Les suppléments de "pré-entraînement" ou "boosters d'oxyde nitrique" (NO) à base d'arginine sont actuellement en vogue chez de nombreux athlètes, en particulier les culturistes et les athlètes de force. L'arginine est un précurseur d'oxyde nitrique (NO) et  le NO est un vasodilatateur puissant, dont la supplémentation a pour but d'augmenter le flux sanguin musculaire et / ou la performance chez les personnes en bonne santé.

• Bloomer RJ. Nitric oxide supplements for sports. Strength and Conditioning Journal. 2010;32(2):14-20.
• Alvares TS, Meirelles CM, Bhambhani YN, et al. L-Arginine as a potential ergogenic aid in healthy subjects. Sports Med. 2011;41(3):233-248

Dans cet article nous parlerons d'une voie moins bien connue, bien que très importante, de processus de production de NO : la voie "nitrate-nitrite-NO". Cette «nouvelle» voie de production de NO porte un lot de promesses et de suppléments qui ont pour cible de remplacer l'arginine des boosters de NO dans un avenir proche .... La voie nitrate-nitrite-NO est particulièrement intéressante car non seulement elle renforce la performance chez les individus en bonne santé, mais elle offre également une protection cardio-vasculaire.

La voie nitrate-nitrite-NO

La production d'oxyde nitrique à partir de la voie de l'arginine-NO-eNOS dépend de l'activité de l'enzyme eNOS, qui est elle-même contrôlée par d'autres facteurs. Contrairement à la voie de l'arginine-NO-eNOS, qui forme la base des suppléments bosters de NO courants , la voie nitrates-nitrites-NO produit du NO par un mécanisme qui n'implique pas l'enzyme eNOS.
La production de NO via la voie nitrate-nitrite-NO commence d'abord par la conversion des nitrates en nitrites dans la cavité buccale par les bactéries. Une fois que le nitrite est formé, il existe plusieurs voies (hémoglobine désoxygénée / myoglobine, xanthine oxydase, enzymes de la chaîne respiratoire , etc) qui métabolisent le nitrite en NO (oxyde nitrique).

• Cosby K, Partovi KS, Crawford JH, et al. Nitrite reduction to nitric oxide by deoxyhemoglobin vasodilates the human circulation. Nature medicine. 2003;9(12):1498-1505.
• Lundberg JO, Weitzberg E. NO generation from nitrite and its role in vascular control. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2005;25(5):915-922.

La plupart des réactions biochimiques qui conduisent la voie nitrate-nitrite-NO sont grandement accélérées dans des conditions hypoxiques ( inadéquation entre les besoins tissulaires en oxygène et les apports ) et acides, tels que celles qui se produisent au cours de l'exercices de haute intensité. C'est un point important parce que les conditions hypoxiques réduisent l'activité de l'enzyme eNOS , qui catalyse la production de NO à partir de l'aginine. L'importance de la voie nitrate-nitrite-NO est encore soulignée par des études montrant que la supplémentation en nitrite restaure l'approvisionnement en NO et à un effet cardio-protecteur chez les souris dépourvues de la voie arginine-eNOS-NO.

• Bryan NS. Nitrite in nitric oxide biology: cause or consequence? A systems-based review. Free radical biology & medicine. 2006;41(5):691-701.
• van Faassen EE, Bahrami S, Feelisch M, et al. Nitrite as regulator of hypoxic signaling in mammalian physiology. Medicinal research reviews. 2009;29(5):683-741.
• Feelisch M, Fernandez BO, Bryan NS, et al. Tissue processing of nitrite in hypoxia: an intricate interplay of nitric oxide-generating and -scavenging systems. The Journal of biological chemistry. 2008;283(49):33927-33934.
• Lundberg JO, Weitzberg E, Gladwin MT. The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nature reviews Drug discovery. 2008;7(2):156-167.
• Bryan NS, Calvert JW, Gundewar S, et al. Dietary nitrite restores NO homeostasis and is cardioprotective in endothelial nitric oxide synthase-deficient mice. Free radical biology & medicine. 2008;45(4):468-474.

