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Estrés Oxidativo y Entrenamiento: ¿Antioxidantes Necesarios?

Estrés Oxidativo y Entrenamiento: ¿Antioxidantes Necesarios?

Tan escuchado en el ámbito del deporte, el estrés oxidativo se refiere al desequilibrio entre la producción de pro-oxidantes y la capacidad de un sistema biológico de detoxificar rápidamente los reactivos intermedios.

¿Qué son los Radicales Libres?

Átomos o grupos de átomos que tienen un electrón desapareado en capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos. Estos radicales recorren nuestro organismo intentando robar un electrón de las moléculas estables, con el fin de alcanzar su estabilidad electroquímica.

Átomo y Radical Libre

En el momento en que esto se produce, se crea un compuesto desestabilizado químicamente, y por ello, obligado también a captar el electrón que “le ha sido robado”, de otra molécula próxima, y ésta a su vez de otra (reacción en cadena)

Radicales Libres aceleran el envejecimiento

La acción de los radicales libres resulta en una erosión en la membrana celular o en las cadenas de ADN y ARN. Las erosiones en la membrana celular van disminuyendo su permeabilidad, y por lo tanto, su función, de forma que, con el paso del tiempo, el porcentaje de células dañadas va aumentando hasta alcanzar niveles del 50% en la vejez; lo que constituye las bases del envejecimiento y abre las puertas a enfermedades.

Envejecimiento y Radicales Libres

¿Cuáles son los Radicales Libres?

Los radicales libres más comunes se pueden dividir en tres grupos:

  1. ROS (especies reactivas del oxígeno): anión superóxido (-O2-), peróxido hidrógeno (H2O2) y radical hidroxilo (-OH). Formados en procesos de oxidación aerobicos dentro de las mitocondrias.
  2. RNS o NOS (especies reactivas del nitrógeno): peroxinitrito (ONO2-) procedente de la oxidación de NO.
  3. Especies radicales secundarias, que se inician a partir de radicales libres: peroxidación lipídicas, carbonilos proteicos, nitrotirosina…

Formación Radical Libre

Antioxidantes para controlar los niveles de Radicales Libres

Un antioxidante es una molécula que protege a otras de la oxidación, oxidándose ellas mismas (reacciones con cobre y hierro) y transformándose en compuestos no dañinos. Además, proveen un ambiente favorable para que actúen otros antioxidantes (mecanismo en cascada).

Efecto Antioxidantes

Nuestro propio cuerpo fabrica radicales libres en cantidades moderadas para luchar contra bacterias y virus, que posteriormente son neutralizados fácilmente por nuestro propio sistema

Sistemas Antioxidantes del Organismo

El organismo humano, al presentar metabolismo aeróbico, posee sistemas detoxificadores o antioxidantes propios. Entre ellos se encuentran:

  • SISTEMAS ENZIMÁTICOS: Catalasa y superóxido dismutasa (SOD); además de otros como GPX, TPX, GRX, TRX…
  • SISTEMAS NO ENZIMÁTICOS: Destacan el glutatión (GSH), ácido úrico y bilirrubina. El GSH es un tripéptido sintetizado en el hígado que contiene un grupo sulfídrilo o tiol (-SH), que lo hace idóneo para atenuar el efecto de los radicales libres, y que es el elemento central de muchos sistemas detoxificadores enzimáticos (GSH peroxidasa y GSH reductasa, ligadas al selenio).
  • ALIMENTACIÓN: ácido ascórbico (vitamina C) y carotenoides (en frutas y verduras); los tocoferoles y vitamina E (semillas, algunos aceites vegetales y aceite de oliva virgen), los polifenoles de frutos rojos; minerales (Se, Fe, Cu, Zn); flavonoides, etc. ros
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Estrés Oxidativo y Ejercicio Físico

Tan escuchado en el ámbito del deporte, el estrés oxidativo se refiere al desequilibrio entre la producción de pro-oxidantes y la capacidad de un sistema biológico de detoxificar rápidamente los reactivos intermedios (antioxidantes). Puede darse por dos motivos:

  1. Exceso de formación de ROS y RNS
  2. Déficit de sistemas AOX.

Ejercicio Aeróbico y Radicales Libres

En cualquiera de los casos, se sabe que un alto nivel de estrés oxidativo origina daño a las macromoléculas y alteración de los mecanismos de señalización y control de las reacciones redox

El Entrenamiento Aeróbico aumenta los Radicales Libres

La práctica deportiva provoca un aumento de radicales libres dado que aumenta el consumo de oxígeno y los procesos oxidativos en relación al estado de reposo. Entre las vías que podrían explicar este aumento de la producción de ROS y RNS, se acepta que la fundamental es la cadena transportadora de electrones mitocondrial, responsable de más del 90% del VO2 celular.

