H ερευνητική ομάδα της FoodOxys, εταιρείας spin off του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, λύνει τις απορίες σχετικά με τις επιδράσεις της άσκησης στον αντιοξειδωτική άμυνα του ανθρώπου. Βρείτε όλες τις απαντήσεις στο άρθρο που ακολουθεί.
Ποιες είναι οι επιπτώσεις της άσκησης στην αντιοξειδωτική άμυνα του ανθρώπινου οργανισμού;
Η σωματική άσκηση αποτελεί από την αρχαιότητα αναπόσπαστο κομμάτι της ανθρώπινης καθημερινότητας. Μάλιστα, οι ευεργετικές της επιδράσεις στην ανθρώπινη υγεία ήταν ήδη αναγνωρισμένες από τον 5ο αιώνα π.Χ. Σύμφωνα με τη ρήση που αποδίδεται στον «πατέρα της Ιατρικής» Ιπποκράτη «Όλα τα μέρη του σώματος, εάν χρησιμοποιούνται και ασκούνται στο μέτρο που είναι συνηθισμένα, γίνονται υγιή, αναπτύσσονται καλά και γερνούν αργά. Ωστόσο αν δεν χρησιμοποιούνται και παραμένουν σε αδράνεια, γίνονται επιρρεπή σε ασθένειες, αναπτύσσονται ελλαττωματικά και γερνούν γρήγορα».
Σήμερα, παρά την επιστημονική τεκμηρίωση της συσχέτισης μεταξύ φυσικής δραστηριότητας και ανθρώπινης υγείας, οι έντονοι και συχνά εξαντλητικοί ρυθμοί του σύγχρονου τρόπου ζωής έχουν οδηγήσει σε σημαντική μείωσή της.
Η σωματική άσκηση είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη σωματική και ψυχική υγεία ενός ατόμου και θεωρείται ως ένα αποτελεσματικό μέσο πρόληψης διαφόρων χρόνιων ασθενειών, όπως ο διαβήτης, η υπέρταση, η νόσος Αλτσχάιμερ και ο καρκίνος 1. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι η παρατεταμένη σωματική δραστηριότητα σχετίζεται με μειωμένους δείκτες φλεγμονής, μειωμένο κίνδυνο καρδιακής ανεπάρκειας και βελτιωμένη μεταβολική υγεία.
Ειδικότερα, η σωματική άσκηση μπορεί να βελτιώσει την καρδιαγγειακή λειτουργία, καθώς συνεισφέρει στη μείωση του καρδιακού ρυθμού ηρεμίας, της αρτηριακής πίεσης και των αθηρογόνων δεικτών, στη βελτίωση της αιμάτωσης του μυοκαρδίου και στην αύξηση των επιπέδων της λιποπρωτεΐνης υψηλής πυκνότητας (HDL) 2.
Παράλληλα, κλινικά στοιχεία υποδεικνύουν τη θετική σχέση της άσκησης με την έκβαση ψυχικών ασθενειών, όπως η κατάθλιψη, η νόσος Αλτσχάιμερ και η νόσος Πάρκινσον, βελτιώνοντας όχι μόνο την ποιότητα ζωής των ασθενών αλλά ακόμα και την ίδια την ασθένεια 3.
Φυσικά, αξίζει να σημειωθεί ότι οι φυσιολογικές αλλαγές που επιφέρει η άσκηση συνεισφέρουν στη βελτίωση της διάθεσης, στην αύξηση της αυτοεκτίμησης και στη μείωση των επιπέδων άγχους 1.
Με βάση τα παραπάνω, οι θετικές επιδράσεις της άσκησης στην ανθρώπινη υγεία είναι πολλαπλές και επιστημονικά τεκμηριωμένες. Πώς επιδρά όμως η άσκηση στο αντιοξειδωτικό σύστημα του ανθρώπινου οργανισμού; Τα αντιοξειδωτικά εξουδετερώνουν τις ελεύθερες ρίζες, οι οποίες όταν παράγονται διαρκώς και σε υψηλά επίπεδα μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη σε βιομόρια του οργανισμού όπως τα λιπίδια, οι πρωτεΐνες και το DNA. Ως εκ τούτου, η αντιοξειδωτική άμυνα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ανθρώπινης υγείας.
