Diétás nitrát-kiegészítés és hőszabályozás

Háttér és indoklás Az étrendi nitrát-kiegészítéssel, nevezetesen a céklalével kapcsolatos kutatások túlnyomó többségét főként egészséges populációk mintáin végezték. Néhány klinikai populációt tanulmányoztak, beleértve a szívelégtelenséget megőrzött ejekciós frakcióval, a krónikus obstruktív tüdőbetegséget (COPD) és a perifériás artériás betegséget (PAD). Különböző populációkban kimutatták, hogy a céklalé (BRJ) csökkenti az általános vérnyomást, növeli a véráramlást, növeli az izomszövetek oxigénellátását, javítja a test belső hőmérsékletének szabályozását és növeli a testmozgás toleranciáját, miközben csökkenti az edzés oxigénköltségét.

Vérnyomás A BRJ-kiegészítésről kimutatták, hogy azonnali vérnyomáscsökkentő hatást fejt ki, a legjelentősebb csökkenést körülbelül 2,5-3 órán belül észlelték a táplálékkiegészítő fogyasztását követően [1, 2]. A szisztolés, diasztolés és átlagos artériás vérnyomás 10,4±3 Hgmm-rel, 8,1±2,1 Hgmm-rel, illetve 8,0±2,1 Hgmm-rel csökkent egészséges önkéntesekben [2]. Egészséges egyének edzése során a szisztolés vérnyomás alacsonyabb maradt a különböző intenzitású edzések során [1]. Szívelégtelenségben is csökkent a vérnyomás a megmaradt ejekciós frakciójú betegeknél. A BRJ akut dózisa után a nyugalmi szisztolés vérnyomás szignifikánsan csökkent a placebóhoz képest (BRJ 127 ± 14 Hgmm; placebo 134 ± 14 Hgmm) [3]. A szisztolés vérnyomás enyhe csökkenése edzés közben előnyös lehet a PAD betegek számára. A hipertónia vagy a magas vérnyomás a PAD kialakulásának egyik fő kockázati tényezője [4]. Az általános vérnyomás csökkenése és a szisztolés vérnyomás enyhe csökkenése enyhe aktivitásra válaszul a szív- és érrendszerre nehezedő szükségtelen stressz csökkenését eredményezné nyugalomban és edzés közben.

Egy PAD-betegek bevonásával végzett vizsgálatban, ahol a 8 résztvevő közül 7-et hipertóniásnak vagy prehipertóniásnak minősítettek, a BRJ fogyasztása szignifikánsan csökkentette a diasztolés vérnyomást a pihenés alatt, amelyet a terheléses tesztek során is fenntartottak [5]. A tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy adataik arra utalnak, hogy a BRJ-kiegészítés csökkenti a vérnyomást a PAD-betegeknél, és ez a hatás az edzés során végig megmarad [5].

Oxigénszállítás és izomszövet oxigenizáció A dolgozó izom oxigénigénye növekszik, ahogy az aktivitási szint növeli az oxigénszállítás hatékonyságát, és az oxigénfelhasználás döntő fontosságú az izomműködéshez, valamint a véráramlás szükséges fokozásához. Ez különösen fontos PAD-betegeknél; a vázizom-ischaemiás területek oxigénellátásának növelése növelheti a fizikai funkciót. Közeli infravörös spektroszkópia alkalmazásával az izomszövetek oxigénellátása vizsgálható. A BRJ-t kiegészítő egészséges férfiak kerékpározása során a jobb vastus lateralis izom oxihemoglobinkoncentrációja magasabb volt, mint a placebo-állapotban [6]. Mérsékelt intenzitású kerékpározás közben a férfi kerékpárosoknál 13%-kal csökkent a dezoxihemoglobin koncentráció amplitúdója a kiegészítést követően, ami a frakcionált oxigénkivonás csökkenését jelezte a jobb vastus lateralis izomban [6]. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a BRJ-kiegészítés elősegítheti a jobb egyensúlyt a lokalizált oxigénszállítás és a felhasználás között, mint az izomfrakcionált oxigénkivonás indexe [6]. Összességében kimutatták, hogy a BRJ-kiegészítés növeli a működő izomszövetek oxigénellátását edzés közben.

PAD-betegeknél a legrosszabb PAD-tünetekkel járó gastrocnemius oxigénellátását egy sétáló kardiopulmonális terhelési teszt során ellenőrizték. Az alanyok 48%-kal csökkentették a dezoxihemoglobin koncentráció amplitúdóját a BRJ kiegészítést követően, ami azt jelzi, hogy a frakcionált oxigénkivonás csökkent [5]. Az edzési protokoll során a BRJ-kiegészítő csoport dezoxihemoglobin amplitúdója 100 és 200 másodperces edzés után 44%-kal, illetve 53%-kal csökkent [5]. Ez a válasz arra utal, hogy a BRJ-kiegészítés a PAD-betegeknél javítja az egyensúlyt a helyi oxigénszállítás és -felhasználás között, mint az izom frakcionált oxigénkivonásának indexe a dolgozó izomban. A vázizom-ischaemiás területek oxigénellátásának növelése PAD-ban szenvedő betegeknél növelheti a fizikai funkciót, de ahhoz, hogy ez a lehető leghatékonyabb legyen, dózis-válasz összefüggést kell meghatározni.

