Dušični monoksid – što skriva NO?

Znanstvena analiza dušičnog monoksida i nevjerojatno povećanje mišićne mase!

Saga za uspjeh među bodibilderima bez ikakve su dvojbe nutrijenti koji povećavaju razinu dušičnog monoksida (NO) i sadrže aminokiselinu L-arginin. Organizam od te aminokiseline proizvodi dušični monoksid, koji djeluje na proširenje žila i time potiče prokrvljenost mišićja. Kao rezultat toga povećava se radna sposobnost (učinkovitost) mišića. Stimulirani krvotok transportira puno više kisika i hranjive tvari u mišiće, što znatno potpomaže anabolično djelovanje, tj. razvitak mišića.

Tek se nedavno otkrilo da dušični monoksid nastaje u našem organizmu i igra važnu ulogu u reguliranju nekih značajnih fizioloških procesa, među ostalim u komunikaciji među živčanim stanicama, u procesima obrane imunosustava, u proširenju žila, a s time u smanjenju krvnog tlaka. U mnogim reklamnim materijalima uopće nije detaljizirano mnoštvo pozitivnog djelovanja što NO pruža “fanaticima” zdravlja i fitnessa. Mada NO neosporno ima vrlo značajnu ulogu u jačanju krvotoka, jer proširuje krvne žile, to je samo jedan dio njegove uloge u ljudskom organizmu. Oni koji sada prvi put čuju za NO ne poznaju ni Viagru, koja se propisuje za liječenje problema s potencijom. Djelovanje Viagre kao stimulansa također ima veze s dušičnim monoksidom. Djelotvorna tvar pojača učinak dušičnog monoksida u vidu relaksacije glatkih mišića u stjenkama žila, šire se krvne žile penisa, čime jača opskrba krvlju i dolazi do erekcije.

Pojava NO-a

Prije 20 godina, NO je bio poznat kao štetni nusproizvod, jer o njemu nisu bile evidentirane pozitivne osobine. Kako je onda NO, koji je prisutan u smogu i kiselim kišama, na kraju postao jedan od “izvora” zdravlja? Općenito, kako može imati bilo kakvu ulogu u nekom važnom procesu plin koji se razgradi za 10 sekunda?!

Jedna vrlo važna primjedba: NO nije samo plin, nego je i slobodni radikal. A slobodni radikali su vrlo reaktivne tvari. Oni slobodni radikali koji su slični dušičnom monoksidu nastaju u zdravom organizmu kao nusproizvod razgradnje normalnoga kisika. Istodobno, naš organizam raspolaže s kemijskim spojevima “hvatačima” slobodnih radikala, koji ih inaktiviraju. U normalnoj, zdravoj situaciji, procesi koji stvaraju slobodne radikale i procesi koji ih razgrađuju nalaze se u ravnoteži. Ako se ta ravnoteža naruši, na primjer tijekom bolesti ili starenja, slobodni radikali nastaju u pretjeranoj mjeri i to štetno djeluje na naše zdravlje. Slobodni radikali nisu izbirljivi, stupaju u reakciju s bilo kojom molekulom našega tijela, zbog čega mogu nastati problemi u metabolizmu, što u krajnjem ishodu može rezultirati rakom, bolestima srca i krvnog sustava, ili ubrzanim starenjem.

Manje je poznata osobina slobodnih radikala da, kao dio odgovora imunosustava, pomažu u uništavanju uzročnika bolesti kao što su bakterije.

NO je prvi put uspio dokazati Joseph Priestley 1772. Otkrio je i kisik pa ga smatraju “kemijskim ocem” kisika. Kao što smo već spomenuli, dušičnom monoksidu nisu pridavali posebno značenje sve do 1987. Tada su znanstvenici otkrili značajni agens koji proširuje krvne žile u organizmu. U početku su tu tvar nazivali faktorom endotelnog opuštanja. Endotel je površinski sloj unutarnjih stijenki krvnih žila, sastoji se od glatkog mišićnog tkiva. U početku je taj kemijski spoj nepoznata sastava opuštao glatke mišiće čim je došao s njima u kontakt i zato su se krvne žile raširile.

