Arginine voor een betere erectie?

Geschatte leestijd: 11 minuten

Arginine kan een erectie versterken door NO te verhogen en daarmee de vaten van glad spierweefsel in de zwellichamen van de penis te verwijden.

Hoe werkt een erectie?

Waar de eerste delen over arginine vooral gingen over de voordelen met betrekking tot sportieve prestaties zoals spiermassa en -kracht, uithoudingsvermogen en vetverbanding, wijdt ik dit deel aan een ander aan arginine toegeschreven voordeel: De werking van arginine als versterker van een erectie.

In “Wat is arginine?” beschreef ik onder andere dat arginine kan zorgen voor verhoogde aanmaak van stikstofmonoxide, of NO. Hiernaast gaf ik aan dat NO werkt als “neurotransmitter in het autonome zenuwstels” en dat het in deze functie het gladde spierweefsels in o.a. de penis ontspant door bloedvaten te verwijden. Deze verwijding van de vaten zorgt dat er meer bloed kan worden aangevoerd naar de penis met als gevolg een (hardere) erectie. 

De werkzame bestanddelen van bekende erectiemiddelen zoals sildenafil (Viagra) en tadalafil (Cialis) werken, zij het via een andere weg, op een zelfde wijze door de zwellichamen van de penis te ontspannen.

“De erectie van Leonardo da Vinci”

Leonardo da Vinci die er o.a. om bekend stond kadavers te ontleden om de anatomie te bestuderen, was de eerste die er achter kwam dat de toevoer van bloed zorgt voor een erectie (1). 

The penis does not obey the order of its master, who tries to erect or shrink it at will, whereas instead the penis erects freely while its master is asleep. The penis must be said to have its own mind, by any stretch of the imagination.

-Leonardo da Vinci

“Actiestand en ruststand”

Hoewel het een bekende bewering is dat mannen met hun geslachtsdeel denken en Da Vinci daadwerkelijk “een eigen wil” toeschreef aan dit orgaan, heeft later onderzoek inmiddels getoond dat het centrale en autonome zenuwstelsel de penis aansturen. Sexuele stimulatie zorgt ervoor dat er signalen vanuit de hersens worden afgegeven. Deze zorgen voor afgifte van acetylcholine door de uiteinden van  parasympathische zenuwen (deel van het zenuwstelsel dat functies in staat van “rust” aanstuurt zoals eten, urineren, maar ook sexuele opwinding). De acetylcholine zorgt vervolgens voor afgifte van NO. Dit gebeurt zowel rechtstreeks als via de endotheel cellen in de penis (cellen die de binnenkant van o.a. bloedvaten en het hart bedekken) (2).

Tegelijkertijd wordt juist de werking van het (ortho)sympatische zenustelsel, het deel dat juist over de “actiestand” van het lichaam gaat, gedeactiveerd. Bij deze “actiestand”, wanneer het (ortho)sympathische zenuwstelsel actief is, kan je denken aan momenten van stress, angst, woede, maar ook kou. Dat deze “actiestand” niet bevordelijk is voor een erectie kan je zelf al afleiden aan het feit dat veel mannen denken aan bijvoorbeeld sporten om een erectie op een onwenselijk moment te voorkomen, af te doen slappen of (premature) ejaculatie te voorkomen. In praktijk voorkomt dit dat de penis onnodig veel bloed en daarmee zuurstof opeist die je zou kunnen gebruiken voor “actie”, wat die actie ook mogen zijn. Daarnaast kan je je ook voorstellen dat het fysiek niet handig zou zijn in momenten van fysieke activiteit (anders dan sex) continu met een stijve rond te lopen, nog los van sociale consequenties. 

In de ruststand, wanneer het parasympathische zenuwstelsel vooral actief is, wordt (de kans op) een erectie versterkt. Tijdens de REM slaap bijvoorbeeld is het orthosympathische zenuwstelsel gedeactiveerd waardoor een nachtelijke erectie kan ontstaan. Sommige onderzoekers zien hierin een soort “onderhoudsfunctie voor de penis” door ’s nachts periodiek voor een toestroom aan zuurstofrijk bloed te zorgen (1).

