Esercizio fisico, Stress ossidativo e Antiossidanti

Introduzione

Classicamente per stress ossidativo si intende uno sbilanciamento tra la produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e sistemi di difesa endogeni come enzimi e molecole non enzimatiche dotate di potere antiossidante.
Per parlare di stress ossidativo questo sbilanciamento dovrebbe evidentemente tendere verso l'aumentata produzione di radicali liberi dell'ossigeno piuttosto che verso un deficit dei sistemi biologici cito-protettivi.
Le specie reattive dell'ossigeno sono invece molecole altamente reattive, in grado di interagire con differenti strutture cellulari quali lipidi, proteine ed acidi nucleici, alterandone sia la struttura che la funzione.
Il tutto sarebbe quindi alla base di molte manifestazioni patologiche, soprattutto di natura cardiovascolare, nonché alla base di un grave declino della performance atletica.

L'esercizio fisico come fattore pro-ossidante

Dopo diversi anni di ricerca è stato finalmente adeguatamente documentato come l'esercizio fisico prolungato o breve ma di elevata intensità, soprattutto se non abituale, possa costituire una fonte quantitativamente rilevante di ROS.
Più precisamente la fibra muscolare, sottoposta ad esercizio fisico, risulterebbe una vera e propria centrale di specie reattive.
I meccanismi attualmente indagati prevederebbero:

• L'attivazione di complessi enzimatici, quiescenti in condizioni di riposo, associati al reticolo sarcoplasmatico, come la xantino ossidasi ed il complesso enzimatico nicotinamide adenina dinucleotide fosfo-ossidasi, naturali generatori di specie ossidanti;
• L'aumentato rapporto capillari-fibre muscolari, con conseguente incremento della disponibilità e quindi del consumo di ossigeno, addirittura 10-20 volte maggiore rispetto il valore basale;
• Un incremento del trasferimento di elettroni attraverso la catena mitocondriale, con conseguente aumento della produzione di superossidi;
• Un aumentata infiltrazione muscolare di elementi della flogosi, come i macrofagi ed i neutrofili, impegnati nella fagocitosi di proteine e strutture danneggiate e quindi inevitabile fonte di ulteriori ROS;
• L'incremento dei livelli di catecolammine, in risposta all'esercizio fisico intenso, responsabile di alterazioni vasomotorie direttamente coinvolte nella formazione delle specie reattive dell'ossigeno e dell'azoto.

Considerando l'estensione del tessuto muscolare, è facile immaginare l'enorme contributo di questo comparto al complessivo stress ossidativo e tutte le potenziali ripercussioni in ambito clinico e sportivo.

Le conseguenze dello stress ossidativo sul tessuto muscolare.

A causa dell'elevata reattività i ROS possono facilmente interagire con differenti strutture biologiche tra cui lipidi, acidi nucleici e proteine, alterandone struttura e funzione.
Il progressivo danneggiamento di queste strutture porterebbe alla perdita di funzionalità di tessuti ed organi con la conseguente compromissione del fisiologico stato di salute.
Traslando questi eventi alla pratica sportiva, un eccesso di radicali liberi dell'ossigeno o un severo depauperamento delle difese antiossidanti, potrebbe:

• Contribuire al danneggiamento delle strutture muscolari, minando tra l'altro anche l'integrità della placca neuromuscolare, con conseguente deficit nel rapporto conduzione-contrazione;
• Ledere le strutture vascolari muscolari, riducendo da un lato il rifornimento nutrizionale muscolare ed aumentando dall'altro il contenuto di cataboliti e residui al livello muscolare;
• Ossidare le membrane muscolari, inducendo perossidazione lipidica e alterando le capacità contrattili del muscolo (situazione documentabile osservando le concentrazioni ematiche post-esercizio di enzimi muscolari);
• Contribuire al richiamo in sede di elementi della flogosi, sottoponendo il muscolo ad un progressivo rischio infiammatorio (situazione documentabile osservando le concentrazioni ematiche post-esercizio di citochine infiammatorie);
• Ridurre le capacità di recupero muscolare;
• Compromettere le strutture tendinee e legamentose;
• Aumentare il rischio di infortuni;
• Aumentare il rischio di conseguenze croniche negli atleti come l'aterosclerosi.

Sarebbe pertanto opportuno che atleti e preparatori valutassero il rischio concreto sostenuto da queste molecole e che contestualmente provvedessero ad individuare protocolli allenanti in grado di minimizzare questi rischi.
Allo stesso modo, identificate le cause, sarebbe possibile anche attraverso la dieta ed opportuni protocolli di integrazione nutrizionale, sostenere le difese antiossidanti dell'atleta, preservandone così performance e stato di salute complessivo.
Non a caso negli ultimi anni i maggiori esperti di dietetica sportiva sono al lavoro per la caratterizzazione di un integrazione funzionale.

Bibliografia