RADICALES LIBRES EN EL DEPORTE INTRODUCCION Los radicales libres son aquellos que tienen un numero impar de electrones esto los hace muy reactivos y forma la base de su posible toxicidad aunque actualmente se está ampliando y sustituyendo este concepto por formas moleculares de oxigeno activado, debido a que la mayor parte de estos derivan de moléculas de oxigeno aunque algunas de las moléculas de oxigeno activado no son radicales libres en el sentido de la palabra porque carecen de un número impar de electrones sin embargo causan daño oxidativo entre estas moléculas se halla el agua oxigenada ,de ahí la importancia de el estudio de los radicales libres durante el ejercicio ya que durante este se incrementa el consumo de los niveles de oxigeno lo que produciría un mayor daño oxidativo al organismo afectando a lípidos proteínas y ADN, El organismos generan sus propios antioxidantes reduciendo el efecto de los radicales libres o, .a través del consumo de antioxidantes lo cual lo hace un proceso metabólico normal en el organismo(1) BASE TEORICA Los radicales libres son moléculas inestables y muy reactivas. Para conseguir la estabilidad modifican a moléculas de su alrededor provocando la aparición de nuevos radicales, por lo que se crea una reacción en cadena que dañará a muchas células y puede ser indefinida si los antioxidantes no intervienen. -Atacan a los lípidos y proteínas de la membrana celular por lo que la célula no puede realizar sus funciones vitales ( transporte de nutrientes, eliminación de deshechos, división celular) - - Atacan al DNA impidiendo que tenga lugar la replicación celular y contribuyendo al envejecimiento celular. Los procesos normales del organismo producen radicales libres como el metabolismo de los alimentos, la respiración y el ejercicio. También estamos expuestos a elementos del medio ambiente que crean radicales libres como la polución industrial, tabaco, radiación, medicamentos, aditivos químicos en los alimentos procesados y pesticidas. No todos los radicales libres son peligrosos pues, por ejemplo, las células del sistema inmune crean radicales libres para matar bacterias y virus, pero si no hay un control suficiente por los antioxidantes, las células sanas pueden ser dañadas. Los radicales libres son moléculas que tienen un número impar de electrones lo que los hace muy reactivos y forma la base de su posible toxicidad, en el contexto biomédico se está sustituyendo por el concepto de formas moleculares de oxigeno activado, esto se debe a que la mayor parte de los radicales libres de interés derivan del oxigeno, y causan daños oxidativos, se forman durante la perdida de electrones en la cadena respiratoria, activación de los leucocitos, acción enzimática. Los radicales libres están involucrados en procesos como envejecimiento y en el deporte Estos radicales libres no causan daño oxidativo ya que estas se defienden por medio de gran cantidad de mecanismos antioxidantes. Cuando la capacidad de los mecanismos antioxidantes se ve superada por las agresiones oxidativas debemos ´proteger el organismo incrementando su capacidad antioxidante para que la célula aumente su capacidad defensiva mediante complementos dietéticos o fármacos, FACTORES QUE FORMAN RADICALES LIBRES PREVENCION DE LOS EFECTOS DE LOS RADICALES LIBRES MEDIANTE ANTIOXIDANTES ANTIOXIDANTES Un antioxidante es aquella sustancia que presenta bajas concentraciones respecto a la de un sustrato oxidable (biomolécula) que retarda o previene su oxidación. Los antioxidantes que se encuentran naturalmente en el organismo y en ciertos alimentos pueden bloquear parte de este daño debido a que estabilizan los radicales libres. Son sustancias que tienen la capacidad de inhibir la oxidación causada por los radicales libres, actuando algunos a nivel intracelular y otros en la membrana de las células, siempre en conjunto para proteger a los diferentes órganos y sistemas. EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE ANTIOXIDANTES: • Antioxidantes endógenos: mecanismos enzimáticos del organismo (superóxidodismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa, glutatión y la coenzima Q-). Algunas enzimas necesitan cofactores metálicos como selenio, cobre, zinc y magnesio para poder realizar el mecanismo de protección celular. • Antioxidantes exógenos: son introducidos por la dieta y se depositan en las membranas celulares impidiendo la lipoperoxidación(vitaminas E y C y del caroteno). En el café existen unos excelentes antioxidante que son los flavonoides, compuestos polifenólicos. Un nutriente tiene