Os efeitos benéficos do exercício físico regular e moderados são
bastante conhecidos,inclusive no tratamento de doenças como diabetes
mellitus e cardiopatias isquêmicas.O exercício físico regular influencia
positivamente o metabolismo lipídico,promovendo o aumento das
lipoproteínas de alta densidade,ativando a lípase lipoprotéica e
melhorando a circulação sanguínea,tanto em pessoas treinadas como não
treinadas.Desta forma, a atividade física moderada e regular pode ser
considerada como um fator cardioprotetor.O exercício ainda aumenta a
densidade óssea e pode ajudar a perder peso.Entretanto,os benefícios do
exercício desaparecem com o esgotamento e a falta de treinamento
continuo.O exercício físico intenso causa dano muscular e induz uma
elevação da atividade de enzimas citossólicas no plasma sanguineo(por
exemplo creatina quinase, aminotranferases e lactato desidrogenase).É
possível que o aumento da produção de radicais livres durante a
atividade esportiva esteja envolvida na patogênese da lesão muscular
induzida pelo exercício(fadiga muscular).
Estresse Oxidativo
Estresse
Oxidativo é definido como o desequilibrio entre a formação e a remoção
dos radicais livres e /ou espécies reativas de oxigênio.Especies
reativas de oxigênio (ERO) é um termo geral utiizado para indicar as
espécies derivadas do oxigênio ,incluindo radicais de oxigênio e
compostos não-radicalares,que são agentes oxidantes ou facilmente
convertidos a radicais livres.Um radical livre é definido como qualquer
espécie química capaz de existir independententemente e que contenha um
ou mais elétrons livres.
Formação de Radicais Livres
Cadeia Transportadora de Elétrons
O oxigênio molecular é um birradical contendo dois elétrons livres,cada
um em um orbital antiligante.A redução do oxigênio molecular a água se
processa via uma serie de transferências unieletronicas,gerando o anion
radical superoxido (
O2),o peróxido de hidrogênio(H2O) e o radical hidroxila(HO) como intermediários.
Tipos de Radicais Livres
Metais de Transição
Metais de Transição são catalisadoras
de reações que produzem ERO. A reação de Fenton produz radical
superoxido a partir de ferro e Peróxido de Hidrognio. A reação de Waber
Weiss é uma interação entre Peróxido de Hidrogênio e Oxigênio na
presença de traços de ferro ou cobre, resultando na formação de
hidroxila.
Radiação Ionizante
Raios
Alfa ,raios X,elétrons de alta energia,dentre outros,são coletivamente
chamados de radiação ionizante e podem ionizar biomoeculas,levando a
formação de radicais livres.
Enzimas
Uma
variedade de sistemas enzimáticos ,como xantina oxidase,aldeído oxidase
e NADPH oxidase,catalisa a redução univalente do 02 a 02. O peróxido de
hidrogênio pode ser gerado durante a redução do oxigênio por dois
elétrons, catalisadas poroxidases como a glicolato
oxidase e a monoamina oxidase.Umas das mais importantes fontes
biológicas de ERRO são as células fagociticas,em especial,os neutrófilos
e macrófagos. Quando estas células são ativadas para iniciar a
fagocitose,ocorre um aumento marcante do consumo de oxigênio,conhecido como burst
Oxidativo.Durante
o burst oxidativo,o complexo da NADPH oxidase ligado a membrana
catalisa a rápida redução de O2 a 02, o qual pode ser parcialmente
transformado em H202 pela ação da enzima superoxido dismutase.
Em adição
aos macrófagos ,neutrófilos também possuem a enzima mieloperoxidase
(MPO),que oxida íons de cloreto (Cl) a acido hipocloroso (HOCl),um
potente agente bactericida.
Um outro radical
importante formado por meio de ação enzimática é óxido nítrico(NO).O NO é
sintetizado por uma família de enzimas denominadas oxido nítrico
sintases(NOS)que catalisam a oxidação de um nitrogênio guanidinico da
L-arginina para formar oxido nítrico e citrulina.