Nakon toga, u brojnim studijama istraživana je uloga NO-a u organizmu i njegovo djelovanje na razne životne procese. Zahvaljujući tom istraživačkom radu, danas već znamo da NO ima i povoljne i nepovoljne osobine. Pitanje je kada, gdje i koliko ga nastane u našem organizmu.

U mozgu aktivno sudjeluje u komunikaciji između živčanih stanica, proširuje krvne žile, što smanjuje krvni tlak. U patološkim uvjetima, intenzivno stvaranje NO-a uzrokuje septički šok, tijekom kojega se tlak prekomjerno smanjuje i tako dolazi do raspada cirkulacije, organi nisu sposobni za normalan rad, što na kraju dovodi do smrti. Uloga NO-a u našem organizmu do te je mjere različita da je dr. Solomon Snyder izjavio: “Tijekom svojega 25-godišnjeg istraživačkog rada, nisam sreo nijedan kemijski spoj koji bi istodobno imao toliko značajnu ulogu u izazivanju normalnih i nepravilnih funkcija”. 1998. godine tri su znanstvenika dobila Nobelovu nagradu kao priznanje za istraživanja koja su se bavila djelovanjem NO-a.

Snaga NO-a: kako djeluje

Organizam proizvodi NO od aminokiseline L-arginina uz pomoć sintetaze dušičnoga monoksida (NOS). Enzim koji proizvodi NO u daljnjem ćemo tekstu označiti kao NOS. Može imati 3 oblika: živčani (NOS1), inducirani (NOS2), endotelni NOS (NOS3).

Ovisno o tome gdje se odigrava proces nastanka NO-a, djelovanje je različito. Npr. NOS1 ima ulogu u prijenosu informacija između živčanog sustava i crijevnog trakta, odnosno temeljem eksperimenata na životinjama otkriveno je da ima ulogu i pri reguliranju apetita. Sudjeluje i pri reguliranju erekcije.

NOS2  je najvažniji pri zaštiti imunosustava od infekcija. Taj je enzim “crna ovca” od svih triju, jer njegov prekomjerni rad izaziva teške zdravstvene probleme.

Dušični monoksid proizveden od NOS3 proširuje krvne žile i tako snižava krvni tlak. Jedno od najpoznatijih djelovanja može se povezati s djelovanjem nitroglicerina, koji se koristi kao lijek za proširenje krvnih žila kod bolesnika koji pate od začepljenosti koronarne arterije, odnosno od sužavanja žile koja hrani srčane mišić. Kad srčani mišić nema dovoljno kisika, zbog utjecaja nitroglicerina brzo se smanjuje bol, jer se iz nitroglicerina oslobađa dušični monoksid koji opusti glatke mišiće u stijenkama arterije, one se šire, normalizira se optok krvi i prestaje bol u prsima.

Dušični monoksid pomaže u liječenju i preventivi bolesti srca i krvnih žila. Temeljem njegova djelovanja na širenje žila, smanjuje se vjerojatnost od začepljenja krvnih žila odnosno od srčanog infarkta ili moždanog udara, a snižava se i krvni tlak. I mozgu je potreban NO u “dijalogu” među živčanim stanicama, ali u patološkim okolnostima, kada nastaje u velikim količinama, NO može izazvati oštećenje u mozgu.

Jedan primjer kako se to događa: pri nastanku moždanog udara nastaje pretjerano velika količina glutamata, stimulativne aminokiseline koja jača aktivnost živčanih stanica. Kao rezultat prevelike količine glutamata, u živčane stanice dospijeva prevelika količina kalcija, koji pak aktivira živčani NOS, a ovaj zbog pojačanog podražaja počinje proizvoditi prekomjerne količine dušičnog monoksida. Tako NO nastaje “u krivo vrijeme na krivom mjestu” u velikim količinama. Zbog takvih okolnosti NO se ponaša kao tipičan slobodni radikal i uništava moždane stanice.

NO i vježbanje

Najvažniji je NOS1 . NO ne potiče samo cirkulaciju krvi u mišićima, nego ima i aktivnu ulogu pri zatezanju mišića te u povećanju mišićne snage.

Dakle, nedostatak NO-a može dovesti do slabosti mišića. Samo za sebe zatezanje mišića također povećava razinu NO-a, jer se tijekom zatezanja poveća količina kalcija unutar stanica, što aktivira NOS.

Studije su pokazale povezanost između fizičke aktivnosti i stvaranja NO-a.

