Буряк; Нітрати для здорового метаболізму - едубілі
я є Філ Бом, Співзасновник edubily.de. Я закінчив ступінь бакалавра з спортивного менеджменту та журналістики в університеті Міттвейди. Через захворювання кишечника мені з раннього дитинства доводилося інтенсивно займатися здоровим харчуванням та різними формами дієти. В edubily я переважно опікуюсь організаційними процесами.
Зміст цієї статті
Внесок Тіма
Зараз немає сумнівів у тому, що погана чутливість до інсуліну (= інсулінорезистентність) відіграє центральну роль у метаболічний синдром займає. Зараз цей конгломерат факторів ризику проявився в масштабах епідемії в сучасному суспільстві. Подібно до того, як це зменшує тривалість життя та якість постраждалих, це також загрожує перевантаженням систем охорони здоров’я.
Як результат, протягом певного часу вкладалися величезні інвестиції для кращого розуміння резистентності до інсуліну.
Але навіть як метаболічно здорова людина, чутливість до інсуліну, безумовно, є темою, якою слід займатися щодо спортивних результатів та довголіття. І існує нескінченна кількість захоплюючих ракурсів, з яких ви можете поглянути на цю тему.
У наступній статті буде зроблено ту саму ноту, яку edubily вже деякий час допомагає зробити видимою для широкої громадськості:
Оксид азоту для здорового метаболізму (Англ. "Оксид азоту"; див. Керівництво НІ).
Незабаром
- Фізична активність збільшує засвоєння глюкози м’язами та покращує чутливість до інсуліну
- Зокрема, для цього важливим є посилений приплив крові до м’язів
- Інсулін активує фермент eNOS і збільшує вироблення оксиду азоту на розширення судин
- У тренованому м'язі eNOS активується набагато сильніше за допомогою інсуліну ("грунтування"?)
- інсуліногенна їжа, таким чином, призводить до розширення судин у м’язах навіть через 48 годин після тренування, що призводить до місцевого збільшення поглинання поживних речовин та системного поліпшення контролю рівня цукру
- Повинні бути відомі добавки, наприклад, L-цитруліну або L-аргініну для підвищення функції eNOS
- Але: У крові також циркулюють альтернативні попередники оксиду азоту: нітрати та нітрити
- На відміну від сигнального шляху eNOS, перетворення нітрату/нітриту в оксид азоту не залежить від рН та кисню. При більш інтенсивному стресі можливо, що значний резервуар розширить судини
- Деякі докази того, що нітрати/нітрити можуть служити добавкою, що підвищує ефективність, або для (смертельних) серцево-судинних проблем
- Буряк та зелені овочі, такі як шпинат, є хорошими джерелами нітратів
М'язи відтворюються після їжі, багатої вуглеводами завжди безумовно найбільшим покупцем глюкози (приблизно 80%) (de Fronzo et al., 2009).
Для порівняння, навіть при підвищеному рівні інсуліну жирова тканина поглинає лише граничну глюкозу (2-4%).
Фізична активність підвищує чутливість до інсуліну. Це вже не секрет (див. Ріхтер та ін., 2001).
Під час і відразу після тренування (2-4 години) швидкість засвоєння глюкози в м’язах значно збільшується. Цікаво, що це відбувається незалежно від інсуліну (Ryder et al., 2001).
Якщо ви додаєте інсулін, це має адитивний ефект. Це спостереження свідчить про те, що працюють два різні механізми. Насправді, різні наукові дослідження говорять про два окремі «пули» транспортерів глюкози (GluT4), які присутні один біля одного в м’язовому волокні (Ploug et al., 1998)
Один пул активується інсуліном, інший - м’язовими скороченнями.
Рис. 1: Поглинання глюкози м’язами
У стані спокою транспортери глюкози (GluT4) знаходяться у внутрішньоклітинних резервуарах або «басейнах», які можна набрати за потреби. Про потребу свідчать (а) інсулін та (б) скорочення м’язів.
