A nitrogén-monoxid (NO) egy gáz halmazállapotú, színtelen ingerületátvivő anyag, amely egy nitrogén- és egy oxigénatomból áll. A sejtekben szabadul fel, majd gyorsan áramlik a szomszédos sejtekbe, hogy betöltse szerepét a szervezet különböző funkcióiban. Nem csak az emberi szervezetben fordul elő, de gombákban, növényekben, baktériumokban és állatokban is keletkezik.
Az 1998-as orvosi és élettani Nobel-díj után terjedt el a köztudatban, mennyire hasznos nem csak sportolói szempontból, de az egészségünk megőrzése és számos betegség előrejelzése szempontjából is. Kulcsfontosságú szerepe van a szívműködésben és szabályozza a vérnyomást, de alapvető eleme a neurológiai, fiziológiai és immunológiai folyamatoknak is. Ezen kívül baktériumölő hatása és sok speciális élettani funkciója is van ennek a gáznak.
A nitrogén-monoxid hatása a szervezetre
Szív- és érrendszeri egészség
A nitrogén-monoxid szerepet játszik a vérellátásban, a szívműködésben és az erek állapotának fenntartásában. Hatásosan csökkenti a magas vérnyomást, sőt helyettesíthetné a nitroglicerint, ami szintén nitrogén-monoxiddá alakul. Kutatások szerint 400-500 mg nitrát (céklából) egyszerre elfogyasztva már 3 órán belül kifejti hatását, ami 24 órán keresztül tart. Fontos szerepe van az erek simaizmainak ellazításán keresztül az erek tágításában, mely révén kitüntetett szerepe van az egészséges szív- és érrendszer, az agyi vérkeringés és a jobb légzés tekintetében.
A nitrogén-monoxid meggátolja a vérlemezkék kóros összetapadását, ezzel gátolja a trombózis létrejöttét. Alacsony szintje fokozhatja a vérlemezkék kóros összekapcsolódásainak kialakulását, így kiváló jelzője lehet az érrendszeri problémáknak. Érelmeszesedés esetén különösen fontos erre odafigyelni, mivel a cukorbetegséghez hasonlóan a transzplantációknál is alapvető probléma az érelmeszesedés, ami olyan veszélyes állapotot is előidézhet, mint a szerv kilökődése vagy halál. A nitrogén-monoxid sejtvédő hatása gátolja a vérlemezkék és fehérvérsejtek kicsapódását, letapadását, csökkentve az érelmeszesedés kialakulásának esélyét az implantátumokban.
Immunvédelem
A nitrogén-monoxid, amikor megfelelő mennyiségben áll rendelkezésre, rendkívül pozitív hatással van az immunvédelemre. Számos módon részt vesz a szervezet önvédelmi mechanizmusában és az egészséges állapot fenntartásában. Segít ugyanis a baktériumok, élősködők elpusztításában, valamint véd a fertőzésektől, daganatok ellen azáltal, hogy indukálja a programozott sejthalált. Emellett antibakteriális és parazitaellenes hatása is van.
Gyulladáscsökkentés és regeneráció
A nitrogén-monoxid pozitív hatása a gyulladások esetén abban rejlik, hogy segíti az ödéma képződést, tehát védi a szöveteket, és segíti az erek permeabilitását, vagyis átjárhatóságát. Így segítve a szövetek regenerálódását azáltal, hogy a tápanyagok könnyebben eljutnak a gyulladás helyére, míg a salakanyagok könnyebben eláramolnak onnan a kiválasztó szervekhez.
Neurológiai és reproduktív egészség
Újabban kiderült, hogy neurotranszmitterként is funkcionál, főleg az agyban, az emésztőrendszerben és a tüdőben. Emellett az erekció tekintetében is fontos szerepe van. A várandósság állapotában előforduló terhességi magas vérnyomás oka ismeretlen, de közrejátszik benne a nitrogén-monoxid alacsony szintje. Számos káros folyamat indul be ebben az állapotban, mint az erek szűkülése, vizenyő, a szervek nem megfelelő vérellátása, a magzati fejlődés lassulása stb.
