Оксид азота — свойства, получение, применение

Инфо

Получение оксида азота

В лабораторных условиях получение оксида азота возможно путем проведения реакции разбавленной азотной кислоты с медью или восстановлением азотистой кислоты в виде нитрита натрия или нитрита калия.

Основным природным источником оксида азота являются электрические разряды молний в грозу. Оксид азота является побочным продуктом, возникающим при сгорании веществ в автомобильных двигателях и топлива на электростанциях.

Также получение оксида азота возможно из свободных элементов, для этого необходимо при температуре 1200-1300°C провести соединение азота с кислородом.

Применение оксида азота

Выполнен ряд исследований, посвященных анализу эргогенных эффектов пищевых нитратов в разных спортивных дисциплинах. Установлено, что выраженность биологического действия нитратов зависит от базового уровня физической подготовки со снижением результата по мере повышения физической формы и степени тренированности (R.

Bescos и соавт., 2012; O.Peacock и соавт., 2012; D.P.Wilkerson и соавт., 2012; M.W.Hoon и соавт., 2014; J.T.Arnold и соавт., 2015). Ряд авторов подтвердили, что нитраты повышают аэробную и анаэробную физическую готовность у определенных категорий спортсменов (например, снижают потребление кислорода при субмаксимальных и максимальных нагрузках, увеличивают время наступления усталости, ускоряют прохождение некоторых дистанций (V.

H.Bond и соавторы (2012) показали, что пищевые добавки нитратов в течение 6-и дней улучшают показатели 500-метрового спринта у элитных гребцов, особенно на поздних стадиях тренировки (4-6 повторения).

М.Pinna и соавторы (2014) выявили положительный эффект 6-дневного приема свекольного сока (5.5 ммол NO3 – ) на переносимость нагрузок и аэробную энергию на уровне анаэробного порога, но не в процессе выхода на максимум в возрастающем плавательном тесте. В условиях интервальных тренировок эффекты добавления пищевых нитратов более выражены в поздних циклах повторений.

Оксид азота — свойства, получение, применение

В работе B. Pospieszna и соавторов (2016) свекольный сок оказывал положительное влияние на физическую готовность женщин-пловцов. Как известно, пищевые добавки свекольного сока, содержащего примерно 5-8 ммол неорганических нитратов (NO-3), увеличивают концентрацию окиси азота плазмы (NO-2), снижают кровяное давление и теоретически могут позитивно влиять на физиологические эффекты тренировок пловцов за счет уменьшения потребности в кислороде во вдыхаемом воздухе.

Таблица 4. Биохимические характеристики смеси свекольного и черноплодного сока (СЧС) с морковным соком (МС) (по B. Pospieszna и соавт., 2016)

СЧС МС
Экстракт сока % 10,5 ± 0,2 10,5 ± 0,2
Нитраты ммол/л 10,2 ± 0,2 10,2 ± 0,2
ABTS мкмол Trolox/л 24,5 ± 1,1 0,6 ± 0,3
Титруемая кислотность % 2.5 ± 0.03 0.65 ± 0.05
Полифенолы мг/л 3231 ± 5.4 354 ± 12
Каротиноиды мг/л 177
Антоцианины мг/л 298 ± 6
Красные пигменты мг/л 524 ± 4,1
Желтые пигменты мг/л 237 ± 3,2
Бетаин мг/л 1629 ± 12,2

В исследовании приняло участие 11 женщин-пловцов среднего уровня мастерства (возраст 20.9 ± 1.3 года; масса тела 64,4 ± 8.62 кг; рост 167,4 ± 4,76 см), регулярно тренирующихся (три сессии в неделю) и участвующих в соревнованиях регионального уровня. Плавательный тест состоял из двух частей: 1) анаэробная часть – шесть 50-метровых максимальных спринта;

2) задание на выносливость – непрерывное плавание на 80 метров. В течение всего теста измерялись артериальное давление и частота сердечных сокращений. Пищевые интервенции представляли два периода по 8 дней для всех участников с перерывом на 3 недели для смены принимаемой пищевой добавки («отмывочный» период).

