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一氧化氮是健康老化的關鍵嗎? 一氧化氮、有氧能力以及提高一氧化氮產量的策略

一氧化氮是健康老化的關鍵嗎? 一氧化氮、有氧能力以及提高一氧化氮產量的策略

有很多高水平運動員在各個年齡段都取得了令人印象深刻的成績——世界上最年長的馬拉松運動員在 101 歲時完成了他的最後一場比賽! 然而,隨著年齡的增長,大多數人的運動表現都會下降,在老年時,他們根本無法跑完馬拉松,更不用說跑幾英里了。  

雖然身體能力的下降無疑有幾個因素,但許多研究人員將矛頭指向一氧化氮產量和生物利用度的下降。 在 1980 年代之前,一氧化氮被認為只是空氣污染和香菸煙霧中的有毒成分。 現在,我們知道這種氣體是體內最關鍵的訊號分子之一,影響從心血管到認知健康的各個方面。 

研究人員希望,維持或增加一氧化氮生物利用度的策略可能是預防與年齡相關的疾病和維護不斷增長的老年人口健康的有效方法。 除了改善健康之外,提高一氧化氮的生物利用度還可以抵消老年人運動和有氧能力的下降。 因此,希望 80 多歲及以上的健康馬拉松運動員很快就會成為常態,而不是頭條新聞。

一氧化氮與老化 101

一氧化氮是一種氣體訊號分子,對於血液、營養物質和氧氣在全身的正常流動至關重要。 

這種含氮和氧的化合物稱為血管擴張劑,可以放鬆和擴張血管,從而增加血流量和循環。 這些血管舒張特性支持心血管、代謝、認知、呼吸和性健康,因為適當的血流對於維持這些系統至關重要。

有兩種已知的一氧化氮合成途徑。 首先,這種化合物可以在體內由 l-精胺酸內源性產生,l-精胺酸透過一氧化氮合成酶轉化為一氧化氮。 

第二種一氧化氮合成途徑是外源性的,即透過外部來源,如食物或補充劑。 飲食中的硝酸鹽首先轉化為一種稱為亞硝酸鹽的中間體,亞硝酸鹽在血液和組織中被還原為具有生物活性的一氧化氮。 雖然硝酸鹽到亞硝酸鹽的轉化可以在胃中發生,但首選途徑是透過特定的口腔細菌。 

口腔生態失調,或這些硝酸鹽還原菌數量較少而不健康細菌數量較多,會減少身體可用於改善血液流動的一氧化氮的數量。 由於口腔微生物組與年齡相關的差異,老年人透過該途徑合成的一氧化氮可能會減少。 

在我們年輕的時候,透過 l-精胺酸途徑產生一氧化氮就足夠了。 但是,隨著年齡的增長,我們失去了以這種方式有效合成一氧化氮的能力。 這種與年齡相關的一氧化氮生物利用度、產生和訊號傳導的下降(尤其是久坐的老年人)可能是生理衰退和疾病的主要原因。 

除了增加甜菜、芹菜、芝麻菜和菠菜等富含硝酸鹽的食物的攝取量之外,抵消與年齡相關的一氧化氮生物利用度降低的另一種方法是定期有氧運動。 

除了增加甜菜、芹菜、芝麻菜和菠菜等富含硝酸鹽的食物的攝取量之外,抵消與年齡相關的一氧化氮生物利用度降低的另一種方法是定期有氧運動。

一氧化氮如何隨著年齡的增長支持身體機能

眾所周知,有氧運動可以改善心血管健康。 研究人員認為這是因為內皮細胞(血管內壁的一層薄薄的細胞)的完整性和功能受到一氧化氮的調節。 

隨著年齡的增長,一氧化氮生物利用度的下降也可能影響身體能力,因為骨骼肌血流量和功能減少,以及粒線體生物發生(細胞中新能量生產中心的生長)下降。 

隨著年齡的增長,定期的體力活動可以維持甚至增加一氧化氮的活性。 在發表在《 臨床生物化學與營養雜誌研究人員研究了有氧運動和阻力運動訓練對健康老年人的影響。 六週後,與不運動的成年人相比,運動的成年人一氧化氮的產生增加,動脈僵硬度降低。

類似的研究 研究發現,運動六週的老年人在有氧運動期間血漿一氧化氮水平顯著增加,而在阻力訓練期間血壓降低。 這些研究表明,有氧運動和阻力或肌力訓練的組合有益於一氧化氮的產生和健康的血壓。 

其他自然增加一氧化氮的策略

其他自然增加一氧化氮的策略

除了有氧運動外,一些飲食和補充策略已被證明可以增加一氧化氮的生物利用度。 

提高老年人一氧化氮生物利用度的營養策略 

補充劑類型

補充功效

補充l-精胺酸

L-精胺酸是一種胺基酸,可被一氧化氮合成酶轉化為一氧化氮。 因此,l-精胺酸補充劑或富含精胺酸的食物(肉類、家禽、海鮮、大豆和堅果)應該有助於一氧化氮的自然增加。 

補充l-瓜氨酸 

氨基酸 l-瓜氨酸是 l-精氨酸的直接前驅物。 補充 l-瓜氨酸可能比 l-精氨酸本身更有效地增加 l-精氨酸水平,因為大部分 l-精氨酸在被吸收之前就被分解了。 

多酚類 

富含多酚的食物可以作為抗氧化劑來維持一氧化氮水平。 一氧化氮對自由基造成的氧化傷害特別敏感,自由基的氧化傷害會隨著年齡的增長而增加。


多酚存在於紅葡萄(白藜蘆醇)、薑黃(薑黃素)、綠茶(兒茶素)、莓果、黑巧克力(花青素)、橄欖油(羥基酪醇)和石榴(鞣花單寧和沒食子酸)中。

富含硝酸鹽或亞硝酸鹽的食物 

食物中的硝酸鹽在胃腸道中轉化為亞硝酸鹽,然後在血液和組織中還原成一氧化氮。 


最著名的富含硝酸鹽的食物是甜菜和甜菜根汁; 芝麻菜、蘿蔔、歐芹、芹菜和菠菜也是很好的來源。

由於一氧化氮的合成和可用性對幾乎每個器官都至關重要,因此隨著年齡的增長保持其水平對於維持有氧能力和整體最佳健康至關重要。 

一氧化氮研究人員 shannon 及其同事 狀態”,“事實上,鑑於最大運動能力與降低與年齡相關的發病率和死亡率的風險密切相關,確定增加[一氧化氮]和增強運動表現的新策略具有很高的生物醫學意義。 更好地了解隨著年齡的增長,一氧化氮生物利用度降低和運動表現下降的機制將是有價值的,並有助於確定未來幹預研究的潛在目標。

參考: 

Otsuki t,nakamura f,zempo-miyaki a。 前生理學。 2019;10:1204。 發佈於 2019 年 9 月 20 日。

Otsuki t、namatamame h、yoshikawa t、zempo-miyaki a。 臨床生化營養學雜誌. 2020;66(1):62-66。 doi:10.3164/jcbn.19-81

香農 om、克利福德 t、海爾斯 dr、克雷格黑德 dh、羅斯曼 mj。 一氧化氮、老化和有氧運動:久坐的人到碩士運動員。 一氧化氮。 2022;125-126:31-39。 doi:10.1016/j.niox.2022.06.002

托雷格羅薩 ac、阿蘭克 m、布萊恩 ns。 一氧化氮和老年醫學:對老年人診斷和治療的影響。 J 老年心臟病雜誌。 2011;8(4):230-242。 doi:10.3724/SP.J.1263.2011.00230



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