Radicali liberi, stress ossidativo e antiossidanti: un equilibrio vitale per lo sport e la salute
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Radicali liberi, stress ossidativo e antiossidanti: un equilibrio vitale per lo sport e la salute

Il ruolo dei radicali liberi e degli antiossidanti nella performance atletica e sportiva ma anche a livello preventivo rispetto a gravi situazioni patologiche

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Radicali liberi, stress ossidativo e antiossidanti: un equilibrio vitale per lo sport e la salute

Radicali liberi: cosa sono

I radicali di ossigeno liberi sono costituiti da una percentuale variabile (intorno al 2%) dell’ossigeno utilizzato nella respirazione mitocondriale, tale percentuale di ossigeno anziché legarsi all’idrogeno al termine del processo, genera perossido di idrogeno (H2O2), superossido (O2) o lo ione ossidrile (OH), comunemente denominati radicali liberi (ROS).
Nella fattispecie si tratta di sostanze fortemente reattive che inducono una condizione di stress cellulare capace di attivare i processi di adattamento, la cellula procede a stimolare gli antiossidanti enzimatici per la rimozione delle specie reattive: superossidodismutasi, catalasi e glutadione perossidasi.

Cosa provocano i radicali liberi nell'organismo: rischi e benefici

I ROS (ossia atomi o molecole con un elettrone spaiato nell’orbitale esterno) sono capaci di portare le strutture cellulari incontro a processi degenerativi, ad esempio a carico della membrana fosfolipidica con la conseguente morte cellulare.
Non è l’unico dei rischi cui si va incontro: la loro affinità per le sostanze lipidiche può anche portare ad aterosclerosi per ossidazione del colesterolo, così come possono determinare danni del DNA, circostanza che, se rilevata, induce la cellula a interrompere il proprio ciclo e avviarsi a morte programmata per non trasferire il danno alle cellule figlie.
Nel caso in cui il danno non fosse rilevato e vi fosse trasmissione si avrebbe infatti l’iniziazione del processo tumorale (cancerogenesi).

È da sottolineare che i radicali liberi hanno anche funzioni biologiche importanti e indispensabili, come ad esempio la partecipazione ai meccanismi di difesa da agenti infettivi da parte dell'organismo, la loro produzione specifica in questo senso è in grado di aggredire efficacemente virus e batteri patogeni, così come l'impiego a livello tiroideo per la iodazione ormonale (processo di formazione della tireoglobulina e successivamente dell'ormone triiodotironina).
Tuttavia in questo luogo si fa specifico riferimento all'incremento dei radicali liberi come conseguenza dell'attività fisica e alle loro potenziali conseguenze.

ROS: equilibrio e stress ossidativo

Nell'organismo vi è una continua azione di bilanciamento e quindi di equilibrio tra la produzione di radicali liberi e la loro eliminazione mediante differenti sistemi, quando tale equilibrio è compromesso in favore della quota prodotta, si ha la citata condizione di stress ossidativo che, al di fuori di eventuali specifiche esigenze cellulari, induce gravi danni e favorisce la comparsa di stati patologici clinicamente importanti, agiscono negativamente sui processi di invecchiamento, possono avere influenza nella nascita di tumori e gravi malattie degenerative.

Attività sportiva, radicali liberi e antiossidanti

L’attività motoria incrementando il fabbisogno energetico innesca anche un massivo processo di produzione di radicali liberi poiché, essendo maggiore la quantità di ossigeno impiegato nella respirazione, sarà maggiore in termini assoluti la quota di radicali liberi prodotti.
Inoltre l'insorgere della fatica in lavori protratti riduce l'efficacia dei sistemi antiossidanti, e anche i dolori post allenamento sono causati in gran parte dal danno tissutale generato sulle cellule muscolari e conseguente risposta infiammatoria.
La misurazione del perossido di idrogeno è uno dei sistemi di rilevazione dello stress ossidativo in un atleta, in altri termini a parità di prestazione lo stesso atleta dovrebbe mantenere costante la “produzione” di radicali liberi e quindi anche di perossido di idrogeno, variazioni significative nella produzione di ROS, senza che siano intervenuti altri fattori che lo giustifichino, può essere sinonimo di uno stato di sovrallenamento.

Accanto al sistema di attivazione degli enzimi specifici (antiossidanti enzimatici, precedentemente menzionati) capaci di tamponare le reazioni avverse, sistema dotato di un potenziale adattativo che ad una maggiore produzione di radicali liberi innesca una più efficace risposta difensiva, si associano gli antiossidanti non enzimatici:

  • vitamina C
  • vitamina E
  • beta-carotene
  • glutadione

Gli antiossidanti non enzimatici oltre ad una azione diretta hanno una fondamentale interferenza con i sistemi enzimatici e prove sperimentali confermano una minore efficienza del sistema enzimatico antiradicali in assenza di antiossidanti, inoltre diversi autori concordano col ritenere il consumo di alimenti che contengono antiossidanti una base contro l'azione citotossica dei radicali liberi.

Anche in questo caso è però necessario procedere a delle precisazioni, anzitutto gli antiossidanti non enzimatici non sono fra loro "intercambiabili", nel senso che hanno spiccata azione in specifici contesti, ad esempio la vitamina E opera in prevalenza proteggendo le membrane e le lipoproteine dall'ossidazione, la vitamina C è prevalentemente implicata a livello delle vie respiratorie e nei fluidi extracellulari, ecc.
La seconda e non meno importante precisazione e che alcuni fra questi antiossidanti a dosi elevate fungono da pro-ossidanti e pertanto l'idea di integrare in modo indiscriminato e semplicistico la quota vitaminica introdotta non necessariamente ha una azione preventiva e potrebbe perfino produrre un'attività scatenante di segno opposto.
Non ultimo un lieve sbilanciamento, ovvero un lieve stato di stress ossidativo, stimola i processi di adattamento muscolare e anche delle naturali difese antiossidanti di tipo enzimatico. Allo stesso modo non tutte le attività sportive esercitano un analogo incremento di ROS, sono soprattutto quelle ad alta intensità (i cosiddetti metodi HIT) a creare elevati livelli di stress difficili da gestire e che con fatica innescano adattamenti organici.

È interessante sapere che una maggiore produzione di radicali liberi non è connessa solo con l'attività sportiva ma anche in tutti quei casi in cui si pratica una drastica riduzione calorica finalizzata al dimagrimento, peggio ancora se associata a limitazione di liquidi o all'impiego di prodotti diuretici (come accade in specifiche discipline).

Per contro, se come già affermato, lo stato di affaticamento muscolare derivante dall'attività fisica fa perdere di efficacia al sistema antiossidante, la presenza di antiossidanti in qualche modo contrasta l'insorgere dell'affaticamento e quindi favorisce un incremento di intensità o durata dell'allenamento.