Antioxidantes e Radicais livres induzidos pelo exercício

Em geral é reconhecido que os radicais livres são formados durante os processos oxidativos da produção de energia, durante esses processo,  o oxigênio acaba sendo reduzido para formar água, enquanto o adenosina trifosfato é formado a partir de adenosina difosfato.

Certas restrições físicas determinam que o oxigênio somente pode receber um elétron de cada vez, apesar de serem necessários quatro elétrons de cada vez, apesar de serem necessários quatro elétrons para produzir água. Essa via univalente de redução de oxigênio resulta transitoriamente na produção de radicais livres. O acréscimo de um, dois ou três elétrons ao oxigênio molecular resulta na produção de superóxido (o2), peróxido de hidrogênio(h20 02)e radical hidroxila.

Radical livre – os átomos consistem em um núcleo com elétrons em ´´orbita’’ ao redor do núcleo. O numero de elétrons é igual ao numero de prótons no núcleo, porem os elétrons devem organizar-se em camadas ou cápsulas, de forma que a camada interna possa conter no Maximo dois, a próxima no Maximo oito, a terceira no Maximo 18 eletrons. Os átomos são mais estáveis quando os elétrons em cada camada existem aos pares e os elétrons de cada par orbitam em direções opostas.

As reações químicas necessárias para manter a função dos processos vitais dos animais terrestres ocorrem habitualmente na pressão atmosférica e na temperatura corporal. As mesmas reações, se realizadas em um laboratório, exigiram temperaturas e pressões elevadas.

Em nosso corpo vários processos e reações podem produzir radicais livres, a oxidação dos radicais livres pode desencadear ou prolongar a lesão celular por remover um átomo de hidrogênio de, por exemplo, um ácido graxo poliinsaturado em uma biomenbrana, iniciando o processo degradativo de peroxidação lipídica. Eles podem anexar-se também através de centros não saturados nas moléculas, a fim de proporcionar aductos com ligações covalentes que podem ter uma função biológica consideravelmente perturbada. Assim sendo, os radicais livres podem afetar o metabolismo das proteínas e dos ácidos nucléicos, a integridade das biomembranas, as enzimas e, portanto, a função e a patologia dos tecidos.

Sistemas enzimáticos – Superóxido dismutase (SOD) catalisa a conversão do radical livre superóxido para peróxido de hidrogênio e oxigênio. Portanto, trabalha em combinação com catalase e glutationa peroxidase. A SOD nas mitocôndrias depende do manganês, as enzimas presentes no citoplasma dependem do zinco e do cobre.

A catalase é a enzima que lida com peróxido de hidrogênio em compartimentos especializados denominados peroxissomos, com efeito, a catalase promove a transferência de elétrons a partir do ferro para formar água e oxigênio. A catalase depende de ferro.

Sistemas proteinaceos não enzimáticos – O corpo possuim proteínas transportadores, que fixam minerais e oligoelementos após a absorção ou a liberação para dentro do sangue. Já que essas substancias poderiam ser prejudiciais na forma livres, essas proteínas podem ser encaradas como um mecanismo de defesa. Com um baixo suprimento dos minerais, a atividade fixadora dessas proteínas aumenta, porem, quando estão saturadas, a atividade fixadora diminui. Ocorrem problemas sempre que o corpo é sobrecarregado com um mineral especifico, como, por exemplo, o ferro, de forma que a capacidade fixadora é ultrapassada e os níveis de ferro livro aumentam, ou quando, em virtude da má nutrição especialmente de proteínas e de energia, a quantidade da proteína fixadora diminuí.

Pequenas moléculas não enzimáticas: Antioxidantes – a  estes grupo de mecanismos de defesa pertencem todas as vitaminas atioxidantes e outras substancias que reduzem a oxidação nos sistemas biológico, tais como ubiquinoma, luteína, licopeno, flavonóides, taurina e os fenios e indois vegetais. O problema importante desses antioxidantes é que um aumento na ingestão dietética pode elevar sua concentração no sangue e nos tecidos. Concomitantemente, o potencial antioxidante do corpo aumentara ou diminuirá, dependendo do suprimento diário de alimentos. 

Os antioxidantes são compostos que doam prontamente elétron ou hidrogênio sem que eles mesmos sejam transformados em radicais altamente reativos. Existem varias classes de compostos nutricionais quem podem agira dessa forma:

A vitamina E é uma vitamina lipossolúvel presente nas membranas celulares e nas partículas lipoproteicas, a vitamina C é uma vitamina hidrossolúvel que participa sabidamente de inúmeras sínteses biológicas importantes assim como da absorção do ferro e do cobre, a vitamina C é usada em todo mundo como um antioxidante no processamento dos alimentos. O betacaroteno ou pró-vitamina A é um antioxidante e desempenha esse papel sem transformação para vitamina A. O beta-caroteno é particularmente efetivo contra oxigênio singlet, uma espécie muito reativa na qual um elétron excitado para uma orbita acima daquela que ocupa normalmente.

Fenóis e indóis vegetais, as plantas contêm um grande numero de compostos fenólicos que podem agira como doadores de elétrons. Alguns deles foram estudados extensamente para seu possível papel como antioxidante dietético sabe-se quem alguns indóis inibem a atividade dessas substancias químicas causadoras de câncer que precisam ser transformadas em eletrofilos antes de se tornar evidente o efeito canceroso.

Radicais livres no desporto – O desempenho desportivo altamente intensivo se caracteriza por inúmeros eventos, que tornam extremamente provável a maior produção de radicais livres e o dano celular correlato. O consumo de oxigênio para a produção de energia aeróbica aumenta cerca de 20 vezes e o mesmo ocorre com a produção de radicais livres, pois ambos os processos estão inter-relacionados quantitativamente.

Além disso, os radicais livres podem resultar da depleção de energia no músculo esquelético, durante a qual o ATP é fra ionado para ADP > AMP > hipoxantina, que finalmente acarreta a formação de xantina e de acido úrico nas hemácias e nas células endoteliais, resultando na liberação de radicais livres. Essa é a via xantina-oxidase (X0). Além, disso, a auto-oxidação das catecolaminas assim como a produção de oxido nítrico, substancias que estão aumentadas durante o exercício, resultam na produção de radiais livres.

Com bases em experiências animais assim como em cirurgias realizadas em seres humanos, sabe-se que uma restrição do fluxo sanguíneo, seguida por reperfusão(restauração do fluxo sanguíneo), é acompanhada por uma produção maior de radicais livres. Igualmente, é possível que uma redução significativa do fluxo sanguíneo para o trato gastrointestinal, como acontece durante os eventos de endurance em um estado desidratado, possa causar efeitos semelhantes, nos corredores de maratona, uma condição de isquemia intestinal e necrose da mucosa, que evolui para diarréia sanguinolenta após a competição, já foi observada e permite especular que os radicais livres estão associados com o dano das células epiteliais do trato gastrintestinal, além disso, o ferro liberado pelas hemácias durante a hemólise pode induzir a formação de radicais livres. 

Brouns F. Fundamentos de nutrição para os desportos. 2ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2005. Cap. 9. Antioxidantes e radicais livres induzidos pelo exercício. pág. 81-86.