Após a sua liberação, o oxido nítrico age no relaxamento das células
musculares lisas dos vasos sanguineos interagindo com o grupo heme da
guamilato ciclase,levando à produção de GMO cíclico que é responsável
pela vasodilatação.
A NOS indutivel (iNOS)
é amplamente distribuída em muitos tipos de células incluindo
macrófagos,células musculares lisas,miócitos cardíacos,hepatocitos e
megacariocitos e é ativada quando as células são estimuladas por várias
citocinas.O oxido nítrico produzido por esta enzima protege o hospedeiro
contra o agente agressor por meio da sua ação citotóxica e citostática.
Isquemia- Reperfusão
Em
situações de isquemias e reperfusão, pode haver a geração simultânea de
NO e O2.Estes radicais reagem entre si formando peroxinitrito (ONOO),que
é um potente oxidante.O peroxinitrito se decompõe em outras espécies
reativas de oxigênio e nitrogênio, as quais reagem com resíduos de
tirosina para formar nitrotirosina e promovema oxidação de proteínas e
lipídios.
Ação dos Radicais Livres
Os
radicais livres podem lesar todos os componentes das células,incluindo
proteínas,ácidos nucléicos,lipídios e carboidratos por oxidação.As
reações promovidas pelos radicais livres ocorrem em três fases:
Iniciação- o radical livre reage com uma molécula orgânica gerando um outro radical livre;
Propagação-o primeiro radical livre formado reage com uma segunda molécula orgânica,gerando um segundo radical livre;
Terminação-dois radicais livres reagem entre si, finalizando a reação radicalar.
Estresse Oxidativo e Doenças
Quando
a produção de espécies reativas de oxigênio supera a capacidade dos
sistemas de defesa antioxidante na remoção das mesmas,estabelece-se uma
condição conhecida como estresse oxidativo. O estresse oxidativo esta
envolvido em diferentes doenças humanas,como câncer,doença de Parkinson e
aterosclerose.Algumas doenças podem ser causadas ou influenciadas pelo
estresse oxidativo.Por exemplo,radiações ionizantes geram HO por
homólise da molécula da AGU.O DNA pode ser modificado pela a ação de HO,
o que é conhecido como um importante causa de carcinogenese induzida
pela radiação.O estresse oxidativo também favorece a oxidação de
lipoproteínas. A lipoproteína de baixa densidade (LDL) oxidada é
rapidamente captada por macrófagos nas artérias convertendo-os em
células espumosas, que formam as estrias gordurosas, percusoras da placa
aterosclerótica. Na artrite reumatóide, as ERRO produzidas por
neutrófilos presentes no fluido sinovial podem contribuir para a lesão
nas articulações provocada por essa doença. O estresse oxidativo no
exercício físico também pode resultar em lesões de membranas das células
musculares, contribuindo para a fadiga muscular.
Mal de Parkison
Catarata
Câncer
Envelhecimento
Proteção contra a doença
Não existe atualmente qualquer maneira de parar a redução de oxigênio e
a produção de radicais livres ,porem o corpo proporciona uma defesa
natural primorosa contra seus efeitos lesivos. Essa defesa inclui
enzimas varredoras dos antioxidantes catalase, glutationa
peroxidase,superoxido dismutase e as proteínas fixadoras dos metais
(metaloenzimas). Além disso, os agentes nutritivos-redutores
representados pelas Vitamina A,C e E e o percursor da Vitamina
A,B-caroteno(um ‘’carotenóide’’ nos vegetais de coloração verde-escura e
laranja) desempenham importantes funções protetoras. As vitaminas
Antioxidantes protegem a membrana plasmática por reagirem e removerem os
radicais livres,suprimindo assim a reação em cadeia;essas vitaminas
reduzem também os efeitos lesivos impostos aos componentes celulares
pelos altos níveis séricos de homocisteína.