Як вже зазначалося, зумовлене тренуванням збільшення транспорту глюкози стихає через 2-4 години після фізичних вправ. Однак тренований м'яз чутливіше реагує на стимуляцію інсуліном навіть пізніше - явище, яке може тривати до 48 годин (Mikkines et al., 1988; Dela et al., 1992; Woijateszewski, et al., 2000).
Чому саме після однієї тренувальної роботи м’язи все ще чутливіші до інсуліну через кілька днів залишається в основному незрозумілим.
Я хотів би обмежитися наступним пунктом:
Гемодинаміка - яка тканина забезпечується кров’ю, коли і скільки?
Піддаючись стресу, поживні речовини, звичайно, повинні все більше транспортуватися до робочої тканини через кров.
Я завжди вважав якось абсурдним те, що судинну систему часто розглядають як пасивну структуру ... як статичну кабельну мережу, так би мовити.
Це надзвичайно динамічна структура, що складається з багатьох типів клітин. Він може швидко регулювати місцевий судинний тиск або формувати нові судини, якщо це необхідно.
При всій цій динамічності та пластичності - не доцільно приділяти більше уваги судинній системі, наприклад, коли мова йде про контроль цукру в крові?
Кілька досліджень фактично свідчать про те, що ендотелій відіграє ключову роль у регулюванні транспорту глюкози. Він визначає, яка тканина забезпечується кров’ю і скільки, а в кінцевому підсумку також швидкість надходження глюкози в тканину. (Huang et al., 2012; Jais et al., 2016)
Нещодавно я зміг відвідати лекцію вченого, який як ніхто інший сформував поле чутливості до інсуліну. Його поточні дані також свідчать про те, що підвищена чутливість до інсуліну після тренувань пов’язана в першу чергу з поліпшенням кровотоку в м’язах.
Поліпшення кровотоку зумовлене насамперед розширенням судин. Це відбувається, серед іншого, через місцеве виробництво газового монооксиду азоту (NO). У, сподіваємось, загальновідомому NO-Guide від edubily, функція основного ферменту описана дуже докладно - ендотеліальна синтаза оксиду азоту (eNOS).
Важливо знати, що інсулін також впливає на eNOS і, отже, збільшує вироблення оксиду азоту в м’язах (Kubota et al., 2011).
Якщо цей м'яз був попередньо тренований, eNOS, очевидно, набагато сильніший завдяки інсуліну, ніж у нетренованому м'язі (Roberts et al., 1997; Ross et al., 2007).
Зокрема, це означає: Якщо ви тренуєте лише праву ногу, через 48 годин під впливом інсуліну там утворюється значно більше NO, ніж у лівій нозі. Як результат, права нога забезпечується набагато більше крові, а також поглинає більше глюкози, ніж нетренована.
Це, мабуть, визнано судинною системою: "Цей м'яз в даний час відновлюється і потребує більше поживних речовин, щоб виробляти більше оксиду азоту!"
Якщо система eNOS інгібується у гризунів або людей після тренування фармакологічним способом, підвищена чутливість до інсуліну в іншому випадку зникає і її вже неможливо відрізнити від нетренованого м’яза.
З цього можна зробити висновок, що система eNOS (або оксид азоту загалом), здається, бере участь у цьому явищі.
Сподіваємось, читачі Edubily знають рекомендації тут щодо вдосконалення функціональності eNOS. Однак, крім цитрулінового малату та Ко, існує інше (!) незалежне від eNOS джерело щодо оксиду азоту, до якого я хочу звернутися тут:
Нітрат/нітрит - від лиходія до знаменитого героя
Тривалий час нітрити та нітрати були пов'язані виключно з такими речами, як затвердіння солей або перевищення граничних значень при заплідненні азотом.
В даний час, проте, пануючий догматизм, схоже, зменшується, і дедалі більш диференційована думка стає все більш популярною.
Зрештою, нітрат є природною сполукою і міститься в певних овочах, які насправді частіше містяться в дієтах, які зазвичай вважаються "здоровими" (Webb et al., 2012).
