Ossigeno e ossidazione

L’ossidazione rappresenta la perdita di elettroni da parte di un elemento. Essa è quasi sempre accompagnata dall’acquisizione dei medesimi elettroni da parte di un altro elemento, che pertanto subisce una riduzione (processo noto col termine di ossidoriduzione). L’ossidazione è un fenomeno estremamente importante nei processi energetici cellulari, quindi anche sotto il profilo sportivo.

Nell’ossidazione cellulare vengono rimossi elettroni degli atomi di idrogeno. Atomi di idrogeno provenienti dai substrati energetici (lipidi, protidi, glucidi). Tale processo avviene all’interno dei mitocondri, dove gli elettroni rimossi dall’idrogeno vengono trasferiti mediante dei trasportatori ad una serie di accettori intermedi, sino a raggiungere l’accettore finale: l’ossigeno. Il trasferimmo di elettroni determina il rilascio di energia che servirà alla risintesi di ATP. Al termine anche l’idrogeno si lega con l’ossigeno formando acqua. Non a caso l’ossidazione cellulare si conclude con il legame di 2 atomi di idrogeno con uno di acqua. Intanto i trasportatori (NAD e FAD) che hanno ceduto i loro elettroni, rientrano ad operare per nuovi cicli di ossidazione.

Ossigeno
L’ossigeno è un gas fondamentale per la vita, alla temperatura
e pressione ambiente si trova nella forma molecolare composta da 2 atomi di ossigeno: O2. Grazie alla sua elettronegatività è fondamentale per l’uomo come ossidante dei substrati energetici. L’ossigeno è infatti l’accettore finale di elettroni nella catena respiratoria cellulare, mediante la quale viene estratta energia per la risintesi di ATP.

In condizioni di assenza di ossigeno la stessa vita dell’individuo non sarebbe possibile. Da un punto di vista delle prestazioni atletiche, un migliore trasporto dell’ossigeno, ed una migliore capacità nel suo impiego (VO2max) sono sinonimi di un individuo capace di prestazioni più elevate e per periodi più lunghi.

L’ossigeno è a tal punto determinante rispetto al risultato di una competizione sportiva che, anche alcuni metodi illeciti (doping) utilizzati nello sport, sono finalizzati proprio a migliorarne il trasporto (uso di eritropoietina, autoemotrasfusioni ecc.).

L’ossigeno è trasportato in circolo nell’organismo per mezzo degli eritrociti, legato ad una proteina globulare in essi contenuta: l’emoglobina. I processi di ossidazione dei substrati energetici avvengono all’interno dei mitocondri e garantiscono il protrarsi delle attività motorie per periodi di tempo relativamente lunghi.

L’attività sportiva in situazioni di carenza di ossigeno, o con richieste energetiche maggiori a quelle ottenibili mediante il sistema aerobico, pongono l’organismo in una condizione di acidosi che non consente il protrarsi dell’attività sportiva.Secondo una ricerca della Brigham Young University, ad esempio, il fare jogging per 30 minuti per le donne e 40 per gli uomini, 5 volte a settimana, diminuirebbe l’invecchiamento cellulare di 9 anni, mentre gli atleti della domenica e quelli che escono dal lungo letargo invernale con l’intenzione di recuperare tutto il tempo perduto con poche uscite ma estreme sono a rischio di infortuni ed eccesso di stress ossidativo.

Questo apre il delicato capitolo del controllo dello stress ossidativo negli atleti. Il migliore modo di controllare il sistema redox è eseguire un esercizio fisico seguendo accuratamente le indicazioni del personale medico-sanitario, ovvero una “prescrizione motoria”, alla stregua di una “prescrizione dietetica”.

Frutta fresca e secca – L’alimentazione dello sportivo dovrebbe tener conto di una serie di nutrienti in grado di migliorare o ottimizzare le funzioni del sistema redox e, in particolare, le sue specifiche vie di segnale in maniera del tutto fisiologica e naturale.

A tal riguardo si è visto che una combinazione di arginina (contenuta abbondantemente nella frutta secca) e di vitamina C (ben presente in diversi tipi di frutta) può essere utile nell’aumentare i livelli di ossido nitrico, indispensabile per il buon funzionamento della circolazione sanguigna e, quindi della funzione muscolare. Inoltre, quasi tutti i polifenoli, sostanze variamente distribuite nella frutta (es. frutti di bosco, melograno, uva nera, etc.) e nella verdura, specialmente se “di stagione, km zero e, soprattutto a tempo zero” attivano il sistema Nrf-2 (vedi sopra), stimolando la produzione endogena degli antiossidanti a livello del DNA e favoriscono la produzione di nuovi mitocondri, mimando esattamente quello che accade con la sola attività fisica, potenziandone i benefici effetti.

Un ruolo importante è svolto, ovviamente dai sali minerali, e dai cosiddetti acidi grassi polinsaturi della serie omega-3, contenuti nelle alghe, in piccoli crostacei, nel pesce azzurro, e in alcuni tipi di frutta secca con guscio, non tostata, e indicati spesso con le sigle EPA e DHA, i quali svolgono un ruolo determinante nel mantenere le membrane cellulari dei vasi sanguigni e dei muscoli sufficientemente fluide e nel preservare le funzioni visiva e cardiaca, essenziali nello sport.

Tra le sostanze più interessanti a tal riguardo sono da segnalare la vitamina E, la vitamina C, il coenzima Q10, l’acido lipoico, l’astaxantina e il glutatione, il più potente antiossidante intracellulare (ne stimolano la produzione “endogena” le proteine da siero di latte e la N-acetilcisteina, il principio attivo di un comune mucolitico, sempre a basse dosi).

L’integrazione va sempre limitata nel tempo: un buon criterio è circoscriverla ai primi cinque giorni di ogni settimana, per un periodo non superiore ai 4 mesi, salvo diversa prescrizione medica. La personalizzazione della prescrizione di omega 3, in particolare, è oggi possibile grazie al cosiddetto esame lipididomico (basta una goccia di sangue capillare deposta su una specifica cartina).

Ulteriori ricerche stanno chiarendo il ruolo della flora batterica intestinale (microbiota) e di meccanismi di controllo epigenetici, nello scacchiere che vede in gioco l’attività fisica e lo stress ossidativo.

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