Объем сока составлял 0,5 литра ежедневно с 7 до 12 часов утра. В дни тестирования время потребления было ограничено: сразу после тренировочных тестов и за три часа до них.(в первый и восьмой дни, соответственно). Оба тестируемых сока были получены путем разведения концентрата при одинаковом содержании нитратов – 10,2 ммол/л (5,1 ммол на порцию).

Состав описан в таблице. СЧС представлял собой смесь свекольного сока и сока черноплодной рябины в соотношении 7:3. Морковный сок имел начальный уровень нитратов 4,5 ммол/л, поэтому для уравнивания содержания нитратов с СЧС в него дополнительно вводились неорганические соли нитратов ( ?KNO3). Это не меняло органолептических свойств морковного сока.

В начале этого перекрестного исследования добровольцы были рандомизированы в две подгруппы: одна стартовала с СЧС, другая – с МС. После трех недель «отмывочного» периода пловцы меняли принимаемый сок и пили его также в течение 8-и дней. На неделе до исследования участники проходили регулярное медицинское освидетельствование, в котором, кроме всего прочего, измерялся рост и масса тела.

В процессе всего исследования участники избегали приема алкоголя и табака. Диета была стандартной для обычных дней тренировок и отдыха. Плавательный тренировочный тест (свободный стиль) состоял из двух частей:: анаэробная – шесть 50-метровых максимальных спринта, и аэробная на выносливость – непрерывное плавание на 800 метров.

Между этими двумя частями имелся 10-минутный перерыв на пассивное восстановление. После каждой части теста измерялся пик повышения сердечного ритма. Результаты не выявили отличий во влиянии СЧС на изменения показателей сердечно-сосудистой системы в условиях физической нагрузки по сравнению с МС, что согласуется с данными более ранних исследований.

В то же время, существенные преимущества выявлены при применении СЧС в отношении показателей физической готовности. Авторы делают заключение, что 8-дневное назначение свекольного сока с добавлением сока черноплодной рябины (соотношение 7:3) в дозе 0,5 л/день повышает тренировочную готовность пловцов как в плане развития максимальной мощности, так и выносливости (аэробный и анаэробный компоненты).

В то же время, морковный сок, даже с высоким содержанием нитратов (равным таковому в свекольном соке), не оказывал аналогичного действия, что наводит на мысль о наличии дополнительных механизмов положительных свойств нитратов в составе СЧС (синергизм нитратов с другими веществами в составе свекольного сока;

Соединение оксид азота

Существующие в настоящее время официальные национальные рекомендации по применению прямых донаторов оксида азота растительного происхождения в спорте весьма схожи, и могут быть рассмотрены на примере разработок Австралийского Института Спорта и Общества Спортивных Диетологов Австралии (Sport Dietitians Australia – SDA).

Основываясь на результатах исследований с успешным применением нитратов в спорте рекомендуемые дозы составляют ~ 5-6 ммол (или примерно 300 мг), что эквивалентно 250-300 г овощей с высоким содержанием нитратов (см. таблицу 2 в данном обзоре). Однако, остается вопрос выбора: использовать ли просто овощи в дозе 250 г/день, или более концентрированную форму, например, свекольный сок или его концентрат?

Частично ответ дан в разделе « Диета с повышенным содержанием нитратов как альтернатива пищевым добавкам прямых донаторов окиси азота» (см ниже). Другой важный аспект – время приема и выбор однократного (острого) или курсового (хронического) применения. В продаже в специализированных магазинах имеются все формы растительных нитратов.

При хроническом применении установлено, что дозировка 5-9 ммол/день растительных нитратов в течение 15 дней оказывает благоприятное воздействие на результаты тренировок (позиция Gatorade Sports Science Institute – GSSI; A.M.Jones, 2014, Великобритания). В зависимости от имеющихся возможностей, такое количество может быть обеспечено за счет функциональной пищи (с повышенным содержанием нитратов), а при недостатке такой пищи – добавками свекольного сока или сока амаранта (или соответствующих экстрактов).

