Estresse Oxidativo na Atividade Físicas

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