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RESEÑA CLUB DE REVISTA POSGRADO DE MEDICINA DE LA
ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE - FUCS
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BIBLIOGRAFÍA
Radicais livres de oxigênio e exercício: mecanismos de
formação e adaptação ao treinamento físico
Cláudia Dornelles Schneider e Alvaro Reischak de Oliveira
Revista Brasileira do Medicina do Esporte Vol. 10, Nº 4
Julio/Agosto, 2004 Porto Alegre Brasil
INTRODUCCION
El aumento en el consumo de oxígeno, así como la activación de las vías metabólicas
específicas durante o después del ejercicio, resulta en la formación de radicales libres
de oxígeno, sustancias conocidas simplemente como radicales libres . Estas moléculas
se incrementan en el ejercicio de alta intensidad y extenuante y se han relacionado
con un gran número de enfermedades tales como enfisema, enfermedades
inflamatorias, aterosclerosis, cáncer y envejecimiento.
Por otro lado, se sabe que la actividad física se conoce como el estrés y la exposición
crónica a la misma, llamado entrenamiento físico que es capaz de desencadenar
ajustes en respuesta a un aumento de la producción de estos radicales libres.
Por tal razón nuevos estudios establecen el papel de la actividad física en la prevención
y el control de diversas enfermedades tales como cáncer de colon y, posiblemente,
cáncer de mama y de próstata, la diabetes y la hipertensión , dislipidemia y
aterosclerosis, entre otros.
Objetivo: Revisar los mecanismos de generación de radicales libres a través del
ejercicio y de los procesos de adaptación y sus consecuencias inducidas por el
entrenamiento físico.
RADICALES LIBRES
Los radicales libres de oxígeno (RLO) se producen de forma natural en nuestro cuerpo
por procesos metabólicos oxidativos, y son a menudo muy útil, ya que en situaciones
en que haya necesidad de activación del sistema inmune (por ejemplo, los macrófagos
utilizan peróxido de hidrógeno para destruir bacterias y otros elementos extraños); en
la desintoxicación de las drogas; y la producción del factor relajante derivado del
endotelio, la extremadamente importante en los procesos que conducen a la relajación
de los vasos sanguíneos de óxido nítrico .
El oxígeno (O 2 ) que respiramos se metaboliza en el cuerpo de la siguiente manera:
aproximadamente 85 a 90% es utilizado por la mitocondria a través de la cadena de
transporte de electrones, y el restante 10 a 15% se utilizan varias enzimas oxidasas y
oxigenasas y también por las reacciones químicas de oxidación directa.
Formación de especies reactivas de oxígeno
Debido a su configuración electrónica, el oxígeno tiene una fuerte tendencia a recibir
un electrón a la vez. Por diversas reacciones conversión univalente de oxígeno a agua
se lleva a cabo.
ESTRÉS OXIDATIVO
El estrés oxidativo término se utiliza en los casos en que el "desafío" por los radicales
libres resulta en daño a los tejidos y la producción de compuestos tóxicos o nocivos a
los tejidos. Se puede decir que un organismo está sometido a estrés oxidativo (EO)
cuando para que el primero se producen predominante un desequilibrio entre los
sistemas prooxidantes y antioxidantes, . Uno de los principales mecanismos de la
lesión es la peroxidación lipídica (LPO) o la oxidación de la capa lipídica de la
membrana celular. Además, el óxido de etileno puede causar daño a las proteínas y el
ADN, causando varios cambios en la función celular y por lo tanto el tejido.
DEFENSA ANTIOXIDANTE
Como se forman continuamente ROS en pequeñas cantidades por los procesos
metabólicos normales, todas las células tienen mecanismos para mitigar el efecto
agresivo. Cabe señalar que la composición de las defensas antioxidantes difiere de
tejido a tejido, tipo de célula para el tipo de célula y, posiblemente, de una célula del
mismo tipo de células en un tejido dado .
El sistema de defensa antioxidante se divide en enzimática y no enzimática. El primero
incluye la superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GPx).
 Catalasa juega un papel importante en la eliminación de H 2 O 2 , la promoción
de su catálisis por el agua.