Нет данных, что дальнейшее повышение дозы может усиливать позитивное действие нитратов. Литературные данные показывают, что достаточно уже 2-6 дней приема 5-9 ммол нитратов в день для повышения физической формы при постоянных высокоинтенсивных тренировках и максимальных упражнениях возрастающей интенсивности.

При однократном использовании в тех же условиях результаты были примерно 50:50 (эффективно или неэффективно). Однократное применение нитратов вызывает быстрое изменение сосудистого тонуса и периферической оксигенации тканей, но для получения стойких изменений функции митохондрий и сократительных белков (система актин-миозин) для повышения физической формы, требуется большее время.

Основные положения:

  • Пищевые нитраты быстро абсорбируются в желудке и тонком кишечнике при пике их концентрации в плазме крови после перорального приема примерно через 1 час. Значительная часть нитратов плазмы выделяется слюнными железами, где они конвертируются при помощи бактерий в нитриты в процессе кислород-независимой реакции. Заглатывание этих нитритов со слюной в кислой среде желудка дает начало процессу образования реактивных азотистых веществ, включая оксид азота (NO). Концентрация нитритов плазмы крови достигает пика примерно через 2,5 часа при употреблении пищевых нитратов. На эти процессы могут отрицательно влиять сопутствующее использование в ротовой полости антибактериальных препаратов (чистка зубов, жевательная резинка), снижающих активность бактериальной флоры.
  • Некоторые нитраты, участвующие в этом азотистом цикле, продуцируются в организме из продуктов разрушения NO, который регулирует ряд важных метаболических процессов в организме. В определенной мере это соотносится с обменом аминокислоты аргинина.
  • NO – очень важное химическое вещество, функции которого широко варьируют: от снижения тонуса сосудов (соответственно, снижение кровяного давления и оксигенации тканей) до регуляции агрегации тромбоцитов и иммунной системы.
  • Пищевые добавки нитратов усиливают некоторые известные функции NO даже у здоровых людей.
  • Ряд исследований показал, что выполнение клинических Протоколов с хроническим (курсы 3-15 дней) и острым (однократным, до тренировки) приемом свекольного сока приводит к стойкому повышению экономичности выполнения физических упражнений (снижение затрат кислорода на единицу выполненной работы на тренировках). Кроме того, свекольный сок увеличивает объем выполняемой работы и выносливость. Требуется дальнейшая детализация особенностей применения в зависимости от вида спорта, режима тренировок и индивидуальности спортсмена.
  • Как вариант может быть использована функциональная пища, содержащая повышенную концентрацию нитратов, или вариант диеты с добавлением растительных экстрактов.

Польза оксида азота

Оксид азота широко применяется в традиционной медицине при различных заболеваниях и оказывает положительное влияние на:

  • Систему кровообращения – регуляторные свойства оксида азота оказывают влияние на циркуляцию крови по всему телу, увеличивают диаметр кровеносных сосудов и предотвращают образование тромбов. Он помогает эндотелиальным клеткам контролировать кровеносные сосуды. Оксид азота также повышает уровень кислорода внутри тела, понижает уровень артериального давления и помогает в оптимальном режиме функционировать сердцу;
  • Иммунную систему – иммунные клетки в организме человека синтезируют оксид азота, чтобы уничтожать бактерии и вирусы, способные вызывать инфекции. Известно также свойство оксида азота предотвращать появление доброкачественных и злокачественных опухолей в клетках организма;
  • Уровень выносливости – оксид азота повышает уровень выносливости мышечных клеток, что позволяет выдерживать более тяжелые нагрузки и с легкостью вести более активную деятельность;
  • Повышение реакции нервных клеток – оксид азота действует как внутриклеточный посредник между различными клетками в организме, в том числе, нервными клетками. При достаточном содержании оксида азота в организме связь между нервными клетками становится быстрее, что приводит к быстроте реакции на внешние раздражители, увеличению фокуса и бдительности;
  • Повышение сексуальной энергии – применение оксида азота стимулирует, бодрит и усиливает сексуальные механизмы реагирования в организме. Сенсорные и психические стимуляции, вызываемые нервными клетками под действием оксида азота, приводят к расслаблению мышц и притоку крови к пенису, благодаря чему происходит эрекция. Таким же образом процесс протекает и в женском организме, под действием оксида азота приток крови увеличивается в тканях влагалища;
  • Облегчение боли – оксид азота обеспечивает долгосрочное облегчение от боли, связанной с артритом и воспалением суставов. Он способен активировать противовоспалительные механизмы в клетках организма, и способствует уменьшению воспаления;
  • Увеличение мышечной массы – добавки содержащие оксид азота расширяют кровеносные каналы, улучшают кровообращение и увеличивают мышечную массу. При увеличении потока крови увеличивается количество питательных веществ в мышцах, что приводит к увеличению их размера;
  • Внутриклеточные связи – оксид азота улучшает процесс связи между различными клетками в организме, в том числе, между нервными клетками и клетками мозга. Применение добавок содержащих оксид азота приводит к улучшению памяти, повышению уровня концентрации и способности к обучению.
  • Систему кровообращения – регуляторные свойства оксида азота оказывают влияние на циркуляцию крови по всему телу, увеличивают диаметр кровеносных сосудов и предотвращают образование тромбов. Он помогает эндотелиальным клеткам контролировать кровеносные сосуды. Оксид азота также повышает уровень кислорода внутри тела, понижает уровень артериального давления и помогает в оптимальном режиме функционировать сердцу;
  • Иммунную систему – иммунные клетки в организме человека синтезируют оксид азота, чтобы уничтожать бактерии и вирусы, способные вызывать инфекции. Известно также свойство оксида азота предотвращать появление доброкачественных и злокачественных опухолей в клетках организма;
  • Уровень выносливости — оксид азота повышает уровень выносливости мышечных клеток, что позволяет выдерживать более тяжелые нагрузки и с легкостью вести более активную деятельность;
  • Повышение реакции нервных клеток – оксид азота действует как внутриклеточный посредник между различными клетками в организме, в том числе, нервными клетками. При достаточном содержании оксида азота в организме связь между нервными клетками становится быстрее, что приводит к быстроте реакции на внешние раздражители, увеличению фокуса и бдительности;
  • Повышение сексуальной энергии – применение оксида азота стимулирует, бодрит и усиливает сексуальные механизмы реагирования в организме. Сенсорные и психические стимуляции, вызываемые нервными клетками под действием оксида азота, приводят к расслаблению мышц и притоку крови к пенису, благодаря чему происходит эрекция. Таким же образом процесс протекает и в женском организме, под действием оксида азота приток крови увеличивается в тканях влагалища;
  • Облегчение боли – оксид азота обеспечивает долгосрочное облегчение от боли, связанной с артритом и воспалением суставов. Он способен активировать противовоспалительные механизмы в клетках организма, и способствует уменьшению воспаления;
  • Увеличение мышечной массы – добавки содержащие оксид азота расширяют кровеносные каналы, улучшают кровообращение и увеличивают мышечную массу. При увеличении потока крови увеличивается количество питательных веществ в мышцах, что приводит к увеличению их размера;
  • Внутриклеточные связи – оксид азота улучшает процесс связи между различными клетками в организме, в том числе, между нервными клетками и клетками мозга. Применение добавок содержащих оксид азота приводит к улучшению памяти, повышению уровня концентрации и способности к обучению.

В дополнение ко всему оксид азота является богатым источником необходимых питательных веществ, таких как b-ситостерин, урсоловая кислота, гликозиды, растительные стерины, а также цинк, кальций, калий, железо и витамины А и С для организма.