Opwinding

De afgifte van NO zorgt zelf niet rechtstreeks voor ontspanning van de bloedvaten (stel je voor dat het eens simpel was). Het vrijgekomen NO-gas werkt als signaalstof en zorgt voor activering van het enzym  guanylaatcyclase (GC). GC zet vervolgens guanosinetrifosfaat (GTP) om in cyclisch guanosinemonofosfaat (cGMP). Uiteindelijk is het cGMP dat de zwellichamen van de penis doet ontspannen.  Er zijn drie zwellichamen, twee aan weerszijden (corpora cavernosa penis) en één aan de onderkant (corpus spongiosum penis). Vooral de corpora cavernosa stromen hierdoor vol bloed waardoor ze opgepompt worden, onder druk komen te staan en bijna tegen elkaar aan komen te liggen. Deze compressie zorgt ervoor dat het bloed als het ware gevangen blijft zitten in de zwelllichamen. Deze druk is ook van belang voor een ejaculatie die pas plaats kan vinden wanneer de druk groter is dan de systolische bloeddruk (“bovendruk”) (3).

Erectie–>PDE5–>cGMP–>GMP

Omgekeerd neemt een erectie af door de werking van enzymen genaamd phosphodiesterase type 5 (PDE5). PDE5 heb ik al eens beproken in het artikel over Horney Goat Weed. Horney Goat Weed, maar ook de veel effectievere bestanddelen van Viagra en Cialis werken als zogenaamde PDE5 inhibitor. Ze beperken de werking van dit enzym dat anders een afbrekende werking heeft op cGMP en dit omzet in het inactieve GMP.

Erectiestoornissen en hart-en vaatziekten

Van verminderde arginine-NO activiteit is aangetoond dat dit een rol speelt in het ziektebeeld van erectiestoornissen (4). Er zijn veel onderzoeken gedaan naar erectiestoornissen met name onder oudere mannen waar dit probleem vaker speelt zoals getoond in Figure 1 (“ED” staat voor “erectile dysfunction”) (2).

Er is een verband tussen erectiestoornissen en hart- en vaatziekten. Ischemische hartziekten zijn hartziekten veroorzaakt door beperkte bloedtoevoer naar het hart. Dit wordt meestal veroorzaakt door vernauwingen van vaten. Hieraan kan eenzelfde oorzaak ten grondslag liggen als bij erectiestoornissen namelijk de genoemde verminderde arginine-NO activiteit (5). Van de mannen met een ischemische hartziekte heeft maar liefst 75% last van een erectiestoornis!(6).

Het effect van arginine op de erectie volgens onderzoek

Nu we de (fysiologische) werking van een erectie kennen, is het makkelijker de onderzoeken te begrijpen die zijn gedaan naar het effect van arginine op een erectie. Arginine is in dit opzicht interessant voor de wetenschap als “precursor” (stof die kan worden omgezet in een andere stof) van NO (2, 7). De onderzoeken hiernaar tonen zoals vaak het geval is verschillende resultaten, hoewel de meesten een positief resultaat tonen. Hoewel er diverse onderzoeken zijn gedaan naar het effect van arginine op de erectie van dieren zoals ratten en honden, beperk ik me hier tot de onderzoeken onder mensen.

“2.8 gram arginine per dag verbetert erectie”

In 1994 nam een kleine groep mannen deel aan een onderzoek in New York waarbij ze twee weken lang 2,8 gram arginine per dag kregen. Helaas kan ik hierover niet uitweiden, maar alleen de samenvatting weergeven gezien de volledige tekst niet beschikbaar blijkt. Veertig procent van de mannen maakte vermelding van “een verbetering”. Van tevoren was echter de (mate van) erectiestoornis niet formeel vastgesteld (8). 

“5 gram arginine per dag verbetert sexuele functie”

In een onderzoek waarbij dat wel was gebeurd, was bovendien het aantal deelnemers groter (50 man) én werd het “double-blind” uitgevoerd (9). De groep werd dus verdeeld in tweeën waarbij één groep arginine kregen en de andere groep een placebo ter controle. De periode bedroeg in dit geval zes weken waarin ze 5 gram arginine per dag kregen of dus een placebo. Van de 29 mannen die arginine hadden gekregen, waren er negen (31%) die positieve effecten met betrekking tot sexuele functie meldden.  Toen de onderzoekers vervolgens keken naar de hoeveelheid NO die in de urine zat (als indicatie van NO-productie/afgifte), bleek het positieve effect alleen te gelden bij mannen wiens NO-productie/afgifte laag was.

Oral administration of L-arginine in high doses seems to cause significant subjective improvement in sexual function in men with organic ED only if they have decreased NOx excretion or production.

-J. Chen, Tel Aviv University

Hieruit zou je kunnen afleiden dat arginine alleen een positief effect heeft op de erectie wanneer de hoeveelheid NO, of de activiteit hiervan, verminderd is. In deze zin lijkt het op creatine dat ook geen effect heeft op mensen die van nature al over de maximale hoeveelheid beschikken. Bij creatine is het lastige echter dat je hier pas achter komt door het in een lab te laten testen. Gaat het om een eventuele toegevoegde waarde van arginine op een erectie dan heb je het “voordeel” dat de symptomen van een NO-tekort duidelijker zijn.