Kod aerobnih vježbi tijekom ubrzane cirkulacije tlak se smanjuje, što se može objasniti pojačanim oslobađanjem NO-a.

Kod pojedinih mišićnih skupina, npr. kod mišićja podlaktice, poveća se stvaranje NO-a, ali ne nastaju promjene na ostalim dijelovima tijela. Ali ako vježbamo veće mišićne skupine, kao što su noge, tada pojačano stvaranje NO-a nije karakteristično samo za tu danu mišićnu skupinu, nego i općenito za cijelo tijelo. U studijama je pokazano da osobe koje redovito vježbaju imaju veće proizvodne aktivnosti NO-a, zbog čega su i njihov krvni tlak i puls niži. Mnogobrojni čimbenici utječu na to u kojoj će se količini stvoriti NO u našem organizmu tijekom treninga.

Drugi su čimbenici intenzitet treninga i njegova količina. Što dulje i jače netko trenira, toliko njegov organizam proizvodi više NO-a. Tijekom pokusa na životinjama ustanovljeno je da 45 minuta intenzivne angažiranosti poveća endotelne i živčane aktivnosti NOS-a.

Mnogi su znanstvenici došli do zaključka da su korisna djelovanja NO-a u velikoj mjeri povezana s treninzima. Sve faktore rizika, kao što su npr. visoka razina kolesterola i inzulina te visok tlak, a koji mogu uzrokovati bolesti srca i krvožilnog sustava, u velikoj se mjeri može smanjiti tjelesnim aktivnostima. Pozitivna djelovanja povezana su s povećanim stvaranjem NO-a tijekom treninga. To sve regulira NO koji je nastao tijekom vježbanja.

NO i hranjive tvari

Najvažnije je da se NO stvara u optimalnoj količini. Kako smo već rekli, pretjerano stvaranje NO-a može biti temelj brojnim bolestima, kao što su razne bolesti srca i krvožilnog sustava, rak, dijabetes i Alzheimerova bolest.

Nema dvojbe da je aminokiselina L-arginin ona hranjiva tvar koja se može dovesti u vezu sa stvaranjem NO-a, ali mnoge druge hranjive tvari također imaju utjecaja na NOS ili na njegovu kontrolu. Budući da od slobodnih radikala izazvana štetna oksidacija sprječava funkcioniranje enzima koji pomaže pri nastajanju NO-a, tako se primjenom bilo kojeg antioksidansa može uravnotežiti stvaranje NO-a. Polifenoli koji se nalaze u crnom vinu i zelenom čaju s jedne strane štite enzime odgovorne za stvaranje NO-a, odnosno još i sprječavaju nastajanje upalnih procesa.

Nekoliko ostalih hranjivih tvari, koji se mogu povezati s NO-om:

• Palmitinska kiselina sprječava stvaranje NO-a u krvnim žilama. Zato prekomjerno konzumiranje može dovesti do problema sa srcem i krvožilnim sustavom.
• Zanimljivo je da jedna druga masna kiselina, koja se nalazi u mesu, stearinska kiselina, nikako ne utječe na stvaranje NO-a.
• Povrće koje spada u vrstu cvjetača, kao što je brokula, sprječava štetno djelovanje aktivnosti NOS-a i djeluje protuupalno.
• Folna kiselina potrebna je za aktiviranje NOS-a.
• Kakao znatno povećava stvaranje NO-a, vjerojatno zahvaljujući visokom sadržaju flavonoida.
• Konjugirana linolenska** kiselina (CLA) smanjuje aktivnosti NOS-a u krvnim žilama, ali i sprječava količinski štetno funkcioniranje NOS-a.
• N-acetilcistein (NAC) sprječava štetni NOS i djeluje na smanjenje upalnih procesa.
• U slučaju niske ili normalne količine NO-a, pojačava se stvaranje testosterona. A veća koncentracija NO-a u testisima blokira stvaranje testosterona.
• Testosteron sam aktivira NOS, jača stvaranje NO-a, isto kao IGF1, derivat hormona rasta.
• NO ne djeluje neposredno na stvaranje hormona rasta, ali ima ulogu pri stvaranju hormona u mozgu koji potpomaže lučenje hormona rasta.

U zaključku, dakle, recimo “da” dušičnom monoksidu