физиология на обучението

Оксидативен стрес и упражнения

От д-р Данило Бонди

През последните десетилетия панорамата от проучвания за връзката между оксидативния стрес, уелнес и спортните постижения се е увеличила значително; преди да се анализират някои аспекти на тази област, обаче, е необходимо да се започне с две необходими обяснителни предпоставки.

Първият се отнася до дефиницията на оксидативния стрес като "дисбаланс между оксиданти и антиоксиданти в полза на първия, способен да увреди организма": сега той е редуктивен, тъй като не отчита сложността на взаимоотношенията в динамична система като редокси биология.

По-подходяща дефиниция би могла да бъде "промяна в редокси сигнализиращите и контролните пътеки", в която вече се разбира как тези промени не трябва непременно да имат отрицателен смисъл, а по-скоро трябва да бъдат контекстуализирани: знаем как те често приемат временна и физиологична природа, и те са основни за предизвикване на органични адаптации [1].

Другата терминологична предпоставка се отнася до определението за химически видове, способни да определят редокс промени: ние говорим за реактивни видове, повечето от които се фокусират върху кислород (ROS) и азот (RNS); общо използване на съкращението RONS, което включва и двете; Свободните радикали са сред реактивните видове и се характеризират с присъствието на един или повече несвързани електрони във външните орбитали.

В спортното поле най-известните радикални RONS са супероксид ( .2 ), хидроксил (.OH) и азотен оксид (.NO), докато сред не-радикалните са водороден пероксид (H 2 O). 2 ), синглетен кислород (10 2 ) и пероксинитрит (ONOO-) като комбинация от супероксид и азотен оксид.

При редокс хомеостазата, RONS се уравновесяват от антиоксидантни системи, ензимни и неензимни: сред първите намираме, например, супероксиддисмутаза (SOD), каталаза (CAT) и глутатионови или тиоредоксинови комплекси, полифеноли, албумин и витамини А, С и Е.

Редокс средата в клетката характеризира живота му, тъй като насочва спокойствието, пролиферацията, възстановяването, защитата, до апоптоза и некроза, въпреки че все още не знаем точните нива на демаркация, за редокси индекси, между изходно състояние, фаза на докладване и фаза на повреда [2].

Безспорно РОН са в центъра на многобройни патологични изследвания, както и тяхната роля върху патогенезата и / или протичането на различни заболявания, включително рак, ендотелна дисфункция, затлъстяване, невродегенеративни заболявания, мускулна атрофия, стареене на саркопения, увреждане от исхемия - реперфузия [3, 4, 5, 6].

Въпреки това, ако остри концентрации на RONS са поносими, организмът претърпява специфични адаптации, както генетично [7], така и агенични [8], поради което непрекъснатото и рационално физическо натоварване може да да провокира тези свръх-компенсации, в този случай редокс-медиирани, които позволяват да се подкрепят постепенно увеличаващите се стимули.

Все още във връзка с физическите упражнения, RONS действат като медиатори на вазодилатацията, регулират контрактилната функция и инсулиновата сигнализация [9].

По отношение на острите ефекти, наличието на значителни промени в редокс-пътищата може да продължи няколко дни, в случай на мускулно увреждане (което не се разбира като очевидна лезия), с относително активиране на неутрофилите; производството на RONS по време и след тренировка не завършва в действителност в мускулните влакна, но включва и тромбоцити, левкоцити и еритроцити [10, 11]; РОНС също имат установена роля по отношение на умората, особено при субмаксимални упражнения [12].

Именно защото редокс-медиираната система представлява физиологичен отговор и е необходим стимул за различни суперкомпенсационни адаптации, въпросът за добавките на антиоксиданти, който често е безполезен или дори вреден [13], не трябва да се подценява: всъщност, ако от една страна трябва да избягваме появата на синдрома на страх от претрениране, а от друга трябва да запазим антиоксидантния потенциал на физическите упражнения [14]; речта е различна, ако сме изправени пред недостатъци или хранителни ексцесии.

В обобщение, антиоксидантните добавки могат да бъдат полезни в случай на специални ситуации (например във фази на тежко натоварване в предсезонния период) [15] или при наличие на хранителни дефицити, в противен случай адекватният прием на витамини и минерали остава най-добър подход.

библиография

[1] Brigelius-Flohe R "Коментар: преосмисляне на оксидативния стрес" Гени Nutr 4: 161-163, 2009

[2] Powers SK, Jackson MJ "Оксидативен стрес, индуциран от упражнения: клетъчни механизми и въздействие върху производството на мускулна сила" Physiol Rev 88: 1243-1276, 2008

[3] Urso C и Caimi G "Окислителен стрес и ендотелна дисфункция" Minerva Med 102: 59-77, 201

[4] Vincent HK и Taylor AG "Биомаркери и потенциални механизми за индуциран от затлъстяване оксидантен стрес в хората" International Journal of Obesity 30: 400-418, 2006

[5] ButterfieldA, PerluigiM, ReedT, MuharibT, HughesCP, Робинсън РА, Султана Р "Редокс протеомика при селектирани невродегенеративни заболявания: от ранна детска възраст до бъдещи приложения" Антиоксиден редокс сигнал. 2012 януари 18

[6] Gomez-Cabrera MC, Snchis-Gomar F, Garcia-Valles R, Pareja-Galeano H, Gambini J, Borras C, Vina J "Митохондрии като източници и мишени на увреждане в клетъчното стареене" Clin Chem Lab Med 50: 1287 -1295, 2012

[7] Brigelius-Flohé R и Flohé "Основни принципи и нововъзникващи концепции в редокс контрола на транскрипционни фактори" Антиоксиден редокс сигнал 15: 2335-2381, 201

[8] Бръснари Е и Сестили Р "Реактивни видове кислород в сигнализация на скелетните мускули" J Signal Transduct 2012

[9] Jackson MJ "Контрол на производството на реактивни кислородни видове при свиване на скелетните мускули" Antioxid Redox Signal 15: 2477-2486, 201

[10] Левада-Пирес AC, Фонсека CE, Hatanaka E, Алба-Loureiro T, D'Angelo A, Velhote FB, Curi R, TC Pithon-Curi "Ефектът от раса приключение за лимфоцити и неутрофилна смърт" Eur J Appl Physiol 109: 447-453, 2010

[11] Ферер МД, Таулер П, Суреда А, Тур Д.А., Понс "Антиоксидантният регулаторен механизъм в неутрофилите и лимфоцитите след интензивно упражнение" J Sports Sci 27: 49-58, 2009

[12] Ferreira LF и Reid MB "ROS и тиоловата регулация на мускулите при мускулна умора" J Appl Physiol 104: 853-860, 2008

[13] Teixeira VH, Valente HF, Casal SI, Marques AF, Moreira PA "Антиоксидантите не предотвратяват пероксидацията след упражнения и могат да забавят възстановяването на мускулите" Med Ski Sports Exerc 41: 1752-60, 2009

[14] Ristow M, Zars K, Oberbach A, Kloting N, Birringer M, Kiehntopf M, Stumvoll M, Kahn CR и Bluher M "Антиоксиданти предотвратяват здравните ефекти на физическите упражнения при хората" PNAS 106: 8665-8670, 2009

[15] Мартинович Й, Допсай V, Котур-Стевулевич Й, Допсай М, Вуйович А, Стефанович А, Несич Г. "Мониторинг на оксидативен стрес биомаркер в елитни спортисти жени волейбол по време на 6-седмичен период на тренировка" -137, 2011