Cukorbetegség
A kutatások mostanában kezdenek rámutatni a cukorbetegség és a nitrogén-monoxid alacsony szintje közötti összefüggésre. A cukorbetegség számos más betegséget vonz magával, mint amilyen az érelmeszesedés. Az érelmeszesedésben pedig általában jellemző, hogy csökkent az erek nitrogén-monoxid termelése.
A nitrogén-monoxid és a sportteljesítmény
A nitrogén-monoxid bevitele rendkívül jó segítség abban, hogy fókuszálni tudjunk az edzésre és remek érzetet ad az értágító hatása által. Ráadásul a keringésfokozó hatásnak köszönhetően a megdolgoztatott izmokhoz hatékonyabban jut el a tápanyag, és az ott keletkező salakanyagok is gyorsan és hatékonyan áramolnak el onnan, így segítve, hogy kevésbé alakuljon ki izomláz és az izom épülésének ne legyen akadálya. Az étrendi nitrátok a nitrogén-oxid útvonalon keresztül javítják az izomzat oxigénfelvételét és a mitokondriális hatékonyságot, ami jelentős állóképességi és erőnléti teljesítményjavulást eredményezhet a sportolók számára.
A sportteljesítmény egyik kulcsa az, hogy az izmok mennyi oxigént képesek felvenni és hasznosítani. A nitrátokból származó nitrogén-monoxid (NO) olyan biológiai jelátvivő molekula, amely jelentősen javíthatja az izomzat oxigénfelvételét, az energiahatékonyságot és a teljesítményt. Az utóbbi években a nitrátban gazdag élelmiszerek - különösen a céklalé - és az NO-fokozó étrend-kiegészítők a sporttáplálkozás előterébe kerültek.
A nitrát-nitrit-NO útvonal a sportolóknál
A NO-termelés két úton történhet:
- Enzimatikus út (arginin-NOS rendszer): oxigént igényel.
- Nitrát-nitrit-NO út: alacsony oxigénszinten is képes NO-t termelni (pl. dolgozó izmokban).
Ez a mechanizmus a nitrátok szájüregi baktériumok segítségével nitritté, majd az izmokban NO-vá alakulnak át, különösen savasabb és oxigénhiányos környezetben. A nitrátokból képződő nitrit és NO javítja a véráramlást és fokozhatja a mitokondriális hatékonyságot.
Hogyan javítják a nitrátok az izmok oxigénfelvételét?
- Hatékonyabb oxigénfelhasználás: A nitrátbevitel csökkenti a „szubmaximális” terhelés oxigénigényét, így a sportoló ugyanazzal az oxigénmennyiséggel több munkát végezhet.
- Javuló izomkontrakció és kalciumkezelés: A nitrátbevitel növelheti az izomrostok maximális összehúzódási sebességét és teljesítményét, részben a kalciumionok hatékonyabb útja miatt a miofilamentumokban.
- Jobb véráramlás és vazodilatáció: A NO erőteljes értágító hatású, így fokozza a véráramlást, oxigénszállítást és tápanyagellátást. A NO-termelődés fokozása tehát javítja az izmok oxigénhez jutását terhelés alatt.
Milyen teljesítménybeli előnyök várhatók?
- Időtartam- és tűrőképesség javulása: A nitrátbevitel javítja az időtartamig bírt teljesítményt (time-to-exhaustion, TTE), az össztávolságot és a csúcsteljesítményt (PPO). A hatás különösen erős volt legalább 6 mmol nitrát/nap (≈ 372 mg) és 3+ napos kiegészítés esetén.
- Sprintteljesítmény és izomerő fokozódása: A nitrátbevitel nemcsak állóképességi sportokban hatékony, hanem nagy izomerőt és gyors erőkifejtést igénylő mozgások során is. Emellett javulhat a többszöri sprintteljesítmény és a robbanékonyság.
- VO2max (maximális oxigén felvétel) és laktáttűrés finom javulása: A céklalé kismértékben növeli a VO2max-ot, javítja a laktáttoleranciát és a fáradásig eltelt időt (TTE).
Edzés előtt az előírt adagban elfogyasztva a tabletta, a kapszula és a folyékony verziók is kb. 20-30 perc alatt fejtik ki a hatásukat. Edzés után fontos, hogy vigyél be regenerációt segítő tápanyagot, például L-arginint, ami aminosav és fehérjében gazdag húsfélékben (sertés, marha, csirke, pulyka) és tejtermékekben fordul elő.
