كيفية زيادة أكسيد النيتريك في الجسم. أكسيد النيتريك هو مفتاح صحة القلب والأوعية الدموية والدماغ

دكتوراه في العلوم البيولوجية ي. بيترينكو.

لطالما اعتبر الغاز عديم اللون - أكسيد النيتروجين - ضارًا لجسم الإنسان. ويعمل المهندسون على تطوير محركات احتراق داخلي أكثر تقدمًا تعمل على تلويث الجو بدرجة أقل بأكسيد النيتروجين، كما يقومون بتصميم أنظمة لإعادة توليد أكسيد النيتروجين إلى مواد أخرى. لكن في نهاية القرن الماضي، اكتشف العلماء بشكل غير متوقع أن أكسيد النيتريك موجود في أي كائن حي بتركيزات كبيرة إلى حد ما. وهو ليس موجودا فحسب، بل يتحكم في أهم العمليات الفسيولوجية.

البروفيسور أناتولي فيدوروفيتش فانين، الذي اكتشف لأول مرة جذور أكسيد النيتريك في الخلايا الحية، يتحدث مع الحائز على جائزة نوبل روبرت فورشجوت، الذي وصف الظاهرة الناجمة عن عمل أكسيد النيتريك لأول مرة. موسكو، 1989.

الصيغة الإلكترونية لأكسيد النيتريك (NO).

العلم والحياة // الرسوم التوضيحية

مخطط التأثيرات الفسيولوجية لأكسيد النيتريك على نغمة الأوعية الدموية.

يعد أكسيد النيتريك (الاسم الكيميائي - أكسيد النيتريك) "نجمًا مرشدًا" جديدًا في الطب، مما يشير إلى اتجاه البحث عن أدوية ضد العديد من الأمراض. وهذا هو بالضبط ما يعتقده معظم الباحثين الآن.

أدى النمو الشبيه بالانهيار الجليدي في عدد المنشورات حول دور أكسيد النيتريك في الأجسام البيولوجية إلى قيام الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم والمجلة العلمية الموثوقة Science بتسمية أكسيد النيتريك بجزيء العام في عام 1992.

ما الذي يملي هذا الاهتمام العلمي المتزايد باستمرار بأكسيد النيتريك؟

اتضح أن أكسيد النيتريك يتحكم في كل من العمليات داخل الخلايا وبين الخلايا في الخلية الحية. العديد من الأمراض - ارتفاع ضغط الدم، نقص تروية عضلة القلب، تجلط الدم، السرطان - ناجمة عن انتهاك العمليات الفسيولوجية التي ينظمها أكسيد النيتريك. ولهذا السبب فإن أكسيد النيتريك يحظى باهتمام كبير من قبل علماء الأحياء والأطباء من مختلف التخصصات.

يهتم علماء الفسيولوجيا العصبية وعلماء الكيمياء العصبية بأكسيد النيتريك نظرًا لأنه يتحكم في أهم العمليات التي تحدث في الجهاز العصبي. يرجع النشاط العصبي العالي للشخص إلى حد كبير إلى مرور نبضة من خلية عصبية (خلية عصبية) إلى أخرى - ما يسمى بالنقل المتشابك. إذا حاولنا وصف هذه العملية باختصار، فيمكننا القول أنه عندما يمر نبض عصبي من نهاية خلية عصبية واحدة، يتم "إطلاق" جزيء مادة الإشارة - الناقل العصبي (على سبيل المثال، الأسيتيل كولين، الغلوتامات)، والذي يتم "التقاطه" بواسطة بروتين خاص (مستقبل) موجود على غشاء النهاية العصبية لخلية عصبية أخرى. ثم تضمن سلسلة معقدة من التفاعلات الكيميائية الحيوية والكهروكيميائية مرور النبض العصبي عبر هذه الخلية العصبية. وعندما تصل الإشارة إلى النهاية العصبية، يتم تحرير جزيء ناقل عصبي منها مرة أخرى، وهكذا. اتضح أن أكسيد النيتريك ينشط عملية إطلاق الناقلات العصبية من النهايات العصبية أثناء النقل التشابكي. علاوة على ذلك، يمكن لجزيء أكسيد النيتريك نفسه أن يلعب دور الناقل العصبي، أي نقل الإشارة مباشرة من خلية عصبية إلى أخرى. ليس من المستغرب أن يكون أكسيد النيتريك موجودًا في جميع أجزاء الدماغ البشري: منطقة ما تحت المهاد، والدماغ المتوسط، والقشرة، والحصين، والنخاع المستطيل، وما إلى ذلك.

وهكذا، في النشاط العقلي، يعد أكسيد النيتريك مشاركًا مباشرًا ومنظمًا غير مباشر. أما الوجود الجسدي، فدوره هنا لا يقل عن ذلك.

يهتم أطباء القلب والمتخصصون الذين يدرسون الدورة الدموية بأكسيد النيتريك لأنه ينظم استرخاء العضلات الملساء الوعائية وتخليق ما يسمى بـ "بروتينات الصدمة الحرارية" التي "تحمي" الأوعية الدموية أثناء أمراض القلب التاجية.

يهتم علماء أمراض الدم بأكسيد النيتريك لأنه يمنع تراكم الصفائح الدموية (الالتصاق ببعضها البعض)، ويؤثر على نقل الأكسجين بواسطة خلايا الدم الحمراء، وكذلك التفاعلات التي تنطوي على جزيئات نشطة كيميائيًا (الجذور الحرة) في الدم.

يهتم علماء المناعة بأكسيد النيتريك لأن تنشيط الخلايا المشاركة في الاستجابة المناعية - البلاعم والعدلات - يصاحبه إطلاق هذه الخلايا لأكسيد النيتريك.

يُظهر أطباء الأورام اهتمامًا متزايدًا بأكسيد النيتريك بسبب الاشتباه في تورطه في تطور الأورام الخبيثة.

يهتم علماء الفسيولوجيا الذين يتعاملون مع تنظيم استقلاب الماء والملح في الجسم وأطباء الكلى بأكسيد النيتريك لأنه ينظم تدفق الدم الكلوي واستقلاب الملح في الأنابيب الكلوية.

حتى الحياة الحميمة بدون أكسيد النيتريك مستحيلة - حيث أن إطلاقه يعزز الانتصاب.

ولكن هذا ليس كل شيء. في السنوات الأخيرة، تزايد تدفق المعلومات حول تأثير أكسيد النيتريك على عمل الجينوم بشكل كبير.

إن مصير الإنسان يتحدد بسلوكه وشخصيته التي بدورها تتأثر بحالة روحه وجسده. وهذا يعني أن مصير الإنسان يرتبط إلى حد ما بأكسيد النيتريك.

ما هو جزيء أكسيد النيتريك؟

من المعروف أنه عندما يوجد في العائلة الإلكترونية للجزيء إلكترون بدون زوج، أي أنه لا يوجد شريك له، فإن العائلة بأكملها تشعر بالقلق وتظهر عدوانية متزايدة تجاه المركبات الأخرى، وتحاول العثور على شخص ما وأخذه. إلكترون آخر مفقود. تسمى المركبات التي تحتوي على إلكترون غير متزاوج الجذور. عادة ما تكون الجذور غير مستقرة وتظهر في المراحل المتوسطة من التفاعلات الكيميائية.

ينتمي أكسيد النيتريك، بسبب وجود إلكترون غير مزدوج في بنيته الإلكترونية، إلى فئة الجذور، وبالتالي، مثل جميع الجذور، يسعى جاهداً إلى "العثور" على الإلكترون المفقود لإنشاء زوج إلكتروني جديد. عندما يكون من الممكن القيام بذلك، يتم تشكيل جزيء NO _ - أنيون نيتروكسيد. وفي أغلب الأحيان، لا يمكن الحصول على الإلكترون المفقود عن طريق انتزاعه من جزيء آخر دون "حرب". ونتيجة لذلك، تحدث مجموعة واسعة من عمليات التفاعل، والتي يمكن أن يخضع خلالها أكسيد النيتريك لتحولات مختلفة.

لا ينبغي الخلط بين أكسيد النيتريك وأكسيد النيتروز (تركيبته الكيميائية N 2 O)، وهو أيضاً غاز عديم اللون ذو طعم حلو، استنشاقه لفترة قصيرة يسبب علامات الهستيريا، وكميات كبيرة منه لها تأثير مثير على الجهاز العصبي. مما يسبب حالة مشابهة للتسمم. ولهذا السبب، يسمى أكسيد النيتروز "غاز الضحك". يؤدي استنشاق "غاز الضحك" لفترة طويلة إلى تخفيف حساسية الألم وفقدان الوعي، ولهذا السبب يتم استخدامه أحيانًا للتخدير في خليط مع الأكسجين (80٪ N 2 o + 20٪ O 2).

أكسيد النيتريك نفسه لا يسبب مثل هذه التأثيرات. لكن أكسيد النيتروز الذي يدخل إلى أجزاء معينة من الدماغ يتم تدميره كيميائيًا هناك ليشكل أكسيد النيتريك، الذي يحدد تأثيره على الخلايا العصبية التأثيرات الناجمة عن استنشاق أكسيد النيتروز. يؤثر الكحول أيضًا على خلايا الدماغ بشكل غير مباشر من خلال أكسيد النيتريك.

ولتطور مشكلة أكسيد النيتريك في علم الأحياء والطب، حصل عدد من العلماء على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب عام 1998. الصياغة الدقيقة هي: "تم منح جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لاكتشاف دور أكسيد النيتريك كجزيء إشارة في نظام القلب والأوعية الدموية." أصبح العلماء الأمريكيون روبرت فورشجوت وفريد ​​مراد ولويس إجنارو الحائزين على جائزة نوبل.

بدأ الأمر كله باكتشاف نشر روبرت فورشجوت نتائجه في عام 1955. اكتشف العالم، الذي أجرى تجارب فسيولوجية على الأوعية الدموية، التأثير المريح للضوء على الشريان الأورطي للأرنب. هذا السلوك الغامض للشريان الأبهر استجابةً لعمل الضوء أصبح فيما بعد موضع اهتمام وثيق بالنسبة له ولغيره من الباحثين. يمكن اعتبار أنها كانت بمثابة نقطة انطلاق لفرع جديد من العلوم البيولوجية.

تم اتخاذ الخطوة التالية في بلدنا من قبل رجل قام باكتشاف أصبح علامة فارقة في فهم دور أكسيد النيتريك في علم الأحياء والطب. هذا هو البروفيسور والدكتوراه في العلوم البيولوجية أناتولي فيدوروفيتش فانين، رئيس مختبر معهد الفيزياء الكيميائية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم.

في عام 1965، نشرت مجلة الفيزياء الحيوية مقالته القصيرة، ولكن، كما تبين لاحقًا، مقالة مهمة للغاية بعنوان "نوع جديد من الجذور الحرة في خلايا الخميرة". وقالت إنه تم اكتشاف متطرفين ذات طبيعة غير معروفة في أشياء بيولوجية لم يلاحظها أحد في العالم بعد. كانت بلادنا آنذاك "متقدمة على البقية" من حيث إنشاء معدات للكشف عن الجذور بناءً على ظاهرة الرنين المغنطيسي الإلكتروني (EPR). تسمى الأدوات والوسائل للكشف عن الجذور التي تعمل على أساسها بمطياف الراديو. كانت هذه الأدوات التي تم تجهيزها في المختبر، حيث عمل أناتولي فيدوروفيتش، الذي يعتبر اليوم أحد السلطات المعترف بها في مجال التحليل الطيفي EPR.

تم اكتشاف ظاهرة EPR في عام 1944 من قبل الأستاذ بجامعة كازان إي.ك.زافويسكي. يرتبط جوهر هذه الظاهرة بقدرة الجذور الموجودة في المجال المغناطيسي على امتصاص طاقة موجات الراديو بشكل انتقائي.

تم اكتشاف مادة جذرية غير معروفة لأول مرة في مزارع الخميرة ثم في الخلايا الحيوانية. وأصبح من الواضح أنه تم اكتشاف مادة جديدة موجودة في جميع الخلايا الحية.

أسس عمل فورشجوت وفانين اتجاهًا علميًا جديدًا. يدرك العلماء الآن أن الجذور المجهولة التي اكتشفها أناتولي فيدوروفيتش ليست أكثر من جزيئات أكسيد النيتريك. ولكن في ذلك الوقت، كان لا يزال يتعين إجراء الكثير من الأبحاث المعقدة لمعرفة أي المتطرفين كانوا يطلقون إشارة EPR غير العادية. كان هناك شيء واحد واضح حتى في ذلك الوقت: هؤلاء المتطرفون غير معروفين للعلم. سنوات من العمل الشاق سمحت لفانين بالقيام باكتشاف ثانٍ. لقد أثبت أن أكسيد النيتريك يعطي إشارات، ليس بمفرده، ولكن بالاشتراك مع أيونات الحديد والبروتينات التي تحتوي على مجموعات سلفهيدريل. يطلق عليهم الآن "مجمعات الدينتروسيل".

ما هو دور مركب بروتين أكسيد النيتريك في الخلية الحية؟ ركز فانين وغيره من الباحثين الذين انضموا إلى دراسة المشكلة اهتمامهم على هذه القضية.

وفي الوقت نفسه، واصل R. Forschgott دراسة طبيعة الظاهرة التي اكتشفها. في عام 1961، نشر مقالة مراجعة سلط فيها الضوء مرة أخرى على مسألة التأثير المريح للضوء المرئي على الأوعية الدموية. كانت نتيجة البحث الذي استمر ربع قرن هو اكتشاف فورشجوت في عام 1980 لمادة نشطة فسيولوجيًا غير معروفة - عامل استرخاء الأوعية الدموية البطانية (EDRF).

اكتشف فورشجوت أن الأسيتيل كولين، وهو أحد الناقلات العصبية للجهاز العصبي، عادة ما يسبب ضغطًا على الأوعية الدموية، لكنه في بعض التجارب أدى إلى استرخائها بطريقة ما. وبتحليل هذه التجارب، لاحظ فورشغوت أن التأثير المهدئ للأسيتيل كولين على الأوعية الدموية قد لوحظ فقط في الحالات التي تم فيها تنظيفها بشكل سيئ من الخلايا البطانية المبطنة للسطح الداخلي للأوعية الدموية. خمن فورشغوت أن وجود البطانة هو الذي عكس التأثير الفسيولوجي للأسيتيل كولين. وبعد سلسلة من التجارب البارعة، لم يكن هناك أدنى شك: لقد تم التوصل إلى اكتشاف. هذه هي الطريقة التي تم بها اكتشاف عامل استرخاء الأوعية الدموية البطانية (EDRF). وقد حظي هذا الإنجاز العلمي بصدى شعبي واسع وأثار إعجاب العالم العلمي بأكمله. أدرك معظم العلماء على الفور مدى أهمية ذلك بالنسبة لعلم وظائف الأعضاء والفيزيولوجيا المرضية والطب العملي.

