Stress ossidativo ed esercizio fisico

A cura del Dottor Danilo Bondi


Negli ultimi decenni si è ampliato notevolmente il panorama degli studi sulle relazioni tra stress ossidativo, wellness e performance sportiva; prima di analizzare alcuni aspetti di questo campo occorre però cominciare con due premesse esplicative necessarie.


Radicali Liberi, FitnessLa prima riguarda la definizione di stress ossidativo quale uno "squilibrio tra ossidanti ed antiossidanti in favore dei primi, capace di danneggiare l'organismo": essa risulta ormai riduttiva, in quanto non tiene conto della complessità delle relazioni in un sistema dinamico quale quello della biologia redox.
Una definizione più appropriata potrebbe essere "alterazione nelle vie redox di segnalazione e controllo", in cui già si intuisce come tali alterazioni non debbano necessariamente assumere un'accezione negativa, ma piuttosto vadano contestualizzate: sappiamo infatti come esse spesso assumano carattere temporaneo e fisiologico, e risultino basilari per indurre adattamenti organici [1].


L'altra premessa terminologica riguarda la definizione delle specie chimiche capaci di determinare le alterazioni redox: si parla di specie reattive, la maggior parte delle quali centrate sull'ossigeno (ROS) e sull'azoto (RNS); comune l'utilizzo dell'acronimo RONS che le comprende entrambe; i radicali liberi rientrano tra le specie reattive e si caratterizzano per la presenza di uno o più elettroni spaiati negli orbitali esterni.

In ambito sportivo le RONS radicaliche più conosciute sono il superossido (.O2), l'idrossile (.OH) e l'ossido nitrico (.NO), mentre tra quelle non radicaliche si ricordano il perossido d'idrogeno (H2O2), l'ossigeno singoletto (1O2) ed il perossinitrito (ONOO-) quale combinazione tra superossido ed ossido nitrico.

Nell'omeostasi redox le RONS sono controbilanciate dai sistemi antiossidanti, sia enzimatici che non: tra i primi troviamo ad esempio la superossido dismutasi (SOD), la catalasi (CAT) e i complessi basati su glutatione o tioredoxina, tra i secondi i polifenoli, l'albumina e le vitamine A, C ed E.

L'ambiente redox all'interno di una cellula ne caratterizza la vita, in quanto ne indirizza quiescenza, proliferazione, riparazione, protezione, fino ad apoptosi e necrosi, sebbene ancora non si conoscano dei livelli precisi di demarcazione, per gli indici redox, tra stato basale, fase segnalatoria e fase di danno [2].

Le RONS sono indubbiamente al centro di numerose indagini patologiche, in quanto è certo il loro ruolo sulla patogenesi e/o sul decorso di varie malattie, tra cui cancro, disfunzioni endoteliali, obesità, malattie neurodegenerative, atrofia muscolare, sarcopenia da invecchiamento, danni da ischemia - riperfusione [3,4,5,6].

Se però le concentrazioni acute di RONS sono tollerabili, ecco che l'organismo va incontro ad adattamenti specifici, sia a carattere genico [7] che agenico [8], ed è per questo che l'esercizio fisico continuo e razionale è in grado di provocare quelle supercompensazioni, in questo caso redox-mediate, che permettono di sopportare stimoli via via crescenti.
Sempre in relazione all'esercizio fisico, le RONS agiscono come mediatori di vasodilatazione, regolano la funzione contrattile e la segnalazione insulinica [9].
Per quanto riguarda gli effetti acuti, la presenza di alterazioni sostanziali nelle vie redox può perdurare anche per alcuni giorni, nel caso vi sia un danno muscolare (non inteso come lesione evidente), con relativa attivazione dei neutrofili; la produzione di RONS durante e dopo l'esercizio fisico non si esaurisce infatti a livello delle fibre muscolari, ma coinvolge anche piastrine, leucociti ed eritrociti [10,11]; le RONS hanno anche un ruolo accertato in relazione alla fatica, specie in esercizi submassimali [12].

Proprio perché il sistema redox-mediato costituisce una risposta fisiologica ed è stimolo necessario nei confronti di diversi adattamenti supercompensativi, la questione dell'integrazione antiossidante, che spesso risulta inutile o addirittura deleteria [13], non va sottostimata: infatti, se da un lato dobbiamo evitare di incorrere nella temuta sindrome da overtraining, dall'altro dobbiamo preservare il potenziale antiossidante proprio dell'esercizio fisico [14]; diverso è il discorso se ci troviamo di fronte a carenze o eccessi nutrizionali.
In sintesi, l'integrazione antiossidante può risultare utile nel caso di situazioni speciali (ad esempio in fasi di carico pesante nel pre-campionato) [15] o in presenza di deficienze nutrizionali, altrimenti un adeguato apporto di vitamine e sali minerali rimane l'approccio migliore.


Bibliografia


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[7] Brigelius-Flohé R and Flohé L“Basic principles and emerging concepts in the redox control of transcription factors” Antioxid Redox Signal 15: 2335-2381, 2011

[8] Barbieri E and Sestili P ”Reactive Oxygen Species in Skeletal Muscle Signaling” J Signal Transduct 2012

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[10] Levada-Pires AC, Fonseca CE, Hatanaka E, Alba-Loureiro T, D'Angelo A, Velhote FB, Curi R, Pithon-Curi TC “The effect of an adventure race on lymphocyte and neutrophil death” Eur J Appl Physiol 109: 447-453, 2010

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[12] Ferreira LF and Reid MB “Muscle-derived ROS and thiol regulation in muscle fatigue” J Appl Physiol 104: 853–860, 2008

[13] Teixeira VH, Valente HF, Casal SI, Marques AF, Moreira PA “Antioxidants do not prevent postexercise peroxidation and may delay muscle recovery” Med Sci Sports Exerc 41: 1752-60, 2009

[14] Ristow M, Zarse K, Oberbach A, Kloting N, Birringer M, Kiehntopf M, Stumvoll M, Kahn CR and Bluher M “Antioxidants prevent health- promoting effects of physical exercise in humans” PNAS 106: 8665– 8670, 2009

[15] Martinovic J, Dopsaj V, Kotur-Stevuljevic J, Dopsaj M, Vujovic A, Stefanovic A, Nesic G “Oxidative stress biomarker monitoring in elite women volleyball athletes during a 6-week training period” J Strength Cond Res 25: 1360-137, 2011



Ultima modifica dell'articolo: 08/10/2016