Antioxidantes, Radicales Libres y Ejercicio	Valeria Cristina Del Castillo delcast@unsa.edu.ar (Argentina)
Licenciadas en Nutrición. Universidad Nacional de Salta
Resumen     Los radicales libres han sido relacionados con el desarrollo de diversas enfermedades como cáncer, diabetes, cataratas y enfermedades cardiovasculares así como también, estarían vinculados con el proceso de envejecimiento. La producción de radicales libres y la subsiguiente peroxidación lipídica, son consecuencias normales del aumento del consumo de oxigeno que se da en el ejercicio. Los suplementos antioxidantes pueden desintoxicar los peróxidos durante el ejercicio y disminuir el daño muscular y el dolor.      La vitamina E, el beta caroteno, y la vitamina C, se perfilan como promisorios antioxidantes protectores. Otros productos que se pueden ingerir y que tiene propiedades antioxidantes son el Selenio y la coenzima Q 10. Los atletas de fin de semana y los deportistas en general deberían incrementar el consumo de alimentos ricos en antioxidantes, así como tomar suplementos de los mismos.     Palabras clave: Radicales libres. Antioxidantes. Ejercicio.
http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 5 - N° 23 - Julio 2000

Radicales libres. Su formación en respiración normal y durante el ejercicio
     Los radicales libres son moléculas con un electrón impar en su órbita exterior. En los sistemas orgánicos, hay dos caminos para la producción de radicales libres. El primero abarca las reacciones iniciadas por drogas, alcohol y otros agentes tóxicos, y el segundo comprende la reducción enzimáticamente controlada, de un electrón del oxigeno molecular, proceso que se lleva a cabo durante la respiración normal. Cuando el oxigeno es utilizado en el metabolismo, la mayor parte finaliza combinado con el hidrogeno para formar agua. Durante este proceso se forma también ATP. Sin embargo, ciertas restricciones físicas determinan que el oxigeno solo pueda recibir un electrón por vez, y para producir agua se necesitan cuatro electrones. Este camino de reducción del oxigeno lleva a la producción de radicales libres. De un 4 a 5% del oxigeno formara radicales libres; los que pueden reaccionar con los ácidos grasos no saturados e iniciar una cadena de eventos conocida como peroxidación lipídica. Esta puede causar daño a las células musculares produciendo un incremento en la fluidez de la membrana, cambios en la estructura proteínica, alteraciones en la actividad enzimática, incapacidad de mantener gradientes iónicos, inflamación celular e inflamación del tejido. Las células y organelas que contienen preponderantemente grasas insaturadas, así como Hierro como parte de las estructuras de sus membranas (tales como las mitocondrias), parecen ser los más susceptibles al daño por radicales libres.

     Afortunadamente, las enzimas oxidativas (aquellas involucradas en los metabolismos glucolítico, del ácido cítrico y de la cadena de citocromos) pueden reducir el oxigeno sin liberar grandes cantidades de intermediarios de radicales libres, y las enzimas antioxidantes están disponibles para detoxificar la mayoría de los radicales libres que son librados durante la respiración.

     La actividad física vigorosa puede incrementar el consumo de oxigeno en 10 a 15 veces por encima del valor de reposo para satisfacer las demandas de energía. El elevado consumo de oxigeno resultante produce un estrés oxidativo que conduce a la generación de radicales libres y peroxidación de lípidos.

     Por cada 25 moléculas de oxigeno reducidas por la Citocromo-Oxidasa durante la respiración, se produce un radical libre. La tasa de formación de peróxido de hidrogeno en la mitocondria esta ligada directamente a la producción de energía a través del sistema de transporte de electrones. El ejercicio aumenta la taza de utilización de oxigeno y el flujo de electrones a través de la cadena mitocondrial de transporte de electrones, lo que puede acelerar la tasa de producción de radicales libres. Por esto, la producción de radicales libres podría ser uno de los hechos negativos del ejercicio.

     Además, el aumento de la temperatura corporal y los niveles de catecolaminas pueden incrementar la tasa de formación de radicales libres. Entonces, existen diversos medios por los cuales los radicales libres podrían ser generados durante la participación en deportes y ejercicio:

     1) Consumo de oxigeno incrementado (de por sí es un diradical) 2) Producción de intermediarios, como superóxidos, peróxido de hidrogeno y radicales hidroxilos. 3) Incremento de epinefrina y otras catecolaminas que pueden producir radicales del oxigeno. 4) Producción de ácido láctico que puede convertir a un radical libre poco perjudicial (superoxido) en uno fuertemente perjudicial (hidroxilo).

Antioxidantes
     Los organismos aeróbicos están dotados de una serie de enzimas antioxidantes protectoras. Las enzimas Superoxido-Dismutasa (SOD), la Glutatión-Peroxidasa (GP) y Catalasa (CAT) son parte de este elaborado sistema de defensa presente en las células de los mamíferos.

