Zastosowanie azotanów w sporcie

Azotany w diecie sportowca

Odpowiednie treningi, dieta, ale także regeneracja to podstawy w całej tej układance. Jednakże dodatkowo sportowcy poszukują wsparcia w odpowiednio przemyślanej suplementacji. Niestety często bywa tak, iż kierując się reklamami, sięgają po produkty, które w literaturze naukowej nie znajdują opinii potwierdzających ich działanie i mają niepewny skład, co w konsekwencji naraża na występowanie prawdopodobieństwa zanieczyszczeniem substancjami zakazanymi, a te z kolei mogą doprowadzić do dyskwalifikacji i nałożenia „bana” na zawodnika [1]. 

Jednakże, czy istnieją związki naturalnie występujące w pożywieniu, które mogą wspomóc wydolność organizmu i poprawić uzyskiwane wyniki? Owszem, na przykład azotany zwarte w pożywieniu, co potwierdza AIS, czyli Australijski Instytut Sportu* [2].

*Organizacja zajmująca się między innymi tworzeniem zestawień suplementów, wskazując na takie, które mają udowodnione działanie i po które warto sięgać [2].

Tlenek azotu – krótka charakterystyka 

Aby móc opisać ergogeniczne działanie azotanów, należy wpierw opisać związek, jakim jest tlenek azotu. NO jest odpowiedzialne w organizmie ludzkim m.in. za: regulację napięcia naczyń krwionośnych, co w efekcie przekłada się na regulację ciśnienia tętniczego krwi, hamowanie zlepiania się płytek krwi czy też leukocytów. Co więcej, związek ten działa również jako neurotransmiter, a także neuromodulator. W tkance mięśniowej pełni funkcję regulatora przepływu krwi oraz jest odpowiedzialny za zachowanie homeostazy glukozy oraz wapnia. NO wpływa również na siłę skurczu mięśni, a także sprawny przebieg oddychania komórkowego zachodzącego w mitochondriach, czyli piecach energetycznych ustroju ludzkiego [3–4].

Trochę fizjologii – mechanizmy działania

Jeszcze niedawno istniało przekonanie, że bioaktywny tlenek azotu można otrzymać wyłącznie w wyniku utleniania aminokwasu L-argininy w reakcji aktywowanej przez syntazę tlenku azotu (NOS – nitric oxide synthase), co w efekcie prowadzi do endokrynnego produkowania azotynów (NO2-) oraz azotanów (NO3-). Jednakże aktualnie wiadomo, że azotany oraz azotyny mogą być z powrotem redukowane do tlenku azotu na drodze szlaku „azotany-azotyny-tlenek azotu” [5]. Co więcej, sugeruje się, że szlak ten może być uzupełnieniem innego połączenia, tj. „L-argninina-NOS-NO”, co tym samym umożliwia produkcję tlenku azotu w warunkach niskiej dostępności tlenu [6], gdyż w stanie niedokrwienia/hipoksji czy wymienionej niskiej dostępności tlenu aktywność syntazy tlenku azotu (NOS) potrafi być zmniejszona [7]. Jednak światełkiem w tunelu jest fakt, iż szlak ten możemy aktywować poprzez dostarczenie azotanów z zewnątrz poprzez żywność, która zawiera > 4 mmol (> 250 mg) azotanów w 100 g produktu [7].

Dlaczego azotany?

Skoro wiemy, że wpływ na organizm ma tlenek azotu, po co w takim razie spożywać azotany?

Jak opisano powyżej, tlenek azotu może powstać z azotanów. Kiedy dostarczamy wraz z dietą produkty bogate w wymienione azotany, to w pierwszym etapie już około 25% związku jest wychwytywane przez ślinianki w jamie ustnej, a następnie gromadzone w ślinie [8], gdzie pod wpływem działania beztlenowych bakterii komensalnych azotany zostają zredukowane do azotynów (NO2-) [8]. Dlatego po spożyciu egzogennych azotanów (ok. 2 godziny) należy unikać mycia zębów, płukania jamy ustnej płynami przeznaczonymi do ich higieny czy też żucia gumy, aby nie redukować ilości bakterii [9]. Dodatkowo azotany (NO3-) przyswajane są także w układzie pokarmowym, tj. w żołądku i jelicie cienkim, gdzie ulegają redukcji do tlenku azotu we krwi oraz tkankach za pomocą enzymów katalizujących proces ich redukcji [10].

