Η παρουσία οξυγόνου αποτελεί θεμελιώδες συστατικό του κυτταρικού μεταβολισμού. Ωστόσο,ξαφνική ή χρόνια υπερκατανάλωση οξυγόνου προκαλεί την παραγωγή ελευθέρων ριζών (μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια) που ονομάζονται «αντιδραστικά είδη οξυγόνου» (ROS). Η παραγωγή αυτών είναι αποτέλεσμα:
1) Μιτοχονδριακής προέλευσης όπου οι ελεύθερες ρίζες διαφεύγουν από τα ένζυμα καθαρισμού
2) Παραγωγής εντός του τριχοειδούς ενδοθηλίου όπου υπάρχει υποξική εικόνα που δημιουργείται κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης
Η ανάπτυξη ελευθέρων ριζών και οξειδωτικού στρες κατά τη διάρκεια της άσκησης αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τη βέλτιστη απόδοση, ανάκτηση και υγεία. Ο αερόβιος ενεργειακός μεταβολισμός(ή οξειδωτική φωσφορυλίωση )είναι μια κρίσιμη μεταβολική οδός μέσα στα κύτταρα για παραγωγή ενέργειας. Σε κατάσταση ηρεμίας αυτές οι διαδικασίες λειτουργούν αργά ενώ σε περιόδους έντονης άσκησης, αυτές οι μεταβολικές διαδικασίες αυξάνονται έως και 100 φορές.
Μέσα στα μιτοχόνδρια, η μεταφορά ηλεκτρονίων είναι υπεύθυνη για μια σειρά οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων που έχουν ως αποτέλεσμα την επανασύνθεση του ΑΤΡ. Σε αυτό το σύστημα, το O2 μειώνεται [από μιτοχονδριακό ενζυμικό συμπλοκο] και καθώς η ροή αυξάνει υπάρχει πιθανότητα συσσώρευσης ελευθέρων ριζών. Εκτιμάται ότι το 2-5% του οξυγόνου που διέρχεται από το σύστημα μεταφοράς ηλεκτρονίων μέσα στα μιτοχόνδρια έχει ως αποτέλεσμα παράγωγα υπεροξειδίου(της πιο γνωστής από τις ελεύθερες ρίζες, που παράγεται κατά τη διάρκεια της φυσικής οδού οξειδωτικής φωσφορυλίωσης).
Το υπεροξείδιο διασπάται εύκολα από αντιοξειδωτικά ένζυμα και μετατρέπεται κυρίως σε υπεροξείδιο του υδρογόνου που αποσυναρμολογείται το μεγάλο μέρος του σε νερό ως παραπροϊόν.
Η ρίζα υδροξυλίου[η πλέον δραστική]προκαλεί κατακερματισμό του DNA,όμως το ενζυμικό σύστημα αντιοξειδωτικής προστασίας [δισμούταση υπεροξειδίου και υπεροξειδάση γλουταθειόνης] κάτω από κανονικές συνθήκες ανάπαυσης, απομακρύνουν αυτές τις ελεύθερες ρίζες. Σε πιο ακραίες όμως συνθήκες όπως:
1) ανεπαρκής πρόσληψη τροφίμων που περιέχουν τα αντιοξειδωτικά
2) υπερβολική πρόσληψη προ-οξειδωτικών
3)έκθεση σε επιβλαβή χημικά ή υπεριώδη ακτινοβολία
4) τραυματισμός / άσκηση[ιδιαίτερα εκκεντρική]
τα ενδογενή αντιοξειδωτικά συστημάτα δεν είναι σε θέση να απομακρύνουν αποτελεσματικά την υπερβολική παραγωγή ROS και έτσι υπάρχει οξειδωτικό στρες.
Οι ελεύθερες ρίζες έχουν βρεθεί να αντιδρούν με μακρομόρια (λιπίδια, πρωτεΐνες, DNA) εντός του κυττάρου αλλά ένας από τους πιο συχνούς στόχους είναι τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα στις κυτταρικές μεμβράνες που υφίστανται οξείδωση ( υπεροξείδωση λιπιδίων), η οποία ποσοτικοποιείται μετρώντας τη συσσώρευση υποπροϊόντων όπως η μαλονιοδιαλδεΰδη (MDA) που σε διάφορες μορφές άσκησης έχουμε σημαντικές αυξήσεις.
Η ΓΛΟΥΤΑΘΕΙΟΝΗ [μελετημένο αντιοξειδωτικο] συντίθεται ενδογενώς σε όλα τα κύτταρα, μερικές φορές σε σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις. Λόγω του μεγάλου ρόλου της στην καταπολέμηση της υπεροξείδωσης των λιπιδίων που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια του οξειδωτικού στρες, ιδιαίτερα κατά την έντονη άσκηση.
Η παρεμβολή της γλουταθειόνης για να ελαχιστοποιήσει ή να μειώσει τις ελεύθερες ρίζες είναι εμφανής από τις αλλαγές στην κατάσταση της μετά την άσκηση. Σε άσκηση τα επίπεδα κυκλοφορίας της μειωμένης γλουταθειόνης μειωνονται ενώ τα επίπεδα οξειδωμένης γλουταθειόνης αυξάνονται.
Η Ν-ακετυλ-κυστεΐνη (NAC) υπόλειμμα ακετυλιωμένης κυστεΐνης (οξειδοαναγωγική θειόλη )έχει αποδειχθεί ότι είναι πρωταρχικής σημασίας στη βελτιστοποίηση της μειωμένης γλουταθειόνης για την προστασία του κυττάρου σε οξειδωτικό στρες.Η συμπλήρωση NAC[ για διατήρηση της δεξαμενής κυστεΐνης] βελτιώνει την απόδοση λόγω της ικανότητας της να προωθει ευνοϊκότερο κυτταρικό περιβάλλον για υψηλότερη αποτελέσματα.
Η Ν-ακετυλο-κυστεΐνη σε πειραματοζωα δεν είχε αντίκτυπο στον μη κουρασμένο μυ, αλλά ειχε σημαντική αύξηση στη δύναμη του δραστηριοποιημένου μυ.Η NAC είχε ως αποτέλεσμα βελτιωμένες επιδόσεις στη διαδικασία κόπωσης και ήταν αποτελεσματική στην εξασθένιση ή στην ελαχιστοποίηση της μυϊκής κόπωσης,στην ενίσχυση της συνολικής οξειδοαναγωγικής κατάστασης μέσα στο κύτταρο διατηρώντας καλύτερα τα ενδοκυτταρικά επίπεδα γλουταθειόνης καθώς επίσης και στην αποτροπή της απόπτωσης σε εξαντλητική άσκηση.
Η Ν-ακετυλ-κυστεΐνη είναι αποτελεσματικός ΣΑΡΩΤΗΣ ελεύθερων ριζών.
ΠΗΓΗ: Η ομάδα του Κωνσταντίνειου Ερευνητικού Κέντρου