Наприклад, їжа, що містить нітрати Буряк, шпинат або зелені листові овочі загалом.
Тому нітрит засвоюється організмом через харчування. Зрештою, можна було б показати, що цитруючий в організмі нітрит може служити попередником оксиду азоту (Zweier et al., 1995; Modin et al., 2001; Demoncheaux et al., 2002; Cosby et al., 2003).
Окрім того, що організм всмоктується через їжу, він також постійно виробляє нітрати та нітрити.
Ви знаєте, що фермент eNOS з L-аргініну виробляє дуже ефективний оксид азоту, який знижує місцевий артеріальний тиск. Оскільки NO може бути надзвичайно токсичним протягом тривалого періоду часу, він швидко перетворюється на нешкідливі речовини. Сюди належать нітрати та нітрити.
Однак, звичайною порцією овочів, багатих нітратами, ви можете легко засвоїти ту кількість, яку організм виробляє за день.
Ймовірно, існує швидкий перехід між системою L-аргінін/eNOS та системою нітрат-нітрит-NO (див. Малюнок 2).
Відомо, що регулярні фізичні вправи призводять до підвищення активності eNOS. Отже, спортсмени, як правило, виробляють більше NO і, отже, також мають вищі рівні нітратів/нітритів (Green et al., 2004; Jungesten et al., 1997).
Ожиріння та цукровий діабет II типу знижують рівень NO (Gruber et al., 2008; Bender et al., 2007; Higashi et al., 2001).
Загальні контрольні діапазони:
Нітрат: 20-40 мкМ
Нітрит: 50-300 нМ
В даний час добре відомий фермент eNOS може генерувати газоподібну сигнальну молекулу "оксид азоту (NO)" з амінокислоти L-аргінін. Цей процес залежить від кисню (окислювальний шлях), і, крім регулярних фізичних вправ, його також можна оптимізувати, вводячи L-аргінін, L-цитрулін, фолієву кислоту тощо (див. Керівництво NO).
NO швидко швидко усувається і частково перетворюється на нітрат/нітрит. Однак можлива і зворотна реакція, і таким чином нітрат/нітрит служать ефективними попередниками NO. Цей редукційний шлях не потребує кисню і, отже, підтримує судинну функцію, особливо при сильних фізичних навантаженнях або в контексті різних судинних патологій.
В обох випадках поліпшення можна досягти за допомогою нітрату, що потрапляє з їжею.
Немає кисню? Не викликає проблем нітрат/нітрит
Оскільки відновлення нітриту до оксиду азоту, на відміну від ферментативної реакції eNOS, не залежить від присутності кисню, пул нітритів, найімовірніше, набирається в гіпоксично-ішемічних умовах. Отже, він може представляти собою механізм безпеки, завдяки якому у випадку нестачі кисню може вироблятися достатня кількість NO.
У контексті серцевого нападу нітрит насправді має кардіопротекторну дію (Zweier et al., Cosby et al., 2003).
Введення нітриту також має подібний позитивний ефект у разі інсультів або ішемічно-реперфузійних пошкоджень нирок (Jung et al., 2006; Tripartara et al., 2007).
Речовина, що підвищує продуктивність
Спортсмени знають, що при певній інтенсивності скелетні м’язи, що скорочуються, самі починають відключати кровопостачання. Посилений приплив крові до працюючих м’язів, коронарних артерій та легенів, безумовно, може покращити роботу.
Насправді зараз є деякі дослідження, які стверджують, що нітрат є ефективною ергогенною добавкою (Larsen et al., 2005; Bailey et al., 2001; Lansley et al., 2011; Ashmore et al., 2014).
Однак, схоже, не всі однаково добре реагують на те, що, можливо, можна віднести до стану підготовки. Загалом, однак, слід підходити повільно, оскільки у деяких людей падіння артеріального тиску може бути занадто вираженим, так що в підсумку воно має тенденцію обмежувати ефективність (Webb et., 2008; Cosby et al., 2003; Larsen et al., 2006; Dejam та ін., 2007).
