Ein freies Radikal ist ein besonders reaktives Molekül oder Atom, das mindestens ein ungepaartes Elektron in seiner äußersten Umlaufbahn enthält. Aufgrund dieser chemischen Eigenschaft sind freie Radikale höchst instabil und versuchen, durch Stehlen des Atoms in der Nähe des Elektrons, das zum Ausgleichen seiner elektromagnetischen Ladung benötigt wird, zum Gleichgewicht zurückzukehren. Dieser Mechanismus führt zu neuen instabilen Molekülen, die eine Kettenreaktion auslösen, die, wenn sie nicht rechtzeitig gestoppt wird, die Zellstrukturen schädigt.
Die beliebtesten freien Radikale sind solche mit einem Sauerstoffgehalt (ROS von Reacting Oxygen Species ) wie das Superoxidanion (O 2 -) und Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ). In Gegenwart von freien Übergangsmetallen (insbesondere Eisen und Kupfer) entstehen Hydroxylradikale (OH-), die besonders giftig und für die Lipidperoxidation verantwortlich sind.
Die Erzeugung freier Radikale ist ein physiologisches Ereignis und tritt normalerweise bei zellulären biochemischen Reaktionen auf, insbesondere bei solchen, die Sauerstoff zur Energieerzeugung verwenden. Dieselben freien Radikale können auch aufgrund äußerer Faktoren erzeugt werden.
Faktoren, die für die Produktion von freien Radikalen verantwortlich sind
UMWELTFAKTOREN
- Umweltverschmutzung
- Drogen, aktives und passives Rauchen, Alkohol und Drogen
- Ultraviolette Strahlen und ionisierende Strahlung
- Anhaltender psychophysischer Stress (intensive körperliche Aktivität)
- Einige Zusatzstoffe und giftige Substanzen, die in Lebensmitteln enthalten sind oder beim Kochen entstehen
ENDOGENE FAKTOREN
- Elektronentransport in Mitochondrien (aerobe Energieerzeugung)
- B-Oxidation (Fettsäurestoffwechsel)
- Cytochrom P450-Reaktionen (Metabolismus von Drogen, toxischen Substanzen usw.)
- Phagozytische Zellaktivität (Immunsystem)
Da es nicht möglich ist, seine Bildung zu verhindern, hat unser Körper ein eigenes Abwehrsystem entwickelt, das die meisten negativen Auswirkungen der Produktion freier Radikale neutralisieren kann.
Die Entgiftungsmechanismen:
- Die Superoxiddismutase wandelt das Superoxidanion in Wasserstoffperoxid (Wasserstoffperoxid) um. Dieses letztere Molekül ist für Zellen besonders schädlich, da es in Gegenwart von Eisen das Hydroxylradikal freisetzt, das besonders schädlich und schwer zu kontrollieren ist.
- Glücklicherweise verfügt unser Körper über ein Enzym, das diesen Prozess verhindern kann. Dieses Protein, Katalase genannt, kann Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff umwandeln.
- Schließlich kann Glutathion allein wirken oder das Substrat verschiedener Enzyme wie Glutathionperoxidase (GPX) werden und auf ähnliche Weise wie Katalase wirken
Wenn diese Abwehrkräfte nicht ausreichen, gibt es immer noch Schutzsysteme, die die durch freie Radikale verursachten Schäden mindern können.
Sport und freie Radikale
Während des Energiestoffwechsels verbindet sich der meiste Sauerstoff mit den H + -Ionen, um Wasser zu bilden. Ein geringer Prozentsatz von O 2, normalerweise zwischen 2 und 5%, entweicht diesem Prozess und trägt zur Bildung freier Radikale bei.
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Während einer körperlichen Betätigung kann sich der Sauerstoffverbrauch im Vergleich zum Ruhezustand um das 20-fache erhöhen. Insbesondere bei aktiven Muskeln kann dieser Anstieg sogar 100-mal höher sein. Während der erhöhte Sauerstofffluss einerseits für die Befriedigung des Energiebedarfs unerlässlich ist, erhöht er andererseits die Produktion von Oxidationsmitteln erheblich. Die Menge an freien Radikalen, die während einer Anstrengung erzeugt wird, ist direkt proportional zur Dauer und Intensität der Übung und umgekehrt proportional zum Trainingsniveau derjenigen, die sie praktizieren. Körperliche Konditionierung verbessert die antioxidative Kapazität des Körpers und ermöglicht es trainierten Sportlern, den freien Radikalen, die effizienter produziert werden, entgegenzuwirken.
Es kann jedoch vorkommen, dass aufgrund der geringen körperlichen Vorbereitung oder der übermäßigen Intensität und Häufigkeit des Trainings die Produktion freier Radikale die Abwehrkräfte des Organismus überwindet. Aus diesem Grund ist die Einnahme von Vitaminen und Antioxidantien in Form von Nahrungsergänzungsmitteln eine unterbewertete Strategie, die jedoch besonders wirksam ist, um die allgemeine Leistungsfähigkeit und den Gesundheitszustand des Athleten zu verbessern.
Bei nicht trainierten Personen, die intensiven körperlichen Anstrengungen ausgesetzt sind, führt die übermäßige Produktion von Oxidationsmitteln zu einer direkten Schädigung der Muskelzelle und trägt zum Auftreten der klassischen Muskelkater nach dem Training bei. Regelmäßiges Sporttraining führt jedoch zu einer Zunahme der körpereigenen Abwehrkräfte gegen freie Radikale. Dies erklärt, warum Athleten im Allgemeinen jünger und fitter erscheinen als sitzende Mitspieler.
Freie Radikale bekämpfen "