Co możemy uzyskać dzięki azotanom –badania naukowe

Badania wskazują na korelację pomiędzy wysokim udziałem azotanów w diecie a wydolnością sportowców [11]. Dysponujemy także dość pokaźną literaturą potwierdzającą pozytywny wpływ egzogennego dostarczania azotanów do organizmu. Przyjrzymy się badaniu z 2007 r., w którym Larsen i współpracownicy udowodnili, że suplementacja azotanem sodu w dawce (0,1 mmol/kg masy ciała/dzień) przyczyniła się do obniżenia spoczynkowego ciśnienia krwi oraz kosztu tlenowego wynikającego z jazdy na rowerze z submaksymalną intensywnością. Dodatkowo zauważono spadek ekspresji translokacji nukleotydów adeninowych (ANT) będących proteiną zaangażowaną w mitochondrialne przewodnictwo protonów. W efekcie powoduje to zmniejszenie zjawiska wyciekania protonów i poprawę efektywności fosforylacji oksydacyjnej, a także spadek ilości zużytego tlenu do produkcji adenozyno-5-trifosforanu, czyli ATP [12]. Kolejnym ciekawym opracowaniem okazuje się badanie wykonywane przez Bailay’a i wsp., gdzie ochotnikom podawano 500 ml soku z buraka na dzień, co było równoważne z ok. 5,6 mmol azotanów. Badani spożywali sok przez sześć dni. Na koniec badania (ostatnie 72 godziny) mężczyźni wykonywali test do wyczerpania tzw. TTE (time to exhaustion). Co się okazało? Grupa spożywająca azotany w postaci soku wykonywała test średnio o 25% dłużej. Dodatkowo badanie wykazało, iż grupa badawcza charakteryzowała się mniejszym zapotrzebowaniem mięśni na ATP, aby móc wygenerować taką samą siłę mięśni, co grupa placebo [13]. Kolejne badania charakteryzujące się prawidłową metodologią wykazały, iż najwięcej benefitów uzyskają osoby uprawiające dyscypliny ciągłe typu biegi w przedziale od 5 do 30 minut oraz osoby uprawiające dyscypliny drużynowe, które zawierają elementy wysokiej intensywności przeplatane z elementami obniżonej intensywności. Są to na przykład koszykówka/piłka nożna/siatkówka. Udowodnił to między innymi zespół Thompsona w 2016 r., kiedy badani spożywający ekstrakt soku z buraka (6,4 mmol NO3- w 70 ml) poprawili swój czas w sprintach nawet do 2,3% w porównaniu z grupą kontrolną [14]. Kolejnym interesującym badaniem jest to przeprowadzone przez Vanhatalo i wsp. w 2010 r., w którym podzielono ochotników na dwie grupy – badawczą i placebo. Grupa badawcza spożywała 5,2 mmol azotanów na dzień. Sprawdzianem działania azotanów na wydolność był test przyrostowy na ergometrze rowerowym, który został wykonany 2,5 godziny po spożyciu soku lub napoju placebo oraz po 5 i 15 dniu badania. Okazało się, iż koszt tlenowy z racji wysiłku o umiarkowanej intensywności został zmniejszony aż o około 4% na 2,5 godziny po przyjęciu egzogennych azotanów. Takie same wyniki otrzymano po 5 i 15 dniu testu [15].

Co z treningiem oporowym? Okazuje się, że azotany nie są tutaj bez znaczenia, co potwierdza badanie wykonane przez Falangana i wsp. [16], gdzie pomimo podobnych wzrostów w tętnie, ilości mleczanu oraz wzrostu użycia tlenu wykazano zmniejszenie zmęczenia mięśni z racji wykonywanej aktywności oraz efektywniejszą reakcję nerwowo-mięśnio...