Ainsi, la voie nitrate en nitrite-NO complète la voie plus connue arginine-eNOS-NO pour la production de NO lorsque la voie arginine-eNOS-NO ne fonctionne pas proprement. Et des études récentes montrent que la voie nitrate-nitrite-NO semble être plus importante pour les gens en bonne santé à la recherche d'une amélioration de la performance que la voie de l'arginine-eNOS-NO.

Effets de la supplémentation en nitrates sur la performance physique

Plusieurs études ont montré que la supplémentation en nitrate réduit la dette d'oxygène pour une intensité d'exercice donnée. Ceci a des implications pratiques car l'économie affecte la tolérance à l'exercice de haute intensité. Trois études récentes confirment que la supplémentation en nitrate augmente la tolérance à l'exercice de haute intensité en améliorant l'efficacité contractile du muscle et en réduisant les perturbations métaboliques musculaires . Mécaniquement, la cible centrale pour les effets des nitrates et de ses métabolites semble être la mitochondrie.

Dans une étude, des hommes en bonne santé ont reçu 500 ml d'un jus de betterave riche en nitrates fournissant 316 mg de nitrate, ou un placebo, pendant 6 jours consécutifs. Sur les 3 derniers jours, ils ont été soumis à des exercices test de step à faible et à haute intensité . Les jours 4-6, le groupe supplémenté avec du jus de betterave riche en nitrates a vu une augmentation significative des niveaux de nitrite dans le sang qui était plus du double de celle observée avec le groupe placebo. Pendant exercice de faible intensité, la supplémentation en jus de betterave riche en nitrates a atténué la baisse de concentration de phospho-créatine de 35% dans le muscle et réduit la dette d'oxygène associée à l'exercice de 25%. Au cours de l'exercice d'intensité élevée, le temps d'épuisement est de 12 min 14 sec dans le groupe complémenté en nitrates, par rapport à 9 min 46 s dans le groupe placebo, ce qui correspond à une augmentation du rendement de 25%. Le taux de rotation de l'ATP total était significativement plus faible pour les exercices de faible et de haute intensité dans le groupe supplémenté en nitrates, par rapport au placebo. Il a été conclu que la dette réduite en oxygène de l'exercice à la suite d'une supplémentation en jus de betterave riche en nitrates est due à une réduction des coûts de production d'ATP pour soutenir la force musculaire, et que la réduction de le perturbation du métabolisme musculaire (comme en témoigne la mesure dans laquelle la réserve de phospho-créatine dans le muscle est épuisée au fil du temps) a permis de toléré l'exercice de haute intensité sur une plus longue période de temps.

La plupart des études montrent également que la supplémentation en nitrates, pris en quantité suffisante pour élever les niveaux de nitrite du sang, améliore les performances de haute intensité dans les exercices "contre la montre" . Plus précisément, une étude portant sur les effets d'une supplémentation d'une dose unique de nitrates alimentaires sur la puissance et les performances pendant des copntre la montre cyclistes de 2,5 et 10 miles. Des cyclistes masculins de haut niveau ont consommés 17 oz de jus de betterave (fournissant 384 mg de nitrate) ou 17 oz de jus de betterave appauvri en nitrates comme placebo 2h30 avant les efforts. Les résultats ont montré que la supplémentation en nitrate avait considérablement augmenté la puissance à la fois pendant les 2,5 et 10 miles. L'amélioration des performances sur 2,5 miles était de 2,8% et de 2,7% sur 10 miles. L'augmentation des performances a été attribué à une vélocité amélioréeet une plus grande puissance pour la même consommation d'oxygène.

