En los últimos tiempos, ha despertado interés la producción de radicales libres que acompaña el ejercicio físico y los efectos de las terapias antioxidantes en el rendimiento de los atletas

Introducción
    Aunque son ampliamente conocidos los beneficios que se derivan del ejercicio físico, también existe considerable evidencia de que, durante su práctica, aumenta la producción de radicales libres (RL) que producen daño oxidativo en el tejido muscular, hígado, sangre y, posiblemente, en otras estructuras. Recientemente, se ha incrementado sustancialmente el interés en este tópico, así como en los efectos de las terapias antioxidantes ¹-³.
    Si bien existen algunos informes acerca del aumento del rendimiento físico a partir de tratamientos con antioxidantes, los resultados de la suplementación con estas sustancias deben ser esperados en el largo plazo y verse reflejados en la disminución del deterioro del rendimiento corporal producido por el envejecimiento y en el incremento de los beneficios derivados de la práctica regular tanto en el atleta, como en el individuo físicamente activo.

Fuentes de oxidantes en el ejercicio
    Existen diversas fuentes de producción de RL durante el ejercicio (Figura 1). Una de ellas sería por un "escape" de electrones, probablemente a nivel de la ubiquinona-citocromo b, en la cadena mitocondrial de transporte de electrones con producción de anión superóxido (O₂^-.) ⁴-⁷. Considerando que durante el ejercicio el consumo total de O₂ aumenta entre 10 y 20 veces ⁸ y que a nivel del músculo el flujo es aun 10 veces mayor ⁹, es razonable suponer que la producción mitocondrial de O₂^-. se halla igualmente incrementada.
    Otro mecanismo posible es el de isquemia-reperfusión. Durante el ejercicio, el flujo sanguíneo es restringido en numerosos órganos y tejidos (riñón, región esplácnica, etc.) para aumentar el aporte a los músculos activos. Es así que las regiones deprivadas temporalmente del flujo adecuado ingresan en un estado de hipoxia, que es tanto mayor cuanto más intenso es el ejercicio, y más aún si se supera la capacidad aeróbica máxima (VO₂max). Incluso el propio músculo activo entra en un estado de hipoxia por insuficiente aporte energético. Al finalizar la actividad intensa, todas las áreas afectadas son reoxigenadas, cumpliéndose el fenómeno de isquemia-reperfusión con la conocida producción de RL que la acompaña ¹⁰- ¹¹.
    Un tercer posible mecanismo de generación de RL es la autooxidación de catecolaminas, cuyos niveles suelen estar aumentados durante el esfuerzo ¹².
    El O₂^-. producido por los mecanismos mencionados, puede reaccionar con otra molécula similar en presencia de protones (dismutación), para producir peróxido de hidrógeno (H₂O₂), reacción catalizada por la superoxido dismutasa (SOD). El H₂O₂ puede reaccionar con metales de transición para producir el radical hidroxilo (HO^.), una de las especies más tóxicas y reactivas del oxígeno, que reacciona con la primera molécula que encuentre a su alcance. El HO^., por lo tanto, puede dañar proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

Figura 1 Ciclo del oxígeno. Una porción de oxígeno (O2), utilizada durante la respiración mitocondrial, es convertida a superóxido (O2-.), que lo dismuta a peróxido de hidrógeno (H2O2) que, a su vez, conduce a la formación de radical hidroxilo (HO.) y a la peroxidación lipídica. Las hidroperoxidasas catalizan la ruptura de los hidroperóxidos, dando agua como producto final que, a su vez, es fuente de O2 durante la fotosíntesis, completando el ciclo. R=molécula orgánica, Q=quinona.