propiedades antioxidantes cuando es capaz de neutralizar la acción oxidante de la molécula inestable de un radical libre sin perder su propia estabilidad electroquímica. RECOMENDADO MÁXIMO PERMITIDO Vitamina C (ac. Ascórbico) 75 mg/día - 1 gramo/día. Vitamina E (tocoferol) 15 mlg/día - 1 gramo/día. Selenio 55 mcg/día 400 mcg/día. Betacaroteno 700 mcg/día. Consumos de más de un gramo de Vitamina C, al día puede producir diarreas y cálculos. Un consumo abusivo de Vitamina E aumenta el riesgo de hemorragias al actuar esta como un anticoagulante. El Se. es requerido para la activación de la enzima glutatión peroxidasa TOXICIDAD DE LOS RADICALES LIBRES Los radicales libres tienen una vida de milmillonésimas de segundos así causaran daño en lugares próximos al de su formación, otros tienen una vida de varios segundos y podrán causar daño, los radicales libres pueden causar daño al ADN ya que este posee grupos moleculares susceptibles al ataque de radicales libres, además el ADN está asociado a radicales hidroxilo que son los más dañinos a partir de formas moleculares de oxigeno más estables y menos lascivas, además pueden actuar sobre moléculas del citosol tales como los nucleosidos de adenina o los grupos tioles sean estos proteicos es decir que formen parte de la proteína. o no proteicos.Entre estos tiene importancia el glutation que junto a enzimas relacionadas con el forman parte del sistema de defensa de la celula contra los radicales libres, una estructuira susceptible al ataque de los radicales libres son las membranas, uniéndose a enzimas especificas o a transportadores de membranas. Además pueden atacar a los dobles enlaces de los lípidos de la membrana iniciando el proceso llamado de liperoxidacion, mediante este proceso se altera la estructura y función de los lípidos de la membrana y se puede causar la muerte celular(2) Diversos estudios demuestran que el entrenamiento induce a ,mayores niveles de enzimas antioxidantes tanto en tejido muscular del hombre como en tejidos animales lo que conlleva a una menor susceptibilidad del musculo al stress oxidativo (1 pag 361) Los radicales libres pueden actuar sobre cualquier molécula del organismo aunque algunas parecen ser mas suceptibles que otras y tener consecuencias más importantes, especialmente sensible resultan los ácidos nucleicos que pueden presentar importantes anomalías como consecuencia de hidroxilacion de bases nitrogenadas y formar sustancias anómalas y rotura de hebras de ADN Durante todo el proceso de vida estos radicales erosionan las cadenas de ADN cuya función es la fabricación de sustancias indispensables para la vida por lo que se deduce que un daño al ADN generaría no solo la disminución de su función si no la fabricación de sustancias equivocadas que podrán generar la disminución de nuestro potencial genético y la aparición de diversos tipos de cáncer El organismo humano al presentar metabolismo aerobio posee sistema detoxificadores o antioxidantes propios entre ellos se encuentran sistemas enzimáticos como la catalasa , la superoxido dismutasa y el sistema del glutation un tripéptido que atenua el efecto de los radicales libres . También durante la alimentación se ingieren antioxidantes como vitamina C carotenoides , tocoferoles , vitamina E. Esta perfectamente demostrado que la práctica deportiva provoca un aumento de los radicales libres , existen evidencias que los radicales libres contribuyen a la instauración de la fatiga y a las lesiones musculares por la sobrecarga también el entrenamiento induce al aumento de antioxidantes enzimáticos internos como la superoxido dismutasa , la catalasa y la glutation peroxidasa pero estas enzimas necesitan la presencias de micronutrientes como el zinc y el selenio para que el organismo los pueda sintetizar además De tomar antioxidantes es recomendable seguir dietas ricas en frutas verduras y hortalizas(3 pag 90) ESTRÉS OXIDATIVO Los radicales libres oxidan muchas estructuras biológicas, dañándolas. En determinadas circunstancias, la producción de radicales libres puede aumentar en forma descontrolada, situación conocida con el nombre de estrés oxidativo. El concepto expresa la existencia de un desequilibrio entre las velocidades de producción y de destrucción de las moléculas tóxicas que da lugar a un aumento en la concentración celular de los radicales libres. Las células disponen de mecanismos de protección del efecto nocivo de los radicales libres basado en un complejo mecanismo de defensa constituido por los agentes antioxidantes. El estrés oxidativo ocurre en los