Étrendi nitrátok és nitrogén-monoxid termelés
A szervezet nitrogén-monoxid koncentrációjára számos otthon is fellelhető élelmiszer hatással van, amelyekből remek koktél készíthető. Ilyenek a cékla, a spenót vagy a zeller. A zöldségek kivétel nélkül sok nitrátot tartalmaznak, főleg kálium-nitrát (E252) formájában. A fermentált zöldségekben ezek egy része átalakul kálium-nitritté (E249). Az elfogyasztott nitrát a vérünkbe, majd onnan nyálunkba kerül, ahol a nyelvünk hátulján lévő baktériumok azt nitritté alakítják. A nitritből végül nitrogén-monoxid képződik, amely számtalan fontos szerepet tölt be szervezetünkben.
Az étrendi nitrátok a szájüregi baktériumok által nitritté, majd a szervezetben nitrogén-monoxiddá alakulnak. Ez az út különösen fontos alacsony oxigénszint esetén, például intenzív edzés során. Fontos megjegyezni, hogy bár a nitrátok és nitritek korábban aggodalmakat keltettek rákkeltő hatásuk miatt, a kutatások szerint a zöldségekből származó nitrátok rendkívül jótékony hatásúak.
Nitráttartalmú élelmiszerek és kiegészítők
Az optimális dózis körülbelül 500 mg nitrát naponta. A zöld leveles zöldségekben van messze a legtöbb nitrát, azonban azokból lehet súlyra a legkevesebbet kényelmesen elfogyasztani. Céklából, retekből és zellerből vagy ezek levéből egyszerűbb bevinni sok nitrátot. Normál egészséges étkezéssel 100-200 mg nitráthoz bárki hozzájut, aki nem eszik kevés zöldséget.
A nitrogén-monoxid termeléshez a szervezet L-arginint használ fel, ami egy aminosav, főleg fehérjében gazdag húsfélékben fordul elő, mint a sertés, marha, csirke, pulyka, tejtermékek. Számos természetes hatóanyag is fokozza a nitrogén-monoxid képződést, melyek megtalálhatóak például a citrusfélékben, gránátalmában, fokhagymában, kakaóban, vagy akár a szőlőben is.
| Élelmiszer | Nitráttartalom (kb.) | Előnyök |
|---|---|---|
| Spenót | Magas | Vas, rost, antioxidánsok, vérnyomás-szabályozás |
| Cékla | Magas | Antioxidánsok, rost, állóképesség javítása |
| Zeller | Közepes-magas | K-vitamin, rost, vérnyomás-szabályozás |
| Fokhagyma | Közepes | Allicin, immunitás, vérnyomás, koleszterin |
| Sárgarépa | Közepes | Béta-karotin, rost, szem- és szív egészség |
| Sötét csokoládé | Közepes | Flavanolok, magnézium, vas, hangulatjavítás |
| Citrusfélék | Alacsony-közepes | C-vitamin, rost, antioxidánsok |
| Húsok, baromfi, tenger gyümölcsei | Alacsony-közepes | Fehérje, L-arginin |
| Diófélék és magvak | Alacsony-közepes | Fehérje, zsír, rost, L-arginin (dió) |
Mellékhatások és kockázatok
Bár a nitrogén-monoxid rendkívül fontos szerepet tölt be a szervezetben, túlzott bevitele vagy termelése problémákat is okozhat. Az emelkedett nitrogén-monoxidnak köszönhetően csökken a vérnyomás, ami súlyos esetben halálhoz is vezethet.
Régi közhiedelem (tudományos körökben is), hogy a nitrátok és nitritek rákkeltőek és emiatt elkerülésük fontos. Azonban a zöldségekben természetesen előforduló nitrátok és nitritek, különösen a C-vitamin jelenlétében, nem alakulnak át rákkeltő nitrozaminokká. A problémát inkább a feldolgozott húsokban található hozzáadott nitritek jelenthetik, különösen magas hőmérsékleten történő sütés esetén.
