پرونده شواهد علمی تمرین در ارتفاع: آیا نیترات رژیمی و آب چغندر واقعاً هزینه اکسیژن را در صعود به دماوند کاهش می‌دهند؟

برخی از مربیان در کمپ‌های ارتفاع البرز و دماوند معتقدند که مصرف آب چغندر (لبو) و بارگیری نیترات، با گشاد کردن عروق، اکسیژن‌رسانی را بهبود بخشیده و ارتفاع‌زدگی را درمان می‌کند. در مقابل، گروهی دیگر از فیزیولوژیست‌ها استدلال می‌کنند که این مکمل‌ها تنها ادرار را قرمز می‌کنند و نمی‌توانند جایگزین هم‌هوایی واقعی شوند. این تقابل دیدگاه‌ها، استراتژی‌های تغذیه‌ای کوهنوردان را در سال‌های اخیر به دو دسته کاملاً متفاوت تقسیم کرده است.[3]

هسته اصلی این بحث به مکانیسم تامین انرژی در شرایط کمبود اکسیژن برمی‌گردد. در ارتفاعات بالای ۴۰۰۰ متر، افت فشار هوا باعث کاهش اشباع اکسیژن خون می‌شود. بدن انسان برای جبران این کمبود، تولید نیتریک اکساید (NO) را افزایش می‌دهد تا رگ‌های خونی گشاد شده و جریان خون به عضلات درگیر تسهیل شود. نیترات‌های رژیمی (NO3-) موجود در آب چغندر، در بدن به نیتریت (NO2-) و سپس به نیتریک اکساید تبدیل می‌شوند و این مسیر متابولیک را تقویت می‌کنند.[2]

مکانیسم دقیق این فرایند به کارایی میتوکندری‌ها برمی‌گردد. نیتریک اکساید با تنظیم مصرف اکسیژن در میتوکندری، هزینه تولید آدنوزین تری‌فسفات (ATP) را در حین انقباض عضلانی کاهش می‌دهد. به عبارت ساده‌تر، عضله برای تولید مقدار مشخصی نیرو، به اکسیژن کمتری نیاز پیدا می‌کند. این ویژگی در محیطی مانند ارتفاعات دماوند که اکسیژن به یک کالای کمیاب تبدیل می‌شود، از نظر تئوری یک مزیت بقای حیاتی محسوب می‌شود.[2]

شواهد بالینی قدرتمندی از اثربخشی این فرایند در افراد غیرحرفه‌ای حمایت می‌کنند. در سپتامبر سال ۲۰۱۱، دکتر آنی وانهاتالو و تیم تحقیقاتی او در دانشگاه اکستر، مطالعه‌ای کلیدی را در نشریه فیزیولوژی (The Journal of Physiology) منتشر کردند. آن‌ها ۹ فرد سالم را در معرض هوای حاوی ۱۴.۵ درصد اکسیژن (معادل ارتفاع تقریبی ۳۰۰۰ متر) قرار دادند و تاثیر مصرف ۰.۷۵ لیتر آب چغندر حاوی ۹.۳ میلی‌مول نیترات را بررسی کردند.[2]

نتایج این مطالعه نشان داد که نیترات توانست زمان بازیابی فسفوکراتین (PCr) عضله را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد. در گروهی که دارونما مصرف کرده بودند، این زمان ۲۹ ثانیه بود، در حالی که گروه مصرف‌کننده نیترات این زمان را به ۲۴ ثانیه رساندند. دکتر وانهاتالو در گزارش خود به صراحت بیان می‌کند: «مکمل نیترات اختلالات متابولیک عضله را در طول ورزش در شرایط هیپوکسی کاهش می‌دهد و تحمل ورزشی و عملکرد اکسیداتیو را به مقادیر مشاهده‌شده در شرایط طبیعی بازمی‌گرداند.»[2]