Protección antioxidante
    Los RL, que se producen durante el ejercicio, son especies químicas altamente reactivas, que generan reacciones descontroladas que resultan en entrecruzamientos de las cadenas del ADN, proteínas y lípidos en la misma molécula o entre moléculas. También pueden provocar daños oxidativos en importantes grupos funcionales de las biomoléculas, acelerando el envejecimiento y las enfermedades que lo acompañan.
    A lo largo de su evolución, el cuerpo humano ha desarrollado mecanismos antioxidantes de defensa, bajo la forma de enzimas y compuestos. Sin embargo, durante la actividad física, aun en individuos entrenados, es previsible una importante producción de RL y, por lo tanto, un mayor requerimiento de mecanismos de resguardo. Algunas de las defensas antioxidantes se adecuan con el entrenamiento y en presencia de una dieta apropiada, pero pueden ser superadas cuando se excede el nivel de ejercicio al cual se han adaptado.
    Los antioxidantes desempeñan una importante función para la prevención de numerosas patologías, incluyendo las cardiovasculares y cerebrovasculares, ciertos tipos de tumores y numerosas afecciones relacionadas con el envejecimiento.
    El conocimiento del modo como interactúan los antioxidantes ofrece bases racionales para desarrollar estrategias nutricionales y de intervención farmacológica, que permitan enfrentar tanto el progreso de las afecciones degenerativas del envejecimiento, como las situaciones clínicas agudas que se generan por el estrés oxidativo. Para lograr una comprensión efectiva de la protección que brindan, es esencial evaluar todas las sustancias y enzimas antioxidantes.

La interconexión antioxidante
    Una característica importante del sistema de defensas antioxidantes radica en la interacción de los antioxidantes con sistema redox (oxidorreducción) y no redox, que actúan en forma aditiva y sinérgica. Los mecanismos de defensa antioxidante están localizados tanto en el medio acuoso como en el lípido.
    Entre los antioxidantes liposolubles se encuentran: la vitamina E (VE), el ubiquinol o coenzima Q y varios carotenoides derivados de la cadena alimenticia. La mayoría de los antioxidantes, incluyendo la VE, el ascorbato o vitamina C (VC), tioles y ubiquinonas, se basan en principios de reacciones redox. Los carotenoides y flavonoides son también poderosos antioxidantes.
    La VE es el más importante antioxidante liposoluble, mientras que la VC es su equivalente en el medio acuoso. Las investigaciones han evidenciado que ambas actúan interrelacionadas entre sí y con otros sistemas antioxidantes.
    La VC es un cofactor esencial en diversas hidroxilasas como la prolil hidroxilasa y la lisil hidroxilasa. Considerando que la hidroxilación agrega estabilidad a la triple helix del colágeno, por la deficiencia de VC se producen afecciones como el escorbuto, con fragilidad de los vasos sanguíneos.
    Pero, además de su participación en la hidroxilación, la VC es, también, antioxidante. Respecto de su primera función bastan dosis tan modestas como 10 mg/día para prevenir el escorbuto, pero para apreciar otros efectos terapéuticos se requieren dosis mucho mayores.
    En relación con su actividad antioxidante, la VC es un atrapador de RL que neutraliza especies como el H₂O₂, el O₂^-. y el ácido hipocloroso. En el curso de estas reacciones, la VC se transforma en ácido dihidroascórbico, el que puede ser reciclado nuevamente a VC por diversos mecanismos, entre ellos la acción del glutatión (GSH) que es, de por si un antioxidante fundamentalmente involucrado en la destrucción de hidroperóxidos. El GSH por medio de intervención enzimática (dehidroascorbato-reductasa, tiol-transferasa o proteina-ditiol-isomerasa) revierte el dehidroascorbato a ascorbato o VC:

    La VE es el principal antioxidante que puede interrumpir la reacción de peroxidación lipídica en las membranas celulares. Cuando un radical peróxilo colisiona con la VE, se convierte en un hidroperóxido hiporreactivo, mientras que la VE al donar un electrón y oxidarse se transforma en un radical de VE (ChrO.) que también es hiporreactivo y puede recuperar su estado original de VE (ChrOH) al reaccionar con un reductor o seguir nuevas reacciones al combinarse con un radical peroxilo, alcoxilo o con otro radical de vitamina E formando productos inocuos:

    Si bien, como se dijo, la VE es el mayor antioxidante en la membrana mitocondrial, se encuentra en ella en muy bajas concentraciones, generalmente menos de 0,1 nM por mg de proteína de membrana o, dicho en otros términos, una molécula por 1000 a 2000 fosfolípidos de membrana. Los radicales son generados por la peroxidación lipídica a nivel membranas a un promedio de 1 a 5 nM por mg de proteína de membranas por minuto. Sin embargo, ni se produce la destrucción oxidativa de estas estructuras, ni la VE es rápidamente consumida.
    Esto genera una paradoja: ¿como se pueden conciliar las pequeñas concentraciones de VE y un constante grado de peroxidación lipídica con una ausencia de destrucción en las membranas celulares? ¿Cual es el mecanismo de la alta eficiencia de la VE?
    La hipótesis más aceptada es la que sostiene que la VE es reconvertida de su forma de radical (tocoferilo o cromanoxilo), como consecuencia de neutralizar RL, a su estado nativo por una variedad de otros antioxidantes. Esto ocurre a través de la interacción de sustancias lipo e hidrosolubles –con participación, o no, de mecanismos enzimáticos– reduciéndose la VE de su forma tocotrienoxilo o tocoferoxilo a su estado de tocotrienol o tocoferol, respectivamente.
    Numerosos estudios in vitro mostraron que tanto la VC como el ubiquinol serían las sustancias reductoras de la VE (Figura 2). En el caso de la VC, dicha reducción se haría con el costo de la formación de un radical de vitamina C (ascorbilo) que, a su vez, puede ser reducido nuevamente a VC por el glutatión y los tioles. Finalmente, éstos últimos son reducidos a su forma original por sistemas enzimáticos celulares ¹³-¹⁵. Nosotros hemos demostrado este sistema de reciclado de la VE, tanto por mecanismos enzimáticos como no enzimáticos, en sistemas artificiales de membrana, en microsomas (preparaciones de plasma y membranas reticuloendoplásmicas) y en mitocondrias ¹⁶.
    Durante la situación de esfuerzo físico, también participan enzimas antioxidantes que contribuyen a reducir el daño oxidativo, son la glutatión peroxidasa (que cataliza la descomposición de los peróxidos) y la glutatión reductasa (que reduce el glutatión oxidado). Los niveles de estas enzimas en los eritrocitos y en el músculo esquelético aumentan con el entrenamiento ¹⁷-¹⁹.

Figura 2 Red antioxidante. La VE es regenerada de su forma radical por la VC o la CoQ e, indirectamente, por tioles, glutatión o ácido lipoico. Tomado de L. Packer, Scientific American Science & Medicine, vol. 1, Nº 1, 1994.

