физиология обучения

Окислительный стресс и физические упражнения

Доктор Данило Бонди

В последние десятилетия панорама исследований взаимосвязей окислительного стресса, хорошего самочувствия и спортивных результатов значительно расширилась; прежде чем анализировать некоторые аспекты этой области, необходимо начать с двух необходимых пояснительных положений.

Первый касается определения окислительного стресса как «дисбаланса между окислителями и антиоксидантами в пользу первых, способных нанести вред организму»: теперь он носит восстановительный характер, поскольку не учитывает сложность отношений в динамической системе, такой как окислительно-восстановительная биология.

Более подходящим определением может быть «изменение в окислительно-восстановительных путях передачи сигналов и контроля», в котором уже ощущается, что такие изменения не обязательно должны иметь отрицательное значение, а скорее должны быть контекстуализированы: на самом деле мы знаем, как они часто принимают временный и физиологический характер, и являются основными для стимулирования органических адаптаций [1].

Другая предпосылка терминологии касается определения химических веществ, способных определять окислительно-восстановительные изменения: мы говорим о реактивных веществах, большинство из которых сосредоточены на кислороде (ROS) и на азоте (RNS); общее использование аббревиатуры RONS, которая включает в себя оба; Свободные радикалы относятся к числу реактивных частиц и характеризуются наличием одного или нескольких неспаренных электронов на внешних орбиталях.

В спорте наиболее известными радикальными РОН являются супероксид (.O 2 ), гидроксил (.OH) и оксид азота (.NO), а перекись водорода (H 2 O 2 ) синглетный кислород (1O 2 ) и пероксинитрит (ONOO-) в виде комбинации супероксида и оксида азота.

При окислительно-восстановительном гомеостазе RONS уравновешиваются антиоксидантными системами, как ферментативными, так и неферментативными: среди первых мы находим, например, супероксиддисмутазу (SOD), каталазу (CAT) и комплексы на основе глутатиона или тиоредоксина, среди последних полифенолы, l альбумин и витамины А, С и Е.

Окислительно-восстановительная среда внутри клетки характеризует ее жизнь, поскольку она направляет ее покой, пролиферацию, восстановление, защиту вплоть до апоптоза и некроза, хотя мы до сих пор не знаем точных уровней демаркации, для окислительно-восстановительных показателей, между базальное состояние, фаза сигнализации и фаза повреждения [2].

RONS, несомненно, находятся в центре многочисленных патологических исследований, поскольку их роль в патогенезе и / или течении различных заболеваний определена, включая рак, эндотелиальную дисфункцию, ожирение, нейродегенеративные заболевания, мышечную атрофию, саркопению старения, повреждение от ишемия - реперфузия [3, 4, 5, 6].

Однако, если острые концентрации RONS терпимы, тогда организм подвергается специфическим адаптациям, как генетическим [7], так и агенико [8], и именно поэтому непрерывные и рациональные упражнения способны провоцируют те суперкомпенсации, в данном случае редокс-опосредованные, которые позволяют нам постепенно увеличивать стимулы.

Опять же, в отношении физических упражнений, RONS действуют как медиаторы вазодилатации, регулируют сократительную функцию и передачу сигналов инсулина [9].

Что касается острых эффектов, то наличие существенных изменений в окислительно-восстановительных путях может продолжаться даже в течение нескольких дней, если имеется повреждение мышц (не подразумевается как явное повреждение), с относительной активацией нейтрофилов; производство RONS во время и после физических упражнений не заканчивается на уровне мышечных волокон, но также включает тромбоциты, лейкоциты и эритроциты [10, 11]; RONS также играют установленную роль в отношении усталости, особенно в субмаксимальных упражнениях [12].

Именно потому, что окислительно-восстановительная система представляет собой физиологический ответ и является необходимым стимулом для различных суперкомпенсативных адаптаций, вопрос об антиоксидантной интеграции, который часто бесполезен или даже вреден [13], не следует недооценивать: фактически, если, с одной стороны, мы должны избегать синдрома страшной перетренированности, с другой стороны, мы должны сохранять антиоксидантный потенциал физических упражнений [14]; ситуация иная, если мы сталкиваемся с дефицитом или избытком пищи.