1,5 gram arginine per dag heeft geen effect

Duitse onderzoekers verdeelden 32 patiënten met een gemiddelde leeftijd van bijna 52 jaar in twee groepen (10). De ene groep kreeg 17 dagen lang driemaal daags 0,5 gram arginine de andere groep een placebo. Aan het einde van de 17 dagen volgde een “washout” van zeven dagen voordat de groepen werden gewisseld (zodat de effecten van de eerste 17 dagen geen invloed hadden op de tweede periode van 17 dagen). Van de 30 mannen die het onderzoek uiteindelijk afmaakten waren er evenveel die verbetering merkten na inname van arginine als mannen die verbetering merkten na inname van de placebo. De onderzoekers concludeerden dan ook dan arginine niet beter is dan een placebo.

Oral L-arginine 3 x 500 mg/day is not better than placebo as a first-line treatment for mixed-type impotence.

-T. Klotz, University of Cologne

Kanttekeningen bij arginine tegen erectiestoornissen

Bij dit laatste onderzoek moeten twee kanttekeningen gemaakt worden. Ten eerste is de gebruikte hoeveelheid arginine voor dit onderzoek kleiner dan voor de eerder genoemde onderzoeken (1,5 gram ten opzichte van 2,8 en 5 gram per dag). Daarnaast spreekt men van mixed-type impotence terwijl het lijkt dat vooral de erectiestoornis door problemen met NO productie en afgifte baat kan hebben mij inname van arginine.

Dat niet iedere erectiestoornis wordt veroorzaakt door een tekort aan NO of diens voorlopers zoals arginine, blijkt o.a. uit het feit dat mensen met ischemische hartklachten niet altijd last hebben van een erectiestoornis, “slechts” de eerder genoemde 75%. Omgekeerd geld ook dat niet iedereen met een erectiestoornis last heeft van ischemische hartklachten. Hieruit wordt duidelijk dat er andere oorzaken kunnen zijn voor een erectiestoornis dan vaatvernauwing door gebrek aan NO. Indien dit altijd de oorzaak was van de erectiestoornis zou je in al die gevallen ook ischemische hartklachten verwachten.

Je mag je voor het Duitse onderzoek dus afvragen wat de oorzaak was van de impotentie van de mannen.

Als arginine werkt, dan werkt het op natuurlijke(re) wijze bij opwinding

Hoewel arginine qua effectiviteit moet onderdoen voor de (actieve bestanddelen van) populaire middelen als Viagra en Cialis heeft het wel een voordeel ten opzichte van deze middelen. Arginine werkt, áls het werkt, op een meer natuurlijke wijze . Het enige dat er verandert, is dat er meer arginine beschikbaar is om om te zetten in NO. Voor deze omzetting is nog steeds opwinding nodig die ervoor zorgt dat de zenuwen het traject inzetten zoals eerder beschreven (Opwinding –>zenuwstelsel–>NO (aangemaakt uit arginine)–>GC–>GTP–>cGMP–>erectie). Hierbij wordt gebruik gemaakt van de eerder aangevulde voorraad arginine.

In het geval van de PDE5-inhibitors als Viagra vind de invloed op een heel ander punt plaats namelijk het moment waarop het belangrijke cGMP wordt afgebroken in het inactieve GMP. Hiervoor is echter een goede timing nodig terwijl arginine gewoon dagelijks wordt ingenomen om een grotere voorraad aan te leggen. Een uur van tevoren Viagra innemen is misschien geen probleem in een vaste relatie met een begriphebbende partner, maar kan lastiger zijn als je onverwacht wél een keer succesvol bent in het uitgaansleven. Moet je opeens een uur lang over koetjes en kalfjes sprekend de tijd zien te verdrijven in afwachting tot er “daar beneden” iets gebeurt.

Zeer simpel gesteld kan je het vergelijken met een waterballon die je aan een kraan vast maakt die je laat druppelen. Aan de onderkant van de ballon zit een gaatje. Het druppelende water stelt het bloed voor dat de penis instroomt terwijl het gaatje de afbraak van cGMP vertegenwoordigt wat leidt tot het wegstromen van bloed. Het gebruiken van arginine zorgt er als het ware voor dat de kraan harder opengezet kan worden waardoor er meer water instroomt dan dat er via het gaatje wegloopt. Hierdoor kan de ballon snel vollopen. PDE5 inhibitors zoals Viagra kan je zien als het dichtstoppen van het gaatje onderin. Aangezien het water nog steeds er langzaam indruppelt, heb je een uur nodig voordat de ballon op spanning komt. Je snapt dan ook waarom in sommige gevallen zo’n erectie onwenselijk lang aan kan houden. Wanneer de opwinding stopt, stopt ook het druppelen van water in de ballon, maar zolang het gaatje onderin gesloten is, zal de ballon op spanning blijven.