Véráramlás és hőszabályozási válasz A működő vázizomzat aktivitásának és oxigénigényének növekedése szükségessé teszi a véráramlás fokozását. PAD-betegeknél az alsó végtagi artériákban kialakuló ateroszklerotikus elzáródások miatt megnehezítik a dolgozó izmok véráramlásának növelését. Egészséges populációkon végzett kutatások szignifikánsan megnövelték az alkar véráramlását a kézfogás során végzett hipoxiás körülmények között a BRJ akut adagolását követően a placebóhoz képest (BRJ 373 ± 38 ml/perc; placebo 343 ± 32 ml/perc).

A nitrogén-monoxid jelzi az erekben (endotélium) belüli simaizomzatnak, hogy ellazuljanak, ami viszont növeli a véráramlást az értágulat lokalizált területére. Egészséges populációkban az étrendi nitrát-kiegészítés növeli az értágulatot a bőr felszínén [7]. Ez az értágító kapacitás és a véráramlás növekedése erősebb hőmérsékleti gradienst hozna létre a bőr szintjén, ami elősegítené a hatékonyabb hőcserét, mivel a vér a bőr szintjén lehűl (izzadt párologtató, konvekciós és konvektív hűtés), ami csökkent a test terhelése.

PAD-ban szenvedő betegeknél a nitrittel kapcsolatos nitrogén-monoxid jelátvitel fokozza a hipoxiás szövetek perifériás véráramlását, amit a gastrocnemius deoxigenáció csökkenése és a vérnyomás csökkenése támaszt alá [5]. A brachialis artéria áramlás által közvetített dilatáció során azonban a csúcstágulás nem változott szignifikánsan (BRJ 42,6 ± 10,6 másodperc; placebo 41,0 ± 10,39 másodperc), ami arra utal, hogy a nitrogén-monoxid endoteliális termelése nem változott [5]. A változatlan értágító válasz valószínűleg annak köszönhető, hogy a vizsgálat nem vizsgálta a BRJ dózis-válasz összefüggést és annak értágulatra gyakorolt ​​hatását.

Edzéstűrés és oxigénköltség A BRJ-kiegészítésről kimutatták, hogy csökkenti az oxigénköltséget alacsony intenzitású és közepes intenzitású edzések során. A BRJ-vel kiegészített, edzett populációkban az oxigénköltség jelentős csökkenését észlelték az edzés kezdeti szakaszában [8, 9]. A gyaloglás során fellépő oxigénköltség körülbelül 12%-kal csökkent a BRJ-kiegészítést követően [8]. A BRJ-kiegészítés 20%-kal csökkentette az oxigénköltséget a közepes intenzitású kerékpározás során rekreációsan edzett férfiaknál [10]. Ez az oxigénköltség csökkenése az edzés hatékonyságának növekedését jelenti enyhe-közepes szintű gyakorlatok esetén, ami viszont növeli az edzéstűrő képességet. A nagy intenzitású gyakorlatok során a BRJ-kiegészítést követően 15%-kal nőtt az edzésig eltelt idő és a sikertelenség, ami szintén a gyakorlati tolerancia növekedésére utal [8].

A BRJ-kiegészítés a klinikai populációkban szintén javítja a gyakorlati toleranciát. Megőrzött ejekciós frakciójú szívelégtelenségben szenvedő betegeknél a szubmaximális állóképességi gyakorlat 24%-kal javult a BRJ-kiegészítést követően a placebóhoz képest (BRJ 449 ± 180 másodperc; placebo 363 ± 125 másodperc) [3]. A COPD-ben szenvedő betegeknél a sétatávolság 11%-kal, a gyakorlásig eltöltött idő pedig 6%-kal nőtt [11]. PAD-betegeknél a BRJ-kiegészítés 18%-kal (32 másodperccel) növelte a kezdődő claudicatio fájdalmat, és 17%-kal (65 másodperccel) növelte a csúcsséta idejét a placebóhoz képest [5]. Ezek az eredmények a PAD-betegeknél jelentős akut választ mutatnak a BRJ-kiegészítésre (~2 óra fogyasztás) a terheléses tesztek során.

Különböző populációkban a BRJ-kiegészítésről kimutatták, hogy csökkenti a vérnyomást, javítja a véráramlást, növeli az izomszövetek oxigénellátását, biztonságosan fenntartja a maghőmérsékletet és növeli az edzéstűrő képességet. A BRJ hatása specifikusan PAD-betegeknél csökkent vérnyomást, megnövekedett a claudicatio kialakulásához szükséges időt és a testmozgás toleranciáját, de nem mutatott szignifikáns hatást az endothel funkcióra. A dózis-válasz összefüggés vizsgálata szükséges a BRJ-kiegészítésre adott válaszok meghatározásához (endothel funkció, lábfunkció és vérerek oxigénszállító képessége) PAD-ban szenvedő betegeknél. Ebben a vizsgálatban nagyobb dózisú nitrát (280 ml, 16,8 mmol nitrát) megvizsgáljuk [12]. A BRJ-kiegészítés csökkentette a vérnyomást, az izomszövetek oxigénellátását, a véráramlást és a hőszabályozási reakciókat. Ezek a mechanizmusok mind hozzájárulnak a szív- és érrendszer általános működésének javításához. Ha ezeket az eredményeket megfigyelik a vizsgálat során, a PAD-betegek kevésbé érezhetik a claudicatio fájdalmat, valamint jobban tolerálhatják a napi fizikai tevékenységeket és a testmozgást.