Вред оксида азота

Оксид азота — побочный продукт процесса сгорания веществ в автомобильных двигателях

Применение оксида азота у большинства людей не вызывает побочных эффектов, однако, в случаях передозировки он приводит к диарее, слабости, тошноте, головной боли, учащению пульса и сердцебиения, задержкам воды, усталости, раздражениям на коже и сухости во рту.

Также побочными эффектами применения оксида азота являются проблемы с дыханием, сильная аллергия или сыпь, крапивница, зуд, одышка, опасные для жизни осложнения астмы, внезапный озноб, потливость, тремор, рвота и обмороки. В некоторых случаях применение оксида азота приводит к вспышкам герпеса, расширению сосудов и кровотечениям.

Влияние на организм оксида азота NО

Оксид азота, представляет собой бесцветный газ, без запаха, легко растворим в воде. Процесс производства оксида азота в организме происходит следующим образом: аргинин, переносит азот к энзимам (ферментам), а те в свою очередь производят оксид азота. Проводились исследования, в которых, было установлено, что относительно высокие концентрации оксида азота в короткий промежуток времени, не вызывают никаких побочных эффектов.

  • Со стороны иммунной системы: Макрофаги (полиморфноядерные лейкоциты крови) производят оксид азота NO, чтобы уничтожить клетки-мишени (аномальные клетки), поскольку они является цитотоксическими.
  • Нервная система: работает в качестве нейротрансмиттера и контролирует апоптоз (гибель клетки) в нейронах.
  • Кровеносная система: не допускается разрастание плохих клеток, которые провоцируют воспалительные процессы.

Спортивные добавки донаторы оксида азота NО помогают создавать и поддерживать высокий уровень оксида азота в организме. Все знают, что протеин, важно принять сразу после тренировки. Это отчасти так, потому, что оксид азота выступает в роли молекулы, которая сигнализирует ДНК, на увеличение мышечных клеток, мышечных волокон. Путем создания и поддержания высокого уровня NО, вы увеличиваете потенциально, время пикового мышечного роста, с 1-2 часа, до 10-12 часов в сутки.

Производители, рекомендуют снизить потребление глютамина при приеме данной спортивной добавки, потому что глютамин снижает эффективность оксида азота NO.

Влияние оксида азота на организм человека
Действия NO на организм

Правильный прием оксид азота может помочь вам увеличить мышечную массу и силу. Одни атлеты отмечают, что их восстановление происходит быстрее, другие говорят, что оксид азота влияет на силовые показатели, например, один парень увеличил результат в приседаниях со 140 кг до 180 кг, буквально за 5-6 месяцев.

Некоторые спортсмены говорят также, о других преимуществах приема оксида азота, таких как, улучшение аппетита, проявление венозности, улучшение интимной жизни и др. Однако, большинство атлетов, не заметили ни каких значительных изменений, которые бы повлияли на рост мышц, увеличение силы, и улучшение концентрации.

Производители заявляют, что прием NO обеспечит огромный прирост мышечной массы, незабываемый мышечный памп на тренировке, полное восстановления организма, и увеличение силовых показателей. Оксид азота, был обнаружен лишь в 1980-е годы, по словам его производителей, MRI, с помощью него, можно понять, почему останавливается мышечный рост.

MRI потребовалось четыре года, чтобы придумать систему доставки и управления активностью NО. Эта система доставки называется «pHyser3«, она заставляет постоянно производить оксид азота, чтобы обеспечивать памп, накачку мышц.

Действие оксида азота на кровеносные сосуды
Влияние NO на кровеносный сосуд

Не стоит всему верить, во все что написано про оксид азота NО. Он может действовать по разному, на разных людей, кому то он поможет увеличить силу, и мышечную массу, а кто-то вообще ничего не почувствует. В любом случае, не ожидайте, что он вас превратит в атлета с минимальным количеством жира, и большой мышечной массой. Он расширит ваши сосуды, приток крови в мышцы увеличится, но это не сделает вас невероятным халком.