 GPx también funciona como un mecanismo de protección contra el estrés
oxidativo mediante la conversión de glutatión reducido (GSH) a glutatión
oxidado (GSSG), la eliminación de H 2 O 2 y la formación de agua .
Por lo tanto, tanto la Catalasa como GPx previenen la acumulación de peróxido de
hidrógeno y radicales superóxido de manera que no hay producción de radical
hidroxilo, contra el que no hay sistema de defensa enzimática.
El equilibrio perfecto entre las enzimas antioxidantes (CuZnSOD, MnSOD, CAT, GPx) es
importante para el mantenimiento de la integridad celular.
Mecanismos de formación de especies reactivas de oxígeno
Durante la actividad muscular, la demanda de energía podrá ser superior a 35 veces la
demanda para el hogar. Por lo tanto, durante su realización es un gran aumento en el
consumo de oxígeno, sobre todo debido al aumento del trabajo muscular. Debido ROS
se producen a través del metabolismo intermediario, las causas de ejercicio
aumentaron la producción.
Ejemplo: Hombre adulto de 70 kg, que en reposo utiliza 3,5 ml O 2/kg/min o 352,8 o
4,7 mol.d . Si el 1% genera O 2 • - , esto significa 0.147 mol. -1 o 53.66 mol -1 o  1,7
kg (O 2 • - ). Ya durante el ejercicio, con el aumento en el consumo de oxígeno, esto
puede aumentar de 10 a 15 veces .
El grado de estrés oxidativo y daño muscular no depende de la intensidad absoluta de
ejercicio, pero el grado de agotamiento de la persona que realiza el ejercicio. Por otra
parte, la comprensión de los mecanismos de formación de RL con el ejercicio es
importante para prevenir el estrés oxidativo y el daño asociado con el ejercicio
exhaustivo.
Mecanismos de formación de especies de radicales libres:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Interrupción temporal de las bombas de calcio (Ca dependiente de ATP + + )
Hipoxia y reoxigenación temporal.
La activación de leucocitos.
El aumento de las concentraciones de Ca + + puede activar la fosfolipasa A 2 .
Actividad de la óxido nítrico sintasa (NOS).
Por lo tanto, durante el metabolismo aeróbico, la posibilidad de daño tisular oxidativo
se produce dependerá de un equilibrio preciso entre la generación de radicales de
oxígeno y la eficacia de los mecanismos antioxidantes.
El ejercicio y las especies reactivas de Oxigeno
Después de seguir los atletas durante muchos años, descubrió que su capacidad
funcional potencial y muscular metabólica no se vea perjudicada. Por otra parte,
se mostró una posibilidad de mecanismo de protección que se han encontrado mayores
niveles de hierro y de cobre en el sudor de los atletas después del ejercicio,
especulando que la excreción de estos metales en el sudor disminuye la extensión del
daño oxidativo mediado tales metales. A partir de estos datos se planteo la posibilidad
de que el ejercicio regular podría promover adaptataciones y aumenta los mecanismos
de defensa de músculo esquelético capaz de proteger contra las lesiones producidas
por ERO.
Davies propone que la formación de radicales libres inducidos por el ejercicio podría
ser el estímulo inicial para la biogénesis mitocondrial en una situación de la formación
crónica.
Los autores sugieren que la adaptación al entrenamiento de resistencia aeróbica puede
reducir los efectos de la EO, tales como daños en el ADN.
El ejercicio puede inducir cambios en los parámetros bioquímicos que son indicativos
de estrés oxidativo, y que estos riesgos se agravan con la presencia de altas
temperaturas y la humedad.
Los atletas en condiciones de sobrecarga de entrenamiento tenían mayores niveles de
peroxidación lipídica, según la evaluación del nivel de sustancias reactivas al ácido
tiobarbitúrico (TBA-RS), CK-MB y mioglobina marcadores plasmáticos de daño
muscular y disminución del GSH: GSSG lo que indica claramente que esta sobrecarga
compromete los mecanismos de defensa antioxidante vinculados a la respuesta
inducida por el ejercicio.
 Margaritis dice que la magnitud de la mejora del sistema de defensa
antioxidante depende de las cargas de entrenamiento. Los mismos autores
también han demostrado que entre mas alto sea el VO2 max de los triatletas,
mayor será la GPX enzima antioxidante en los eritrocitos, la protección del
cuerpo de los daños a la membrana celular.
