Diætnitrattilskud og termoregulering

Baggrund og begrundelse Langt størstedelen af ​​forskningen, der involverer kosttilskud af nitrat, nemlig rødbedejuice, er for det meste blevet udført på prøver af raske populationer. Nogle få kliniske populationer er blevet undersøgt, herunder hjertesvigt med bevaret ejektionsfraktion, kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) og perifer arteriesygdom (PAD). I forskellige populationer har rødbedejuice (BRJ) vist sig at sænke det samlede blodtryk, øge blodgennemstrømningen, øge muskelvævets iltning, forbedre kroppens kernetemperaturregulering og øge træningstolerancen, samtidig med at iltomkostningerne ved træning reduceres.

Blodtryk BRJ-tilskud har vist sig at have en øjeblikkelig effekt på at reducere blodtrykket, med de mest betydelige fald registreret inden for cirka 2,5-3 timer efter tilskudsforbrug [1, 2]. Systolisk, diastolisk og middelarterielt blodtryk viste fald på henholdsvis 10,4±3 mmHg, 8,1±2,1 mmHg og 8,0±2,1 mmHg hos raske frivillige [2]. Under træning hos raske personer forblev det systoliske blodtryk lavere under forskellige træningsintensiteter [1]. Blodtrykket blev også reduceret ved hjertesvigt hos patienter med bevaret ejektionsfraktion. Efter en akut dosis af BRJ faldt det systoliske blodtryk i hvile signifikant sammenlignet med placebotilstande (BRJ 127 ± 14 mmHg; placebo134 ± 14 mmHg) [3]. En lille reduktion i systolisk blodtryk under træning kan være gavnlig for PAD-patienter. Hypertension eller forhøjet blodtryk er en væsentlig risikofaktor for udvikling af PAD [4]. Faldende overordnet blodtryk og let faldende systolisk blodtryk som reaktion på let aktivitet vil resultere i et fald i unødvendig stress påført det kardiovaskulære system i hvile og under træning.

I et studie, der involverede PAD-patienter, hvor 7 af de 8 deltagere blev klassificeret som enten hypertensive eller præhypertensive, forårsagede BRJ-forbrug en signifikant reduktion i det diastoliske blodtryk under hvile, som blev opretholdt under træningstest [5]. Undersøgelsen konkluderer, at deres data tyder på, at BRJ-tilskud reducerer blodtrykket hos PAD-patienter, og denne effekt opretholdes under hele træningen [5].

Ilttilførsel og muskelvævsiltning Iltbehovet fra arbejdende muskler stiger, efterhånden som aktivitetsniveauet øger effektiviteten af ​​ilttilførselen, og iltudnyttelsen er afgørende for muskelfunktionen, samt en nødvendig stigning i blodgennemstrømningen. Dette er især vigtigt hos PAD-patienter; øget iltning til områder med skeletmuskeliskæmi kan øge den fysiske funktion. Ved at bruge nær-infrarød spektroskopi kan muskelvævets iltning undersøges. Under cykling hos raske mænd, der supplerede med BRJ, var de højre vastus lateralis muskel oxyhæmoglobinkoncentrationer større end placebotilstanden [6]. Mens de cyklede med moderat intensitet, havde de mandlige cyklister en 13 % reduktion i deoxyhæmoglobinkoncentrationsamplitude efter tilskud, hvilket indikerede en reduktion i fraktioneret iltekstraktion i højre vastus lateralis muskel [6]. Disse resultater tyder på, at BRJ-tilskud kan fremme en bedre balance mellem lokaliseret ilttilførsel og udnyttelse som et indeks for muskelfraktioneret iltudvinding [6]. Samlet set har BRJ-tilskud vist sig at øge iltningen af ​​arbejdende muskelvæv under træning.

Hos PAD-patienter blev iltningen af ​​gastrocnemius med de værste PAD-symptomer overvåget under en gang-kardiopulmonal træningstest. Forsøgspersoner viste en 48% reduktion i deoxyhæmoglobinkoncentrationsamplitude efter BRJ-tilskud, hvilket indikerede, at fraktioneret oxygenekstraktion var reduceret [5]. Under træningsprotokollen blev deoxyhæmoglobin-amplitudemålinger for BRJ-tilskudsgruppen ved 100 og 200 sekunder efter træning reduceret med henholdsvis 44 % og 53 % [5]. Dette svar indebærer, at BRJ-tilskud hos PAD-patienter forbedrer balancen mellem lokal ilttilførsel og udnyttelse som et indeks for muskelfraktionel iltningsekstraktion af den arbejdende muskel. Øget iltning til områder med skeletmuskeliskæmi hos PAD-patienter kan øge den fysiske funktion, men for at dette skal være så effektivt som muligt, skal en dosis-respons sammenhæng bestemmes.