Une autre étude a testé si 6 jours de supplémentation en nitrate améliorerait le contre-la-montre chez les cyclistes entraînés, comme c'est le cas après une seule dose. Les cyclistes masculins ont ingéré 140 ml / j de jus de betterave concentré (496 mg de nitrate par jour) ou un placebo jus de betterave appauvri en nitrates) pendant 6 jours. Après la supplémentation au jour 6, les sujets ont effectué 60 min de vélo sous-maximal (2 x 30 min à 45% et 65% du max, respectivement), suivi d'un essai de 6.2 miles contre la montre. Il a été constaté que la supplémentation en nitrate réduit la consommation d'oxygène sous-maximale, aisniq qu' une amélioration de la performance de 12 secondes (1,2%) et augmentation de la puissance de sortie de 2%.

La prise de 200 mg de betterave cuite (fournissant 500 mg de nitrate) a démontré chez les hommes et les femmes en bonne santé une amélioration de la vélocité de course de 5% au cours des derniers 1,8 km d'une course sur tapis roulant de 5 km, et aussi une réduction de la sensation de perception de l'effort. Cette constatation donne crédit sur le fait mécanique que la voie-nitrates-nitrites NO prend le dessus lorsque la voie arginine-eNOS -NO s'effrite.

A ce jour, il n'y a pas encore d'études sur les effets potentiels de la supplémentation en nitrate, en collaboration avec des exercices de résistance. Mais puisque l'hypoxie et l'acidité stimulent l'activité de la voie nitrate-nitrite-NO, il ya de bonnes raisons de croire qu'elle sera bénéfique pour des exercices de résistance anaérobie.

•  Lansley KE, Winyard PG, Fulford J, et al. Dietary nitrate supplementation reduces the O2 cost of walking and running: a placebo-controlled study. J Appl Physiol. 2011;110(3):591-600.
• Larsen FJ, Schiffer TA, Borniquel S, et al. Dietary inorganic nitrate improves mitochondrial efficiency in humans. Cell metabolism. 2011;13(2):149-159.
• Bailey SJ, Fulford J, Vanhatalo A, et al. Dietary nitrate supplementation enhances muscle contractile efficiency during knee-extensor exercise in humans. J Appl Physiol. 2010;109(1):135-148.
• Vanhatalo A, Fulford J, Bailey SJ, et al. Dietary nitrate reduces muscle metabolic perturbation and improves exercise tolerance in hypoxia. The Journal of physiology. 2011;589(Pt 22):5517-5528.
• Larsen FJ, Weitzberg E, Lundberg JO, et al. Effects of dietary nitrate on oxygen cost during exercise. Acta Physiol (Oxf). 2007;191(1):59-66.
• Coyle EF. Integration of the physiological factors determining endurance performance ability. Exercise and sport sciences reviews. 1995;23:25-63.

Apport de nitrate et promotion de la santé cardiovasculaire

C'est toujours excitant lorsque des substances améliorant la performance sont aussi bénéfique pour la santé. Les nitrates, qui se trouve dans la plupart des légumes sont particulièrement abondants dans les légumes verts à feuilles et les betteraves, ont émergés comme une composante majeure concernant les bienfaits pour la santé cardio-vasculaires et métabolique associés à la consommation élevée de légumes.

Alors que la plupart des études sur le nitrite semblent montrer que ses effets se produisent via la génération de NO, il ya aussi des indications que le nitrite peut lui-même agir comme une molécule de signalisation et de régulation de l'expression des gènes, et être un médiateur endocrinien du NO basé sur la signalisation cellulaire. Le Nitrite lui-même peut également effectuer de nombreuses actions qui ont été précédemment attribuées au NO.

L'effet le plus remarquable et largement applicable de protection cardiovasculaire observse après ingestion de nitrate et nitrite est son impact salutaire sur la pression artérielle et la fonction vasculaire .