في عام 1991، نشر فورشجوت سلسلة من المقالات التي أكد فيها الادعاء بأن EDRF ليس أكثر من جزيء أكسيد النيتريك. أي أنه تحت تأثير الأسيتيل كولين، يتم إطلاق أكسيد النيتريك من بطانة الأوعية الدموية، والذي يدخل بعد ذلك إلى طبقة الخلايا العضلية. وجزيء أكسيد النيتريك هو الذي له تأثير مريح على جدران الأوعية الدموية. ماذا يحدث تحت تأثير الضوء؟ ولماذا يسبب أيضًا ارتخاء الأوعية الدموية؟ على ما يبدو، تحت تأثير الإشعاع الضوئي، يتم إطلاق نفس أكسيد النيتروجين، والذي (كما أظهر فانين) موجود في شكل مركب دينتروسيل مع البروتينات.

كعالم فيزيولوجي، انتقل فورشجوت في بحثه العلمي من الظواهر (علم وظائف الأعضاء) إلى آلياتها. هذا هو الطريق من المعقد إلى البسيط. بالنسبة لفانين، باعتباره عالمًا في الفيزياء الحيوية والكيمياء الحيوية، كان الطريق من البسيط إلى المعقد، ومن الحقيقة إلى دورها وأهميتها، أكثر طبيعية. بدأ فانين باكتشاف وجود مادة جذرية في الكائنات الحية وبدأ في دراسة نوع الجزيء والوظائف التي يؤديها.

كان فورشجوت هو الأول في العالم الذي وصف الظاهرة الناجمة عن عمل أكسيد النيتريك - استرخاء الأوعية الدموية. اكتشف فانين وجود مادة غير معروفة في المادة الحية. وفي بحثهم الإضافي، تحركوا نحو بعضهم البعض، واقتربوا بسرعة. كان الأمر كما لو أنهم قد وضعوا معلمين رئيسيين، بينهما خيط ربط غير مرئي.

ولم تكن نتائج البحث طويلة في المستقبل. وسيتم قريبا وضع علامة هامة أخرى. وقد طرحها العالم الأمريكي فريد مراد، بعد أن توصل إلى اكتشاف مهم فيما يتعلق بحلقة الجوانيلات في منتصف السبعينيات. يعد Guanylate cyclase أحد الإنزيمات الرئيسية التي تتحكم في حياة الخلية. أظهر مريد أن إنزيم جوانيلات سيكلاز يتم تنشيطه من خلال عمل مركبات النيترو والنيتروزو. يعبر مراد عن فكرة أن المبدأ النشط لهذه المركبات ليس هو نفسه، بل أكسيد النيتريك المنطلق منها، ويؤكد ذلك تجريبيا.

في الوقت نفسه، درس فانين التأثير البيولوجي لمجمعات حديد دينتروزيل وأظهر أن لديهم تأثير قوي خافض لضغط الدم - فهم يريحون الأوعية الدموية.

كما اقترح فانين طريقة للكشف عن أكسيد النيتريك في الأعضاء والأنسجة، والتي أصبحت منتشرة على نطاق واسع. وخطوته التالية في البحث العلمي لا تقل أهمية. وهو أول من توصل إلى الاستنتاج وبرر أن EDRF يرتبط مباشرة بأكسيد النيتريك. عندما يتعارض مؤلفو الاكتشافات مع بعضهم البعض حرفيًا، ويتنافسون على الأولوية في السباق على الأولوية، عادة ما يؤخذ في الاعتبار من الذي نُشرت نتائجه أولاً. بعد أن تلقى فانين بيانات تفيد بأن EDRF مرتبط بأكسيد النيتريك، قرر نشره في عام 1985 في مجلة نشرة البيولوجيا التجريبية والطب، ولكن تم نشر المقال بعد ثلاث سنوات فقط من تقديمه. هنا بدأت موجة من المنشورات حول هذا الموضوع في النمو في المطبوعات الأجنبية. تم الحصول على نفس البيانات في عام 1986 من قبل فورشغوت وإيغنارو، وفي عام 1987 من قبل سلفادور مونكادا. وقد أظهر الأخير بشكل مقنع أن EDRF يحتوي على أكسيد النيتريك، ونشر على الفور بياناته في المجلة العلمية الدولية Nature. تم نشر كل هذه المنشورات قبل المقال الأصلي لأناتولي فيدوروفيتش.

التقى فورشجوت وفانين، بعد أن أكمل كل منهما منتصف الطريق، في عام 1989 في مركز أبحاث أمراض القلب لعموم الاتحاد في موسكو. ما تحدثوا عنه إذن واضح: بالطبع عن الخطط العلمية وتخميناتهم وشكوكهم المذهلة. استمرت اتصالاتهم في لندن في المؤتمر الأول حول الدور البيولوجي لأكسيد النيتريك وفي المراسلات اللاحقة.

إن سلطة فانين كمؤسس لاتجاه علمي جديد معترف بها بشكل عام. ولكن هنا تكمن المفارقة: لقد تجاوزته الجائزة العلمية الرئيسية، جائزة نوبل. "بدون استحقاق" ليست الكلمة الصحيحة. ومن الواضح أن اختيار لجنة نوبل لا يعتمد دائمًا على الأهمية العلمية للعمل. تكمن عظمة أناتولي فيدوروفيتش في أنه لم يتحدى قرار اللجنة. ونحن نعلم أن عباقرة مثل نيوتن ولايبنتز تحدوا الأولويات العلمية لبعضهم البعض. وهذا على الرغم من حقيقة أن نيوتن كان يُقال عنه باعتباره البشري الوحيد الذي يقف على قدم المساواة مع الآلهة. ويمكن أيضًا مساواة لايبنتز بخدماته للإنسانية. لذلك حتى الآلهة لا تستطيع دائمًا أن تقسم الكف فيما بينها.

لكن الباحثين الذين حصلوا على جائزة نوبل (تذكر أن هؤلاء هم فورشجوت ومراد وإيجنارو) هم علماء عظماء حقًا، ولا شك أنهم يستحقون هذا التقدير العالي. ومع ذلك، يمكن القول أن إحدى الشخصيات الرئيسية في قصة أكسيد النيتريك قد تم شطبها ببساطة من القائمة.

ربما لن يتفق شخص ما مع كل شيء يتعلق بتاريخ اكتشاف عمل أكسيد النيتريك - وهذا ليس مفاجئًا: قد ينظر الجميع إلى منطق البحث ودور كل من كبار العلماء الذين طوروا هذا الموضوع بشكل مختلف من قبل الجميع. لكن من غير المرجح أن يشك أحد أو يجادل في أن الأمر كله بدأ بالاكتشافات الأساسية لفورشجوت وفانين. لقد كانوا الرواد في تحديد الدور الشامل لأكسيد النيتريك في الطبيعة الحية.

أين هي الموازين التي يمكن على أساسها وزن الاعتراف بمزايا العالم بشكل موضوعي حتى يكافئه عليها بشكل عادل؟

يمكن أن يسبب أكسيد النيتريك الزائد الجلوكوما وربما حالات مرضية أخرى: كيفية حل هذه المشكلة بشكل طبيعي. كان هناك الكثير من الصحافة في الآونة الأخيرة حول اكتشاف أن العديد من الأشخاص الذين يعانون من الجلوكوما المزمنة مفتوحة الزاوية لديهم مستويات مرتفعة للغاية من أكسيد النيتريك (نيوفيلد 97). ومن خلال خفض هذا المستوى بالأدوية، تمكن الباحثون من تقليل الضرر الذي يلحق بالعصب البصري بسبب زيادة ضغط العين لدى الفئران (نيوفيلد 99).

اليوم، وبفضل جهود شركات الأدوية، هناك طلب متزايد على أدوية حجب أكسيد النيتريك المعتمدة لعلاج COG. ومع ذلك، يبدو أن القليل من الناس مهتمون بمعرفة ذلك في المقام الأول الأسباب الحقيقية للزيادةمستواه إلى هذه القيم العالية. مع الأخذ في الاعتبار أن القمع الاصطناعي لأي ردود فعل فسيولوجية طبيعية للجسم لا يمكن إلا أن يكون له عواقب غير متوقعة، ربما بدلا من هذا التدخل، سيكون من المنطقي معرفة السبب والقضاء عليه؟

أكسيد النيتريك: وصف موجز

لا توجد حتى الآن معلومات شاملة عن هذا الناقل العصبي، حيث تم اكتشافه لأول مرة فقط في عام 1987 (إيجنارو، 1987)، وبفضل ذلك أصبح مؤلفو العمل في عام 1989 حائزين على جائزة نوبل للجدارة في مجال العلوم الطبيعية.

يتم إنتاج أكسيد النيتريك من إل-أرجينينفي أجزاء مختلفة من الجسم.

يقوم بالعديد من الوظائف، على سبيل المثال:

• يدفع توسع الأوعية.
• يتحكم في الضغط داخل المعدة.
• يعزز توسع الرحم أثناء الحمل.
• يبطئ ارتشاف العظام.
• يلعب دورًا حيويًا في حدوث الانتصاب والحفاظ عليه؛
• ويدمر أيضًا البكتيريا والفطريات وحتى الخلايا السرطانية.

ومع ذلك، فإن المستويات العالية تعتبر أيضًا خطيرة للغاية بسبب أكسيد النيتريك جذور حرة قوية للنيتروجين. في الواقع، يمكنه قتل الخلايا العصبية ويُعتقد أيضًا أنه مسؤول عن معظم العمليات التنكسية التي تحدث بعد السكتات الدماغية وفي بعض أمراض الجهاز العصبي.

ما هي الأسباب المحتملة لزيادة مستويات أكسيد النيتريك؟

بناءً على المعرفة الحالية والأبحاث المتاحة، هناك العديد من العوامل التي قد تسبب أو تساهم في زيادة مستويات أكسيد النيتريك:

• الحساسية (الهستامين) ؛
• حالة الحديد المنخفضة.
• نقص الأكسجة (نقص الأكسجين) ؛
• التسمم بأول أكسيد الكربون؛
• ارتفاع مستويات هرمون الاستروجين بشكل مفرط، أو "هيمنة هرمون الاستروجين"؛
• آخر.

الحساسية

كيف يمكن أن تزيد الحساسية من مستويات أكسيد النيتريك؟الجواب بسيط جدا. من المعروف أن الحساسية تسبب ارتفاع مستويات الهستامين، ولهذا السبب تحظى مضادات الهيستامين بشعبية كبيرة. ما ليس معروفًا على نطاق واسع هو أن الهستامين بدوره يحفز إطلاق أكسيد النيتريك من خلايا مختلفة في الجسم (Mannaioni 97a، Mannaioni 97b، Champion 98).

وقد اقترح حتى أن بعض الآثار الضارة للهستامين، مثل زيادة نفاذية حاجز الدم في الدماغ، الوسيط هو في الواقع أكسيد النيتريك (مايهان 96). لذلك، فإن معالجة الحساسية التي تسبب ارتفاع مستويات الهستامين قد يلغي الحاجة إلى الأدوية لخفض مستويات أكسيد النيتريك. بالإضافة إلى ذلك، ارتبطت مستويات الهيستامين المرتفعة بنقص الأكسجة في الدورة الدموية، وهي حالة تمت مناقشتها في قسم آخر (سومينا 78).

حل هذه المشكلةيمكن القيام بذلك بعدة طرق، لم تتم مناقشة مزايا كل منها هنا، لأن هذا الموضوع يستحق مناقشة أكثر شمولاً وتفصيلاً مما تسمح به هذه المقالة:

• تجنب أو تقليل التعرض لمسببات الحساسية (على سبيل المثال، تغيير النظام الغذائي، واستخدام مرشحات الهواء، وما إلى ذلك)؛
• استخدام مضادات الهيستامين الطبيعية (على سبيل المثال، كيرسيتين) (برونر، بيرس)؛
• استخدام مضادات الهيستامين التقليدية.
• طرق بديلة لعلاج الحساسية (المعالجة المثلية، إزالة التحسس، تعزيز الإنزيمات)؛
• علاج الحساسية التقليدي.

بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من الحساسية، والذين قد لا يكونون على علم بها، فإن استخدام واحد أو مجموعة من الخيارات المذكورة أعلاه يمكن أن يساعد ليس فقط في القضاء على أعراض الحساسية، ولكن أيضًا في تحسين الصحة العامة. وبطبيعة الحال، من أجل حل مشكلة الحساسية بشكل صحيح، من الضروري أن يتم تشخيص الحساسية من قبل طبيب مؤهل.

حالة الحديد المنخفضة

سبب آخر محتمل لزيادة أكسيد النيتريك هو مستويات الحديد منخفضة.أحد أسباب ذلك هو أن الهيموجلوبين وغيره من المركبات المحتوية على الحديد ترتبط بأكسيد النيتريك في الدم، مما يؤدي إلى تقلصها. السلبية.

انخفاض حالة الحديد وفقر الدمقد يحدث عندما نقص التغذية، وذلك بسبب نقص ليس فقط الحديد، ولكن أيضًا حمض الفوليك وفيتامين ب 12. على وجه الخصوص، نقص B-12 ليس من غير المألوف لدى كبار السن. على الأرجح، يرجع ذلك إلى انخفاض إنتاج العامل الداخلي المرتبط بالعمر، وهو بروتين سكري تفرزه الخلايا في الغشاء المخاطي للمعدة، وهو ضروري للامتصاص الطبيعي لـ B-12.

الأكثر عرضة للخطر نقص الحديدو ب-12النباتيون وأولئك الذين يحتوي نظامهم الغذائي على القليل من اللحوم، أفضل مصدر لـ B-12، معرضون للإصابة. ومع ذلك، يمكن أن يحدث هذا النوع من النقص أيضًا بسبب تناول المنتجات الصيدلانية. على سبيل المثال، من المعروف أن الأدوية التي يتم تناولها لعلاج مشاكل الجهاز الهضمي، مثل أوميبرازول الشهير (بريلوسيك في الولايات المتحدة الأمريكية ولوسيك في كندا)، تقلل بشكل كبير من امتصاص فيتامين ب-12، ربما بسبب انخفاض العامل الداخلي (ماركوارد 94). .

حتى الأشخاص الذين لديهم مستويات طبيعية من الهيموجلوبين قد يكون لديهم مخزون حديد أقل بكثير من القيم المثالية. يعتقد العديد من الأطباء أنه يمكن إجراء تحديد أكثر دقة لمستويات الحديد من خلال تقييم مستويات الفيريتين في الدم.

الفيريتين هو بروتين التخزين الرئيسي للحديد في الخلايا، حيث يتم تخزينه لاستخدامه في المستقبل حسب الحاجة. كما أن له وظائف أخرى، مثل الحماية ضد بعض الجذور الحرة مثل الحديد المؤكسد والبيروكسيدات، وهو ضروري لنمو الخلايا وتكاثرها بشكل سليم.

