Radicali liberi

I radicali liberi sono sostanze che si formano naturalmente all’interno delle cellule quando l’ossigeno viene utilizzato nei processi metabolici per produrre energia (ossidazione). Se teniamo presente che l’ossigeno è presente oltre che nell’atmosfera terrestre anche all’interno del corpo umano (circa 1/4 del corpo umano è costituito di ossigeno) si può comprendere quanto presenti siano i radicali liberi e quanto facilmente si possano formare.

Una certa quantità (quella che potremmo definire i radicali liberi “fisiologici”) vengono prodotti dal nostro stesso organismo, in particolare da . . .
globuli bianchi per contrastare le infezioni e le allergie
globuli rossi per meglio utilizzare l’ossigeno presente nel sangue
tessuto dei vasi sanguigni per tenerne sotto controllo la contrazione
 
Dal punto di vista biochimico, i radicali liberi sono molecole particolarmente instabili in quanto possiedono un solo elettrone anziché due. Questo li porta a ricercare un equilibrio appropriandosi dell’elettrone delle altre molecole con le quali vengono a contatto, molecole che diventano instabili e che a loro volta ricercano un elettrone e così via, innescando un meccanismo di instabilità a “catena”.
I radicali liberi sono di due tipi:
  • endogeni che si formano naturalmente nel nostro organismo;
  • esogeni che provengono dall’esterno (inquinanti dell’aria, fumo, combustione della benzina, raggi ultravioletti, cibi con residui chimici, fritture, etc.).

FORMAZIONE DEI RADICALI LIBERI

  • Alcune disfunzioni e stati patologici come le malattie cardiovascolari, l’artrite reumatoide, gli stati infiammatori in genere, i traumi al sistema nervoso, ecc.
  • Ischemia dei tessuti e conseguente riduzione dell’apporto di sangue
  • Diete troppo ricche di proteine e di grassi animali
  • Alimenti non tollerati
  • Presenza di un eccesso di ferro che, nella prima fase della trasformazione, fa liberare dal perossido di idrogeno il radicale ossidrile, che è in grado di attivare reazioni chimiche ulteriormente dannose
  • Azione dei gas inquinanti e delle sostanze tossiche in genere (monossidi di carbonio e piombo prodotti dalla combustione dei motori; cadmio, piombo e mercurio prodotti dall’attività industriale, idrocarburi derivati dalle lavorazioni chimiche, ecc.)
  • Il fumo di sigaretta, che è una vera e propria miniera di sostanze chimiche nocive;
  • Eccesso di alcool e i farmaci
  • Radiazioni ionizzanti e quelle solari (ozono in eccesso e raggi UVA e UVB). Le radiazioni solari inducono sulla pelle processi di fotoossidazione che degradano gli acidi grassi poliinsaturi delle membrane cellulari e conseguente formazione di radicali liberi
  • Attività fisica intensa, sia di resistenza organica che di forza muscolare, causa un incremento notevole delle reazioni che utilizzano l’ossigeno (aumento della respirazione polmonare, dell’attività dei mitocondri delle cellule muscolari, ecc.).

Nello sportivo si formano radicali liberi ?

Ebbene sì, se già nel soggetto con una normale attività fisica si formano una piccola quantità di radicali liberi, nello sportivo che pratica attività fisica intensa l’aumento del consumo di ossigeno che si verifica sotto sforzo e in esercizi di durata è causa di una iperproduzione di radicali liberi con conseguente danno cellulare di tipo ossidativio E’ chiaro che questa esagerata produzione, anche se non tale da produrre patologie vere e proprie, può favorire un “invecchiamento precoce” come può avvenire in una struttura sottoposta a maggior “usura” del normale. Di qui l’importanza di rafforzare la capacità dell’organismo di difendersi dall’aggressione di queste molecole, alimentandosi correttamente e utilizzando notevoli quantità di sostanze antiossidanti.
Anche le reazioni biochimiche legate all’accumulo e rimozione dell’acido lattico dai muscoli affaticati, contribuiscono ad innalzare la soglia dei radicali liberi. Secondo alcuni studiosi, la lisi della membrana cellulare da parte dei radicali liberi, è una delle cause del dolore muscolare. Lo stesso avviene per i globuli rossi, contribuendo a determinare o accentuare l’anemia negli atleti. L’atleta allenato è comunque in grado di fronteggiare la presenza di radicali liberi in maniera nettamente più efficace del sedentario o di chi pratica attività fisica saltuariamente.
 