Blodgennemstrømning og termoregulerende respons Øget aktivitet og iltbehov af arbejdende skeletmuskulatur nødvendiggør stigninger i blodgennemstrømningen. Hos PAD-patienter bliver det vanskeligt at øge blodgennemstrømningen til arbejdende muskler på grund af aterosklerotiske okklusioner i arterierne i underekstremiteterne. Forskning i raske populationer viste signifikante stigninger i underarmens blodgennemstrømning under håndgrebsøvelser under hypoxiske tilstande efter en akut dosis af BRJ sammenlignet med placebo (BRJ 373 ± 38 ml/min; placebo 343 ± 32 ml/min).

Nitrogenoxid signalerer, at glat muskulatur i blodkarrene (endotel) slapper af, hvilket igen øger blodgennemstrømningen til det lokaliserede område med vasodilatation. Hos raske populationer øger kosttilskud af nitrat vasodilatation nær overfladen af ​​huden [7]. Denne stigning i vasodilatorisk kapacitet og blodgennemstrømning ville skabe en stærkere temperaturgradient på hudniveau, hvilket ville lette en mere effektiv varmeudveksling, da blodet afkøles på hudniveau (svedfordampende, ledende og konvektiv afkøling), hvilket forårsager nedsat belastning af kroppen.

Hos PAD-patienter viste nitrit-relateret nitrogenoxid-signalering at øge den perifere blodgennemstrømning til hypoxisk væv, hvilket understøttes af et fald i gastrocnemius deoxygenering og et fald i blodtrykket [5]. Under brachial arterie flow-medieret dilatation ændrede topdilatationen sig dog ikke signifikant (BRJ 42,6 ± 10,6 sekunder; placebo 41,0 ± 10,39 sekunder), hvilket antydede, at endotelproduktionen af ​​nitrogenoxid ikke ændrede sig [5]. Det uændrede vasodilatatoriske respons skyldes sandsynligvis, at undersøgelsen ikke undersøgte et BRJ dosis-respons forhold og dets virkninger på vasodilatation.

Træningstolerance og iltomkostninger BRJ-tilskud har vist sig at reducere iltomkostningerne under lavintensiv og moderat intensitetstræning. I trænede populationer, der supplerer med BRJ, er signifikante fald i iltomkostninger under de begyndende stadier af træning blevet påvist [8, 9]. Iltomkostninger under gang viste sig at falde med cirka 12 % efter BRJ-tilskud [8]. BRJ-tilskud viste et 20% fald i iltomkostninger under moderat intensitet cykling hos rekreativt trænede mænd [10]. Denne reduktion i iltomkostninger indebærer en stigning i træningseffektiviteten ved let til moderat træning, hvilket igen øger træningstolerancen. Ved højintensiv træning steg tiden til træningssvigt med 15 % efter BRJ-tilskud, hvilket også tyder på en stigning i træningstolerance [8].

BRJ-tilskud i kliniske populationer har også vist sig at forbedre træningstolerancen. Ved hjertesvigt med patienter med bevaret ejektionsfraktion forbedredes submaksimal udholdenhedstræning med 24 % efter BRJ-tilskud sammenlignet med placebotilstande (BRJ 449 ± 180 sekunder; placebo 363 ± 125 sekunder) [3]. Hos patienter med KOL steg gåafstanden med 11 %, og tiden til træningstræthed steg med 6 % [11]. Hos PAD-patienter viste BRJ-tilskud en stigning på 18 % (32 sekunder) til debut af claudicatio-smerte og en 17 % (65 sekunder) forøgelse af den maksimale gangtid sammenlignet med placebotilstande [5]. Disse resultater hos PAD-patienter viser en væsentlig akut respons på BRJ-tilskud (~2 timers forbrug) under træningstest.

I forskellige populationer har BRJ-tilskud vist sig at sænke blodtrykket, forbedre blodgennemstrømningen, øge muskelvævets iltning, sikkert opretholde kernetemperaturen og øge træningstolerancen. Virkningerne af BRJ specifikt hos PAD-patienter viste fald i blodtryk, stigninger i tid til claudicatio debut og træningstolerance, men viste ikke en signifikant effekt på endotelfunktionen. Det er nødvendigt at undersøge et dosis-respons-forhold for at bestemme responserne på BRJ-tilskud (endotelfunktion, benfunktion og blodkars iltbærende kapacitet) hos PAD-patienter. I denne undersøgelse er en højere dosis nitrat (280 ml, 16,8 mmol nitrater) vil blive undersøgt [12]. BRJ-tilskud har vist reduktioner i blodtryk, øget muskelvævsiltning, blodgennemstrømning og termoregulatorisk respons. Disse mekanismer bidrager alle til at forbedre den generelle kardiovaskulære funktion. Hvis disse resultater observeres under denne undersøgelse, kan PAD-patienter opleve mindre claudicatio-smerter samt bedre tolerance over for daglige fysiske aktiviteter og træning.