وبالتالي، فمن المحتمل أن مستويات الفيريتين الطبيعية تقلل من الآثار السلبية لمستويات أكسيد النيتريك العالية بسبب خصائصه المضادة للأكسدة. ويساعد أكسيد النيتريك بدوره على حماية الجسم من إطلاق الحديد الخالي من المواد المؤكسدة من المركبات التي تحتوي على الحديد (بونتارولو 97، جوكيت 96).

نقص الأكسجة

بالإضافة إلى انخفاض مستويات الهيموجلوبين والفيريتين، يمكن أن يؤدي نقص الحديد إلى زيادة مستويات أكسيد النيتريك من خلال آلية فسيولوجية أخرى - مما يسبب نقص الأكسجة فقر الدمأو تقليل نسبة الأكسجين في الدم إلى مستويات أقل من المعدل الطبيعي. ومن المعروف أن نقص الأكسجة يحفز إنتاج أكسيد النيتريك، وهو على الأرجح آلية دفاع أو بقاء للجسم التي تنتج أكسيد النيتريك من أجل استرخاء الأوعية الدموية بحيث توفر المزيد من الدم المؤكسج للأنسجة.

قد توجد أشكال أخرى من نقص الأكسجة ولها تأثيرات مماثلة. على سبيل المثال، يمكن أن يسبب تلف الأغشية الرئوية وضعف وظائف الرئة نقص الأكسجة المنتشركما يحدث في مرض الانسداد الرئوي المزمن (مثل انتفاخ الرئة). لذلك، يمكن أن تسبب أمراض الرئة أيضًا زيادة في مستويات أكسيد النيتريك، مما يسبب نقص الأكسجة المزمن.

إذا تحدث عن علاجات طبيعية‎تساعد بعض العناصر الغذائية على تحسين وظيفة الرئة. وأبرزهم في هذا الصدد ن-أسيتيل سيستئين(ناك).

يمكن أيضًا تحفيز الخلل الوظيفي الرئوي دوائيًا عن طريق تناول الأدوية التقليدية، مثل حاصرات بيتا. يمكن لهذه الأدوية إثارة تشنج قصبي وضغط القصبات الهوائية. غالبًا ما تستخدم هذه الفئة من الأدوية لحالات مثل ارتفاع ضغط الدم وعدم انتظام ضربات القلب والذبحة الصدرية المزمنة وغيرها. إن استخدام العلاجات الطبيعية والقضاء على الحاجة إلى تناول هذه الأدوية يمكن أن يقلل من مستويات أكسيد النيتريك.

بسخرية، الأدوية الأكثر شعبيةتُستخدم حاصرات بيتا على شكل قطرات للعين (على سبيل المثال، تيمولول) لعلاج COG. لذلك من الممكن أن يؤدي هذا العلاج إلى زيادة مستويات أكسيد النيتريك ويؤدي إلى خطر تلف العصب البصري. لذلك، إذا تم علاج الأشخاص الذين يعانون من الجلوكوما في دراسة نيوفيلد وآخرين بهذه الطريقة، فإن مستويات أكسيد النيتريك المرتفعة قد لا تكون نتيجة للحالة المرضية نفسها، بل نتيجة لعلاج تلك الحالة.

حالة مرضية مثل نقص الأكسجة في الدورة الدموية، والذي يتطور نتيجة للتضييق المفرط للأوعية الدموية أو فشل عضلة القلب. يتم ملاحظة تخفيف انقباض الأوعية الدموية عن طريق إعطاء المغنيسيوم والمواد المغذية الأخرى التي تحمي القلب، على سبيل المثال، الإنزيم Q10، L-carnitine، التورين، وما إلى ذلك قد يكون مفيدًا في فشل عضلة القلب.

أول أكسيد الكربون

يمكن أن يسبب التسمم بأول أكسيد الكربون (CO) نقص الأكسجة في الدورة الدموية، وهي الحالة المرضية التي تمت مناقشتها أعلاه. يتحد أول أكسيد الكربون مع الهيموجلوبين فتقل قدرته على حمل الأكسجين. في الواقع، فهو يرتبط بالهيموجلوبين بقوة أكبر 200 مرة من ارتباطه بالأكسجين (ووكر 99). قد لا يُظهر التسمم الخفيف بأول أكسيد الكربون أعراضًا واضحة، مما يعني أن التسمم قد لا يتم اكتشافه.

هذه المستويات المنخفضة من التعرض قد تسبب أيضًا أعراضًا مشابهة لـ لأعراض نزلات البرد أو الأنفلونزالذلك حتى أفضل الأطباء يخطئون أحيانًا في تشخيصهم. وهذا أمر مؤسف لأنه لدينا اليوم أجهزة قياس التنفس البسيطة التي يمكنها الكشف عن ثاني أكسيد الكربون وتحديد مستواه (ووكر 99)، ولكن يبدو أن هذه نادرا ما تستخدم من قبل الممارسين العامين. يعد التسمم بأول أكسيد الكربون أكثر شيوعًا في المنشآت الصناعية، ولكنه يحدث أيضًا في المنزل. يصبح هذا مهمًا بشكل خاص في فصل الشتاء، عندما يتم استخدام عناصر التسخين المختلفة وتكون النوافذ مغلقة بإحكام عادة.

ومن المثير للاهتمام أنه وفقا لدراسة نشرت مؤخرا في مجلة طبية صينية، فإن مرضى الجلوكوما يعانون من زيادة في ضغط العين خلال أشهر الشتاء (قريشي 97).

ما الذي يسبب هذا التأثير، سواء كان الطقس البارد، أو التسمم بأول أكسيد الكربون، أو انخفاض النشاط البدني، أو بعض العوامل الأخرى، لا يزال غير معروف.

على أية حال، سيكون من الحكمة تركيب أجهزة كشف أول أكسيد الكربون في المنزل وحتى في العمل من أجل تقليل احتمالية التسمم. تعتبر هذه الأجهزة مفيدة بشكل خاص لأن ثاني أكسيد الكربون عديم الرائحة وعديم اللون، وقد لا يسبب التسمم الطفيف أعراضًا واضحة فورية. تعتبر التهوية الجيدة أمرًا بالغ الأهمية، خاصة عندما تكون هناك مصادر احتراق في الغرفة - السخانات ومواقد الغاز والمدافئ.

تجدر الإشارة إلى أن الأشخاص الذين لديهم مستويات عالية من الهيموجلوبين وعدد خلايا الدم الحمراء يجب أن يكونوا أقل حساسية إلى حد ما للتأثيرات الضارة لثاني أكسيد الكربون بكميات صغيرة بسبب قدرتهم الأكبر على حمل الأكسجين.

الاستروجين

في الآونة الأخيرة، تم اكتشاف أن هرمون الاستروجين يزيد النشاط الحيويأكسيد النيتريك (بلوم 98). قد تعاني النساء من ارتفاع مستويات هرمون الاستروجين بشكل مفرط أو خلل في النظام الهرموني مما يسبب "هيمنة الاستروجين" عن طريق عدة اسباب.

الأول هو أن المرأة تمر العلاج بالهرمونات البديلة(HRT) في كثير من الأحيان لا يتحكمون في مستويات الهرمونات لديهم بشكل صحيح وقد يتلقون جرعات من الهرمونات تزيد من مستوياتها في الجسم أكثر من اللازم. بالإضافة إلى ذلك، فإن هرمون الاستروجين الأكثر استخدامًا، بريمارين، مشتق من مادة الخيول وله تركيبة مختلفة تمامًا عن هرمون الاستروجين البشري، مع خصائص استروجين أكثر فعالية. يستخدم المزيد والمزيد من الأطباء العلاج بالهرمونات البديلة "الطبيعية" ويختارون التركيبة والجرعة بعناية لكل مريض على حدة.

ومن الممكن أيضًا أن يكون نشاط الاستروجين الزائد في الجسم ناتجًا عن عوامل التلوث البيئيوالتي تحاكي عمل هرمون الاستروجين. يمكن تقليل حدوث مثل هذه التأثيرات عن طريق استخدام بعض إجراءات إزالة السموم (تطهير الجسم) وإجراء تعديلات على نمط الحياة (على سبيل المثال، تناول الطعام العضوي، وتجنب الجراحة التجميلية، وما إلى ذلك).

خيار آخر ممكن هو الخلل الهرموني من هرمون الاستروجين والبروجسترون. إذا كانت مستويات هرمون البروجسترون منخفضة، فقد تصاب المرأة بـ "هيمنة الإستروجين". إلى جانب العديد من العواقب السلبية الأخرى لهذه الحالة، يمكن أيضًا أن يصبح أكسيد النيتريك مفرط النشاط. يقوم العديد من الأطباء الذين يركزون على توازن العناصر الغذائية في الجسم بإجراء اختبارات لتحديد التوازن الهرموني (اختبارات اللعاب أو الدم)، وإذا لزم الأمر، قد يصفون البروجسترون الطبيعي، إما عن طريق الفم، أو عبر الجلد، وهو الأكثر شيوعًا.

عوامل اخرى

تم الكشف عن ذلك نقص الأكسجة في الدورة الدموية(سبق ذكره) يسبب التسمم بالفلورايد، ربما بسبب الزيادة الكبيرة (8-9 مرات) في مستويات الهستامين (سومينا 78). ولذلك، هناك احتمال أن جرعات صغيرة من الفلورايد قد تقلل قليلا من القدرة على حمل الأكسجين. يمكنك تقليل هذا الاحتمال عن طريق التوقف عن استهلاك المياه المفلورة أو المشروبات المعدة تجاريا، حيث أن الكثير منها يستخدم المياه المفلورة.

وأخيرا، قد تحدث بعض الزيادة في مستويات أكسيد النيتريك دوائيا. على سبيل المثال، تمت مناقشة تأثيرات عوامل حجب بيتا مسبقًا. من المستحيل تغطية جميع الأدوية التي قد تزيد من مستويات أكسيد النيتريك في مقال واحد، ولكن يجب على الأطباء والمرضى أن يدركوا أن أي دواء قد يكون له آثار غير مقصودة وغير مرغوب فيها.

المخاطر المحتملة لقمع أكسيد النيتريك

أي دواء مصمم لقمع إنتاج أكسيد النيتريك على أمل علاج COG أو أي حالة أخرى آثار جانبيةوذلك بسبب تعدد استخدامات هذا الناقل العصبي.

على سبيل المثال، يلعب أكسيد النيتريك دورًا مهمًا في التنظيم الدورة الدموية الجنينيةأثناء الحمل (إيزومي 96)، مما يجعل استخدام هذه الأدوية من قبل الأمهات الحوامل أمراً خطيراً. من الناحية النظرية، يمكن أن يؤدي تثبيط أكسيد النيتريك إلى مشاكل أخرى، مثل العجز الجنسي أو العجز الجنسي، وارتفاع ضغط الدم، ومشاكل في الجهاز الهضمي، وزيادة التعرض للعدوى، وحتى زيادة خطر الإصابة بالسرطان.

الاستنتاجات

يلعب أكسيد النيتريك دورًا حيويًا في الوظيفة الفسيولوجية الطبيعية. ومع ذلك، بالإضافة إلى كونه مضادًا للأكسدة، فهو أيضًا جذر حر يمكن أن يكون له آثار ضارة غير مرغوب فيها عندما تكون مستوياته مرتفعة بشكل غير طبيعي.

يمكن تحديد سبب زيادة أكسيد النيتروجين إلى مستويات خطيرة والقضاء عليه بطرق مختلفة، تم التطرق إلى بعضها فقط في هذه المقالة. ومع تعلم المزيد عن أكسيد النيتريك، يمكن تحديد حالات مرضية أخرى بالإضافة إلى COG التي تسببها أو تتفاقم بسبب المستويات العالية للغاية من أكسيد النيتريك. مع اكتشاف علاجات جديدة، وجد الكثير من الأشخاص الذين يعانون من مشاكل صحية مزمنة الأمل.

يعد أكسيد النيتريك عنصرًا مهمًا في عمليات التنظيم البيوكيميائية. إن فهم تكوينها والتحكم فيه يمكن أن يكون له تأثير مهم على صحتنا. شكرًا لكوري على تقديم هذه المعلومات البحثية المفيدة.

أكسيد النيتريك هو غاز خامل ليس له صفات عطرية أو لون. هناك عدة اتصالات:

• الأكسيد (I) لا يشكل الملح. إذا كان التركيز مرتفعا، فإنه يمكن أن يسبب تحفيز الجهاز العصبي. ويسمى أيضًا غاز الضحك. وقد وجد أكسيد النيتريك استخدامه كمخدر خفيف في الطب؛
• أول أكسيد النيتروجين هو غاز عديم اللون. خاصية أكسيد النيتريك (II) هي درجة ذوبانه المنخفضة في الماء؛
• الأكسيد (III) سائل ذو لون أزرق غامق. في ظل الظروف العادية فإنه يظهر عدم الاستقرار. عند تفاعله مع الماء، فهو قادر على تكوين حمض النيتروز؛
• للأكسيد (IV) شكل غازي ولونه بني. في هذه الحالة، تكون المادة أثقل من الهواء، وبالتالي يمكن ضغطها بسهولة. من خصائص أكسيد النيتريك قدرته على التفاعل مع الماء والمحاليل القلوية؛
• الأكسيد (V) هو مادة في شكل بلوري بدون لون. يعرض خصائص عامل مؤكسد قوي.

أكسيد النيتريك كمضاف غذائي له خصائص مضادة للهب والتزجيج. يُعرف هذا المركب أيضًا بأسماء أنهيدريد النيتروز، وأكسيد غير مملح، وثاني أكسيد النيتروجين، وأنهيدريد النيتريك، وثالث أكسيد الدينتروجين، وأول أكسيد النيتروجين، وخامس أكسيد الدينتروجين، ورابع أكسيد الدينتروجين، وأزيد النيتروسيل، وثلاثي نيتراميد.

تطبيقات أكسيد النيتريك

عمليا لا يستخدم المركب كمضاف غذائي. وقد وجد أكسيد النيتريك تطبيقه في تغليف المواد الغذائية، فهو يستخدم لتحضير زيوت الأيروسول وكريمة الخفق.

ونظرًا لخصائصه الخاصة، يُستخدم المركب كرذاذ غاز في الزجاجات الطبية. نظرا لقدرته على إظهار تأثير مخدر، يتم استخدام الأكسيد في الممارسة الجراحية.

أكسيد النيتريك في الجسم

كما ثبت في السنوات الأخيرة، فإن جزيء أكسيد النيتريك له نطاق واسع من التأثيرات البيولوجية. يمكن تقسيم هذا الإجراء إلى وقائي وتنظيمي وضار.

يشارك الأكسيد في تنظيم أنظمة الإشارات بين الخلايا وداخل الخلايا. بالإضافة إلى ذلك، فإن المركب مسؤول عن استرخاء بطانة الأوعية الدموية للعضلات الملساء ويشارك في عمليات الجهاز التناسلي والمناعي والعصبي. يظهر خصائص تثبيط الخلايا والسامة للخلايا.