COME DIFENDERCI DAI RADICALI LIBERI

I principali antiossidanti
  • Chain breakers – sostanze in grado di interrompere l’evoluzione della reazione a catena radicalica: Alfa-tocoferolo o vitamina E, acido ascorbico o vitamina C, vitamina A/carotenoidi.
  • Scavengers – sostanze in grado di inattivare direttamente i ROS (ROS = reactive oxygen species), come ad esempio il Coenzima Q o Ubichinone, che tuttavia agisce anche “rigenerando” la vitamina E ossidata rendendola così nuovamente attiva come “chain breaker”.
  • Pigmenti vegetali – “flavonoidi”, polifenoli ampiamente presenti nei vegetali. Particolarmente ricchi di questi antiossidanti sono le foglie del the e quelle della “Ginkgo Biloba”.
  • Micronutrienti ed enzimi – selenio, rame, zinco, glutatione, coenzima Q10, melatonina, acido urico, ecc.

Gli agenti antiossidanti possono agire singolarmente o interagire, proteggendosi a vicenda nel momento in cui vengono ossidati. Va tenuto presente che ciascun antiossidante ha un campo di azione limitato ad uno o due specifici radicali liberi. Pertanto solo un’alimentazione completa ed equilibrata può garantire un’efficace azione antiossidativa. Esistono alcune metodologie per misurare ‘in vitro’ la capacità antiossidante di una sostanza, tra questi il test ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity), che esprime i risultati con specifiche unità di misura, consentendo così di fare confronti con i dati di letteratura su alimenti come frutta e verdura, e soprattutto permettendo di fare riferimento alle dosi consigliate di antiossidanti, per una buona protezione giornaliera. Il potere antiossidante, definito con unità di misura ORAC, di molti alimenti e sostanze vegetali è stato realizzato presso l’Università di Boston. 
Studi clinici hanno individuato che il quantitativo minimo di unità ORAC, necessario per avere effetti benefici sulla salute umana, è pari a circa 2000, ed è stato dimostrato che un’integrazione con tale contenuto di Unità ORAC, aumenta fino al 25% il potere antiossidante del sangue umano.

Per mantenersi in forma ogni persona dovrebbe assumere una quantità di antiossidanti pari a 5000 unità al giorno, assumendoli principalmente da frutta e verdura fresche
La frutta nera è la più ricca di antiossidanti perché i suoi pigmenti la proteggono dalla ossidazione e dalla luce. Tra la frutta troviamo al primo posto le prugne nere (5440 unità per 100 grammi), seguono uvetta, mirtilli, fragole, more, lamponi, uva nera, ciliegie, mentre tra la verdura al primo posto troviamo il cavolo (1770 unità per 100 grammi) seguito da melanzane, spinaci, cavolini, barbabietola, cipolle e peperoni rossi. I principali bersagli dei radicali liberi, come precedentemente detto, sono rappresentati dai lipidi di membrana, questi ultimi vengono ossidati dando vita ad un fenomeno che prende il nome di lipoperossidazione, che può essere perciò limitato se vi è una sufficiente protezione da antiossidanti. Se questi ultimi non sono in quantità sufficienti a bloccare la cascata ossidativa il danno diventa irreversibile e la cellula può anche andare incontro alla morte. Uno dei più potenti antiossidanti presenti a livello della membrana cellulare è la vitamina E o Alfa-tocoferolo capace di interrompere la catena radicalica e prevenire così l’ulteriore autoossidazione dei lipidi, che è una reazione che si autoalimenta.
Sorge quindi spontanea una domanda “… ma perchè queste membrane cellulari sono così importanti?” la risposta è semplicissima: le membrane cellulari hanno un ruolo di primaria importanza nel mantenimento dell’integrità cellulare e svolgono diverse importanti funzioni biologiche; influenzano le vie metaboliche controllando il flusso di substrati, cofattori, ioni, ecc. da un compartimento all’altro, partecipano al processo di riconoscimento tra cellula e cellula ed al mantenimento della forma delle cellule. La funzionalità delle membrane dipende dalla loro composizione ed è influenzata sia da fattori generici che comportamentali. Tutte le membrane biologiche sono costituite da lipidi, proteine e modeste quantità di carboidrati. I lipidi sono presenti nella percentuale del 40-80% soprattutto in forma di fosfolipidi. I fosfolipidi di membrana sono molteplici perché ogni fosfolipide contiene due acidi grassi che possono variare per il numero d’atomi di carbonio e per il grado d’insaturazione. Gli acidi grassi infatti sono classificati, in base al numero di doppi legami, in: saturi (non contengono alcun doppio legame), monoinsaturi (ne contengono uno) e poliinsaturi (ne contengono più di uno). La fluidità degli acidi grassi e dei lipidi che li contengono è inversamente proporzionale alla lunghezza delle catene, e, direttamente proporzionale al grado di insaturazione.
Quindi, una membrana cellulare ricca in acidi grassi poliinsaturi risulterà decisamente meno rigida di una ricca in acidi grassi saturi. La composizione in acidi grassi dei fosfolipidi è perciò determinante per la costituzione di un microintorno con un grado di fluidità tale da permettere la corretta funzionalità delle proteine presenti nelle membrane biologiche.

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