 Venditti y Di Meo : ratas adultas sometidas a un programa de entrenamiento
regular de un año de duración demostró la hipótesis de que este tipo de
formación, prolonga la capacidad de resistencia aeróbica y aumenta las
defensas antioxidantes, lo que limita el daño tisular causado por RL. El
mecanismo para esta adaptación era la elevación del contenido de glutatión y la
capacidad antioxidante a través del aumento de la SOD, GPx, las actividades de
reductasa GSH, y  -glutamil transpeptidasa.
 Smolka analizó el efecto de dos protocolos de entrenamiento diferentes sobre
la expresión de HSP72 ( proteína de choque térmico - 72 kDa), una proteína de
estrés con la función de mantenimiento y reparación de la conformación de
proteínas . Esta proteína está implicada en la protección de las células contra
diferentes tipos de daño
Un hallazgo único de este estudio fue la demostración de que la inducción de HSP72
causada por una carga de ejercicio aislado produce sólo en el grupo mantuvo
sedentaria, lo que sugiere que actúa como un mecanismo complementario para
oxidación inducida por el ejercicio protector de estrés.
 Potencias et al. El estado que el entrenamiento de intensidad alta habitual que
es necesaria para el nivel de competencia de élite es capaz de mejorar las
defensas antioxidantes. Esta línea de investigación, Halliwell (1)establece que los
atletas tienen altas concentraciones de ceruloplasmina en plasma. La
ceruloplasmina es una a-globulina que está implicado en el transporte y la
regulación de cobre, puede reducir el oxígeno directamente sin intermediarios
conocidos, y por lo tanto participar en el sistema de defensa antioxidante
extracelular.
 Selamoglu mostro diferencias adaptativas entre ejercicios aeróbicos y
anaeróbicos. La actividad de la enzima de la GPx en los eritrocitos se
incrementó en los corredores de distancia en comparación con los levantadores
de pesas.
 Inal , el análisis del metabolismo anaeróbico en el ejercicio agudo natación,
observó que la producción de radicales libres fue mayor que la capacidad
antioxidante.
 Recientemente, Schneider y Oliveira encontraron una mayor actividad de los
eritrocitos enzima GPx en triatletas entrenados en comparación con individuos
no entrenados y la capacidad antioxidante plasmática total (TRAP) aumentó
después de hacer ejercicio en una caminadora en ambos grupos.
CONCLUSIONES Y OPINION
 Como se observó durante esta revisión, los factores más importantes en la
formación de estrés oxidativo son la intensidad y por lo tanto el nivel de
agotamiento de la persona sometida a ejercer y, por lo tanto, la exposición a un
mayor flujo de oxígeno. Tal vez algunos puestos de trabajo no son capaces de
demostrar un desequilibrio en los sistemas de pro y antioxidantes debido al
corto tiempo de exposición para hacer ejercicio.
 El proceso de adaptación de la formación física es capaz de proteger a las
personas capacitadas en la mayoría de las situaciones de exposición al
ejercicio. El hecho de no detectar cualquier cambio en la peroxidación de lípidos
u otros daños de destino puede sugerir que se hayan producido algunos
cambios compensatorios en el sistema antioxidante.
 Por otra parte, la activación de las HSP en ejercicio agudo y crónico participa en
el proceso de protección antioxidante. Este mecanismo ha recibido mayor
atención en los últimos años.
 Este estudio de alternativa puede apuntar hacia el uso de los protocolos que se
ocupan de ejercicio a largo plazo y / o intenso combinado con una dieta rica en
nutrientes antioxidantes o la administración de suplementos de vitaminas y
cofactores de enzimas en el estrés oxidativo inducido por el ejercicio así como
el estudio de la expresión de genes de las enzimas antioxidantes, la oxidación
de proteínas y ADN de técnicas más sensibles en búsqueda de alcanzar
adaptación y menor daño el deportista.
Elaborado por
JORGE ANDRES PEREZ SANDOVAL
RESIDENTE 2° AÑO
MEDICINA DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE FUCS
FECHA: 29/04/2014
Bogotá - Colombia