Estresse Oxidativo e Atividade Física Elis Eleutherio Estresse Oxidativo em Destaque •Associação dos radicais livres com doenças e com o processo de envelhecimento •Publicações sobre estresse oxidativo nos últimos 10 anos: ~ 42.000 artigos (Fonte: www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez) •No Brasil, 25 grupos de pesquisa estudando estresse oxidativo; estresse, 295 grupos (Fonte: www.cnpq.br) Envelhecimento Harman [1956] envelhecimento proteínas oxidadas Envelhecimento está correlacionado ao acúmulo de danos oxidativos causados pelos radicais livres produzidos pelo metabolismo defesas anti-oxidantes Doenças •Doenças cardíacas •Câncer •Alzheimer •Parkinson •Diabetes •Catarata •Doenças Reumáticas •Aterosclerose Radicais livres estão relacionados com todas as enfermidades degenerativas crônicas (~ 95% das patologias observadas em pessoas acima de 35 anos). Principais causas de morte Causa USA % Brasil % Coração 39 33 Câncer 25 17 Acidentes 20 13 Ano: 1990 Fontes: IBGE e Microbiology, Brock, 8a ed. Oxigênio no decorrer da evolução NÍVEIS DE O2 NA ATMOSFERA (%) 20 ACÚMULO O2 10 TEMPO (BILHÕES DE ANOS) 0 1 FORMAÇÃO DA TERRA PRIMEIROS SERES FOTOSSINTÉTICOS 2 3 RESPIRAÇÃO SE ESPALHA 4 Circuitos Elétricos Macroscópio X Microscópio Bateria (2 espécies químicas com diferentes potencias de redução) Motor (Transdutor de energia) Levantamento de peso (trabalho mecânico) Mitocôndria (Transdutor eletroquímico) Contração muscular (trabalho mecânico) Alimentos (compostos reduzidos) O2 (alto potencial de redução) Espécies Reativas de Oxigênio RADICAIS LIVRES O2 +e- O2 +e2H+ H2O2 +e- 2 OH Reação Global : O2 + 4e- + 4H+ +e2H+ 2H2O 2H2O ESPÉCIE (MOLÉCULA/ÍON) COM UM ELÉTRON DESEMPARELHADO Velocidade das reações COMBUSTÍVEL OXIGÊNIO + + Reações Metabólicas Reatividade de Radicais Livres Com Biomoléculas Orgânicas Oxidação de Biomoléculas Lipídios DNA Proteínas Consequências do Ataque Dos Radicais Livres Estressores Respiração Envelhecimento Hormônios Xenobioticos Radiação Patógenos Toxinas Metais Pesados Poluentes Dano Molecular RL Lipidios Proteinas DNA Efeitos •Dano às membranas •Perda de material intracelular •Redução da Eficiência Metabólica •Mutações Resultado: ENVELHECIMENTO, DOENÇAS, MORTE Estresse Oxidativo no Exercício Físico Durante exercício físico consumo de O2 aumenta de 10-20 vezes Consumo de oxigênio Homem adulto em repouso: 3,5 ml de O2/kg/min Consumo = 14.700 3,5 ml/h X 70 =Kg 14,7 X 60 litros/h h/min= 21 g/h = 504 g/ dia 1% do O2 consumido é convertido em RL Produção de Radicais Livres Em repouso = 0,21 g/h Fazendo exercício físico = 2,1 g/h Atividade Física e Defesa anti-oxidante RL Defesa Anti Oxidante Defesa Anti-oxidante ENZIMAS ANTI-OXIDANTES ANTI-OXIDANTES NÃO ENZIMÁTICOS ANTI-OXIDANTES DA DIETA Superóxido dismutases (SOD) Glutationa (GSH) Vitamina C Catalases Ácido Úrico Vitamina E Peroxidases Albumina Carotenóides Enzimas que repõem Ceruloplasmina NADPH Polifenóis Enzimas que sintetizam Glutationa (GSH) Flavonóides Metalotioneína Enzimas que reciclam GSH Zinco Proteínas tióis Selênio Enzimas de reparo Intensidade do Exercício X Grau de Exaustão Baixo condicionamento físico Decréscimo na oferta de O2 Exaustão de ATP Acúmulo de ADP ATP Ativação Leucócitos Liberação de Fe2+ Lático Acidos daÁcido hemoglobina Graxos ADP + Energia Degradação de ADP Formação de Hipoxantina Hipoxantina Xantina O2 H2O2 Lesão Muscular Acidose Corpos metabólica Ácido Lático Cetônicos CO2 ÁcidoDegradação Úrico Tecido Adiposo O2 H2O2 RADICAIS LIVRES Prática de Exercício Esporádica e Risco de Formação de Placa de Ateroma Prática regular de exercício Sem solicitações excessivas Alimentação balanceada Ativação da defesa anti-oxidante Prática regular com solicitações excessivas supertreinamento Sedentarismo Prática esporádica Saúde Juventude LESÕES OXIDATIVAS Suplementação De Anti-oxidantes: Seria uma forma de diminuir as lesões oxidativas em pessoas sem condicionamento físico? Exemplos de ensaios clínicos controlados sobre o efeito de suplementos anti-oxidantes ESTUDO ANTIOXIDANTE Pacientes (No) Características GISSI Vit. E 11.324 Pós-infarto 3,5 Sem efeito HOPE Vit. E 9.541 Risco de CVD 4,5 Sem efeito ATBC Beta-caroteno 27.271 Fumantes 6,1 Sem efeito CHAOS Vit. E 2.002 CVD 1,4 Diminuição de infarto não fatal ASAP Vit. C/E 520 Colesterol alto 3,0 Diminução de infarto ATBC Vit. E 29.133 Fumantes 6,1 Aumento em derrame Fonte: Ohara A., 2006 Duração RESULTADO (anos) Pirâmide Nutricional NIH ATIVIDADE FÍSICA É ESSENCIAL mypyramid.gov