Kakao Flavanol Spożycie i ćwiczenia w niedotlenieniu

Nierzadko wydarzenia sportowe odbywają się lub kończą na dużych wysokościach, gdzie fizyczne i poznawcze (np. podejmowanie decyzji, kontrola motoryczna) wydajność w niedotlenieniu determinuje wynik wyników sportowych. Wraz ze wzrostem popularności suplementów diety wśród osób wysportowanych i nietrenujących, badania coraz bardziej koncentrują się na składnikach diety, które mogą poprawić funkcje poznawcze i sprawność fizyczną.

Flawonoidy, podgrupa polifenoli, są klasą naturalnych związków występujących w diecie człowieka i obejmują podkategorie flawanoli, flawonoli, izoflawonów, flawonów i antocyjanidyn. Spożycie flawanoli, znajdujących się w winogronach, herbacie, czerwonym winie, jabłkach, a zwłaszcza w kakao, powoduje rozszerzenie naczyń za pośrednictwem tlenku azotu (NO) i może poprawić obwodowy i mózgowy przepływ krwi (CBF).

W przypadku flawanolu kakaowego (CF) istnieją dowody na to, że zarówno długotrwałe, jak i ostre przyjmowanie może poprawić funkcje poznawcze, przy czym ilość i biodostępność spożywanego CF ma duży wpływ na jego korzystne działanie, a wyższe dawki wywołują większy wpływ na funkcje poznawcze. U zdrowych młodych osób wykazano zwiększoną CBF po ostrym i przewlekłym (3 miesiące) spożyciu CF. Co więcej, wydajność poznawcza i nastrój podczas długotrwałych wysiłków umysłowych ulegają poprawie po ostrym spożyciu CF u zdrowych osób, a spożycie CF może zwiększyć utlenowanie przedczołowe podczas zadań poznawczych u dobrze wytrenowanych sportowców. Co więcej, spożycie CF nie tylko wiąże się z poprawą przepływu krwi, ale może również poprawić wydajność ćwiczeń po 2 tygodniach spożywania ciemnej czekolady. Ponadto wiadomo, że CF ma właściwości przeciwutleniające, a 2-tygodniowe przyjmowanie CF jest związane ze zmniejszonymi markerami stresu oksydacyjnego po wysiłku.

W warunkach niedotlenienia ciśnienie tętnicze tlenu (PaO2) i nasycenie krwi tętniczej O2 (SaO2) są obniżone, co upośledza dostarczanie tlenu do tkanek. Ponieważ funkcja mózgu i jego integralność zależą od ciągłego dostarczania tlenu, desaturacja mózgu może skutkować upośledzeniem funkcji poznawczych w niedotlenieniu. Nasilenie upośledzenia jest związane z zasięgiem dużej wysokości, przy czym na wysokości 3000 m (=14,3% tlenu (O2); = 71% tlenu dostępnego na poziomie morza) widoczne są upośledzenia psychomotoryczne. Natlenienie mózgu, które można zmierzyć za pomocą spektroskopii w bliskiej podczerwieni, jest obniżone w niedotlenieniu.

Pozostaje niejasne, czy spożycie CF może wpływać na utlenowanie i perfuzję mózgu w warunkach niedotlenienia i czy spożycie CF może (częściowo) przeciwdziałać zaburzeniom funkcji poznawczych wywołanym niedotlenieniem. Dlatego pierwszym celem tego badania było zbadanie, czy funkcje poznawcze i utlenowanie przedczołowe podczas wymagających zadań umysłowych zostaną zaburzone przez warunki niedotlenienia (wysokość 3000 m; 14,3% O2) i czy te upośledzenia mogą być częściowo przywrócone przez podprzewlekłe spożycie CF (7 dni, 900 mg/dzień).

Niedotlenienie upośledza również sprawność fizyczną. Wywołane niedotlenieniem zmniejszenie natlenienia mózgu może sprzyjać zmęczeniu ośrodkowemu, tj. niezdolności ośrodkowego układu nerwowego do odpowiedniego pobudzenia neuronów ruchowych, a tym samym upośledzenia wydajności ćwiczeń w warunkach niedotlenienia. Ponieważ niedotlenienie upośledza również dostarczanie tlenu do tkanki mięśniowej, zmniejszony dopływ tlenu i upośledzona produkcja energii oksydacyjnej w ćwiczącym mięśniu jest drugim czynnikiem negatywnie wpływającym na wydajność ćwiczeń.

Poza wyżej wymienionym wpływem wysokości na dostarczanie O2, niedotlenienie powoduje również zwiększony stres oksydacyjny. Stres oksydacyjny odnosi się do braku równowagi między poziomami prooksydantów i przeciwutleniaczy na korzyść prooksydantów w komórkach i tkankach i może wynikać ze zmniejszonych poziomów przeciwutleniaczy lub zwiększonej produkcji reaktywnych form tlenu. Te ostatnie mogą być wywołane zarówno wyczerpującymi ćwiczeniami, jak i dużą wysokością. Ponieważ CF może przeciwdziałać stresowi oksydacyjnemu, naszym celem jest również zbadanie, w jaki sposób spożycie CF przez ćwiczenia w niedotlenieniu może wpływać na markery stresu oksydacyjnego. Dlatego drugim celem tego badania było zbadanie możliwego korzystnego wpływu spożycia CF na zmiany reaktywności naczyń mózgowych i mięśni oraz stresu oksydacyjnego podczas ćwiczeń w niedotlenieniu i jego wpływu na wydajność ćwiczeń.