tartalmazó zöldségek sok szempontból segítik a gyomor működését.
4. ábra: A szájüregben lévő baktériumok a nitrátot nitritté alakítják
A nitrátban gazdag ételek a kommensális baktériumokkal érintkeznek a szájüregünkben. Ezek felhalmozzák az étkezés után képződött nitritet, és a nyálon keresztül ellenőrzött módon szabadítják fel.
A gyomorban ez a chyme hatékonyabb sterilizálását, fokozott nyálkaképződést és fokozott véráramlást eredményez (angol Entero-nyál út).