يتم استخدام الأكسيد بواسطة خلايا الجهاز المناعي لتدمير الخلايا السرطانية والبكتيريا الخبيثة. في حالة حدوث اضطرابات في عملية التمثيل الغذائي والتخليق الحيوي لأكسيد النيتريك، يحدث الربو القصبي وأمراض القلب التاجية وارتفاع ضغط الدم الرئوي الأولي واحتشاء عضلة القلب والاكتئاب العصبي ومرض السكري وأمراض التنكس العصبي والعجز الجنسي وارتفاع ضغط الدم الشرياني الأساسي.

أكسيد النيتريك في الرياضة

ربما سمع الكثيرون عن المنتجات التي يمكنها تنشيط إنتاج أكسيد النيتريك. أصبحت هذه المنتجات شائعة جدًا في صناعة المكملات الغذائية. ويعتقد أنه من خلال زيادة إنتاج الأكسيد، يزداد تدفق الدم إلى عضلات الهيكل العظمي، مما له تأثير إيجابي على جسم الرياضي.

وفقا للعلماء في جامعة تكساس، فإن مرحلة الحد من معدل الأنسجة للأحماض الأمينية هي المسؤولة عن النقل عبر السائل الخلالي والدم. وهذا يعني أن زيادة تدفق الدم إلى العضلات الهيكلية، إلى جانب زيادة تركيز الأحماض الأمينية، يضمن امتصاصًا أكثر كثافة للأحماض الأمينية بواسطة خلايا العضلات.

أضرار أكسيد النيتريك

ومهما كان الأمر، فإن أكاسيد النيتروجين ضارة وخطيرة على صحة الإنسان. ونتيجة لذلك، فإن المضافات الغذائية تنتمي إلى فئة الخطر الثالثة. على سبيل المثال، يعتبر NO سمًا قويًا يؤثر على الجهاز العصبي المركزي ويمكن أن يؤدي إلى تلف الدم عن طريق ربط الهيموجلوبين. كما أن ثاني أكسيد النيتروجين شديد السمية ويمكن أن يسبب تهيج الجهاز التنفسي.

المواد شعبيةاقرأ المزيد من المقالات

02.12.2013

نحن جميعا نمشي كثيرا خلال النهار. حتى لو كان لدينا أسلوب حياة خامل، فإننا لا نزال نمشي - ففي نهاية المطاف، نحن...

607513 65 مزيد من التفاصيل

10.10.2013

خمسون عامًا بالنسبة للجنس العادل هو نوع من المعالم التي تعبرها كل ثانية...

447015 117 مزيد من التفاصيل

02.12.2013

في الوقت الحاضر، لم يعد الجري يثير الكثير من التقييمات الحماسية، كما كان الحال قبل ثلاثين عامًا. ثم المجتمع...

12.12.2013

ملفين ويليامز، دكتوراه، FACSM باحث بارز فخري في قسم علوم الحركة الإنسانية، جامعة أولد دومينيون، نورفولك، فيرجينيا

على أساس المواد: easacademy.org
ترجمة س. ستروكوف

مقدمة في كل عام، هناك مجموعة متزايدة من الأبحاث حول خيارات نمط الحياة الصحي لتحسين الصحة، وخاصة للوقاية من الأمراض المزمنة المختلفة مثل أمراض القلب التاجية والسرطان والسكري. تم ذكر مبدأين أساسيين لنمط حياة صحي للوقاية من الأمراض - الأكل الصحي والنشاط البدني الكافي. ونظرًا لأهمية الرياضة في حياة المجتمع الحديث، يتم أيضًا بذل جهود بحثية كبيرة لتطوير طرق زيادة الأداء. مرة أخرى، يعد برنامج التغذية والتمارين الرياضية المناسبين من العوامل الأساسية المسؤولة عن تحسين الأداء الرياضي.

تم التحديث في 16/03/2015 الساعة 16:03

يمكن للتغذية وممارسة الرياضة تحسين الأداء الصحي والرياضي بعدة طرق. على سبيل المثال، يحتوي النظام الغذائي الصحي على مواد طبيعية مثل أحماض أوميجا 3 الدهنية ومضادات الأكسدة والعديد من المغذيات النباتية التي يمكن أن تساعد في الوقاية من بعض العمليات المرضية (وليامز، 2010)، في حين تؤدي ممارسة الرياضة إلى إطلاق السيتوكينات المختلفة (الميوكينات)، مما يقلل من المخاطر. الأمراض المزمنة (براندت وبيدرسن، 2010).

ومن العوامل التي لها تأثير إيجابي على الصحة والأداء الرياضي، المنتجات الثانوية لعملية التمثيل الغذائي للنيتروجين، وخاصة النترات، التي تأتي من النظام الغذائي وأكسيد النيتريك الذي ينتجه الجسم أثناء ممارسة الرياضة.

النيتروجين والنترات والنتريت

النيتروجين (N2) هو غاز يحيط بنا باستمرار، ويشكل حوالي 79% من الغازات الموجودة في الغلاف الجوي. النيتروجين غاز خامل، لكن البكتيريا تتراكمه في التربة، وفي جذور النباتات يمكن تحويل النيتروجين إلى نترات (NO3) أو أمونيوم (NH4). يمكن أن تحول ومضات البرق النيتروجين إلى نترات ونتريت، والتي تترسب في التربة. وبالإضافة إلى ذلك، تقوم الصناعة الزراعية بتحويل النيتروجين إلى أسمدة تحتوي على النترات والأمونيوم لإثراء التربة. يمكن أن تتسرب النترات من التربة وتدخل الأنهار والبحيرات التي تستخدم كمصدر لمياه الشرب (بروفين وهوسنر، 2001). تتراكم النباتات النيتروجين في شكل نترات أثناء النمو. بالإضافة إلى ذلك، تتراكم النباتات النيتروجين كأحماض أمينية، والتي يتم تصنيعها في النباتات من مصادر تحتوي على النيتروجين.

النيتروجين عنصر أساسي للإنسان. على سبيل المثال، تحتوي الأحماض الأمينية الضرورية لتخليق البروتينات، والتي تحدد بنية الجسم ووظائفه، على النيتروجين، تمامًا مثل الحمض النووي لجيناتنا. يحصل البشر على النيتروجين من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك النترات الموجودة في الخضروات ومياه الشرب، والأحماض الأمينية من الأطعمة النباتية والحيوانية. يتم إجراء أبحاث كبيرة حول استخدام الأحماض الأمينية لتعزيز الصحة والأداء. ولنفس الغرض، تتم دراسة مركبات النيتروجين الأخرى، وخاصة النترات والنتريت (NO2).

كما ذكر أعلاه، النترات هي مكون طبيعي وغير عضوي من الأطعمة النباتية. هورد وآخرون. (2009) لاحظ أن حوالي 80% من النترات يستهلكها الإنسان من تناول الخضروات، لكنه أظهر أيضًا أن إجمالي كمية النترات المستهلكة تتحدد حسب نوع الخضروات ومستوى النترات وكمية الخضروات. ويبين الجدول 1 تصنيف الخضروات حسب محتوى النترات لكل 100 جرام من وزن المنتج. وتشمل المصادر الغذائية الأخرى للنترات نترات الصوديوم، وهي مادة حافظة في معالجة اللحوم، وبعضها في مياه الشرب.

الجدول 1.

* - يشار إلى كمية النترات لكل 100 جرام من وزن المنتج الطازج.
Santamaria P. النترات في الخضروات: السمية والمحتوى والمدخول وتنظيم المفوضية الأوروبية. جساي فود أجريك 2006؛ 86:10-7.

وتوجد النتريت (NO2) أيضًا في الأطعمة الطبيعية غير المصنعة، ولكن بكميات أقل بكثير من النترات، وعادة ما تكون أقل من مليجرام لكل 100 جرام من الأطعمة الطازجة. ومع ذلك، تستخدم أملاح النتريت مثل نتريت الصوديوم (NaNO2) كمواد حافظة للأغذية، وخاصة في اللحوم المصنعة مثل لحم الخنزير المقدد ولحم الخنزير والنقانق. اللحوم الطازجة لا تحتوي على النتريت. يتم إجراء مناقشة أكثر تفصيلاً للنترات والنتريت الغذائية بواسطة Hord et al. (2009).
وفي الظروف الطبيعية، تتحول النترات بسهولة إلى نتريت والعكس صحيح (أرجون، 2005). في جسم الإنسان، إحدى وظائف النترات والنتريت هي تكوين غاز أكسيد النيتريك.

أكسيد النيتريك

أكسيد النيتريك (NO)، أو أول أكسيد النيتريك، هو جزيء مهم في فسيولوجيا الإنسان. وهو يعمل كجهاز إرسال إشارة بين الخلايا ويمكن إنتاجه في أجزاء مختلفة من الجسم، بما في ذلك الأوعية الدموية والقلب والهيكل العظمي والأنسجة الأخرى. إحدى الآليات الرئيسية لتكوين أكسيد النيتريك هي استقلاب الحمض الأميني إل-أرجينين وربما أحماض أمينية أخرى باستخدام إنزيم NOS (سينثاس أكسيد النيتريك) - تخليق أكسيد النيتريك (Bescos et al. 2012). يمكن استخدام مصادر أخرى لأكسيد النيتريك، مثل أدوية النتروجليسرين ونتريت الأميل.

اكتشف العلماء أن النترات والنتريت الغذائية يمكن أن تكون أيضًا مصدرًا لإنتاج مجموعات مختلفة من مستقلبات النيتروجين، بما في ذلك أكسيد النيتريك، من خلال اختزال نترات/نتريت الأنسجة (Hord، 2011). يتم تحويل النترات غير العضوية التي يتم الحصول عليها من الطعام في الجسم الحي إلى النتريت، والتي، مع النتريت من الأطعمة والمصادر الأخرى، يتم اختزالها في الجسم الحي إلى أكسيد النيتريك وأكاسيد النيتروجين النشطة بيولوجيًا الأخرى (Hord et al. 2009; Carlström et al. 2011). بعد الاستهلاك، يتم امتصاص النترات بسرعة في الجهاز الهضمي العلوي، وتدخل مجرى الدم إلى الغدد اللعابية ويتم تحويلها إلى النتريت بواسطة البكتيريا. تدخل النتريتات الممتصة إلى الدورة الدموية الجهازية، حيث يمكن أكسدتها بشكل أكبر في الأوعية الدموية والقلب والهيكل العظمي والأنسجة الأخرى، وتشكل أكسيد النيتروجين النشط بيولوجيًا (Larsen et al. 2012).

يمكن أن يؤثر أكسيد النيتريك على العديد من الوظائف الفسيولوجية المهمة للصحة والأداء الرياضي. على وجه الخصوص، يعتبر أكسيد النيتريك موسعًا قويًا للأوعية الدموية. أظهر ستاملر ومايسنر (2001) أن أكسيد النيتريك ينظم العديد من وظائف العضلات الهيكلية، مثل إنتاج القوة، وتدفق الدم، والتنفس الخلوي، واستقلاب الجلوكوز. يتأكسد أكسيد النيتريك بسرعة إلى النترات والنتريت، مما يجعل تحديده في النظم البيولوجية صعبا. يعكس تركيز نتريت البلازما الوريدي عدم وجود إنتاج في الساعد (Allen et al. 2005). وباستخدام تقنيات مماثلة، تمت دراسة التأثيرات الإيجابية المحتملة لأكسيد النيتريك على الصحة على مدى العقود الثلاثة الماضية، وتمت دراستها سابقًا لمعرفة التأثيرات الإيجابية المحتملة على الأداء البدني.

الآثار الصحية للنترات الغذائية والنتريت

المعلومات الموجودة بشأن آثار النترات والنتريت على الصحة متناقضة. هناك أدلة على الآثار الصحية السلبية. وبناءً عليها، يمكن للدولة تنظيم محتوى النيتروجين في الماء والغذاء. ومن ناحية أخرى، فقد تم إثبات الآثار الإيجابية للنترات على الصحة، ويمكن تقديم هذه التوصيات لتنظيم الخطة الغذائية.

التأثيرات السلبية المحتملة

تنص نشرة صحة الإنسان لمختبر أرجون الوطني (2005) على أن النترات هي عنصر طبيعي في النظام الغذائي البشري وهي في حد ذاتها غير سامة نسبيًا. ومع ذلك، بعد الاستهلاك، يتم تحويل معظم النترات إلى النتريت، مما قد يشكل بعض المخاطر الصحية. تحول معدة الطفل المزيد من النترات إلى النتريت، مما قد يؤدي إلى تحويل هيموجلوبين الدم إلى ميتهيموجلوبين. الميتهيموغلوبين غير قادر على الارتباط بالأكسجين وهذا يؤدي إلى حالة تعرف باسم ميتهيموغلوبينية الدم. من العلامات المبكرة للتسمم بالنتريت ظهور لون مزرق على الجلد والشفاه، يُعرف باسم "اللون الأزرق الفاتح". يمكن أن تؤدي الزيادات الإضافية في مستويات الميتهيموغلوبين إلى الضعف وفقدان الوعي والغيبوبة والموت. ترتبط جميع حالات التسمم بالنترات/النيتريت التي تسببت في وفاة الأطفال في المقام الأول باستخدام المياه الملوثة في تحضير حليب الأطفال (مختبر أرجون الوطني، 2005).

يمكن أن تتفاعل النتريتات الموجودة في المعدة أيضًا مع بروتينات الطعام لتكوين مركبات N-nitroso أو النتروزامين. على وجه الخصوص، تتشكل مادة النتروزامين أثناء معالجة اللحوم، والتي يمكن أن تكون مصدرًا غنيًا للنترات والنتريت الإضافية عند طهيها، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة. ثبت أن النتروزامين مسبب للسرطان في الحيوانات، وخاصة سرطان المعدة، ولكن هناك أدلة متضاربة بشأن قدرتها على التسبب في السرطان لدى البشر (مختبر أرجون الوطني 2005؛ جيلكريست وآخرون 2010).

وضعت منظمات الإدارة المختلفة معايير سمية لاستهلاك النترات والنتريت في الغذاء، بما في ذلك المياه والمنتجات، وخاصة من المضافات الغذائية في تجهيز اللحوم والأسماك. شاركت المجموعات التالية في التطوير: وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA)، إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، وزارة الزراعة الأمريكية (USDA)، المكتب الإقليمي لأوروبا ومنظمة الصحة العالمية - منظمة الصحة العالمية (الاتحاد الأوروبي (EU) ) ومنظمة الصحة العالمية - منظمة الصحة العالمية). على سبيل المثال، توصي منظمة الصحة العالمية بتناول كمية يومية مقبولة من النترات بمقدار 3.7 ملجم/كجم من وزن الجسم وأيونات النتريت بمقدار 0.06 ملجم/كجم من وزن الجسم (Hord et al. 2009).