organismos que, por mala nutrición, enfermedad u otras causas, pierden el equilibrio entre radicales libres y antioxidantes. DISCUSIÓN Y ANALISIS A principio de los 80 se observo por primera vez la formación de radicales libres de oxigeno en el musculo durante el ejercicio físico intenso, esta formación pudo ser evidenciada mediante la detección de los mismos por resonancia paramagnética de electrones esto promovió una serie de trabajos sobre todo de L Packer en California que intentaron clarificar si los radicales libres podían ser responsables del daño muscular que se observa después de un ejercicio intenso. Un grupo de trabajos centro su atención sobre los cambios en el estatus del glutatión que ocurren después del ejercicio físico. Quintalnilha y su equipo observaron que el ejercicio físico agotador causa cambios en los niveles de glutation reducido y oxidado tanto en plasma como en hígado de ratas con la consiguiente disminución de la defensa antioxidante de las células. Estos hechos se comprobaron en otros laboratorios. Así Jackson en Inglaterra observo que el daño muscular debido al ejercicio podía impedirse al menos en parte mediante la administración de vitamina E eso abrió la posibilidad de intervenir terapéuticamente para minimizar los daños causados por ejercicios mediante la administración de antioxidantes Más recientemente se ha visto que los musculoso de ratones viejos son mas suceptibles al daño por radicales libres que los de ratones jóvenes y se ha comprobado por métodos distintos a los usados antes que los radicales libres están involucrados en el daño muscular tardío causado por radicales libres, se ha observado que los daños causados por los radicales libres, especialmente la oxidación del glutation que se ha usado como un parámetro para detectar el daño causado por los radicales libres en el deporte solo ocurre cuando se llega al agotamiento, se ha observado que la oxidación del glutation es proporcional a la aparición de niveles de lactato altos en sangre, esto ocurre en ratas como en atletas sometidos a ejercicios físicos controlados, solo se puede observar los efectos negativos del ejercicio cuando el sujeto sobrepasa el umbral de lactato y el sujeto entra en anaerobiosis. De lo que se concluye que no es el ejercicio físico lo que causa el daño muscular si no cuando se lleva a límites de agotamientos (2) La mayor parte del oxigeno consumido durante el ejercicio aeróbico se emplea en las mitocondrias para la fosforilacion oxidativa ,y se reduce a agua. Sin embargo un pequeño número de intermediarios de oxigeno producidos de modo univalente ,denominados radicales libres ,puede escapar a la cadena de transporte de electrones .Los estudios han demostrado que la generación de radicales libres aumenta tras un ejercicio intenso por lo que se ha esbozado la hipótesis de que estos radicales libres son muy reactivos alteran la reacción de los músculos y aceleren el proceso de la fatiga .Por suerte en condiciones normales las fibras musculares están equipadas con enzimas antioxidantes que sirven de sistema de defensa eficaz para prevenir la acumulación de daños en los radicales libres ,además, la ingesta dietética de antioxidantes como la vitamina e y el betacaroteno también sirven para atrapar directamente los radicales libres e impedir que interfieran con la función celular .Algunos investigadores sugieren que estos suplementos dietéticos tal vez ayuden a bloquear los efectos negativos de la liberación de radicales libres inducidas por el ejercicio. Por consiguiente ,la importancia de las vitaminas antioxidantes se ha vuelto un tema de moda y estudio en los campos de nutrición y la biología celular (1) Se ha usado el glutation como un parámetro clave para detectar los daños causados por los radicales libres en el deporte que solo ocurren cuando se llega al agotamiento, es decir los efectos de los radicales libres solo ocurren cuando el sujeto hace ejercicio físico una vez superado el umbral anaeróbico, es mas se ha observado que la oxidación del glutation es proporcional a la aparición de niveles altos de lactato en sangre lo que permite concluir que no es el ejercicio lo que causa daño muscular si no cuando se sobrepasa el umbral de lactato y el sujeto entra en anaerobiosis(2)) Diversos estudios demuestran que el entrenamiento induce mayores niveles de vitaminas antioxidantes lo que conlleva a una menor suceptibilidad del musculo al stress oxidativo, los antioxidantes mas estudiados son las vitaminas E el betacaroteno y la vitamina C, es cierto que los animales alimentados