Indices de estrés oxidativo y de daño durante el ejercicio
    Si el ejercicio aumenta la producción de RL, dicho aumento debe, también, evidenciarse. El método más directo para medir RL es su dosaje, pero lo común es la determinación indirecta de su presencia cuantificando el daño producido a los lípidos (peroxidación) o a las proteínas (formación de grupos carbonilos).
    Dosaje de RL. Nosotros hemos medido el aumento de RL en el músculo y en el hígado de animales sometidos a un ejercicio extenuante, ya sea con niveles normales de VE o deprivados de ella ²⁰. Ratas macho Long Evans fueron alimentadas con dosis suficientes (21 UI/kg) o insuficientes (<1 UI/kg) de VE durante 5 meses y luego sometidas a ejercicio en dos ruedas móviles: una con intensidad progresiva para determinar la capacidad de carga máxima, y la otra para provocar una intensidad de resistencia al trabajo submáxima, con medición del tiempo de agotamiento. El test de resistencia fue realizado dos días después del primero y al término de ambos los animales fueron sacrificados. Se obtuvieron homogeneizados de músculos gastrocnemio, sóleo, plantar y de tejido hepático y se determinaron RL por medio de resonancia paramagnética electrónica (EPR). Adicionalmente, se determinaron índices de control respiratorio mitocondrial (ICRM). Luego de ejercicio submáximo, la señal EPR para RL aumentó 3 a 4 veces en músculo e hígado y fue mayor en los animales con deficiencia de VE. Los ICRM fueron menores luego del ejercicio, debido a respiración basal e indicando cierto desacoplamiento inducido por el ejercicio. Además la capacidad de adaptación (período previo a la fatiga durante el ejercicio submáximo), fue inferior en los animales con dieta deprivada de VE. Estos resultados son consistentes con un modelo de ejercicio en el cual se generan RL, probablemente a nivel mitocondrial, con un subsecuente daño a las membranas (incluyendo las mitocondriales) con alteración de su permeabilidad, por peroxidación lipídica.
    La disminución del rendimiento de los animales con deficiencia de VE, asociado a una mayor señal de EPR, respecto de los animales con niveles normales de VE, sugiere que la protección antioxidante es importante para reducir el daño inducido por la actividad intensa.
    Peroxidación lipídica. En la misma experiencia se observó que la peroxidación lipídica, evaluada por la determinación de las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS), se duplicaron por el ejercicio en el músculo y el hígado de las ratas con niveles normales de VE; en los animales deprivados de esa vitamina, el aumento fue menor debido a que los niveles ya eran altos durante el reposo. Experiencias similares dosando TBARS en muestras biológicas ²⁰,²¹-²⁵, o midiendo los hidrocarbonos expirados, como resultado de la oxidación de los ácidos grasos poliinsaturados ²⁶-²⁸, mostraron aumento de estos luego del ejercicio. Un aumento de la peroxidación lipídica, expresado en un cambio del 60-100% en los niveles de malondialdehido, ha sido detectado en el stratum y corteza de animales sometidos a ejercicio exhaustivo a un 100% de VO₂max. Sin embargo, no todos los investigadores encontraron estas respuestas de aumento de la peroxidación lipídica en el ejercicio ²⁹-³¹. La ausencia de coincidencias entre los resultados puede atribuirse a las diferencias de metodologías y protocolos utilizados.
    Oxidación proteica. Este índice de daño oxidativo es menos utilizado que el correspondiente a las moléculas lipídicas. En nuestra experiencia hemos evaluado el daño a proteínas a través de la medición de los carbonilos proteicos. Ciertos componentes aminoácidos de las proteínas (histidina, arginina, lisina, y prolina) son sensibles a la oxidación catalizada por metales, formando grupos carbonilos en las cadenas laterales de las proteínas ³²,³³. Es de suponer que estos compuestos aumenten con el ejercicio agudo o crónico.
    Para aseverar esta hipótesis utilizamos ratas Sprague-Dawley (Bantin y Kingman, Fremont, CA) (n=12) las que fueron entrenadas de acuerdo a técnicas previamente establecidas ³⁴. Un entrenamiento de exigencia en plataforma circulante (treadmill) durante 12 semanas, permitió que los roedores corrieran 30 m/min durante 2 horas a un grado de 15%, 3 días por semana. Mientras que los animales sedentarios (n=12) corrían a 20 m/min durante 5 minutos 3 días por semana durante 12 semanas. Al término del entrenamiento la mitad de los animales de cada grupo fueron sacrificados y los músculos de la pierna y tejido hepático fueron utilizados para la determinación de grupos carbonilos según el método de Levine y col. ³⁵. A los sobrevivientes de ambos grupos se les interrumpió el ejercicio durante dos semanas al término de las cuales se realizó el mismo procedimiento que con las anteriores.
    Luego de 12 semanas de entrenamiento, el contenido de grupos carbonilos se duplicó en los músculos de las ratas entrenadas comparado con el de las sedentarias (p<0,05) (Tabla 1). En el hígado no se encontraron diferencias en este aspecto. Al término de las dos semanas de finalizado el ejercicio, el contenido de grupos carbonilos a nivel muscular había descendido a valores semejantes al de los animales sedentarios.
    La formación de grupos carbonilos –condición asociada con estrés oxidativo– ha sido observada en células envejecidas ³³-³⁶, en la reperfusión del miocardio isquémico de la rata ¹⁶ y en el músculo distrófico del pollo ³⁷. El grado de aumento del contenido tisural de proteínas oxidadas depende del grado de producción de RL, de la eficacia de su eliminación por las defensas antioxidantes, y de la capacidad de renovación de las proteínas dañadas. La disminución a los valores normales del contenido de grupos carbonilos del músculo esquelético, indica que el proceso de remoción funciona adecuadamente, y de que existe mucha evidencia de que el entrenamiento físico aumenta las defensas antioxidantes. Existe por lo tanto una fuerte evidencia de que los RL aumentan con el ejercicio y de que, aun el incremento en las defensas antioxidantes por el entrenamiento, resulta inadecuado para contrarrestarlos.
    El hecho de que los grupos carbonilos proteicos no se modificaron en el tejido hepático con el ejercicio, sugiere que el aumento de estrés oxidativo debido al esfuerzo no alcanzó niveles suficientes para aumentar el daño a las proteínas. Sin embargo, Davies y col. ²⁰, en sus experiencias hallaron un aumento de RL y de peroxidación lipídica, tanto en el tejido hepático como en el músculo esquelético de ratas sometidas a breves incrementos de actividad física. Debe entonces suponerse que el mecanismo de daño de los RL por el ejercicio es diferente en las proteínas respecto de los lípidos, o que las defensas antioxidantes del hígado aumentan más rápidamente que las del músculo como respuesta al entrenamiento, o que la velocidad de eliminación de proteínas dañadas es más efectiva en el hígado.   