وقد شكك بعض العلماء في الآثار السلبية المفترضة لتناول كميات كبيرة من النترات. وأشار هورد وآخرون (2009) إلى أنه على الرغم من أن النترات والنتريت يمكن أن تكون سامة، فإن المخاطر الصحية الحقيقية لا تظهر إلا في مجموعات فرعية معينة من السكان، وخاصة الأطفال. ويشير هورد (2011) إلى أن القيود الحالية على تناول النترات تعتمد على الاعتقاد بأنها تسبب السرطان وميتهيموغلوبينية الدم، في حين أن الإفراط في تناول بعض الأطعمة، مثل السبانخ، مفيد للصحة. ويدعو الوكالات التنظيمية إلى مراجعة الأدلة على الآثار الفسيولوجية المفيدة للنترات والنتريت بهدف تبسيط التوصيات الحالية.

الفوائد الصحية المحتملة

إلى جانب التقارير عن الآثار السلبية، يرى العديد من العلماء أن تناول النترات الغذائية، عند تحويلها إلى أكسيد النيتريك، قد يكون له آثار صحية مفيدة مثل الوقاية من العدوى، وحماية المعدة، والوقاية من أمراض الأوعية الدموية (جيلكريست وآخرون 2010) ويعمل أيضًا بمثابة عنصر غذائي أساسي لتحسين صحة القلب والأوعية الدموية (Bryan et al. 2007).

تنظر معظم الدراسات المتعلقة بالصحة وتناول النترات إلى نترات الصوديوم أو المصادر الغذائية عندما يتعلق الأمر بالأوعية الدموية. تظهر الأبحاث أن اتباع نظام غذائي لوقف ارتفاع ضغط الدم (DASH)، والذي يتضمن تناول كميات كبيرة من الخضار والنترات، هو وسيلة فعالة لخفض ضغط الدم (Frisoli et al. 2011). ومع ذلك، فإن الآلية الكامنة وراء هذه العملية ترتبط بجوانب أخرى من النظام الغذائي، مثل ارتفاع مستويات البوتاسيوم. وفي تجربة تساعد على اكتشاف الأسباب، أظهر لارسن وآخرون (2006) أن تناول نترات الصوديوم بكميات مماثلة لـ 150 إلى 250 جرامًا من الخضروات عالية النترات، على النحو الموصى به في نظام DASH الغذائي، أدى إلى انخفاض كبير في ضغط الدم الانبساطي لدى الشباب الذين يعانون من ضغط دم طبيعي. ضغط الدم. وخلصوا إلى أن الانخفاض في ضغط الدم كان مرتبطًا بتناول النترات، وهو ما يشبه ما لوحظ في دراسات DASH. قد تساهم مستويات النترات الغذائية في الفوائد الصحية للنظام الغذائي للبحر الأبيض المتوسط. على الرغم من تأثير توسيع الأوعية الدموية للنترات الغذائية من خلال زيادة أكسيد النيتريك، والذي يفترض أنه يكمن وراء انخفاض ضغط الدم، لاحظ لارسن وآخرون (2006) أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح الآلية الدقيقة لتأثيرات النترات الخافضة للضغط.

ممارسة وأكسيد النيتريك

تم ربط قدرة التمارين الرياضية على زيادة إنتاج أكسيد النيتريك في نفس الوقت بتحسين الصحة والأداء البدني.

مشاكل صحية

يرتبط التدريب البدني المنظم بشكل صحيح بالعديد من الفوائد الصحية، على وجه الخصوص، الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية. من فوائد التمارين الرياضية خفض ضغط الدم. ارتفاع ضغط الدم هو أحد عوامل الخطر الرئيسية لأمراض القلب التاجية. تُظهر مراجعة الأدبيات العلمية انخفاضًا في ضغط الدم الناتج عن التمارين الرياضية (Kelley and Kelley 2008) أو تمارين المقاومة الديناميكية (Cornelissen et al. 2011).
إحدى الآليات المحتملة لخفض ضغط الدم هي إنتاج أكسيد النيتريك عن طريق ممارسة الرياضة. على سبيل المثال، أظهرت العديد من الدراسات أن رياضيي التحمل، بما في ذلك عدائي الماراثون، لديهم إنتاج أعلى من أكسيد النيتريك ومستويات قاعدية أعلى من الأفراد المستقرين (Rodriguez-Plaza et al. 1997; Vassalle et al. 2003). أظهرت العديد من الدراسات التجريبية أن التدريب على التحمل الهوائي والتدريب على المقاومة على المدى القصير يمكن أن يزيد من إنتاج أكسيد النيتروجين لدى البالغين الأكبر سناً الأصحاء الذين كانوا مستقرين سابقًا، وهو ما يعزوه الباحثون إلى التأثيرات الخافضة للضغط والتأثيرات المفيدة على صحة القلب والأوعية الدموية (مايدا وآخرون 2006; مايدا وآخرون. 2006). يتناقص إنتاج أكسيد النيتريك بواسطة الأنسجة مع تقدم العمر، مما قد يكون أحد العوامل التي تزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية لدى كبار السن. أظهر كالفرت أن التمارين الرياضية يمكن أن تزيد من نشاط تخليق أكسيد النيتريك البطاني، مما يؤدي إلى زيادة مستويات أكسيد النيتريك (كالفيرت، 2011)، وأشار أيضًا إلى أنه على الرغم من أن الطريقة التي تحمي بها التمارين القلب غير واضحة، إلا أن تخليق أكسيد النيتريك البطاني يبدو أنه يساهم في تأثيرها. مساهمة (كالفيرت وآخرون 2011).

جوانب الأداء البدني

تعد عملية التدريب جيدة التنظيم ضرورية لتحسين الأداء الرياضي والآليات الفسيولوجية والنفسية والميكانيكية الحيوية المرتبطة بها المسؤولة عن هذه التحسينات. ترتبط إحدى هذه الآليات بإطلاق أكسيد النيتريك. تظهر الأبحاث أن التمرين يزيد من إنتاج أكسيد النيتريك. أظهرت تجارب التدريب الهوائي المعتدل لمدة 8 أسابيع زيادات في علامات البلازما لإنتاج أكسيد النيتريك لدى البالغين الصغار والكبار، ولكن المستويات عادت إلى خط الأساس بعد 8 أسابيع من التوقف عن التدريب (مايدا وآخرون 2004؛ مايدا وآخرون 2001؛ وانغ، 2005). . وقد يؤدي تدريب المقاومة على المدى القصير أيضًا إلى زيادة إنتاج أكسيد النيتريك لدى البالغين الأصحاء الأكبر سنًا (مايدا وآخرون 2006).

يعتقد بعض الباحثين أن أكسيد النيتريك من المحتمل أن يكون مساهمًا رئيسيًا في الأداء البدني (جيلكريست وآخرون 2010). ويصاحب تأثير توسع الأوعية وزيادة تدفق الدم إلى العضلات العاملة زيادة في عدد علامات أكسيد النيتريك. يحسن الأداء البدني لدى المرضى الذين يعانون من مرض الشريان المحيطي. في مرض الشرايين المحيطية، يظهر نقص إمدادات الدم والأكسجين إلى العضلات النشطة على شكل عرج مع ألم أثناء المهام الحركية البسيطة مثل المشي (Allen et al. 2010; Kenjale et al. 2011). تشير دراسات أخرى أجريت على أشخاص أصحاء (1) إلى زيادة في علامات تخليق أكسيد النيتريك أثناء التمرين، وهو ما يرتبط بشكل إيجابي بالأداء، كما أن عدم وجود زيادة في نتريت البلازما قد يحد من أداء التمرين (Rassaf et al. 2007)، (2) ) تأثير إيجابي لتركيز نتريت البلازما أثناء تمرين التحمل المكثف (Dreissigacker et al. 2010)، (3) الأشخاص الذين يؤدون تمرينًا بأعلى كثافة أنتجوا أيضًا أعلى كميات من أكسيد النيتريك في اختبار VO2max على جهاز المشي (Allen et al. 2005). على الرغم من أن التدريب المكثف يمكن أن يكون وسيلة فعالة جدًا لزيادة إنتاج أكسيد النيتريك، إلا أن بعض الرياضيين قد يحققون زيادة مماثلة بطرق أخرى دون تدريب، بالإضافة إلى اكتساب ميزة في المنافسة.

بروتوكولات لزيادة إنتاج أكسيد النيتريك والأداء البدني

كما سيتم ملاحظته أدناه، قامت العديد من الدراسات بتقييم فعالية العوامل المختلفة لزيادة إنتاج أكسيد النيتريك، وبالتالي تحسين الأداء البدني والأداء الرياضي. استخدمت معظم الدراسات المذكورة تصميمات تجريبية جيدة التصميم، بما في ذلك الجرعات المناسبة، وضوابط العلاج الوهمي مزدوجة التعمية، وبروتوكولات التقاطع.

ونظرًا للتأثيرات المحتملة لأكسيد النيتريك على تحسين الأداء، فإن إنتاجه أثناء المنافسة قد يفيد العديد من الرياضيين. على الرغم من أن دور أكسيد النيتريك لا يزال غير واضح، تشير مصادر مختلفة إلى الاستخدام المكثف لمكملات الطاقة من قبل الرياضيين، بما في ذلك عقار النتروجليسرين المحفز لأكسيد النيتريك، في أواخر القرن التاسع عشر (Ferro, 2007; Mayes, 2010). في أوائل القرن الحادي والعشرين، أظهرت التقارير الأخيرة شعبية مكملات أكسيد النيتريك بين الرياضيين ولاعبي كمال الأجسام (Bloomer et al. 2011; Bloomer et al. 2010). أبلغ موغان وآخرون (2011) مؤخرًا عن زيادة في استخدام النترات والأرجينين.

تستخدم مواد مختلفة لزيادة إنتاج أكسيد النيتريك في جسم الإنسان. الأدوية مثل النتروجليسرين ونتريت الأميل لها تأثير توسع الأوعية الدموية بشكل واضح بسبب إنتاج أكسيد النيتريك. على الرغم من أن هذه الأدوية متاحة للشراء عبر الإنترنت، إلا أن استخدامها يمكن أن يسبب بعض المشاكل الصحية الخطيرة ولا يتم اعتبارها ذات خصائص مولدة للطاقة. يمكن أن يؤدي استنشاق مكملات النيتروجين أيضًا إلى زيادة إنتاج أكسيد النيتريك، لكن لن تتم مناقشة هذه الطريقة. النترات غير العضوية وأملاح النتريت يمكن أن تزيد من مستويات أكسيد النيتريك. وتستخدم الأملاح كمضافات غذائية، وتصنف كلا المجموعتين كأدوية أو أغذية حسب أنماط الاستهلاك (Allen, 2011). استخدمت العديد من الدراسات نترات الصوديوم لتقييم تأثيرات أكسيد النيتريك على الأداء البدني، ونعرض نتائجها أدناه. ومع ذلك، كما هو مذكور في القسم التالي، يجب توخي الحذر عند استخدام المواد المحفزة لأكسيد النيتريك، ولا ينصح بتناول الملح. كما تمت دراسة المكملات الغذائية، وخاصة إل-أرجينين، والمصادر الغذائية للنترات لقدرتها على تحفيز إنتاج أكسيد النيتريك وتحسين الأداء، وتشكل هذه التجارب الكثير من العمل العلمي الحالي.

أملاح النترات

تمت دراسة إمكانات استهلاك أملاح النترات كمكمل غذائي جديد للسوق. في إحدى الدراسات، تناول راكبو الدراجات نترات الصوديوم (10 ملجم/كجم من وزن الجسم) قبل إجراء اختبار مقياس العمل - أربع تمارين دون الحد الأقصى مدتها 6 دقائق ذات شدة متزايدة، تليها راحة قصيرة، تليها زيادة تدريجية في الشدة حتى الإرهاق. أدت المكملات إلى زيادة مستويات نترات البلازما والنتريت، ولكنها انخفضت بشكل ملحوظ قيم استهلاك الأكسجين والنسبة بين استهلاك الأكسجين والطاقة عند الشدة القصوى. حدث هذا الانخفاض في استهلاك الأكسجين دون تغيرات في الوقت المناسب للإرهاق (Bescós et al. 2011). في دراسة أخرى، تلقى الأشخاص مكملات نترات الصوديوم قبل الخضوع لاختبار التمرين الأقصى، والذي تضمن أداء تمرين متدرج حتى الإرهاق يتكون من مزيج من دواسة الذراع والساق على جهازي قياس عمل منفصلين. وكما هو الحال في التجربة السابقة، أدت المكملات الغذائية إلى انخفاض استهلاك الأكسجين مع اتجاه نحو زيادة الوقت اللازم للشعور بالتعب (لارسن وآخرون 2010). وكما هو مذكور في المناقشة التالية، يمكن النظر إلى نتائج هذه الدراسات على أنها تحسين للأداء.

مكملات إل-أرجينين

كما ذكر أعلاه، يمكن استخدام إل-أرجينين والأحماض الأمينية الأخرى كركائز لإنتاج أكسيد النيتريك في الجسم. تحتوي معظم المكملات الغذائية التي تعزز إنتاج حمض النيتريك على إل-أرجينين (بلومر وآخرون 2010). السيترولين هو حمض أميني آخر يتم تحويله إلى أرجينين عندما يصل إلى الكلى. لاحظ هيكنر وآخرون (2006) أن تناول السيترولين يزيد من مستويات الأرجينين إلى حد أكبر من تناول الأرجينين نفسه.

تأثير إيجابي على الأداء. في العمل المبكر، أفاد تشينج وبالدوين (2001) أن مكملات الأرجينين عن طريق الفم، والتي ورد ذكرها في العديد من الدراسات الصغيرة، أظهرت تحسنًا في القدرة على ممارسة الرياضة لدى المرضى الذين يعانون من مرض القلب التاجي، لكنهم لاحظوا أنه يجب إجراء دراسات كبيرة ومصممة جيدًا لتأكيد التأثير. تأثير قبل البدء في التطبيقات في العلاج. أظهرت دراسات حديثة أن مكملات الأرجينين قد تحسن الأداء لدى المرضى الذين يعانون من قصور القلب المزمن المستقر (Doutreleau et al. 2006) ومرضى زرع القلب (Doutreleau et al. 2010).

البيانات محدودة فيما يتعلق بتعزيز الأداء لدى الأفراد الأصحاء. أفاد Bailey et al (2010A) أن استهلاك L-arginine (6 جم) قبل ساعة واحدة من ممارسة تمرين مقياس العمل متوسط ​​إلى عالي الشدة يقلل من استهلاك الأكسجين ويزيد من وقت التعب في اختبار عالي الكثافة. وخلصوا إلى أن مكملات الأرجينين كان لها تأثير مفيد على الأداء البدني مماثل لتناول النترات الغذائية، كما هو موضح أدناه.

أنها لا تؤثر على الأداء.لم تجد معظم الدراسات تأثيرًا مولدًا للطاقة لمكملات الأرجينين على التحمل الهوائي، أو الأداء اللاهوائي، أو تمارين المقاومة لدى المرضى والأشخاص الأصحاء.