Mivel a nitrátot nitritté a szájunkban (nyelvünkön) lévő baktériumok alakítják, ezért egyes szájfertőtlenítők csökkenthetik szervezetünk nitrit és nitrogén-monoxid szintjét. A klórhexidin tartalmú szájöblítők biztosan 0-ra csökkentik! Az illékony nitrozaminok rákkeltőek. Feltehetően csak a magas hőfokon kezelt nitrites húsok karcinogén hatásúak, nem kell tehát félnünk a nitrites húsoktól, ha nyersen fogyasztjuk vagy nem sütjük nagyon meg őket. Ha mégis aggódunk, akkor válasszunk nitráttal (E251-252) és ne nitrittel tartósítottat vagy tartósítószer nélküli húsféléket.
Másik dolog, ami miatt aggódni szoktak a nitráttal kapcsolatban, hogy a csecsemőkre ártalmas. Egyrészt mire megnőnek akkorára, hogy zöldséget tudnak enni, már képesek feldolgozni a nitrátot és így az nincs hatással a hemoglobinra. Másrészt csecsemők is képesek veszély nélkül elfogyasztani akár napi 100 mg/kg nitrátot is, azaz egy 5 kg-os csecsemő esetén az már 500 mg.
A dinitrogén-oxid (kéjgáz)
Fontos megkülönböztetni a nitrogén-monoxidtól (NO) a dinitrogén-oxidot (N2O), amelyet köznyelven kéjgáznak vagy nevetőgáznak neveznek. A dinitrogén-oxid egy színtelen, nem gyúlékony gáz, melynek kellemes édeskés íze és szaga van. A sebészetben és a fogászatban anesztetikus és analgetikus hatását használják. Euforizáló hatása miatt kéjgáznak is nevezik. A belsőégésű motorok üzemanyagához keverve nagyban növeli a motorok teljesítményét oxidáló hatása miatt, ami fokozza az égést. A Föld légkörében jelenlévő dinitrogén-oxid üvegházhatású gáz.
Önmagában nem gyúlékony, de az égést táplálja, mivel könnyen ad át oxigént. A parázsló fapálcát lángra lobbantja. Kisebb mennyiségben belélegezve nevetést, mámort, pulzáló hang- és képi hallucinációkat okoz, nagyobb mennyiségben érzéstelenítő és narkotikus hatású. Felhasználják oxigénnel keverve altatógáznak, foghúzások alkalmával érzéstelenítésre. Habszifonokban szén-dioxid helyett használják.
Levegőszennyezés és vetélés
Egy közelmúltbeli bostoni kutatás szerint a szállópor magas koncentrációja miatt rendszertelenné válhat a fiatal lányok menstruációs ciklusa. A Utah állam legsűrűbben lakott régiójában - Wasatch Frontban - élő nőknél magasabb, 16 százalékos a vetélés kockázata a szennyezett levegőnek való rövid távú kitettség hatására. A kutatók több mint 1300 várandós nő részvételével végeztek retrospektív kutatást, akik a 20. hét előtt bekövetkezett vetélést követően fordultak segítségért az egyetemi kórház sürgősségi osztályához 2007 és 2015 között.
Egy-egy olyan, 3 vagy 7 napos időszakban vizsgálták a vetélés kockázatát, amely a levegőben lévő három fő szennyezőanyag koncentrációjának csúcspontját követte. Ezek a szennyezőanyagok a nitrogén-dioxid, az ózon és a finomszemcsés anyagok, vagyis a mikroszkopikus por- és koromszemcsék. Az így kapott eredmények szerint a levegő megnövekedett nitrogén-oxid szintje mellett némileg megnőtt a vetélés kockázata, a finomszemcsés anyagok azonban nem növelték lényegesen a rizikót.
A szakértők hat különböző minőségű területet határoztak meg és megfigyelték mind a hat területen a páciensek adatait. Megállapították, hogy egy hónapon belül több alkalommal is megnőhet a vetélés kockázata, ahogy változik a levegő minősége. A szakember a káros részecskéket kiszűrő arcmaszk használatát javasolja a várandós nők számára, illetve a szabadtéri fizikai aktivitás mellőzését azokon a napokon, amikor szennyezettebb a levegő. Használhatnak továbbá szűrőket a belső terek levegőjének tisztítására is.