Tabla 1. Contenido de carbonilos proteicos en músculo e hígado de ratas entrenadas y sedentarias.

    Oxidación de ácidos nucleicos. Los ácidos nucleicos son igualmente blanco del ataque oxidativo y constituyen un componente del daño celular que puede tener efectos considerables en el largo plazo. Existe información de la presencia de bases de ADN oxidadas en tejido pulmonar luego del ejercicio.
    En un estudio, once voluntarios de sexo masculino, realizaron un test de ejercicio graduado en un cicloergómetro para determinar la VO₂max; una semana después se los sometió a 90 minutos de ejercicio al 65% de VO₂max en el cicloergómetro durante 3 días consecutivos. Se determinó el volumen urinario durante 24 horas previas a la primera prueba, y durante 24 horas luego de la primera, segunda y tercera prueba. Luego de esta última, los participantes iniciaron diariamente y por un mes, la siguiente suplementación antioxidante: D-a-tocoferol 533 mg; VC 1000 mg; beta-caroteno 10 mg. Al término de ese período se repitieron las pruebas de ejercicio y la recolección de orina.
    El daño oxidativo a los ácidos nucleicos fue determinado midiendo la concentraciónde 8-hidroxiguanosina (8-OHG) en orina, un marcador de la oxidación del ARN, sirviendo de muestra basal la orina recolectada antes del ejercicio. La concentración de 8-OHG se determinó según técnica descripta por Shigenaga y col.³⁸, y se midió en nanomoles/L. El valor obtenido se multiplicó por el volumen de orina de 24 horas y el resultado se dividió por el peso corporal. La excreción urinaria de ARN 8-OHG no se modificó durante los 3 días de ejercicio respecto de los valores basales, ni se afectó con la administración de antioxidantes. El ejercicio fue mas bien moderado (90 min. al 65% de VO₂max) y es probable que se requiera una actividad mucho mayor para observar daños en los ácidos nucleicos. Por otra parte los sujetos de la muestra se hallaban medianamente entrenados y se sabe que el entrenamiento reduce el daño oxidativo derivado del ejercicio ²⁹,³⁹.
    Otros investigadores han observado los efectos del ejercicio en el ADN, pero los resultados son conflictivos. Hartman y col. ⁴⁰, observaron en humanos sometidos a una prueba de agotamiento en plataforma móvil, un claro aumento en rotura de cadenas del ADN de leucocitos de sangre periférica, extraída 24 horas después del ejercicio. Si se administraba VE (1200 mg/día) durante 14 días previos a dicha prueba, el daño al ADN quedaba abolido en 4 de cada 5 individuos. Sen y col. ³, también hallaron aumentos significativos en la rotura de cadenas del ADN de leucocitos al cabo de ejercicios de variada intensidad, pero no hallaron correlación entre esa intensidad y el grado de alteración del ADN. Sin embargo, en nadadores regularmente entrenados se observó una disminución de la 8-OHG nuclear de linfocitos luego de un ejercicio de agotamiento rápido. Este hallazgo sugiere que la reparación del daño oxidativo en el ADN aumenta con el entrenamiento ⁴¹.
    De la misma forma que con la peroxidación de lípidos, la interpretación de los resultados de diversos estudios se complica por los diferentes estados de entrenamiento de los sujetos, los protocolos de ejercicio y las metodologías de laboratorio empleadas. Por lo tanto, se requieren mayores experiencias en este aspecto.