Onderzoeken naar effect arginine combinatie met andere middelen

Het komt regelmatig voor dat twee, drie of meer stoffen samen getest worden. Zo zijn er ook onderzoeken die keken naar de combinaties:

• Arginine en N-omega-nitro-L-arginine methyl ester (11)
• Yohimbine tartrate en l-arginine glutamaat (12)
• Arginine en Pycnogenol (13)
• Arginine, propionyl-L-carnitine en nicotinezuur (14,15)

Dit maakt het lastig om te bepalen van de effectiviteit van één van die stoffen te bepalen, vooral omdat ze juist samen getest worden om de onderlinge werking te bekijken (is de gezamenlijke werking meer dan de som van de losse delen?). Deze onderzoeken worden vooral gedaan om vervolgens erectie-versterkende middelen te kunnen verkopen met deze stoffen als ingrediënt. Pycnogenol is bijvoorbeeld het merknaam van een middel dat wordt gemaakt van de bast van pijnbomen (16). Je mag je dan dus afvragen hoe objectief die onderzoeken worden uitgevoerd. Deze onderzoeken zal ik om beide redenen niet bespreken hoewel ze allen positieve resultaten toonden.

Het effect van citrulline op (het krijgen van) een erectie

Interessanter is het effect van citrulline op de erectie. In “Wat is arginine?” schreef ik al dat citrulline mogelijk nog interessanter is dan arginine omdat het in het lichaam wordt omgezet in arginine terwijl arginine zelf na orale inname voor een groot deel wordt afgebroken voor het bereiken van de bloedcirculatie. Dezelfde positieve effecten van arginine zou je dus verwachten van citrulline, mogelijk zelfs meer gezien citrulline dus mogelijk voor meer arginine in het bloed zorgt dan inname van arginine zelf. Er zijn dan ook diverse onderzoeken hiernaar gedaan.

Italiaanse onderzoekers gaven 24 mannen met “een milde tot normale vorm van erectiestoornis” per dag 1,5 gram citrulline of een placebo (17). Wanneer ze citrulline kregen melde de helft van de mannen dat hun “erectie-hardheid-score” omhoog ging van 3 (“milde erectiestoornis”) naar 4 (“normale erectie”). Wanneer dezelfde groep een placebo kreeg, waren er slechts 2 die dit melden.

Although less effective than phosphodiesterase type-5 enzyme inhibitors, at least in the short term, L-citrulline supplementation has been proved to be safe and psychologically well accepted by patients. Its role as an alternative treatment for mild to moderate ED, particularly in patients with a psychologically fear of phosphodiesterase type-5 enzyme inhibitors, deserves further research.

-L. Cormio, University of Foggia

Vorig jaar toonden twee verschillende onderzoeken bovendien positieve effecten van citrulline op de erectie van ratten (deze dierstudies noem ik hier wel omdat er anders slechts één onderzoek is dat niet bevestigd/ontkracht wordt) (18,19).

Het is jammer dat arginine en citrulline niet onderling vergeleken zijn. Opvallend is wel dat in dit geval 1,5 gram citrulline wel effect heeft waar 1,5 gram arginine zoals gebruikt door de Duitse onderzoekers als enige onderzoek geen positief resultaat toonde. Mogelijk blijft er van de 1,5 gram arginine na afbraak te weinig over voor effect. Dit verschil kan echter ook liggen aan de gebruikte proefpersonen. Wellicht waren er onder de Italianen meer mannen wiens erectiestoornis veroorzaakt werd door een tekort in NO-productie/-afgifte.

Conclusie

De conclusie kan ik kort houden. Arginine en citrulline kunnen een positief effect hebben op de erectie van mannen. Mogelijk is dit alleen, of sterker, in die gevallen waarbij verminderde functie van de erectie veroorzaakt is door verlaagde Arginine-NO-productie/-afgifte. Dit effect is in potentie (letterlijk en figuurlijk) niet te vergelijken met dat van producten als Viagra en Cialis, maar werkt wel op natuurlijkere wijze.