Однозначно стоит купить, поэкспериментируйте в течение месяца, и посмотрите, пронаблюдайте над собой, своими результатами в тренажерном зале. Покупайте всегда у производителей проверенных временем, которые на рынке спортивного питания зарекомендовали себя с хорошей стороны, опасайтесь подделок. Если качественный оксид азота на ваш организм не действует, то не стоит в следующий раз его покупать.

Для человеческого организма оксиды азота еще более вредны, чем угарный газ. Общий характер воздействия меняется в зависимости от содержания различных оксидов азота: NO2, N2O3, N2O4. Наибольшую опасность представляет NO2. Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушения функций легких и бронхов.

Воздействию оксидов азота в большей степени дети и взрослые, страдающие сердечно — сосудистыми заболеваниями. В воздухе оксиды азота в зависимости от концентрации вызывают: раздражения слизистых оболочек носа и глаз С = 0,001 об. % , начало кислородного голодания С = 0,001 об. % , отек легких С = 0,008 об. %.

При контакте диоксида азота с влажной поверхностью (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуются азотная и азотистая кислоты, раздражающие слизистые оболочки и поражающие альвеолярную ткань легких. При высоких концентрациях оксидов азота (0,004 — 0,008 %) возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий.

При длительном воздействии оксидов азота в концентрациях, превышающих норму, люди заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами. NO2 тяжелее воздуха, поэтому собирается в углублениях, канавах и представляет большую опасность при техническом обслуживании транспортных средств.

Ощущение запаха и незначительного раздражения во рту отмечается при концентрации NO2 порядка 0,0002 мг/л. Вредное воздействие оказывают оксиды азота и на нервную систему человека. Содержание в атмосферном воздухе оксидов азота свыше 0,28 мг/м3 приводит к повреждению некоторых видов растений вызывает затруднение дыхания, кашель у детей и способствует развитию болезней органов дыхания.

Оксиды азота оказывают отрицательное воздействие и на растительность, образуя на листовых пластинах растворы азотной и азотистой кислот. Этим же свойством обусловлено влияние оксидов азота на строительные материалы и металлические конструкции. Кроме того, они участвуют в фотохимической реакции образования смога. В уходящих газах дизелей концентрации СО и NOx могут достигать 0,5 % (по объему).

Оксид азота является естественным компонентом атмосферы. Однако интенсивное использование искусственных азотных удобрений и сжигание ископаемого топлива в двигателях внутреннего сгорания составляет большую часть антропогенных выбросов оксида азота. На него приходится около 6% глобального потепления.

Парниковая активность закиси азота в 298 раз выше, чем у углекислого газа. Все оксиды азота физиологически активны, относятся к третьему классу опасности. Оксид азота N2O обладает наркозным эффектом. Оксид азота NO — сильный яд, оказывающий влияние на центральную нервную систему, а также вызывающий поражение крови за счёт связывания гемоглобина.

Относительно высокой токсичностью (при концентрации выше 0,05 мг/л) обладает и оксид азота NO2. Он раздражает дыхательные пути и угнетает аэробное окисление в легочной ткани, что приводит к развитию токсического отёка легких. Для болеющих астмой и аналогичных больных повышается риск отрицательных легочных эффектов при содержании диоксида азота значительно меньшем, чем тот, на который не наблюдается реакция у здоровых людей. Оксиды азота могут отрицательно влиять на здоровье сами по себе и в комбинации с другими загрязняющими веществами.

Оксиды азота занимают второе место после диоксида серы по вкладу в увеличение кислотности осадков. В дополнение к косвенному воздействию (кислотный дождь), длительное воздействие диоксида азота в концентрации 470-1880 мкг/м3 может подавлять рост некоторых растений (например, томатов). Значимость атмосферных эффектов оксидов азота связана с ухудшением видимости. Диоксид азота играет важную роль в образовании фотохимического смога.

Оцените статью
avrora22.ru