فيما يتعلق بالتمارين الهوائية، أفاد ويلسون وآخرون (2007) أن مكملات الأرجينين 3 جم / يوم لمدة 6 أشهر لم تحسن أداء المشي أو عدم إنتاجه في المرضى الذين يعانون من مرض الشريان المحيطي. قام ماكونيل وآخرون (2006) بإعطاء الأرجينين لراكبي دراجات التحمل أثناء التمرين ولم يجدوا أي تأثير على التمرين الأقصى لمدة 15 دقيقة بعد ساعتين من استخدام الدواسة بكثافة 72٪ VO2max. في تجربة تحمل أخرى مع راكبي الدراجات، أفاد أبيل وآخرون (2005) أن استهلاك مكملات الأسبارتات أرجينين لم يكن له أي تأثير على القدرة على التحمل في ركوب الدراجات إلى حد الإرهاق.

لم تجد العديد من الدراسات أي تأثير على درجات الاختبار التي تقيم الأداء الهوائي. قام Olek et al (2010) بدراسة آثار استهلاك مكمل أرجينين 2 جرام قبل اختبار Wingate اللاهوائي تحت الحد الأقصى لمدة 30 ثانية ولم يجد أي فرق في الأداء مقارنة بالعلاج الوهمي. قام ليو وآخرون (2009) بتقييم التأثير على أداء اختبار الفاصل الزمني لمقياس عمل الدورة لمكملات الأرجينين عند 6 جم 3 مرات يوميًا في لاعبي الجودو المدربين جيدًا. على الرغم من الزيادة في مستويات إل-أرجينين في البلازما، لم يكن هناك أي تأثير على مستويات نتريت البلازما والنترات أو متوسط ​​قوة الاختبار.

أيضًا، لم تجد الدراسات تأثيرًا منشطًا للطاقة من تناول مكملات الأرجينين أثناء اختبار تمارين المقاومة. قام Altars et al (2012) بتقييم التأثير الحاد لاستهلاك 6 جرام أرجينين قبل 80 دقيقة من اختبار قوة العضلة ذات الرأسين العضدية. على الرغم من زيادة تدفق الدم إلى العضلات التي تم تمرينها، لم يكن هناك أي تأثير للمكمل على أكسيد النيتريك أو مقاييس القوة مثل عزم الدوران الأقصى والعمل المنجز.

تشير معظم الدراسات إلى أن مكملات إل-أرجينين لا تحسن الأداء البدني، والتأثير الرئيسي لمكملات إل-أرجينين هو زيادة مستويات إل-أرجينين في البلازما، في حين لم يتم الكشف عن أي زيادة في تدفق الدم في العضلات أو أكسيد النيتريك (بيسكوس وآخرون. 2009؛ تانغ وآخرون 2011؛

التأثير السلبي على الأداءوجدت بعض الدراسات أن تناول مكملات إل-أرجينين أو سيترولين قد يضعف الأداء البدني. عرض Buchman et al (1999) الأرجينين أو الدواء الوهمي لعدائي الماراثون وخلص إلى أن الأرجينين كان مُحللاً لطاقة العمل لأن العدائين الذين تناولوا المكملات أدوا أوقاتًا أسوأ من أولئك الذين تناولوا الدواء الوهمي. أفاد هيكنر وآخرون (2006) أن مكملات السيترولين لم يكن لها أي تأثير على وقت المشي حتى الإرهاق، وتشير دراستهم إلى أن المكملات قد تقلل من الوقت حتى الإرهاق.

المصادر الغذائية للنترات

كما نوقش أعلاه، يمكن لمجموعة متنوعة من الخضروات أن تكون مصادر ممتازة للنترات الغذائية. وعلى وجه الخصوص، تتم دراسة عصير البنجر لاستخدامه في تحسين الأداء. وتتراوح الجرعات المستخدمة في التجارب من 300 إلى 500 ملغ من النترات، أي ما يعادل 500 مل من عصير الشمندر، مع عدم وجود دليل على زيادة الفعالية مع زيادة الجرعات (Lundberg et al. 2011). يتم قياس الجرعات المستخدمة للبحث بالملليجرام أو المليمول. المليمول الواحد من النترات يعادل 62 مجم، لذا فإن 5 إلى 8 مليمول يعادل حوالي 300 إلى 500 ملليجرام من النترات. في بعض التجارب، يتم استخدام عصير البنجر المنقى من النترات كعلاج وهمي.
تم استخدام بروتوكولات تمرين مختلفة لتقييم خصائص توليد الطاقة عند تناول النترات، بما في ذلك تناول النترات الحاد (عدة ساعات) والمزمن (عدة أيام) قبل الاختبار، والجرعات المتفاوتة والعديد من الحالات المرتبطة بها، مع اختلاف شدة التمرين واتجاهه.

زيادة أكسيد النيتريك.أظهرت دراسات متعددة أن تناول النترات الغذائية، عادة على شكل عصير البنجر، يزيد من تركيزات النتريت في البلازما، وهو علامة على أكسيد النيتريك (Bailey et al. 2009; Lansley et al. 2011A; Lansley et al. 2011B; Vanhatalo et al. 2010). ولوحظت زيادة مماثلة بعد الاستهلاك الحاد والمزمن.

تقليل استهلاك الأوكسجين أثناء ممارسة الرياضة.إحدى نتائج الأبحاث الأكثر شيوعًا هي انخفاض "تكلفة الأكسجين" أو زيادة كفاءة الأكسجين بسبب الاستهلاك الحاد أو المزمن للنترات الغذائية. فيما يتعلق بجرعة واحدة، أفاد كينجال وآخرون (2011) أن استهلاك الشمندر قبل ثلاث ساعات من الاختبار أدى إلى انخفاض استخلاص الأكسجين الجزئي من المعدة أثناء اختبار المشي دون الحد الأقصى في المرضى الذين يعانون من مرض الشريان المحيطي. أبلغ Vanhatalo et al (2010) عن انخفاض كبير بنسبة 4٪ تقريبًا في تكلفة الأكسجين لممارسة تمرين مقياس العمل متوسط ​​الشدة بعد الاستهلاك الحاد (2.5 ساعة قبل الاختبار) والمزمن (يوميًا 5 و 15 يومًا). وخلص هؤلاء الباحثون إلى أن تناول النترات الغذائية يقلل من تكلفة الأكسجين في التمارين دون القصوى بشكل حاد وأن التأثير يستمر لمدة 15 يومًا على الأقل إذا استمر تناول النترات. وأظهرت تجارب أخرى تأثيرا مماثلا من الاستهلاك المزمن لعصير البنجر. وجد لانسلي وآخرون (2011B) انخفاضًا في تكلفة الأكسجين أثناء المشي على جهاز المشي، والجري المعتدل والقوي بعد 4.5 يومًا من استهلاك النترات. أبلغ سيرماك وآخرون (2012) عن انخفاض كبير في استهلاك الأكسجين لدى راكبي الدراجات خلال تمرين دون الحد الأقصى لمدة 60 دقيقة بعد 6 أيام من استهلاك النترات. وفي دراستين، وجد بيلي وآخرون (2010B; 2009) أيضًا انخفاضًا في تكلفة الأكسجين عند ممارسة التمارين منخفضة ومتوسطة وعالية الكثافة، بما في ذلك قياس قوة عمل الدراجة أو تمديد ربلة الساق، بعد 4 إلى 6 أيام من الاستهلاك. في تجربة أجريت على راكبي دراجات متنافسين، لم يجد لانسلي وآخرون (2011A) أي اختلافات في استهلاك الأكسجين بين مستخدمي النترات ومستخدمي العلاج الوهمي في أي مرحلة من التجربة، لكن القوة زادت، مما يؤكد التحسن في كفاءة الأكسجين. وفي دراسة أخرى مماثلة، خلص لانسلي وآخرون (2011B) إلى أن استهلاك عصير الشمندر كان له تأثير إيجابي على الاستجابات الفسيولوجية الناجمة عن ممارسة الرياضة، وفي الغالب انخفاض في تكلفة الأكسجين للمشي والجري، والذي يمكن أن يعزى إلى تناول كميات كبيرة من النترات.

زيادة الأداء.كما هو مذكور أعلاه، فإن تناول ملح نترات الصوديوم المعادل لذلك الموجود في 100-300 جرام من الخضروات الغنية بالنيتريت يميل إلى زيادة الوقت اللازم للإرهاق (Larsen et al. 2010). البحث باستخدام عصير البنجر الغني بالنترات يدعم هذه النتائج.

الوقت حتى الإرهاق.عند قياس الأداء، تستخدم العديد من الدراسات اختبارات تتضمن ممارسة التمارين الرياضية إلى حد الإرهاق، حيث لم يعد بإمكان الأشخاص الاستمرار في التمرين عند مستوى معين من الجهد أو التوقف بسبب التعب الشديد. باستخدام بروتوكولات مماثلة، أبلغ الباحثون عن تحسينات كبيرة في اختبار الإرهاق بعد شرب عصير البنجر. وجد كينجال وآخرون (2011) أن المرضى الذين يعانون من مرض الشريان المحيطي تحسنوا من الحد الأقصى لوقت المشي بنسبة 17٪ في اختبار القلب والرئة بعد ثلاث ساعات من الاستهلاك. أبلغ Lansley et al (2011B) عن زيادة في وقت المشي حتى الإرهاق بعد 4 و5 أيام من مكملات النترات. وجد Bailey et al (2010B; 2009)، باستخدام بروتوكولات مختلفة بما في ذلك تمديدات ربلة الساق عالية الكثافة للفشل واختبارات مقياس عمل الدراجة، أن تناول النترات لمدة 4-6 أيام يزيد من الوقت اللازم للإرهاق. درس Vanhatalo وآخرون (2011) آثار استهلاك النترات الغذائية في ظل ظروف نقص الأكسجة، ووجدوا أنه بعد يوم واحد من الاستهلاك، تمت استعادة الأداء في اختبار تمديد العجل، المحدود تحت تأثير نقص الأكسجة، إلى المستويات التي لوحظت تحت نورموكسيا. في دراسة حادة ومزمنة، قام Vanhatalo et al (2010) بتوثيق الزيادات في الشغل المنجز والطاقة القصوى في اختبار الخطوة على مقياس عمل الدراجة.

دراسات حول التأثير على الأداء الرياضي. عند إجراء دراسات خاصة بالتمارين الرياضية أو الرياضة، يوصي العلماء عادةً بالنظر إلى عاملين. أولا، يجب أن يعكس التمرين النشاط الرياضي الحقيقي على أكمل وجه ممكن. ثانياً، يجب تدريب الأشخاص على ممارسة الرياضة أو الانضباط الرياضي. على الرغم من أن اختبارات الإرهاق يمكن أن تكون مفيدة لدراسة تأثيرات المواد المعززة للأداء، إلا أنها لا تحاكي الظروف الرياضية الواقعية. الخيار الأكثر قبولًا هو محاكاة ظروف المنافسة، على سبيل المثال، وقت التحميل، في ظروف المختبر، كمحاولة لتقليد الوضع الحقيقي. مع الأخذ في الاعتبار مستوى اللياقة البدنية للأشخاص في دراسة تناول النترات الغذائية، لاحظ بيسكوس وآخرون (2012) أن معظم الدراسات أظهرت زيادة في الأداء عند اختبار الرجال غير المدربين.

وفي الوقت نفسه، أفادت دراستان تستخدمان بروتوكولًا مشابهًا للرياضات التنافسية وراكبي الدراجات المدربين عن زيادة الأداء مع الاستهلاك الفردي والمتكرر لعصير البنجر. في إحدى التجارب، استهلك تسعة من راكبي الدراجات الذكور المتنافسين من فرق الأندية عصير الشمندر قبل 2.5 ساعة من الاختبار. بالمقارنة مع الدواء الوهمي، زاد راكبو الدراجات من القوة والأداء بشكل ملحوظ خلال قطعتي 4 و16.1 كيلومتر. كان استهلاك الأكسجين مشابهًا عبر النقاط الزمنية، مما يؤكد تحسين كفاءة استخدام الدواسات مع عصير البنجر (Lansley et al. 2011A). في التجربة الثانية، استهلك راكبو الدراجات الذكور المدربون عصير البنجر لمدة 6 أيام، وتألف الاختبار من 60 دقيقة من استخدام الدواسة دون الحد الأقصى وتجربة زمنية مدتها 10 كيلومترات. على غرار دراسة الجرعة الواحدة، أدى استهلاك عصير البنجر إلى زيادة الطاقة والأداء على فترات، على الرغم من أن الاختلافات في الأداء بين الفترات كانت صغيرة نسبيًا (Cermak et al. 2012).
لتلخيص هذه التجارب، تدعم الأدلة أن تناول النترات الغذائية لديه القدرة على تحسين الأداء الرياضي.

آلية مقترحة لتأثير استهلاك النترات على تحسين الأداء

وقد لوحظ أن تناول النترات في النظام الغذائي له آثار إيجابية على صحة القلب والأوعية الدموية والأداء. لاحظ Machha and Schechter (2011) العديد من الآليات التي قد تكمن وراء هذه التأثيرات الإيجابية. فيما يتعلق بالأداء البدني، يشير بيسكوس وآخرون (2012) إلى أن التحسينات الناجمة عن تناول النترات الغذائية قد تكون بسبب زيادة إنتاج أكسيد النيتريك وما تلا ذلك من تحسين توصيل الأكسجين إلى العضلات العاملة. كما هو مذكور أدناه، قد يكون تحسين توصيل الأكسجين آلية رئيسية، ولكن الأبحاث المتعلقة بفوائد أداء توصيل المغذيات محدودة للغاية ولا يمكن تأكيد ما هو متاح. على سبيل المثال، لم يجد سيرماك وآخرون (2012) أي تأثير لتناول النترات على اختيار الركيزة أو تركيزات الجلوكوز واللاكتات في البلازما خلال تجربة زمنية مدتها 10 كيلومترات. ومع ذلك، أبلغ بيلي وآخرون (2010B) عن تحول بسيط في استخدام الركيزة نحو استخدام أكبر للكربوهيدرات، ربما مدفوعًا بزيادة امتصاص الجلوكوز بوساطة أكسيد النيتريك، مما قد يقلل من استهلاك الأكسجين. وأوصوا بإجراء دراسات إضافية لتقييم هذا الاحتمال.