Tabla 1: Enzimas Antioxidantes

Superoxido Dismutasa O2 + O2 ——————> O2 + H2O2 Glutatión Peroxidasa H2O2 ——————> 2H2O ROOH ——————> ROH + H2O Catalasa 2 H2O2 ——————> 2H2O + O2

     A pesar de que los niveles de enzimas antioxidantes son, en gran medida, predeterminados genéticamente, varios minerales son requeridos como parte de estas enzimas y la deficiencia de estos elementos puede disminuir la formación de las mismas, así por ejemplo el Cobre forma parte de la estructura de la SOD, el Hierro de la estructura de la CAT, el Manganeso de la SOD, el Selenio de la GP y el Zinc de la SOD.

     Ha sido demostrado que las máximas actividades de distintas enzimas antioxidantes se correlacionan con la capacidad aeróbica dentro de varios tejidos. O sea, tejidos con alto consumo de oxigeno, como el hígado, cerebro y corazón, tienen niveles antioxidantes relativamente elevados, y tejidos con un menor metabolismo relativo, como el músculo esquelético tienen niveles de enzimas antioxidantes comparativamente bajos. Tejidos altamente aeróbicos necesitan mayor protección del propio oxigeno que ellos consumen.

     Los principales antioxidantes alimenticios son la vitamina E (tocoferol), Vit. C y el beta-caroteno. La vitamina E es el mayor antioxidante liposoluble en las membranas celulares, este sirve para proteger contra la peroxidación de lípidos actuando directamente con una variedad de oxiradicales.

     La coenzima Q10 muscular, que actúa muy activamente en el transporte de electrones entre el ciclo del ácido cítrico y la cadena respiratoria, actúa como barredor de radicales libres.

Tabla 2: Propiedades de las vitaminas antioxidantes

Vitamina	Propiedad
C	Antioxidante citoplasmático soluble en agua Suprime el oxigeno simple reactivo Reacciona con el anión superóxido Estabiliza el radical hidroxilo Regenera la vitamina E reducida
E	Antioxidante de membrana liposoluble Suprime el oxigeno libre reactivo Estabiliza el anión superóxido Estabiliza el radical hidroxilo
B caroteno	Liposoluble Desintoxicante del oxigeno libre reactivo

Antioxidantes y Ejercicio
     Se ha demostrado que el entrenamiento físico genera un sistema antioxidante aumentado y una reducción en la peroxidación de lípidos. El atleta de fin de semana puede no tener el sistema de defensa antioxidante aumentado, que se produce a través del entrenamiento continuo. Esto puede hacerlo mas susceptible al estrés oxidativo. El hecho de que los atletas o deportistas recreacionales deban tomar suplementos antioxidantes sigue siendo controversial. Sin embargo, es importante que aquellos que ejercitan regularmente, u ocasionalmente ingieran alimentos ricos en antioxidantes.

     En la medida que el consumo máximo de oxigeno se incrementa, y por ende el estrés oxidativo, se producen mas radicales libres. Varios estudios han reportado que los suplementos antioxidantes pueden reducir la peroxidación de lípidos inducida por el ejercicio. Se ha sugerido que aquellos que comienzan una actividad física crónica y sometidos a un estrés oxidativo en los músculos y otras células, puede requerir de antioxidantes adicionales para que los ayude a recuperarse del ejercicio, fuera de su rol de reducir el daño a los tejidos.

Cambios en el nivel de antioxidantes en el ejercicio
     Diversos estudios han examinado los efectos del ejercicio sobre el nivel de antioxidantes y la peroxidación de lípidos. En general, hay indicios de que los esfuerzos agudos de ejercicio vigoroso pueden incrementar esta peroxidación y que la participación regular en entrenamiento físico puede acrecentar el nivel de antioxidantes. El diseño de los estudios fue diverso, usándose ejercicios en forma incremental en bicicleta ergométrica, test intermitente graduado hasta la fatiga, carrera de 80 Km, etc. Los resultados muestran que hubo incremento del nivel de radicales libres y daño muscular. Así también se efectuaron estudios de carrera en pendiente descendente (reacciones musculares excéntricas) con un daño muscular mayor que las acciones concéntricas, y mayor producción de radicales libres.

     Los autores sugirieron que la participación regular en una actividad moderada, puede reducir la peroxidación de lípidos. Con respecto a las enzimas antioxidantes, diversos estudios encontraron una elevación de la Glutatión Reductasa inmediatamente y por espacio de 30 minutos luego del ejercicio. Los autores concluyeron que el ejercicio físico agudo afectó la actividad de la Glutatión Reductasa, indicando un incremento en el sistema de enzimas barredoras de radicales libres.

     Las actividades de la Eritrocito Catalasa y la Glutation Reductasa mostraron significativos incrementos luego del entrenamiento. Por lo tanto el entrenamiento aeróbico tuvo un efecto positivo sobre los procesos antioxidantes en los glóbulos rojos. Así, otro estudio demostró que el tocoferol en el plasma se incrementó durante un test de pedaleo hasta el agotamiento. Los autores sugirieron que el tocoferol fue movilizado desde los tejidos para ayudar a prevenir la peroxidación lipídica en el músculo esquelético, además, sugirieron que el tocoferol puede ser liberado el tejido adiposo junto con los ácidos grasos.