• Lundberg JO, Weitzberg E. NO generation from nitrite and its role in vascular control. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2005;25(5):915-922.
• Webb AJ, Patel N, Loukogeorgakis S, et al. Acute blood pressure lowering, vasoprotective, and antiplatelet properties of dietary nitrate via bioconversion to nitrite. Hypertension. 2008;51(3):784-790.
• Gilchrist M, Shore AC, Benjamin N. Inorganic nitrate and nitrite and control of blood pressure. Cardiovascular research. 2011;89(3):492-498.
• Larsen FJ, Ekblom B, Sahlin K, et al. Effects of dietary nitrate on blood pressure in healthy volunteers. The New England journal of medicine. 2006;355(26):2792-2793.
• Kapil V, Milsom AB, Okorie M, et al. Inorganic nitrate supplementation lowers blood pressure in humans: role for nitrite-derived NO. Hypertension. 2010;56(2):274-281.
• Vanhatalo A, Bailey SJ, Blackwell JR, et al. Acute and chronic effects of dietary nitrate supplementation on blood pressure and the physiological responses to moderate-intensity and incremental exercise. American journal of physiology Regulatory, integrative and comparative physiology. 2010;299(4):R1121-1131.

La tension artérielle élevée est un facteur de risque établi pour les maladies coronariennes, les accidents cérébrovasculaires, les maladies rénales, toutes causes de mortalité, et l'espérance de vie raccourcie. En outre, la relation entre la pression artérielle et ses conséquences sur la santé est progressive en fonction du degré de tension de l'individu. Compte tenu de ces considérations, une légère diminution de la pression artérielle peut avoir un effet majeur sur la santé. Il est à noter que les deux tiers de la population américaine sont en pré-hypertension, et que plus d'un tiers de ceux-ci ne sont pas diagnostiqués.

• Qureshi AI, Suri MF, Kirmani JF, et al. Prevalence and trends of prehypertension and hypertension in United States: National Health and Nutrition Examination Surveys 1976 to 2000. Medical science monitor : international medical journal of experimental and clinical research. 2005;11(9):CR403-409.

C'est un point important car l'hypertension provoque un vieillissement prématuré de la fonction endothéliale et accélère ainsi le développement liée à l'âge des maladies cardiovasculaires. Ainsi, la modification du régime alimentaire et / ou de la supplémention pour augmenter les nitrates et nitrites pour augmenter la rampe vers la voie nitrate-nitrite-NO pourrait être bénéfique pour la grande majorité des personnes de tous âges .

• Taddei S, Virdis A, Mattei P, et al. Hypertension causes premature aging of endothelial function in humans. Hypertension. 1997;29(3):736-743.

De plus, il a été démontré que les nitrites et les nitrates alimentaires réduisent l'inflammation, restaurent la fonction endothéliale, abbaissent les taux de protéines C-réactives, et protégent contre les attaques cardiaques, AVC et diabètes de type 2 . On a également démontrer que l'apport de nitrate, à une dose qui correspond à un apport riche en légumes, peut inverser lescaractéristiques du syndrome métabolique. À long terme l'ingestion de nitrates, peut également réduire abdominale l'accumulation de graisse (viscérale) et les taux de triglycérides sanguins.

• Bryan NS. Food, Nutrition and the Nitric Oxide Pathway: Biochemistry and Bioactivity. Lancaster, PA: DesTech Publishing 2009.
• Stokes KY, Dugas TR, Tang Y, et al. Dietary nitrite prevents hypercholesterolemic microvascular inflammation and reverses endothelial dysfunction. American journal of physiology Heart and circulatory physiology. 2009;296(5):H1281-1288.
• Lundberg JO, Carlstrom M, Larsen FJ, et al. Roles of dietary inorganic nitrate in cardiovascular health and disease. Cardiovascular research. 2011;89(3):525-532.