Таким образом, антиоксидантные добавки могут быть полезны в особых ситуациях (например, в фазах с большой нагрузкой в ​​предсезонное время) [15] или при наличии дефицита питательных веществ, в противном случае остается достаточное количество витаминов и минеральных солей. лучший подход.

библиография

[1] Brigelius-Flohe R "Комментарий: пересмотр окислительного стресса" Genes Nutr 4: 161-163, 2009

[2] Пауэрс С.К., Джексон М.Дж. «Окислительный стресс, вызванный физическими упражнениями: клеточные механизмы и влияние на выработку мышечной силы», Physiol Rev 88: 1243-1276, 2008

[3] Урсо С и Кайми Г. «Окислительный стресс и эндотелиальная дисфункция» Минерва Мед 102: 59-77, 201

[4] Винсент Х.К. и Тейлор А.Г. «Биомаркеры и потенциальные механизмы вызванного ожирением окислительного стресса у человека» Международный журнал ожирения 30: 400–418, 2006

[5] ButterfieldA, PerluigiM, ReedT, MuharibT, HughesCP, Robinson RA, Sultana R. «Редокс-протеомика при отдельных нейродегенеративных расстройствах: от младенчества до будущих применений». Антиоксидантный окислительно-восстановительный сигнал. 18 января 2012 г.

[6] Gomez-Cabrera MC, Snchis-Gomar F, Garcia-Valles R, Pareja-Galeano H, Gambini J, Borras C, Vina J "Митохондрии как источники и мишени повреждения клеточного старения" Clin Chem Lab Med 50: 1287 -1295, 2012

[7] Brigelius-Flohé R и Flohé «Основные принципы и новые концепции в окислительно-восстановительном контроле факторов транскрипции» Antioxid Redox Signal 15: 2335-2381, 201

[8] Барбьери Э. и Сестили П "Реактивные виды кислорода в сигнализации скелетных мышц" J Signal Transduct 2012

[9] Джексон М.Дж. «Контроль продукции активных форм кислорода при сокращении скелетных мышц». Антиоксидантный окислительно-восстановительный сигнал 15: 2477-2486, 201

[10] Левада-Пирес AC, Фонсека CE, Хатанака E, Альба-Лоурейро T, Д'Анджело A, Velhote FB, Curi R, Pithon-Curi TC «Влияние приключенческой гонки на гибель лимфоцитов и нейтрофилов» Eur J Appl Physiol 109: 447-453, 2010

[11] Феррер М.Д., Таулер П., Суреда А., Тур Дж.А., Понс А. «Антиоксидантный регуляторный механизм в нейтрофилах и лимфоцитах после интенсивных упражнений» J Sports Sci 27: 49-58, 2009

[12] Феррейра Л.Ф. и Рейд М.Б. «Регуляция мышечной АФК и тиолов при мышечной усталости» J Appl Physiol 104: 853–860, 2008

[13] Тейшейра В.Х., Валенте Х.Ф., Казаль С.И., Маркес А.Ф., Морейра П.А. «Антиоксиданты не предотвращают перекисное окисление после упражнений и могут задерживать восстановление мышц» Med Sci Sports Exerc 41: 1752-60, 2009

[14] Ристоу М., Зарсе К., Обербах А., Клотинг Н., Биррингер М., Кентопф М., Стумволл М., Кан К. Р. и Блюхер М. «Антиоксиданты предотвращают воздействие физических упражнений на здоровье человека» PNAS 106: 8665–8670, 2009

[15] Мартинович Дж., Допсай В., Котур-Стевулевич Ж., Допсай М., Вуйович А., Стефанович А., Несич Г. «Мониторинг окислительного стресса у волейболисток элитных женщин в течение 6-недельного тренировочного периода» J Strength Cond Res 25: 1360 -137, 2011