با این حال، زمانی که این پروتکل روی ورزشکاران نخبه آزمایش شد، داده‌ها داستان متفاوتی را روایت کردند. در مارس سال ۲۰۲۲، آنا سوزا و پژوهشگران دانشگاه تراس-اوس-مونتس در پرتغال، نتایج آزمایش خود روی ۳۰ ورزشکار استقامتی آموزش‌دیده را در نشریه مرزهای فیزیولوژی (Frontiers in Physiology) منتشر کردند. این ورزشکاران یک دوره تمرینات تناوبی با شدت بالا را در شرایط هیپوکسی (۱۳ درصد اکسیژن) پشت سر گذاشتند.[1]

داده‌های این مطالعه نشان داد که مصرف مزمن نیترات هیچ مزیت اضافه‌ای برای عملکرد استقامتی یا اشباع اکسیژن موضعی (SmO2) این ورزشکاران به همراه نداشت. دلیل این تفاوت فاحش در فیزیولوژی پایه ورزشکاران نخبه نهفته است. سیستم تولید نیتریک اکساید درون‌زای یک ورزشکار حرفه‌ای از قبل به بالاترین حد ممکن بهینه‌سازی شده است و افزودن نیترات خارجی، مانند ریختن آب در یک لیوان پر، تاثیر مضاعفی ایجاد نمی‌کند.[1][3]

بسیاری از کوهنوردان به اشتباه تصور می‌کنند که مصرف یک دوز آب چغندر در شب قبل از صعود نهایی، تمام مشکلات هم‌هوایی را حل می‌کند. شواهد نشان می‌دهد که برای دستیابی به همان کاهش ۵ تا ۱۰ درصدی در هزینه اکسیژن در افراد آماتور، بارگیری نیترات باید با دوز ۶ تا ۸ میلی‌مول در روز و حداقل برای چند روز متوالی انجام شود تا سطح نیتریت پلاسما به ثبات برسد.[1][2]

مسئله دیگری که شواهد علمی آن را رد می‌کنند، نقش نیترات در پیشگیری از بیماری حاد کوهستان (AMS) است. داده‌های فیزیولوژیک نشان می‌دهند که اگرچه نیترات می‌تواند اقتصاد ورزشی را بهبود بخشد، اما هیچ تاثیری بر تورم بافت مغز یا احتباس مایعات در ریه‌ها که عوامل اصلی ارتفاع‌زدگی هستند، ندارد. این مکمل تنها بر متابولیسم عضلانی تاثیر می‌گذارد و نمی‌تواند جایگزین صعود تدریجی شود.[3]

علاوه بر این، تعامل نیترات با استراتژی‌های آب‌رسانی در کوهستان یک شمشیر دو لبه است. نیترات‌ها خاصیت ادرارآور (دیورتیک) خفیفی دارند. در ارتفاعات البرز، بدن به طور طبیعی دچار دیورز ناشی از سرما می‌شود تا با کاهش حجم پلاسما، غلظت گلبول‌های قرمز را افزایش دهد. همزمان، تنفس سریع در هوای خشک کوهستان باعث از دست رفتن نامحسوس آب از طریق ریه‌ها می‌شود.[3]

کوهنوردانی که از شات‌های غلیظ آب چغندر استفاده می‌کنند، اگر مصرف آب پایه خود را افزایش ندهند، به سرعت در معرض خطر کم‌آبی شدید قرار می‌گیرند. کاهش بیش از حد حجم پلاسما، جریان خون به عضلات را مختل کرده و تمام مزایای گشادکنندگی عروق توسط نیتریک اکساید را خنثی می‌کند. مدیریت دقیق مایعات در این شرایط، پیش‌نیاز هرگونه مداخله تغذیه‌ای است.[3]

گام بعدی برای محققان، اندازه‌گیری دقیق تعامل بین بارگیری مزمن نیترات (بیش از دو هفته) و سرکوب طبیعی هپسیدین در شرایط واقعی فشار هوای کوهستان (هیپوباریک) است تا مشخص شود آیا این مکمل‌ها در صعودهای طولانی‌مدت به نفع کوهنوردان کار می‌کنند یا به ضرر آن‌ها.[3]