Nitrate et Nitrite - sources alimentaires

Notre alimentation est le principal fournisseur de l'ensemble de nitrates et nitites disponible dans notre corps. Les légumes représentent 60-85% de l'apport quotidien en nitrate. Les viandes (à la fois traitées et non-traitées), la 2ème source alimentaire, conteniennent plus de nitrite que les légumes. Les viandes transformées contiennent un peu plus de nitrite et de nitrate que la viande non traitée, mais la différence est beaucoup moins importante que ce qui est souvent affirmé dans les médias .

• Hord NG, Tang Y, Bryan NS. Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits. The American journal of clinical nutrition. 2009;90(1):1-10.

Un régime alimentaire américain typique fournit généralement autour de 40 à 100 mg de nitrate / j et 1-5 mg de nitrite / jour. Sur la base d'une recommandation prudente de consommer 400 g de fruits et légumes différents par jour à des concentrations moyennes de nitrates, l'apport alimentaire de nitrate serait de 157 mg / j.

Nitrate et nitrite ingérés sont rapidement et complètement absorbé dans l'intestin grêle et diffusés dans le sang . Environ 25% du nitrate sanguin est ensuite absorbée par les glandes salivaires, dont 20% sont transformés en nitrites par les bactéries commensales ( qui vivent des déchets qui se trouvent à l'extérieur de nos tissus ) dans la cavité buccale. Ce nitrite est ensuite avalé et rentre dans la circulation sanguine, où il devient un précurseur de la production de NO par la voie nitrate-nitrite-NO 

• Spiegelhalder B, Eisenbrand G, Preussmann R. Influence of dietary nitrate on nitrite content of human saliva: possible relevance to in vivo formation of N-nitroso compounds. Food and cosmetics toxicology. 1976;14(6):545-548.
• Duncan C, Dougall H, Johnston P, et al. Chemical generation of nitric oxide in the mouth from the enterosalivary circulation of dietary nitrate. Nature medicine. 1995;1(6):546-551.
• Lundberg JO, Govoni M. Inorganic nitrate is a possible source for systemic generation of nitric oxide. Free radical biology & medicine. 2004;37(3):395-400.

  

           BCAAs et Boosters de NO à base de nitrates by PEAK

Intérêts des Nitrates en suppléments

La supplémentation en nitrate a de solides effets semblables à ceux du NO, y compris une performance accrue, une meilleure résistance à l'effort, une pression artérielle réduite et un effet de protection cardio-vasculaire. Le nitrite peut être considéré comme un fournisseur de NO, ou une forme de stockage du NO (qui se décompose en millisecondes) et est maintenant à la pointe de la biologie du NO. La voie nitrates-nitrites-NO est complémentaire à la voie plus connue L-arginine-NO . Une différence majeure est que la production de NO à partir de la voie nitrates-nitrites-NO est grandement améliorée au cours de l'hypoxie (disponibilité en oxygène est faible) et dans un environnement à faible pH, comme pendant l'exercice, pile quand la voie L-arginine-NO fonctionne mal et elle prend donc le dessus lorsque nous avons le plus besoin de NO.
Ce qui est intéressant est que la source principale de nitrates et de nitrites dans notre corps provient de nos apports dans l'alimentation quotidienne et peut-être optimisée par la supplémentation. Ainsi, cette voie de production alternative de NO peut être mise à profit en thérapeutique pour la prévention de problèmes de santé, tout en augmentant les performances et la capacité d'exercice.

• Gladwin MT, Raat NJ, Shiva S, et al. Nitrite as a vascular endocrine nitric oxide reservoir that contributes to hypoxic signaling, cytoprotection, and vasodilation. American journal of physiology Heart and circulatory physiology. 2006;291(5):H2026-2035.
• Bryan NS. Nitrite in nitric oxide biology: cause or consequence? A systems-based review. Free radical biology & medicine. 2006;41(5):691-701.
• Dejam A, Hunter CJ, Schechter AN, et al. Emerging role of nitrite in human biology. Blood cells, molecules & diseases. 2004;32(3):423-429.