Referenties

1. Goldstein I. Male sexual circuitry. Working Group for the Study of Central Mechanisms in Erectile Dysfunction. Sci Am 2000;283:70-75
2. McKay D. Nutrients and botanicals for erectile dysfunction: examining the evidence. Altern Med Rev. 2004 Mar;9(1):4-16.
3. Bouman, L.N., Bernards, J.A.m Boddeke, H.W.G.M.,Medische Fysiologie
4. Gonzalez-Cadavid NF, Rajfer J. Therapeutic stimulation of penile nitric oxide synthase (NOS) and related pathways. Drugs Today (Barc) 2000;36:163-174.
5. Sullivan ME, Thompson CS, Dashwood MR, et al. Nitric oxide and penile erection: is erectile dysfunction another manifestation of vascular disease? Cardiovasc Res
   1999;43:658-665.
6. Kloner RA, Mullin SH, Shook T, et al. Erectile dysfunction in the cardiac patient: how common and should we treat? J Urol 2003;170:S46-S50.
7. Melman A.This month in investigative urology. L-arginine and penile erection.J Urol. 1997 Sep;158(3 Pt 1):686.
8. Zorgniotti AW, Lizza EF. Effect of large doses of the nitric oxide precursor, L-arginine, on erectile dysfunction. Int J Impot Res 1994;6:33-35.
9. Chen J, Wollman Y, Chernichovsky T, et al. Effect of oral administration of high-dose nitric oxide donor L-arginine in men with organic erectile dysfunction: results of a
   double-blind, randomized, placebo-controlled study. BJU Int 1999;83:269-273.
10. Klotz T, Mathers MJ, Braun M, et al. Effectiveness of oral L-arginine in first-line treatment of erectile dysfunction in a controlled crossover study. Urol Int 1999;63:220-223.
11. Moody JA1, Vernet D, Laidlaw S, Rajfer J, Gonzalez-Cadavid NF. Effects of long-term oral administration of L-arginine on the rat erectile response.
    J Urol. 1997 Sep;158(3 Pt 1):942-7.
12. Kernohan AF1, McIntyre M, Hughes DM, Tam SW, Worcel M, Reid JL.An oral yohimbine/L-arginine combination (NMI 861) for the treatment of male erectile dysfunction: a pharmacokinetic, pharmacodynamic and interaction study with intravenous nitroglycerine in healthy male subjects.
    Br J Clin Pharmacol. 2005 Jan;59(1):85-93.
13. Stanislavov R1, Nikolova V. Treatment of erectile dysfunction with pycnogenol and L-arginine. J Sex Marital Ther. 2003 May-Jun;29(3):207-13.
14. Gianfrilli D1, Lauretta R, Di Dato C, Graziadio C, Pozza C, De Larichaudy J, Giannetta E, Isidori AM, Lenzi A. Propionyl-L-carnitine, L-arginine and niacin in sexual medicine: a nutraceutical approach to erectile dysfunction.Andrologia. 2012 May;44 Suppl 1:600-4. doi: 10.1111/j.1439-0272.2011.01234.x. Epub 2011 Oct 4.
15. Gentile V1, Antonini G, Antonella Bertozzi M, Dinelli N, Rizzo C, Ashraf Virmani M, Koverech A. Effect of propionyl-L-carnitine, L-arginine and nicotinic acid on the efficacy of vardenafil in the treatment of erectile dysfunction in diabetes.
16. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/natural/1019.html
17. Cormio L1, De Siati M, Lorusso F, Selvaggio O, Mirabella L, Sanguedolce F, Carrieri G. Oral L-citrulline supplementation improves erection hardness in men with mild erectile dysfunction.Urology. 2011 Jan;77(1):119-22. doi: 10.1016/j.urology.2010.08.028.
18. Shiota A1, Hotta Y, Kataoka T, Morita M, Maeda Y, Kimura K. Oral L-citrulline supplementation improves erectile function in rats with acute arteriogenic erectile dysfunction.J Sex Med. 2013 Oct;10(10):2423-9. doi: 10.1111/jsm.12260. Epub 2013 Jul 11.
19. Hotta Y1, Shiota A, Kataoka T, Motonari M, Maeda Y, Morita M, Kimura K. Oral l-citrulline supplementation improves erectile function and penile structure in castrated rats.Int J Urol. 2013 Dec 23. doi: 10.1111/iju.12362. [Epub ahead of print]
20. Cormio L1, De Siati M, Lorusso F, Selvaggio O, Mirabella L, Sanguedolce F, Carrieri G. Oral L-citrulline supplementation improves erection hardness in men with mild erectile dysfunction.Urology. 2011 Jan;77(1):119-22. doi: 10.1016/j.urology.2010.08.028.