Ejercicio Resistencia

Además, y puesto que su capacidad oxidativa es mayor, se asocian las fibras tipo I y el entrenamiento aeróbico con una mayor producción de radicales libres que las fibras tipo II y el entrenamiento anaeróbico (pesas)

XANTINA OXIDASA (XO): Es una ruta alternativa a la clásica, pero que también genera ROS. Tras la degradación de ATP para obtener energía y su conversión en hipoxantina, vía purinas, la XO es una enzima que cataliza la oxidación de hipoxantina a xantina, y puede luego catalizar la oxidación de xantina en ácido úrico. En este proceso se obtienen dos aniones superóxidos. Por el fenómeno de isquemia-perfusión (tejidos como renal, hígado o intestino) reducen su circulación por el desplazamiento sanguíneo a los órganos de mayor demanda metabólica.
celula

Al acabar el ejercicio, la reperfusión inmediata lleva los radicales libres a estas zonas y se podrían producir lesiones también a este nivel. 

Efectos de los Radicales Libres sobre el músculo esquelético

Modulación de la producción de fuerza

Existe un estado redox celular óptimo, para la producción de fuerza muscular (“hormesis”). hormesisInducción a la fatiga muscular

La fatiga muscular se define como la reducción causada por el ejercicio en la capacidad de generar fuerza por parte del músculo esquelético. Uno de los factores a los que se debe es el estrés oxidativo: se ha demostrado que los ROS actúan sobre las proteínas miofibrilares disminuyendo su sensibilidad al Ca2+. La aparición de la fatiga muscular se puede retrasar en periodos de mucha carga con antioxidantes como la N-acetil-cisteina (NAC), donador de tioles (-SH), que permite la resíntesis del glutatión (antioxidante endógeno).

Respuesta adaptativa al ejercicio

Por un lado, si hablamos de respuestas agudas a una sesión única de ejercicio, se produce un aumento del estrés oxidativo, pero si atendemos a las respuestas crónicas al ejercicio, hay ciertos beneficios de sufrir daños agudos repetitivos asociados a este estrés oxidativo.

La evidencia experimental apoya la idea de que como consecuencia del entrenamiento físico habitual los ROS actúan como inductores de los sistemas antioxidantes, especialmente en músculo esquelético.

Todo esto ocurre por la activación de las rutas de señalización redox, que permiten cambios en la expresión genética y enzimática: en la mayoría de los estudios, ↑ SOD y GPX; mientras que la CAT no muestra aumentos tan significativos

Antioxidantes para Reducir el Estrés Oxidativo

Como se ha visto anteriormente, los antioxidantes poseen un papel esencial para neutralizar los ROS, donde nuestro propio cuerpo cuenta con sus mecanismos para hacerles frente. En ocasiones, este balance de generación de sustancias reguladoras puede verse mitigado. Además, puede que incorporar los antioxidantes en momentos cercanos al entrenamiento no sea lo más acertado.

Antioxidantes Contrarrestan Estrés Oxidativo

Por ello, salvo en mesociclos donde se aborde una dieta hipocalórica con alta carga de entrenamiento (especialmente, alto volumen o entrenamiento aeróbico, como parte de un planing competitivo), la inclusión de suplementos antioxidantes puede no ser del todo efectiva, más allá de los que ya aporta la dieta, aunque siempre se debería individualizar

Fuentes

  • Bentley, D. J., Ackerman, J., Clifford, T., & Slattery, K. S. (2014). Acute and Chronic Effects of Antioxidant Supplementation on Exercise Performance.Antioxidants in Sport Nutrition, 141.
  • Dekany, M., Nemeskeri, V., Györe, I., Harbula, I., Malomsoki, J., & Pucsok, J. (2006). Antioxidant status of interval-trained athletes in various sports.International journal of sports medicine, 27(2), 112-116.
  • Gómez, C. M. C., & Ribes, J. V. (2004). Papel de los radicales libres en el ejercicio físico agotador. Efecto de la administración de antioxidantes. Departamento de Fisiología. Valencia, Universidad de Valencia (Tesis Doctoral).
  • Kanter, M. M. (1994). Free radicals, exercise, and antioxidant supplementation. International journal of sport nutrition, 4(3), 205-220.
  • Salinas, J. G. (2007). Función de los complementos antioxidantes durante el ejercicio. Medicina Interna de México, 23(3).
  • Wagner, K. H. (2014). Antioxidants in Sport Nutrition. Antioxidants in Sport Nutrition, 67.

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