Cambios en los antioxidantes durante el ejecicio
    La determinación del status antioxidante constituye un signo directo de estrés oxidativo. La mejor respuesta se ha observado con el glutatión, que se encuentra en sus formas reducidas (GSH) y oxidada (GSSG). Existe coincidencia en afirmar que el ejercicio produce oxidación del glutatión en sangre. Nosotros usamos este antioxidante para seguir los cambios en sangre producidos por ejercicio máximo y submáximo.
    Ochenta voluntarios de sexo masculino con entrenamiento moderado, fueron sometidos, en un cicloergómetro, a VO₂max y, por 90 minutos, al 65% de la VO₂max. Se obtuvieron muestras de sangre durante el ejercicio y durante 4 días de la recuperación de la prueba submáxima. No se hallaron cambios en el GSH o GSSG durante el ejercicio a la VO₂max. Opuestamente, durante el ejercicio submáximo, el GSH disminuyó de -0,4 mM a 0,15 mM durante los primeros 15 minutos de ejercicio, el cual se acompañó por el correspondiente aumento de GSSG, expresado como equivalente de GSH (Figura 3). En los restantes 75 minutos de ejercicio, la concentración de GSH declinó gradualmente más allá de -0,10 mM, mientras que el GSSG aumentó a 0,4 mM.
    Sen y col. ³, observaron igualmente un aumento significativo de la oxidación del GSH en sangre luego del ejercicio; el GSSG se duplicó después del ejercicio máximo y luego de 30 minutos de ejercicio a umbral anaeróbico3. El GSSG sanguíneo aumentó el 72% en los hombres sometidos a ejercicio extenuante en plataforma móvil, y hasta un 200% en ratas ejercitadas a 24 m/min en plataforma ad hoc ⁴³.
    Por otra parte, Ji y col. ⁴⁴, no observaron cambio alguno en las concentraciones sanguíneas de GSSG después de 2 horas de cicloergómetro al 70% de la VO₂max.
    La única explicación de la importante y rápida declinación del GSH en el ejercicio radicaría en un aumento de formación de metahemoglobina. Un aumento de la frecuencia en la desoxigenación y reoxigenación de la hemoglobina durante el ejercicio constituye la oportunidad para la formación de metahemoglobina; el 3% de la hemoglobina total se encuentra en la forma oxidada ⁴⁵. La formación de metahemoglobina es acompañada de producción de O₂^-. que es rápidamente dismutado a H₂O₂ por la SOD. El H₂O₂ es eliminado por acción de la glutatión peroxidasa en los eritrocitos, causando una marcada pérdida de GSH y acumulación de GSSG. Sea como fuere, estos resultados sugieren que el ejercicio submáximo prolongado aumenta en forma significativa el estrés oxidativo lo que se ve reflejado en grandes respuestas del sistema glutatión.

Figura 3 GSH humano en sangre antes, durante y después de ejercicio en cicloergómetro al 65% del pico de consumo de O2 Los valores se expresan como media ± ES de la media; n=8. Diferencia significativa de los valores de reposo (p<0,05).