Efectos de la suplementación sobre la peroxidación de lípidos
     Estudios en los que se suplementó con 300 mg de vitamina E diariamente por 4 semanas, concluyeron que la vitamina E podría inhibir la peroxidación lipídica inducida por el ejercicio. Otro estudio suplementó con 100 Mcg de Selenio y pareció haber un incremento en el sistema natural de defensa antioxidante del cuerpo. Las mezclas antioxidantes contienen Selenio, vitamina E etc., o sea, combinación de varias sustancias antioxidantes, se estudiaron y se observó su efecto sobre la peroxidación de lípidos inducida por el ejercicio. Los autores concluyeron que el suplemento antioxidante tuvo un efecto general sobre el nivel antioxidante.

     Con respecto a la suplementación con antioxidantes en personas mayores, se le ha prestado mucha atención al rol que los antioxidantes desempeñan en el proceso de envejecimiento. El ejercicio que incrementa la producción de radicales libres, puede someter a la tercera edad en un mayor riego de daño oxidativo cuando están ejercitando vigorosamente. Un estudio examino si la vitamina E podría reducir el estrés oxidativo inducido por el ejercicio en grupos de sujetos jóvenes (22 a 29 años) y mayores (55 a 74 años). El resultado fue que la vitamina E produjo protección luego del estrés oxidativo inducido por el ejercicio, y esa protección puede ser particularmente efectiva en el grupo mayor.

Antioxidantes y performance
     La mayoría de los estudios han demostrado que hay poco beneficio sobre la performance por el uso de suplementos. Se ha estudiado el efecto de la vitamina E en nadadores, no obteniéndose resultados beneficiosos. Por otra parte la exposición a la altitud incrementa la peroxidación de lípidos, y esto puede ser exacerbado por el ejercicio vigoroso. Según estudios de suplementación con 400 mg de acetato de alfa tocoferol, tomados diariamente por espacio de 10 días en una expedición de ascenso en la montaña, evidencian la reducción de la peroxidación lipídica en altitudes.

     Con respecto a la vitamina C, los estudios son muy contradictorios, ya que algunos reportan beneficios mientras que un número similar de estudios no reportan beneficio alguno, aún en deficiencia marginal de vitamina C. Por otra parte, los estudios que mostraron un efecto positivo generalmente tuvieron fallas de diseño.

     La suplementación con vitamina A es peligrosa y no se han publicado otros estudios para evaluar los efectos de la suplementación con esta vitamina sobre la performance en el ejercicio. Por otra parte, el beta caroteno, precursor no tóxico de la vitamina A no fue estudiado respecto de la performance en el ejercicio.

     La mayoría de los atletas exceden los requerimientos para estas vitaminas, la excepción la constituyen las bailarinas de ballet y los luchadores adolescentes que son conocidos por sus pobres hábitos dietarios para mantener bajos pesos corporales.

     Los deportistas de fin de semana, aquellos que solo ejercitan en ocasiones, deberían estar seguros de que sus niveles antioxidantes sean adecuados. La razón para esta precaución es que el entrenamiento físico incrementa el sistema de defensas antioxidantes del cuerpo, de modo tal que los atletas que se sobreexigen están preparados para lidiar con el daño tisular. Los atletas de fin de semana, quienes pueden estar sentados frente a un escritorio toda la semana, podrían no tener este sistema de defensa aumentado, y podrían ser mas susceptibles al daño tisular.

Recomendaciones
     Si bien existen datos que documentan que los antioxidantes reducen la peroxidación de lípidos, sigue siendo incierto que cantidades se necesitan exactamente para tener un efecto benéfico.

     Si bien la vitamina C y el beta caroteno, actúan como antioxidantes a niveles fisiológicos; a niveles farmacológicos pueden tener efecto pro-oxidante. La vitamina C también incrementa la absorción de hierro, y tomar megadosis de vitamina C puede causar una sobrecarga de hierro que podrá aumentar el riesgo de ataque cardiaco. Además, hay evidencia que los suplementos de vitamina C (500 mg) podrían bajar los niveles de B12, afectando adversamente su disponibilidad.

     Altas dosis de vitamina E (mas de 600 mg) pueden intervenir con la absorción de vitamina A y K, mientras que altas dosis de vitamina A (50000 UI/d) pueden ser tóxicas. Entre 1 a 5 mg de Selenio por día por un periodo extenso poseen efecto negativo.

     En general se recomienda que cantidades adecuadas de antioxidantes sean obtenidas de los alimentos, y los atletas, además, tomen suplementos de antioxidantes que no sobrepasen sus requerimientos.

Bibliografía

• CLARKSON, P.M. Antioxidantes y Performance Física. En: Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 35: (1&2), pp. 131-141, 1995.

• KANTER, M. Radicales Libres, Ejercicio y Suplementación con Antioxidantes. En: International Journal of Sport Nut. Nº 4, pp 205-220, 1994. Human Kinetics Publisher.

• Supplement to The American Journal of Clinical Nutrition. Official Journal of The American Society for Clinical Nutrition, Inc. Antioxidant Vitamins and B-carotene in Disease Prevention. Vol. 62, number 6(S), December, 1995.

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