A adoção de uma
dieta com quantidades apropriadas de vitaminas antioxidantes e de outros
agentes quimoprotetores pode reduzir o risco de vários tipos de
cânceres. O B-caroteno protege contra vários cânceres nos seres
humanos,porém, e paradoxalmente,faz aumentar o risco de câncer do pulmão
nos fumantes inveterados e nos trabalhadores expostos aos asbestos.
Esta contradição poderia resultar do papel do B-caroteno qu consite em
aumentar a produção das enzimas que interagem para ampliar os efeitos
dos ‘’pró-carcinognios’’(enzimas especificas que transformam substâncias
químicas em carcinogênios) existentes na fumaça do tabaco.
Os
relatos indicam que uma ingestão acima do normal de vitamina E e de
B-caroteno faz com que os altos níveis séricos de carotenóides tornam-se
mais lentos a progressão do estiramento das artérias coronárias e
reduzem o risco de ataque cardíaco e,possivelmente , de diabetes em
homens e mulheres.
Um mecanismo para a proteção contra as
doenças cardíacas propõe que as vitaminas antioxidantes previnem a
oxidação do colesterol LDL e sua sua subseqüente captação nas células
espumosas embutidas na parede arterial.
Outros Antioxidantes
Os efeitos antioxidantes do selênio e da coenzima Q10 continuam be
zinco) pode exercer propriedades antioxidantes em virtude de sua
incorporação dentro da estrutura de glutationa peroxidase e de outras
enzimas que protegem as membranas lasmaticas do dano induzido pelos
radicais livres. O selênio pode oferecer proteção também contra o
surgimento e a propagação do câncer da próstata. A coenzima Q10 atua
provavelmente como antioxidante seja isoladamente dentro da cadeia
respiratória,seja como um reciclador da vitamina E.Existe pouca
evidência indicando que a coenzima Q10 exerce o mesmo efeito
antioxidante direto da vitamina E. Atualmente, o conselho mais prudente
recomenda consumir uma dieta bem balanceada com grandes quantidades de
frutas,cereais e vegetais a fim de aumentar a capacidade antioxidante do
sangue. As fontes dietéticas ricas em antioxidantes incluem
:
- B-caroteno(o
mais conhecido dos compostos pigmentados,ou carotenóides, que conferem
sua coloração aos vegetais de folhas amarelas e
verdes);cenouras,vegetais com folhas verde-escuras tipo
espinafre,brócolis,nabos,beterrabas e couve;batata-doce;abóbora do
inverno,damlascos;melão;manga;mamão
- Vitamina C:frutas e sucos cítricos,repolho,brócolis,nabo,melão,tomates,morangos,maçãs com casca
- Vitamina E:óleos vegetais,germe de trigo,pão integral e cereais,feijões secos, vegetais com folhas verdes.
Portanto,
antioxidantes naturais e sintéticos tem sido recomendados para evitar
doenças causadas por estresse oxidativo,assim como para o alivio dos
sinais e sintomas, e mesmo para cura das mesmas.Também é recomendado uma
alimentação saudável , evitar exposição ao sol,beber muita água e
principalmente evitar o tabagismo.
Exercício,Radicais Livres e Antioxidantes
Os
efeitos benéficos da atividade física são bem conhecidos, porém a
postura mais recente aventa a possibilidade de existirem efeitos
negativos. Os efeitos potencialmente negativos podem ocorrer, pois o
metabolismo aeróbico elevado que vigora durante o exercício eleva a
produção de radicais livres.Nos seres humanos,a produção de radicais
livres e o dano tecidual não são medidos diretamente mas, e pelo
contrario, são inferidos a partir dos marcadores dos co-produtos dos
radicais livres.A maior quantidade de radicais livres poderia sobrepujar
possivelmente as defesas naturais do organismo e representar um risco
para a saúde em virtude do maior estresse oxidativo. Os radicais livres
podem desempenhar também algum papel na lesão e dor musculares, que
resultam comumente das concentrações musculares excêntricas e da
realização de um exercício para o qual o individuo não estava habituado.