Το αντιοξειδωτικό σύστημα του οργανισμού περιλαμβάνει ενδογενή μόρια με ισχυρή αντιοξειδωτική δράση, όπως η γλουταθειόνη, αλλά και ενζυμικούς μηχανισμούς με αντιοξειδωτική και αποτοξινωτική δράση, όπως η καταλάση και η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης. Παράλληλα, τα εξωγενή αντιοξειδωτικά, τα οποία προσλαμβάνονται μέσω της διατροφής, όπως οι βιταμίνες C και E, οι πολυφαινόλες, τα καροτενοειδή κ.α., συνεισφέρουν στην ενίσχυση της αντιοξειδωτικής άμυνας και συνεπώς στη διατήρηση της οξειδοαναγωγικής ισορροπίας 4.
Γνωστές εδώ και καιρό στην επιστημονική κοινότητα είναι οι ευεργετικές επιδράσεις της τακτικής, μη εξαντλητικής άσκησης στην αντιοξειδωτική άμυνα. Ειδικότερα, κατά τη διάρκεια της άσκησης, εντός των κυττάρων και των ιστών παράγονται ελεύθερες ρίζες από διάφορες πηγές. Μεταξύ αυτών, κυριότερες πηγές αποτελούν τα μιτοχόνδρια, γνωστά και ως «εργοστάσια παραγωγής ενέργειας» των κυττάρων, η δραστικότητα ενζύμων όπως η οξειδάση της ξανθίνης, καθώς και η ενεργοποίηση των ουδετεροφίλων και άλλων φαγοκυττάρων κατά την ανοσολογική απόκριση που προκαλείται μετά από μυϊκό τραυματισμό 5.
Για πολλές δεκαετίες, οι ελεύθερες ρίζες θεωρούνταν αποκλειστικά επικίνδυνες χημικές δομές, υπεύθυνες για την πρόκληση σοβαρής οξειδωτικής βλάβης στα κύτταρα και εμπλεκόμενες στην παθοφυσιολογία διάφορων ασθενειών. Ωστόσο, πλέον είναι γνωστό ότι σε χαμηλά ή μέτρια επίπεδα, οι ελεύθερες ρίζες είναι απαραίτητες για διάφορες φυσιολογικές διεργασίες, όπως η ωρίμανση των κυτταρικών δομών, η άμυνα έναντι παθογόνων μικροοργανισμών, καθώς και η ενεργοποίηση προσαρμοστικών μηχανισμών στο κύτταρο 6.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα αποτελέσματα της τακτικής άσκησης ή προετοιμασίας στον ανθρώπινο οργανισμό, καθώς προκαλούν προσαρμογές οι οποίες επιτρέπουν τη βελτίωση της απόδοσης. Σε αυτές τις προσαρμοστικές αποκρίσεις περιλαμβάνεται η αύξηση των μιτοχονδρίων στους μύες, έπειτα από προπόνηση αντοχής, αλλά και οι αλλαγές στην έκφραση ενός μεγάλου αριθμού γονιδίων. Οι παραγόμενες ελεύθερες ρίζες αποτελούν το ερέθισμα για τη βιογένεση των μιτοχονδρίων και η αύξηση του αριθμού των μιτοχονδρίων στους μύες φαίνεται να είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνη για την αυξημένη αντοχή 5.
