Apport en nitrate, condition vasculaire, centres de régulation bulbaire

Ferguson, S.K., Hirai, D.M., Copp, S.W., Holdsworth, C.T., Allen, J.D., Jones, A.M., Musch, T.I. and Poole, D.C. (2014) Dose dependent effects of nitrate supplementation on cardiovascular control and microvascular oxygenation dynamics in healthy rats. Nitric Oxide 39, 51-58

(voir l'abstract ici)

Une supplémentation alimentaire importante en nitrate NO₃^-, au rythme par exemple de 62 mg de NO₃^- par kg de poids corporel et par jour sous forme de jus de betterave, fait baisser la tension artérielle moyenne, tout en améliorant le flux sanguin et l’utilisation de l’oxygène dans le muscle squelettique. D'où une augmentation de la pression partielle d’oxygène microvasculaire [High dose nitrate (NO₃^-) supplementation via beetroot juice (BR, 1 mmol/kg/day) lowers mean arterial blood pressure (MAP) and improves skeletal muscle blood flow and O₂ delivery/utilization matching thereby raising microvascular O₂ pressure (PO_2mv)].

Les auteurs américains et britanniques [Manhattan, Kansas, Etats-Unis; Durham et Exeter, Royaume-Uni] cherchent à connaître les conséquences de doses trois plus faibles de nitrate.

Lors d’une expérimentation animale, ils comparent ainsi trois groupes de rats mâles, de souche Sprague-Dawley, âgés de 3 à 4 mois, en bonne santé, distingués les uns des autres par la quantité de nitrate administrée. Pendant 5 jours, les animaux reçoivent à titre de boisson:

- soit seulement de l’eau du robinet sans nitrate (10 rats témoins), 

- soit du jus de betterave mélangé à de l’eau du robinet, la dose de nitrate reçue étant quantitativement faible: 19 mg NO₃^- kg de poids corporel^-1 j^-1 (12 rats),

-soit du jus de betterave mélangé à de l’eau du robinet, la dose de nitrate reçue étant quantitativement élevée: 62 mg NO₃^- kg de poids corporel^-1 j^-1 (6 rats).

A l’occasion d’un exercice submaximal sur tapis roulant, réglé à la vitesse de 20 mètres par minute, qui entraîne chez l’animal une consommation d’oxygène égale à 60 % de la consommation d’oxygène maximale, les auteurs mesurent la tension artérielle moyenne ainsi que le flux sanguin et la conductance des vaisseaux des muscles des pattes arrière. Ultérieurement, pendant les trois minutes que durent des contractions électriquement induites de la musculature cervicodorsale, ils mesurent la pression partielle d’oxygène microvasculaire [Mean arterial pressure […], blood flow (radiolabeled microspheres) and vascular conductance were measured during submaximal treadmill exercise (20 m/min, 5 % grade, equivalent to ~ 60 % of maximal O₂ uptake). Subsequently, PO_2mv (phosphorescence quenching) was measured at rest and during 180 s of electrically-induced twitch contractions (1 Hz, ~ 6 V) of the surgically-exposed spinotrapezius muscle].

Par rapport à celles des rats témoins, les concentrations plasmatiques en nitrate NO₃^- et en nitrite NO₂^- des rats recevant une supplémentation en nitrate sont augmentées. Elles le sont nettement lorsque l’apport est de 62 mg NO₃^- kg^-1 j^-1, beaucoup plus modérément lorsque l’apport n’est que de 19 mg NO₃^- kg^-1 j^-1. Par contre, les tensions artérielles moyennes sont assez nettement diminuées, d’environ 10 mm de Hg., que l’apport soit de 19 ou de 62 mg NO₃^- kg^-1 j^-1.

Les résultats moyens sont les suivants:

Les rats qui reçoivent pendant 5 jours des quantités importantes de nitrate sont l’objet, dans les muscles étudiés, d’une augmentation du flux sanguin, de la conductance vasculaire et de la pression partielle d’oxygène microvasculaire. Par contre, ces modifications favorables de la vascularisation musculaire ne sont pas observées chez les rats recevant pendant les 5 jours les quantités relativement faibles de nitrate [These data demonstrate that while low dose NO₃^- supplementation lowers mean arterail pressure it does so in the absence of augmented muscle blood flow, vascular conductance and PO_2mv, all of which are elevated at higher doses].

La région rostrale ventrolatérale du bulbe rachidien est connue pour une particulière sensibilité à l’influence de l’oxyde nitrique NO. Les auteurs se demandent en définitive si l’effet hypotensif observé chez les animaux n’ayant été soumis qu’à de faibles apports en nitrate ne pourrait pas s’expliquer, en réalité, par une action des ions nitrate, des ions nitrite et de l’oxyde nitrique sur les centres de contrôle centraux du système cardiovasculaire, notamment les centres bulbaires [Given the sensitivity of the rostral ventrolateral medulla to NO bioavailability, it seems logical to postulate an interaction between NO₃^-, NO₂^- and central cardiovascular control centers located in the brain (i.e. rostral ventrolateral medulla)].

Commentaire du blog

L’action indirecte des apports alimentaires en nitrate NO₃^- sur les centres de régulation bulbaire, qui fait intervenir l’oxyde nitrique NO, mérite, certes, d’être prise en considération. Il ne s’agit cependant que d’une hypothèse.