На додаток до кращого кровообігу в тканинах, що відповідають характеристикам, нітрат/нітрит має прямий вплив на клітинну енергетику.
Здається, нітрит робить виробництво АТФ набагато ефективнішим і зі зниженою потребою в кисні (Cleeter et al., 1994; Larsen et al., 2005; Bailey et al., 2001; Lansley et al., 2011; Ashmore et al., 2014 ).
Передбачається, що саме це підвищення ефективності мітохондрій в кінцевому підсумку також призводить до меншого окисного стресу, який, як відомо, виникає під час тренувань (або тим більше при пошкодженні ішемією та реперфузією).
Ефективніші енергетики, як правило, зберігають запаси глікогену та фосфокреатину.
На мінеральний баланс також очевидно впливає позитивно, наприклад, калій і кальцій.
Буряковий сік
Сік буряка - це найчастіше застосовувана добавка. Зазвичай достатньо близько 250-500 мл соку, щоб отримати ефективну кількість нітратів, яка була використана в більшості досліджень.
Після споживання продуктів, багатих нітратами, максимальний рівень сироватки крові буде приблизно приблизно 60-120 хвилин досягнуто (van Velzen et al., 2008; Wylie et al., 2014).
Використана доза
- 6,4 мг -12,8 мг/кг маси тіла (= 500 мг для людини з вагою 75 кг)
- 1 кілограм буряка містить близько 1300 мг нітратів
На додаток до нітратів, у буряку є також багато інших цікавих речовин, таких як важливі мікроелементи (калій, магній), кольорові пігменти, такі як беталаїн або, можливо, ергогенний бетаїн (= триметилгліцин) (Vulic et al., 2013; Lee et al., 2010).
Можливе червоне забарвлення сечі в основному нешкідливе.
Чому ми залежамо від бактерій у порожнині рота
Не вдаючись у занадто багато основної хімії, я хотів би зазначити, що нітрати та нітрити - це не одне і те ж.
Нітрат (NO3-) значно менш реактивний і, отже, "менш небезпечний", ніж подальший відновлений нітрит (NO2). Ще одна причина вживання насиченого нітратами бурякового соку.
Рис. 3: Структурні формули нітратів, нітритів та NO
Однак у людей зараз є проблема:
У ньому відсутні ферменти для перетворення нітрату, наприклад, буряка в нітрит.
На щастя, в слинних залозах нашої порожнини рота знаходяться коменсальні бактерії, які виконують цю роботу. Якщо вони контактують з нітратом, вони перетворюють його в нітрит і частиною його повертають нам через слину.
Інформація:
Навіть якщо є, звичайно, кращі на смак напої:
Буряковий сік як доповнення перед тренуванням для кращого “насоса”, тому не обов’язково слід скидати його раніше
Після їжі, що містить нітрати, нітрит концентрується в нашій слині, яку ми поступово ковтаємо. Через кислий рН в шлунку нітрит частково протонує в азотну кислоту (HNO2; pKa
3.3) і розбивається на NO. І те, і інше є смертоносною зброєю проти патогенних мікробів, саме тому дієта, багата нітратами, пов’язана з кращою стерилізацією хімусу. До речі, побічні ефекти, наприклад, ацетилсаліцилової кислоти (ASA/Aspirin®) або інших інгібіторів ЦОГ-1 також пом'якшуються.
Овочі, що містять нітрати, багато в чому допомагають роботі шлунка.
Рис. 4: Бактерії в ротовій порожнині перетворюють нітрат у нітрит
Продукти, багаті нітратами, контактують з коменсальними бактеріями в нашій порожнині рота. Вони накопичують нітрит, що утворюється після їжі, і контрольовано виділяють його через слину.
У шлунку це призводить до більш ефективної стерилізації хімусу, посиленого утворення слизу та посиленого кровотоку (англійська Entero-salivary pathway).