A posição antagônica alega que, apesar de a produção de radicais livres
aumentar durante o exercício, as defesas antioxidantes normais do
orgnismo ou são adequadas ou aumentam concomitantemente. A melhora
ocorre á medida que as defesas enzimáticas naturais sofrem uma
‘’regulação ascendente’’ através das adaptações ao treinamento tanto de
endurance quanto de velocidade.A pesquisa apóia esta última posição;os
efeitos benéficos do exercício regular reduzem a incidência de vários
cânceres e de cardiopatia,cuja ocorrência está relacionada ao estresse
oxidativo. O treinamento com exercícios regulares também protege contra a
lesão miocárdica da peroxidação lipídica induzida pela isquemia
tecidual a curto prazo seguida por reperfusão.
Aumento do Medicamento e da Produção de Radicais Livres
O
exercício produz oxigênio reativo pelo menos de duas maneiras. A
primeira ocorre através de um vazamento de elétrons nas
mitocôndrias;provavelmente no nível do citocromo, que produz radicais
superóxido. A segunda ocorre durante as alterações no fluxo sanguíneo e
no suprimento de oxigênio__ perfusão inadequada durante o exercício
intenso seguida por reperfusão substancial na recuperação __ o que
acarreta a geração excessiva de radicais livres. A reintrodução do
oxigênio molecular durante a recuperação produz espécies de oxigênio
reativo, que ampliam o estresse oxidativo. Alguns argumentam que o
potencial para o dano induzido pelos radicais livres pode aumentar
também durante o traumatismo, o estresse e o dano muscular assim como em
virtude dos poluentes ambientais, incluindo smog(mistura de neblina e
fumaça).O risco de estresse oxidativo com o exercicio depende de sua
intensidade e do estado de treinamento do participante. Além disso, o
tipo de estresse oxidativo pode variar com a natureza aeróbica e
anaeróbica da atividade física exaustiva(p.ex., corrida prolongada
versus exercício isométrico).O exercício de endurance exaustivo
realizado pelo individuo destreinado em geral produz dano oxidativo nos
músculos ativos. Além disso, o exercício de resistência de alta
intensidade dos principais grupos musculares do organismo faz aumentar a
produção de radicais livres,medida indiretamente pelo co-produto da
peroxidação lipídica malondialdeído.
Para as mulheres, as
variações nos níveis de estrogênio durante o ciclo menstrual não afetam o
estresse oxidativo ligeiro do exercício de intensidade moderada.
Conclusão
Enquanto o exercício físico moderado e regular representa uma prática
saudável, o exercício físico de alta intensidade e extenuante pode
causar danos musculares.Este dano é devido, em parte, lesões oxidativas
promovidas pelos radicais livres. A administração de antioxidantes e o
treinamento adequado previnem,parcialmente, o dano induzido pelo
exercício. No entanto, até o presente, os estudos existentes ainda são
insuficientes para permititr a recomendação da suplementação
antioxidante para atletas, ou pessoas que se exercitam regularmente,
devido ás contradições encontradas na literatura quanto aos efeitos da
suplementação e à dose a ser utilizada.Estas recomendações só serão
possíveis após a realização de estudos de intervenção randomizados
adequadamente planejados. Portanto, está área ainda é um campo fértil
para a investigação , que deve ser multidisciplinar e envolver
pesquisadores e profissionais de nutrição,dentre outros.
Referências Bibliográficas
TIRAPEGUI J. Nutrição,metabolismo e suplementação na atividade física.Ed Atheneu,2005.
WILLIAM D.MCARDLE,FRANK I. KATCH,VICTOR L.KATCH. Fisiologia do Exercicio. Energia, Nutrição e Desempenho Humano. Quinta edição
Postado por: Silviane Gonçalves Ribeiro
Biologia/Ucpel