Παράλληλα, η παρουσία ενός κρίσιμου επιπέδου ελευθέρων ριζών ενεργοποιεί την αντιοξειδωτική άμυνα και συνεισφέρει στην αύξηση της έκφρασης κρίσιμων αντιοξειδωτικών μορίων και ενζύμων 7. Σε αυτά περιλαμβάνονται αντιοξειδωτικά μόρια χαμηλού μοριακού βάρους, όπως η γλουταθειόνη, καθώς και ενζυμικοί μηχανισμοί που συνεισφέρουν στην εξουδετέρωση ελευθέρων ριζών και στην «ανακύκλωση» αντιοξειδωτικών μορίων, όπως η καταλάση, η υπεροξειδική δισμουτάση, η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης και η αναγωγάση της γλουταθειόνης. Επιπροσθέτως, ερευνητικές μελέτες έχουν δείξει ότι μια οξεία περίοδος άσκησης, ωστόσο σε επαρκή ένταση, διεγείρει τις δραστικότητες των αντιοξειδωτικών ενζύμων, ως ένας αμυντικός προσαρμοστικός μηχανισμός του κυττάρου προκειμένου να προληφθεί η σοβαρή οξειδωτική βλάβη8.
Ωστόσο, είναι γνωστό ότι τα ευεργετικά αποτελέσματα της άσκησης χάνονται με την εξάντληση. Πιο συγκεκριμένα, η εξαντλητική άσκηση, ιδιαίτερα όταν είναι σποραδική, έχει συσχετιστεί με σοβαρές δομικές βλάβες στα μυϊκά κύτταρα, καθώς και με την πρόκληση φλεγμονωδών αποκρίσεων εντός των μυών. Αξίζει να σημειωθεί ότι μέρος αυτής της βλάβης οφείλεται στην υπέρμετρη παραγωγή ελεύθερων ριζών. Ως εκ τούτου, ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην πρόληψή της μέσω βελτιστοποίησης της διατροφής και της επαρκούς πρόσληψης διατροφικών αντιοξειδωτικών7.
Βιβλιογραφία
(1) Mikkelsen, K.; Stojanovska, L.; Polenakovic, M.; Bosevski, M.; Apostolopoulos, V. Exercise and Mental Health. Maturitas 2017, 106, 48–56. https://doi.org/10.1016/J.MATURITAS.2017.09.003.
(2) Pinckard, K.; Baskin, K. K.; Stanford, K. I. Effects of Exercise to Improve Cardiovascular Health. Front. Cardiovasc. Med. 2019, 6, 69. https://doi.org/10.3389/FCVM.2019.00069/BIBTEX.
(3) Deslandes, A.; Moraes, H.; Ferreira, C.; Veiga, H.; Silveira, H.; Mouta, R.; Pompeu, F. A. M. S.; Coutinho, E. S. F.; Laks, J. Exercise and Mental Health: Many Reasons to Move. Neuropsychobiology 2009, 59 (4), 191–198. https://doi.org/10.1159/000223730.
(4) Pisoschi, A. M.; Pop, A.; Iordache, F.; Stanca, L.; Predoi, G.; Serban, A. I. Oxidative Stress Mitigation by Antioxidants – An Overview on Their Chemistry and Influences on Health Status. Eur. J. Med. Chem. 2021, 209, 112891. https://doi.org/10.1016/J.EJMECH.2020.112891.
(5) Sachdev, S.; Davies, K. J. A. Production, Detection, and Adaptive Responses to Free Radicals in Exercise. Free Radic. Biol. Med. 2008, 44 (2), 215–223. https://doi.org/10.1016/J.FREERADBIOMED.2007.07.019.
(6) Kaminskyy, V. O.; Zhivotovsky, B. Free Radicals in Cross Talk between Autophagy and Apoptosis. Antioxid. Redox Signal. 2014, 21 (1), 86–102. https://doi.org/10.1089/ARS.2013.5746.
(7) Gomez-Cabrera, M. C.; Domenech, E.; Viña, J. Moderate Exercise Is an Antioxidant: Upregulation of Antioxidant Genes by Training. Free Radic. Biol. Med. 2008, 44 (2), 126–131. https://doi.org/10.1016/J.FREERADBIOMED.2007.02.001.
(8) Banerjee, A. K.; Mandal, A.; Chanda, D.; Chakraborti, S. Oxidant, Antioxidant and Physical Exercise. Mol. Cell. Biochem. 2003 2531 2003, 253 (1), 307–312. https://doi.org/10.1023/A:1026032404105.