وأشار لارسن وآخرون (2010) إلى أن استهلاك النترات الغذائية يمكن أن يقلل من تكلفة الأكسجين أثناء ممارسة التمارين الرياضية عند الأحمال القصوى، وربط ذلك بآليتين: الأولى هي انخفاض استهلاك الأكسجين، والثانية هي تحسين وظائف الطاقة للعضلات العاملة. .
يبدو أن التأثير الموسع للأوعية الدموية للنترات الغذائية هو العامل الرئيسي المسؤول عن انخفاض استهلاك الأكسجين أثناء ممارسة الرياضة. هذه الظاهرة قد يكون لها عدة تفسيرات. لاحظ جونز وآخرون (2011) تباطؤًا في تطور المكون البطيء لاستهلاك الأكسجين أثناء العمل مع مستوى ثابت من التمارين التي يتم إجراؤها فوق عتبة اللاكتات، مما يقلل تدريجيًا من كفاءة انقباض العضلات الهيكلية ويرتبط بتطور التعب. . كما لاحظوا أن تناول النترات الغذائية قد يقلل من حجم المكون البطيء لاستهلاك الأكسجين ويبطئ تطور إرهاق العضلات عن طريق تحسين قدرة أكسدة العضلات أو زيادة توصيل الأكسجين العضلي. يمكن أن تؤدي زيادة إمدادات الأكسجين إلى زيادة توزيعه في العضلات العاملة. أبلغ Kenjale et al (2011) عن انخفاض في استخراج الأكسجين الجزئي من أنسجة عضلة الساق أثناء المشي بعد استهلاك الشمندر لدى الأشخاص المصابين بمرض الشريان المحيطي. من المحتمل أن يكون هذا بسبب زيادة توصيل الأكسجين إلى ألياف العضلة البطيئة الانقباضية بدلاً من الألياف السريعة الانقباض. الألياف البطيئة الانقباض قادرة على استخدام الأكسجين بكفاءة أكبر من الألياف السريعة الانقباض. قد يكون التفسير الآخر هو انخفاض استهلاك عضلة القلب للأكسجين. وجد دريشلر-باركس (1995) أن النتريت المستنشقة تسبب انخفاضًا في النتاج القلبي أثناء التمرين، مما قد يشير إلى انخفاض في النتاج القلبي واستهلاك الأكسجين.

زيادة كفاءة إنتاج الطاقة أثناء التمرين قد يؤدي إلى انخفاض استهلاك الأكسجين. على الرغم من أن Lasley et al (2011B) لم يجدوا أي تغيير في قدرة أكسدة الميتوكوندريا أثناء التمرين بعد عدة أيام من مكملات النترات الغذائية، فقد أبلغ Larsen et al (2011) عن تحسن في كفاءة الفسفرة التأكسدية في الميتوكوندريا العضلية الهيكلية، والتي ارتبطت بانخفاض في تكلفة الأوكسجين من ممارسة الرياضة. وأشاروا إلى أنه بعد مكملات النترات، أظهرت الميتوكوندريا في العضلات الهيكلية تحسنًا في كفاءة الفسفرة التأكسدية (نسبة P / O)، والتي ارتبطت بانخفاض تكلفة الأكسجين أثناء ممارسة الرياضة. تدعم هذه الملاحظات زيادة كفاءة إنتاج ATP لتقلص العضلات عندما تظل كمية الأكسجين دون تغيير. وأكدوا أيضًا أن استهلاك النترات له تأثيرات عميقة على وظائف الميتوكوندريا الأساسية. ومع ذلك، على الرغم من أن بيلي وآخرون (2010B) لم يستبعدوا إمكانية وجود تأثير إيجابي لتناول النترات على نسبة P / O، فقد أظهروا أن انخفاض تكلفة الأكسجين أثناء ممارسة الرياضة هو نتيجة لتحسين الاقتران بين التحلل المائي ATP والهيكل العظمي. إنتاج القوة العضلية، مما قد يقلل من كمية ATP المطلوبة بنفس القوة المنتجة. كان إجمالي معدل دوران ATP أقل خلال التمارين منخفضة وعالية الكثافة بعد استهلاك النترات الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، لاحظ فانهاتالو وآخرون (2011) أنه، بالمقارنة مع الدواء الوهمي، في ظل ظروف نقص الأكسجين، كان لتناول النترات تأثير إيجابي على استعادة فوسفات الكرياتين ودرجة الحموضة في العضلات، وهي العوامل التي تساهم في زيادة الأداء البدني. لاحظ الباحثون أن مكملات النترات أثناء نقص الأكسجة أعادت القدرة على تحمل التمارين الرياضية والقدرة التأكسدية إلى المستويات التي لوحظت أثناء نقص الأكسجة. بشكل عام، تدعم هذه النتائج قدرة مكملات النترات على زيادة حيوية العضلات أثناء التمرين، مما قد يؤدي إلى انخفاض استهلاك الأكسجين.
عوامل أخرى قد تؤثر أيضا على الوضع. تشير فرضية التعب المركزي إلى أن التعب ناتج عن عمليات تحدث (في المقام الأول) في الدماغ. قام بريسلي وآخرون (2011) بقياس التروية الدماغية لدى كبار السن ولاحظوا التأثيرات المفيدة للنترات الغذائية على التروية الإقليمية في مناطق الدماغ المشاركة في الوظائف التنفيذية. وبالتالي يمكن أن يحدث التأثير من خلال انخفاض التعب المركزي، مما يؤدي إلى زيادة الأداء.

لفهم الآلية الكامنة وراء انخفاض تكلفة الأكسجين أثناء ممارسة التمارين الرياضية بسبب استهلاك النترات، هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث، خاصة مع عصير البنجر. لاحظ بيلي وآخرون (2011B) أن عصير البنجر غني بمضادات الأكسدة والفينولات، مما يشير إلى أن هذه المواد والنترات قد تعمل بشكل مستقل أو متآزر.

مناقشة استخدام النترات لتحسين الأداء الرياضي

لاحظ لوندبيرج وآخرون (2011) أنه على الرغم من توثيق النترات لتكون لها آثار مفيدة على الأداء، إلا أن ذلك يحتاج إلى تأكيد في ظروف المنافسة الفعلية. وكما نعلم من منتديات الإنترنت والمقالات والمناقشات داخل المجتمعات الرياضية، فإن استخدام النترات ينتشر بسرعة بين الرياضيين. يوصي العلماء بالحذر عند استخدام أشكال مختلفة من النترات والنتريت.

الأدوية والأملاح

لاحظ لوندبيرج وآخرون (2011) أن الأدوية التي تحتوي على النترات والنتريت العضوية، مثل النتروجليسرين ونتريت الأميل، لها تأثيرات توسعية قوية للغاية، ويمكن أن تؤدي الجرعة الزائدة غير المقصودة إلى انهيار الأوعية الدموية المميت. وفي الوقت نفسه، يوصي الباحثون الرياضيين بتجنب الاستخدام غير المنضبط لأملاح النترات والنتريت كمكملات غذائية، مشيرين إلى أنه في حين أن هناك خطر منخفض أو معدوم للتسمم الحاد بالنترات، فإن أي ارتباك يؤدي إلى تناول كميات كبيرة غير مقصودة من النتريت أو النترات العضوية. يحتمل أن يشكل خطرا على الحياة. على سبيل المثال، تناول جرعات مختلفة من النتريت، الموجود في المكملات الغذائية إلى جانب موسعات الأوعية الدموية لعلاج ضعف الانتصاب مثل الفياجرا والسياليس، يمكن أن يسبب مشاكل صحية (ألين، 2011). إذا كنت تستخدم أي أدوية، قم بزيارة أخصائي الرعاية الصحية الخاص بك قبل تناول المكملات الغذائية. قد يستفيد الأشخاص الذين يعانون من مشاكل صحية مثل مرض الشريان المحيطي من استخدام أملاح النتريت والنترات، ولكن يجب عليهم أيضًا استشارة مقدم الرعاية الصحية الخاص بهم فيما يتعلق باستخدامهم في التمارين الرياضية.

المكملات الغذائية

كما هو مذكور أعلاه، فإن معظم مكملات "أكسيد النيتريك" المسوقة للرياضيين تحتوي على إل-أرجينين كعنصر نشط، على الرغم من الدعم العلمي المحدود لقدرة إل-أرجينين على تعزيز الأداء البدني. قد تشتمل المكملات الأخرى على مكونات مختلفة يتم الإعلان عنها على أنها "تزيد بالفعل من أكسيد النيتريك" في التداول، لكن الأبحاث حول مثل هذه المكملات محدودة حاليًا. أفادت إحدى الدراسات التي أجريت على رجال مدربين على المقاومة وجود تأثير مفيد صغير ولكنه غير مهم إحصائيًا لمثل هذه المكملات على تعميم مستويات النترات/النيتريت خلال ساعة من الاستهلاك، ولكن لا يوجد تأثير على معاملات الدورة الدموية (Bloomer et al. 2010). هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث حول مكملات "أكسيد النيتريك" المماثلة.

المصادر الغذائية للنترات

أظهر معظم الباحثين أن تناول الأطعمة الصحية، وخاصة الخضروات الغنية بالنترات وعصائر الخضروات، غير ضار إلى حد كبير وقد يوفر بعض الفوائد الصحية (Allen 2011; Lundberg et al. 2011; Machha and Schechter 2011). إحدى النقاط الرئيسية هي جرعة النترات الفعالة في تقليل تكلفة الأكسجين للحمل: 300 - 500 مجم، مع عدم وجود دليل على زيادة التأثير مع زيادة الجرعة (Lundberg et al. 2011). ومع ذلك، يشير العلماء إلى أن هناك خطرًا محتملاً ينشأ إذا تم تخزين عصائر الخضار التي تحتوي على النترات بشكل غير صحيح. مع مرور الوقت، عندما يتلوث المشروب بالبكتيريا التي تقلل النترات، تتراكم النتريت.

موانع محتملة عند تناول النترات

قد يرتبط المدخول الغذائي من النترات (في الغالب، من الناحية النظرية فقط) بالعديد من الجوانب السلبية للرياضيين. يبدو أن انخفاض مستويات الحديد، الذي يؤدي في بعض الأحيان إلى فقر الدم الناجم عن نقص الحديد، يكون أكثر احتمالا لدى الرياضيين منه لدى عامة الناس، وخاصة الرياضيات الشابات؛ على الرغم من أن الخيارات الغذائية السيئة تفسر معظم اختلالات الحديد، إلا أن هناك أيضًا أدلة على زيادة مستويات الحديد في خلايا الدم الحمراء واستقلاب الحديد بشكل عام في الجسم (Beard and Tobin، 2000). زيادة إنتاج أكسيد النيتريك قد يكون أيضا عاملا. على سبيل المثال، لدى الأشخاص الذين يعيشون على ارتفاعات عالية تركيزات من منتجات أكسيد النيتريك النشطة بيولوجيًا في الدم أعلى بعشر مرات من تلك التي لوحظت لدى الأشخاص عند مستوى سطح البحر، لكن خلايا الدم الحمراء تحتوي على عدد أقل من مركبات الحديد (Erzurum et al, 2007). في دراسة أجريت على الفئران التي مارست التمارين لمدة 12 شهرًا، لاحظ شياو وكاين (2000) أن التمرينات المكثفة قد تسبب زيادة في تركيزات أكسيد النيتريك في البلازما، فضلاً عن انخفاض مستويات الحديد، مما يشير إلى أن زيادة إنتاج أكسيد النيتريك قد يرتبط بالتطور. من نقص الحديد عند ممارسة الرياضة. قد تكون الدراسات الطولية على البشر ذات أهمية.

قد تكون الزيادة في أكسيد النيتريك بسبب التغذية بالنترات ذات أهمية خاصة في حالات محدودية توافر الأكسجين (جونز، 2011). وبالتالي، قد يكون تناول النترات مفيدًا أثناء نقص الأكسجة، وهو أمر مهم للرياضيين الذين يتدربون ويتنافسون في الجبال. ومع ذلك، الحذر مطلوب. أبلغت دراسة حالة لمتسلقي الجبال رفيعي المستوى عن حالات حادة من داء الجبال الحاد وترنح أثناء ممارسة التمارين على المرتفعات. استخدم المتسلقون النتروجليسرين عبر الجلد لمنع قضمة الصقيع. لا توجد توصيات لاستخدام النتروجليسرين في مثل هذه الحالات ولم يتم تقييم سلامة استخدامه. لاحظ المؤلفون وجود علاقة بين توسع الأوعية الدماغية الناجم عن النترات والوذمة الدماغية الشديدة، وهو تفسير فيزيولوجي مرضي محتمل للمرض (Mazzuero et al. 2008). ووقعت هذه الحادثة على ارتفاع 8000 متر، وهو أمر غير معتاد بالنسبة لمعظم الأحداث الرياضية ويوصف باستخدام عقار وليس مكمل غذائي. وعلى الرغم من ذلك، يوصى بالحذر عند استخدام النترات من قبل الرياضيين في الظروف الجبلية.

يقدم أندرو إم. جونز، الخبير في دراسة تناول النترات، عدة نصائح عملية للرياضيين تلخص الجوانب الرئيسية للاستخدام (جونز، 2011).

• تشير البيانات المتاحة إلى أن 300 إلى 450 ملليجرام من النترات تؤدي إلى زيادة كبيرة في تركيزات نتريت البلازما وتسبب تأثيرات فسيولوجية.
• ويمكن الحصول على جرعة مماثلة من تناول 0.5 لتر من عصير البنجر أو ما يعادله من الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من النترات.
• بعد الابتلاع، تصل تركيزات نتريت البلازما عادةً إلى الحد الأقصى خلال 2 إلى 3 ساعات وتبقى مرتفعة لمدة 6 إلى 9 ساعات التالية قبل العودة إلى خط الأساس. وبالتالي، يحتاج الرياضيون إلى تناول النترات قبل 3 إلى 9 ساعات من التدريب أو المنافسة.
• يعد استهلاك الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من النترات على مدار اليوم ضروريًا للحفاظ على مستويات الدم، ولكن لم يتم توضيح تأثير الحفاظ على مستويات النترات على التكيف مع ممارسة الرياضة.
• هناك احتمال أن الاستهلاك غير المنضبط لجرعات عالية من أملاح النترات قد يشكل خطرا على الصحة
• المصادر الطبيعية للنترات ربما تكون صحية
• يُنصح الرياضيون الذين يرغبون في الحصول على تأثير منشط للطاقة من تناول النترات باستخدام الطرق الطبيعية وليس الدوائية.

مصادر النترات الغذائية

يدرج الجدول 1 العديد من الخضروات التي تحتوي على نسبة عالية من النترات. تم استخدام عصير البنجر بشكل منتظم ومركز في معظم الدراسات. ...

أحد الخيارات هو صنع عصير البنجر بنفسك. استخدمي الخلاط لهرس البنجر الطازج واخلطيه مع عصير الجزر أو الكرفس من اختيارك. امزج المشروبات مع الخضروات الأخرى الغنية بالنترات التي تندرج ضمن هذه الفئة. في مقال بمجلة باريد بتاريخ 5 فبراير 2012، اقترح الدكتور محمد أوز صيغة لمشروب غني بالألياف ومضادات الأكسدة والفيتامينات ومنخفض السعرات الحرارية. المشروب غني أيضًا بالنترات. لتحضير 3 إلى 4 حصص، قم بجمع المكونات التالية. يمكنك التجربة بإضافة البنجر:
2 كوب سبانخ
2 كوب خيار مقشر
6 سيقان من الكرفس
1 حفنة من البقدونس
1 ملعقة صغيرة زنجبيل
2 تفاح مقشر
عصير ليمونة واحدة
عصير نصف ليمونة.