con dietas deficientes en estas vitaminas son mas suceptibles a reducciones del rendimiento y lesiones tisulares tras ejercicio agudo Sin embargo la incidencia de deficiencias nutricionales en sujetos que consumen una energía suficiente para desarrollar actividad física es rara y los datos de suplementacion en sujetos bien nutridos es contradictorio no obstante existe un cierto numero de estudios que demuestran hechos tales como: -Menor daño oxidativo a proteínas durante el ejercicio y mediante la suplementacion con vitamina E y coenzima Q -Protección frente al daño oxidativo por derivados de la enzima antioxidante superoxido dismutasa -Incremento del potencial antioxidante en carreras de larga distancia con vitamina E y C -Atenuacion del stress oxidativo por beta caroteno-Disminución del daño oxidativo al ADN mediante vitamina E y C-Protección de la función pulmonar en ciclistas por vitamina E ( 1 , pag 361) Los individuos de más edad pueden tener una mayor propensión al stress oxidativo durante el ejercicio ya que el funcionamiento de las enzimas encargadas de eliminar los radicales libres parece deteriorarse con la edad Se sabe que los deportistas olímpicos toman suplementos de antioxidantes y algunas empresas se están aprovechando del interés de los deportistas por estas sustancias, comercializan unos productos con enzimas vivas conocidas con el nombre de Runners Edge y Exercise Edge, puesto que la suplementacion excesiva con antioxidantes puede ser dañina el comité olímpico de Estados Unidos ha dado una serie de pautas en las que recomienda a los deportistas que limiten la ingesta de betacarotenos entre los 3 y 20 mg , de vitamina C entre 250 y 1000 mg y de vitamina E entre 350 y 400 UI Se ha llevado a cabo numerosos estudios para evaluar los efectos de la suplementacion con antioxidantes sobre las lesiones musculares derivadas del ejercicio y algunos estudios también sobre el rendimiento, los diseños son muy diversos y difieren en la selección de los sujetos estudiados(animales frente a humanos), en los métodos para provocar dolor muscular(por ejemplo carreras cuesta abajo sobre carreras en llano) en el tipo y cantidad de suplementos administrados y en los marcadores y en los marcadores bioquímicos utilizados para evaluar la lesión muscular. Los suplementos más usados han sido las vitaminas E C y los betacarotenos pero también se han empleado la coenzima Q10 el selenio y otras sustancias, en algunos estudios se han usado cocteles antioxidantes consistentes en 800 UI de vitamina E, 1000mg de vit C y de 10 a 30 mg de betacaroteno , entre los marcadores usados para evaluar la lesión muscular se encuentran enzimas de suero procedentes de musculo como la creatincinasa y la lactodeshidrogenasa y tiene una acción beneficiosa sobre la peroxidacion de lípidos aunque todavía hay algunos puntos sujetos a discusión creen que estas vitaminas ejercen una acción sobre las lesiones musculares causadas por el ejercicio y por lo tanto recomiendan la suplemnentacion con vitaminas A todos aquellos que realicen entrenamientos duros de forma regular sin embargo todos estos investigadores señalan que son necesarias mas investigaciones sobre la cuestión para proporcionar pautas a los deportistas Aunque Kanter et al han observado que la suplementacion a corto plazo con vitamina E(1000 UI durante una semana) no afecta a los marcadores de lesión muscular después de un trabajo aeróbico prolongado, los investigadores señalan que podría resultar beneficioso para la salud al reducir la sensibilidad de de las LDL a la oxidación, recordemos que se cree que la oxidación de las LDL está relacionada con la ateroesclerosis(4) INHIBICION DE LOS RADICALES LIBRES CONCLUSIONES 1.- El ejercicio físico crea situaciones que hacen peligrar el equilibrio celular, siendo una de éstas la producción de radicales libres, causantes de la alteración de las membranas celulares, originando el daño muscular. 2.-El ejercicio si se realiza de una forma continuada en el tiempo y moderada hace que el organismo se adapte aumentando así su poder antioxidante. 3, .Una mejora de la capacidad antioxidante del organismo producida por el entrenamiento es capaz de neutralizar el exceso de radicales libres tan grandes que se producen tras una práctica deportiva intensa. 4.- Los deportistas necesitan de un suplemento de antioxidantes para mejorar de manera indirecta su rendimiento 5.-Aun los estudios al respecto de los antioxidantes, y las necesidades de los deportistas no están muy precisos. 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