Radicali Liberi: Cosa Sono e Perchè Fanno Male

Cosa Sono

Si definisce radicale libero na molecola o un atomo particolarmente reattivo che contiene almeno un elettrone spaiato nel suo orbitale più esterno.

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A causa di questa caratteristica chimica i radicali liberi sono altamente instabili e cercano di tornare all'equilibrio rubando all'atomo vicino l'elettrone necessario per pareggiare la propria carica elettromagnetica. Questo meccanismo dà origine a nuove molecole instabili, innescando una reazione a catena che, se non viene arrestata in tempo, finisce col danneggiare le strutture cellulari.

I radicali liberi più conosciuti sono quelli a contenuto d'ossigeno (ROS da Reacting Oxygen Species) come l'anione superossido (O₂^-) ed il perossido d'idrogeno (H₂O₂). In presenza di metalli di transizione liberi (soprattutto ferro e rame) questi danno origine al radicale ossidrile (OH^-), particolarmente tossico e responsabile della perossidazione lipidica.

Produzione

La produzione di radicali liberi è un evento fisiologico e si verifica normalmente nelle reazioni biochimiche cellulari, soprattutto in quelle che utilizzano ossigeno per produrre energia. Gli stessi radicali liberi possono essere prodotti anche a causa di fattori esterni.

Fattori responsabili della produzione di radicali liberi

FATTORI AMBIENTALI

•  Inquinamento
• Droghe, fumo attivo e passivo, alcol e farmaci
• Raggi ultravioletti e radiazioni ionizzanti
• Stress psicofisico prolungato (attività fisica intensa)
• Alcuni additivi e sostanze tossiche presenti negli alimenti o sviluppate durante la loro cottura

FATTORI ENDOGENI

• Trasporto di elettroni nei mitocondri (produzione aerobica di energia)
• B-ossidazione (metabolismo degli acidi grassi)
• Reazioni del citocromo P450 (metabolizzazione di farmaci, sostanze tossiche ecc.)
• Attività delle cellule fagocitarie (sistema immunitario).

Dato che non è possibile impedirne la formazione, il nostro organismo ha elaborato un proprio sistema di difese in grado di neutralizzare buona parte degli effetti negativi associati alla produzione di radicali liberi.

I meccanismi di detossificazione:

• la superossidodismutasi converte l'anione superossido in perossido di idrogeno (acqua ossigenata). Quest'ultima molecola è particolarmente dannosa per le cellule poiché, in presenza di ferro, libera il radicale ossidrile che risulta particolarmente lesivo e difficile da controllare.
• Il nostro organismo, fortunatamente, possiede un enzima in grado di impedire tale processo. Questa proteina, chiamata catalasi è infatti in grado di convertire il perossido di idrogeno in acqua ed ossigeno.
• Il glutatione, infine, può agire da solo o diventare il substrato di vari enzimi come la glutatione perossidasi (GPX) ed agire in modo analogo alla catalasi

Qualora tali difese risultassero insufficienti esistono comunque dei sistemi di riparo in grado di attenuare i danni causati dai radicali liberi.

Ruolo dello Sport

Durante il metabolismo energetico la maggior parte dell'ossigeno si combina con gli ioni H+ per formare acqua. Una piccola percentuale di O₂, normalmente compresa tra il 2 ed il 5%, sfugge a questo processo e contribuisce alla formazione dei radicali liberi.

Durante un esercizio fisico il consumo di ossigeno può aumentare fino a 20 volte rispetto alla condizione di riposo; in particolare nei muscoli in attività tale incremento può essere addirittura 100 volte superiore. Se da un lato l'aumentato flusso di ossigeno è fondamentale per soddisfare le richieste energetiche, dall'altro fa crescere notevolmente anche la produzione di agenti ossidanti. La quantità di radicali liberi prodotti durante uno sforzo è direttamente proporzionale alla durata e all'intensità dell'esercizio ed inversamente proporzionale al grado di allenamento di chi lo pratica. Il condizionamento fisico migliora infatti la capacità antiossidante dell'organismo e consente agli atleti allenati di contrastare con maggiore efficienza i radicali liberi prodotti.

Può comunque succedere che, per il scarso grado di preparazione fisica o per l'eccessiva intensità e frequenza di allenamento, la produzione di radicali liberi finisca col superare le capacità di difesa dell'organismo. Per questo motivo l'assunzione di vitamine ed antiossidanti sotto forma di integratori è una strategia sottovalutata ma particolarmente efficace nel migliorare la performance e lo stato di salute generale dell'atleta.

Nel soggetto non allenato sottoposto ad un intenso sforzo fisico l'eccessiva produzione di agenti ossidanti causa un danno diretto alla cellula muscolare e contribuisce alla comparsa del classico indolenzimento muscolare post-allenamento. Tuttavia la pratica sportiva regolare induce un aumento delle difese endogene contro i radicali liberi. Ciò spiega come mai gli sportivi appaiano generalmente più giovani ed in forma rispetto ai coetanei sedentari.