اتجاهات لمزيد من البحث

تدعم الأدلة المتوفرة حاليًا الرأي القائل بأن استهلاك النترات له تأثير مولد للطاقة. وتظهر البيانات المخبرية بوضوح زيادة في أكسيد النيتريك وانخفاض تكلفة الأكسجين أثناء ممارسة التمارين الرياضية، بالإضافة إلى تحسن في أداء اختبارات التمارين المختلفة. على الرغم من أنه لم يتم بعد إثبات مكاسب الأداء الحقيقية في ظل الظروف التنافسية (Lundberg et al. 2011)، فقد وجدت دراستان تحاكيان الأداء التنافسي (Cermak et al. 2012; Lansley et al. 2011A) آثارًا إيجابية في راكبي الدراجات المدربين. ومع ذلك، هناك حاجة لتجارب إضافية مع رياضيي القوة والتحمل لدعم هذه النتائج الأولية.

يشير بعض الباحثين (Allen, 2011; Bescós et al., 2012; Jones et al. 2011) إلى الحاجة إلى تطوير بروتوكول يسمح للرياضيين بتعظيم فوائد استهلاك النترات، بالإضافة إلى تحديد مدى تحمل النساء وكبار السن الذين يتأثر استقلاب النترات الضعيف بضعف حالة الاستروجين / أو العمر. وبالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى بيانات تتعلق بالأشخاص الذين يعانون من مشاكل صحية.

الصحة، البحث العلمي، التغذية، المكملات الغذائية المتخصصة

في الآونة الأخيرة، كانت هناك زيادة تشبه الانهيار الجليدي في عدد المنشورات العلمية حول دور أكسيد النيتريك. حصل ثلاثة علماء أمريكيين، روبرت ف. فيرشغوت، ولويس ج. إجنارو، وفريد ​​مراد، على جائزة نوبل في عام 1998. كان هدف العلماء هو دراسة ما يسمى ب. عامل استرخاء الأوعية الدموية البطانية (EDRF، عامل الاسترخاء المشتق من البطانة). كان الاكتشاف المهم وغير المتوقع هو حقيقة أن EDRF هو أكسيد النيتريك (NO). اثنان من أهم أدوار NO هما تنظيم نغمة الأوعية الدموية وكونه مادة ناقلة في الدماغ.

قصة

1628 اكتشف ويليام هارفي جهاز الدورة الدموية.

1733 قام ستيفن هالز بقياس ضغط الدم.

1846 قام أسكانيو سوبريرو بإنتاج النتروجليسرين.

1854 كان كارل فون فيروردت أول من قام بقياس الضغط بشكل غير مباشر.

1879 اكتشف ويليام موريل إمكانية استخدام النتروجليسرين لعلاج الشرايين التاجية.

1977 اكتشف فريد مراد أن أكسيد النيتريك يوسع الأوعية الدموية ويسبب استرخاء العضلات الملساء.

1978 قام لويس إجنارو بحقن سائل أكسيد النيتريك بالقرب من الأوردة مما أدى إلى استرخاء الأوعية الدموية.

1980 اكتشف روبرت فورشجوت أن عامل إطلاق البطانة (EDRF) يريح الأوعية الدموية.

في عام 1981 اكتشف إجنارو أن NO يمنع خلايا الدم من التكتل والتكتل عن طريق إضافة غوانوزين أحادي الفوسفات (GMP)، الذي يريح العضلات الملساء للأوعية الدموية.

1981 اكتشف ستيفن تانينباوم أن الثدييات تنتج النترات.

في عام 1983، اكتشف مراد وباحثون آخرون أن استرخاء الأوعية الدموية يرتبط بزيادة في عدد الـGMPs.

1985 اكتشف مايكل مارليتا أن الخلايا البلعمية الفأرية تنتج النترات والنتريت.

1986 أبلغ إجنارو وفورتشجوت بشكل مستقل في نفس الاجتماع أن EDRF مطابق لـ NO.

1987 اكتشف جون هيبس ومايكل مارليتا أن الأرجينين يزيد من إنتاج النترات والنتريت بواسطة الخلايا البلعمية.

1988 اكتشف مونكادا أن إل-أرجينين ينتج أكسيد النيتريك.

1988 اكتشف جون جارثويت أن أكسيد النيتريك ينطلق من النهايات العصبية.

1998 حصل فورشغوت ومراد وإيجنارو على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب.

تكوين أكسيد النيتريك في الجسم

يوجد حوالي 20 حمضًا أمينيًا في جسم الإنسان. من بين هذه العناصر، لا يوجد الأرجينين والأكسجين الجزيئي. L-أرجينين هو المتبرع الوحيد رقم. الحصول على العناصر الغذائية مهم جدا. يتم الحصول على إل-أرجينين، على سبيل المثال، من المكسرات أو الأرز. وبالإضافة إلى ذلك، نحتاج إلى حمض الفوليك والمغنيسيوم ومادة تسمى رباعي هيدروبيوبترين. مطلوب أيضًا سينسيز أكسيد النيتريك (nos) لتكوين no.

في عام 1988، تم اكتشاف أن عامل استرخاء الأوعية الدموية البطانية (edrf، عامل الاسترخاء المشتق من البطانة) هو أكسيد النيتريك. ونتيجة لذلك، تمت دراسة أكسيد النيتريك عدة مرات خلال العقود التالية. تم اكتشاف أن أكسيد النيتريك يتم إنتاجه في الدماغ والنهايات العصبية والعضلات والأوعية الدموية والأوعية اللمفاوية والعظام والبلاعم والبشرة وخلايا الدم الحمراء.

لا يوجد بحرية في الجسم لمدة 1-2 ثانية فقط ويرتبط بسرعة بالبروتينات والببتيدات. وبالتالي، يمكن للبروتينات "المنشطة" أن تعمل لمدة تصل إلى 6 ساعات. يتم تحويل أكسيد النيتريك الزائد بسرعة إلى النترات والنتريت.

أكسيد النيتريك والصحة

الأوعية الدموية

NO ينظم تمدد الأوعية الدموية أي. توسع الأوعية. يلعب أكسيد النيتريك دورًا حاسمًا في هذا - تنظيم الضغط الانقباضي والأوعية الدموية. ينظم NO أيضًا إمداد الدم الكبيبي والنخاعي ويخفف التوتر في المسالك البولية السفلية. بمساعدة NO، يتم تشكيل أوعية دموية جديدة في الجسم (تكوين الأوعية). بمساعدة NO، يعمل تحسين تدفق الدم على النحو التالي:

يشفي الجروح

يستعيد الحساسية المفقودة

يساعد على تخفيف الألم

يسرع شفاء الكسور

تطبيع ضغط الدم

يحسن تدفق الدم إلى الشعيرات الدموية (تغذية الأنسجة)

يعزز تأثير المضادات الحيوية

يقوي جهاز المناعة (يزيد عدد الخلايا التائية)

الكولسترول

زيادة كمية أكسيد النيتريك تقلل من الآثار الضارة للكوليسترول. يؤدي نقص NO إلى فشل الأوعية الدموية في التمدد في المواقف العصيبة. لوحظت نفس الظاهرة عند الأشخاص الذين لديهم مستويات مرتفعة بشكل ملحوظ من الكوليسترول.

الجهاز العصبي المركزي

زيادة كمية أكسيد النيتريك في الخلايا يؤدي إلى إطالة عمر الخلية. ويمكن استخدام هذا في الأمراض غير التنكسية حيث تموت الخلايا قبل الأوان. مثل هذه الأمراض هي مرض باركنسون ومرض الزهايمر.

الأورام والسرطان

مضادات الأكسدة تحمي الخلايا. إذا فقدت الحماية المضادة للأكسدة، فإن حياة الخلية تعتمد على NO. إذا لم يترك NO الخلية، تموت الخلية. يتم الترحيب بإطلاق NO من الخلايا بواسطة الخلايا المسببة للأمراض والورم. إذا تركت كمية كبيرة من NO الخلايا السرطانية، فإن الخلايا البلعمية تدمر الخلايا السرطانية. قد يتداخل أكسيد النيتريك المشتق من iNOS مع نمو الورم. (Weiming Xu، Lizhi Liu، وIan G. Charles، الخلايا المعبرة عن iNOS ذات الكبسولات الدقيقة تسبب تثبيط الورم في الفئران، FASEB J، 16، 213-215 (2002))

قد يمنع أكسيد النيتريك الأورام وسرطان المعدة. (شينثالابالي في. راو، إشارات أكسيد النيتريك في الوقاية الكيماوية من سرطان القولون، أبحاث الطفرات 2004 555: 107-119 مراجعة).

نشاط خلايا الأنسجة العظمية - الخلايا العظمية - يحفز أكسيد النيتريك وبالتالي يخلق أنسجة عظمية جديدة. من ناحية أخرى، لا يتداخل NO مع نشاط الخلايا الآكلة للعظم، التي تدمر أنسجة العظام. لا يعتني بعملية التمثيل الغذائي للعظام بحيث يكون تكوين العظام أسرع من تدميرها. وبالتالي، فإن التوافر الكافي لأكسيد النيتريك يؤدي إلى التعافي السريع.

البهجة

الدورة الدموية والنبضات العصبية سريعة. تؤدي إضافة كميات صغيرة من NO إلى تحسين توسع الأوعية (ينظم توتر الأوعية الدموية) وزيادة الحساسية (NO هو ناقل عصبي).

لا يوجد ولا أي مادة أخرى يمكن أن توقف الشيخوخة. يمكن لأكسيد النيتريك أن يمنع بشكل فعال تجلط الأوعية الدموية. بالإضافة إلى ذلك، يعمل NO على تسريع عملية شفاء الجروح والتعافي منها بعد الجراحة. تم الحصول على أدلة مقنعة على أن NO يحمي الكبد ويقوي جهاز المناعة بشكل فعال. كل هذا يدل على أن NO له تأثير على إطالة العمر. تزداد الحاجة إلى أكسيد النيتريك مع تقدم العمر، وذلك لأن... يتناقص إنتاج الجسم الطبيعي من NO.

متلازمة الأيض

أعطى الباحث في مرض السكري جيرالد رافين اسمًا عامًا لعوامل خطر الإصابة بالنوبات القلبية في عام 1988. وحاول أن يُظهر أنه خاصة عند الرجال، فإن وجود السمنة في منطقة البطن، وانخفاض نسبة الكوليسترول الحميد، وزيادة مستويات الأنسولين في الدم، وارتفاع ضغط الدم، ترتبط بنفس المرض الأساسي. أصبح هذا فيما بعد يعرف باسم متلازمة التمثيل الغذائي. ووفقا لريفن، فإن العامل الرئيسي في الأزمة القلبية هو مقاومة الأنسولين. تشير العديد من الدراسات إلى أن نقص أكسيد النيتريك يسبب أمراضًا مثل مقاومة الأنسولين والسكري لدى البالغين ومشاكل ضغط الدم ومتلازمة التعب المزمن.

ضغط

غالبًا ما يكون ارتفاع ضغط الدم إشارة إلى تعطل عملية التمثيل الغذائي، وغالبًا ما يكون السبب الرئيسي لذلك هو انخفاض إنتاج أكسيد النيتريك في الجسم.

يقلل أكسيد النيتريك من تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية أو يمنعه (Torre D, Pugliese A, Speranza F., دور أكسيد النيتريك في العدوى بفيروس نقص المناعة البشرية -1: صديق أم عدو؟, Lancet Infect Dis. 2003 Mar;3(3):128 -9؛ رد المؤلف 129-30).

تحت تأثير أكسيد النيتريك، يصبح القضيب مرنًا (A.L. Burnett et al، "أكسيد النيتريك: وسيط فسيولوجي لانتصاب القضيب،" Science، 17 يوليو 1992). تظهر الأبحاث الحديثة أن أكسيد النيتريك هو غاز يحافظ على الانتصاب (K.J. Hurt et al.، "Alternatively spliced ​​​​neuronal nitric أكسيد سينسيز يتوسط انتصاب القضيب"، PNAS،

الحاجة إلى أكسيد النيتريك

وتزداد الحاجة لأكسيد النيتريك في الحالات التالية:

ارتفاع ضغط الدم (ارتفاع ضغط الدم)

الوزن الزائد

الاضطرابات الأيضية (فرط كوليستيرول الدم، فرط ثلاثي جليسريد الدم)

مرض السكر (مرض السكري من النوع 1 والنوع 2)

أمراض القلب

تكوين جلطات دموية في الأوعية الدموية (تصلب الشرايين)

التدخين

شيخوخة

أمراض الأوعية الدموية

إذا تضررت الخلايا البطانية للأوعية الدموية ولم تعمل بشكل صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى المشاكل والأمراض التالية:

أ) تضيق الأوعية (على سبيل المثال: تشنج الأوعية الدموية في الشريان التاجي، وزيادة ضغط الدم)

ب) تجمع خلايا الدم وتقويتها على جدران الأوعية الدموية – وهذا يؤدي إلى تجلط الدم.

ج) يؤدي الإفراط في إنتاج خلايا الدم البيضاء وارتباط الجزيئات بالخلايا إلى حدوث عملية التهابية.

د) تضييق الأوعية الدموية (تضيق) أو تمددها أو تضييقها الجديد.

ه) زيادة الالتهاب وتلف الأنسجة الناجم عن أنواع الأكسجين التفاعلية - أنيونات الأكسيد الفائق وجذور الهيدروكسيل.

تنتج النباتات أكسيد النيتريك:

تحديد جين سينسيز أكسيد النيتريك النباتي المتورط في الإشارات الهرمونية، Guo FQ، Okamoto M، Crawford NM، 302(5642):100-3، 3 أكتوبر 2003، العلوم

نشاط سينسيز أكسيد النيتريك وأكسيد النيتريك في النباتات Del Rio LA، Corpas FJ، Barroso JB.، 65(7):783-92، أبريل، 2004، الكيمياء النباتية.

ينظم أكسيد النيتريك نمو الأوعية الدموية:

يقع سينسيز أكسيد النيتريك في اتجاه مجرى النهر من عامل نمو بطانة الأوعية الدموية الناجم عن عامل نمو الخلايا الليفية ولكن ليس تكوين الأوعية الدموية الناجم عن عامل نمو الخلايا الليفية الأساسية، M. Ziche، L. Morbidelli، R. ChoudhuriDagger، H. ZhangDagger، S. Donnini، H. J. Granger، R. BicknellDagger، المجلد 99، العدد 11، يونيو 1997، 2625-2634، J. Clin. يستثمر.

أكسيد النيتريك يسرع شفاء الكسور:

ينظم أكسيد النيتريك شفاء الكسور، Diwan AD، Wang MX، Jang D، Zhu W، Murrell GA، 15 (2): 342-51، فبراير 2000، J Bone Miner Res.

أكسيد النيتريك وشفاء الجروح:

دور أكسيد النيتريك في التئام الجروح، DEfron DT، Most D، Barbul A. 3(3):197-204، مايو 2000، Curr Opin Clin Nutr Metab Care

التفاصيل على موقع الويب الخاص بي:

http://www.corp-enliven.narod.ru