Efectos del uso de antioxidantes
    Dado que el daño oxidativo es un hecho real en el ejercicio o durante una actividad extenuante, especialmente en individuos no entrenados, los efectos de la suplementación antioxidante han suscitado un gran interés, tanto para aumentar el rendimiento del atleta, como para prevenir el daño.
    Si bien la relación entre los antioxidantes y el rendimiento es controvertida y, probablemente, de escaso efecto, existe abundante evidencia que los antioxidantes previenen algunos de los daños oxidativos inducidos por el ejercicio, particularmente en el largo plazo.
    El apoyo al status antioxidante puede aumentar la resistencia muscular a la fatiga. El tratamiento in vitro de diafragma de rata, con 10 mM del antioxidante N-acetil cisteína (NAC), que aumenta los niveles de glutatión ⁴⁶, retardó el desarrollo de estrés observado en los haces musculares controles sometidos a 10 minutos de contracciones intermitentes a 30-40 Hz ⁴⁷.
    En voluntarios que recibieron NAC (150 mg/kg), se observó una mejor tolerancia a la fatiga que en otros a los que se les suministró glucosa endovenosa al 5% como placebo ⁴⁸. La estimulación tetánica, a 10 Hz o 40 Hz durante 30 minutos, del músculo tibial anterior mostró que la fuerza contráctil aumentaba un 15% con tratamiento previo de NAC comparado con placebo glucosa. Este efecto fue evidente a 10 Hz después de los 3 primeros minutos y persistió hasta el final del protocolo. No se observó esta respuesta con el NAC a 40 Hz. Esta experiencia sugiere la presencia de estrés oxidativo en el proceso de fatiga que, a un bajo nivel de estimulación, puede ser reducido por la intervención antioxidante.
    En el rendimiento físico la administración de antioxidantes es de resultados imprecisos. La suplementación de VE a ratas sometidas a esfuerzo en plataforma móvil, no mostró aumento del rendimiento respecto de los controles ⁴⁹. En humanos sometidos a ejercicio extenuante, no se halló diferencia de la VO₂max o el tiempo de ejercicio, antes o después de la suplementación con VE ⁵⁰. Tampoco se detectaron variaciones en la velocidad de nadadores que recibieron VE comparados con un grupo placebo ⁵¹,⁵². Sin embargo, en los escaladores de montaña la administración de VE mejoró el rendimiento y no se observó el aumento de pentano exhalado que se produjo en los sujetos controles ⁵³.
    La coenzima Q10 (CoQ), en su forma reducida es considerada un antioxidante per se ⁵⁴, o por su capacidad de reciclar la VE¹³. En un sistema in vitro, secciones de tejido de animales alimentados con CoQ fueron más resistentes a la peroxidación lipídica inducida por el hidroperóxido de tertbutilo que las de tejidos correspondientes a animales no suplementados con CoQ ⁵⁵. La suplementación con CoQ disminuyó la liberación inicial de creatina kinasa y lactato dehidrogenasa en ratas a las que se las hizo descender por un plano inclinado ⁵⁶, pero no tuvo efectos sobre la liberación de creatina kinasa en humanos sometidos a ejercicio extenuante en cicloergómetro ⁵⁷. Estos interesantes resultados sugieren continuar con la investigación sobre la acción antioxidante de la CoQ y sus efectos en el ejercicio.
    La VC (ascorbato) puede actuar tanto como antioxidante como prooxidante, al reducir el ion férrico a ferroso, pudiendo luego catalizar la reacción de Fenton para iniciar la producción de HO. y la peroxidación lipídica. Por lo tanto los efectos de la suplementación con ascorbato no son fáciles de predecir. En un estudio experimental con cobayos sometidos a ejercicio extenuante, se observó una marcada reducción de varias enzimas mitocondriales en los animales suplementados con VC comparados con los controles, sugiriendo que, al menos en la dosis administrada (4g/kg por dieta comparado a 2 g/kg en los controles), predominaron los efectos prooxidantes del ascorbato ⁵⁸. La suplementación con ascorbato tampoco protegió de la hemólisis causada por la deficiencia de VE ⁵⁹.
    Por lo tanto existe poca evidencia, que pueda ser considerada definitiva, que sugiera que la suplementación con antioxidantes sea ventajosa para el rendimiento del atleta o del individuo activo. Sin embargo, numerosas experiencias sugieren que los antioxidantes pueden reducir el daño oxidativo del músculo y otros tejidos causado por un ejercicio exhaustivo.
    La suplementación con VE parece ejercer un efecto protector contra el daño oxidativo a nivel muscular y de otros tejidos inducido por el ejercicio. En humanos que ingirieron 600 mg D,L-a-tocoferol 3 veces por día durante dos semanas, se observó una disminución del pentano exhalado en un ejercicio graduado hasta alcanzar el 75% de la VO₂max ⁶⁰. Asimismo sujetos que ingirieron VE (300 mg de acetato de D-a-tocoferol diario durante 4 semanas), exhibieron una menor peroxidación lipídica plasmática inducida por ejercicio respecto de determinaciones similares sin VE ⁵⁰. En ratas suplementadas con VE se observó una reducción de peroxidación lipídica inducida por el ejercicio a nivel hepático ⁶¹. Ha sido demostrado que la suplementación con VE no afecta la filtración de enzimas citosólicas (creatina kinasa y lactato dehidrogenasa) en la sangre luego del ejercicio ⁶², pero dicha suplementación tuvo un marcado efecto sobre la disminución de la filtración de enzimas de los lizosoma y de las mitocondrias (beta-glucouronidasa y transaminasa glutámico oxalacética mitocondrial) ⁵⁰, posiblemente debido a que estas membranas, especialmente la mitocondrial, son más proclives al daño oxidativo durante el ejercicio.
    También observamos que la suplementación con VE en animales, disminuye en forma marcada el daño oxidativo a las proteínas de los músculos sometidos a esfuerzo ⁶³. Grupos de animales fueron sometidos a una dieta de altas dosis de VE (10.000 UI/kg dieta) y de aceite de palma rico en alfa-tocoferol y tocotrienol (isómeros de la VE) (7000 mg tocotrienol/kg dieta), o a una dieta control, con niveles normales de alfa-tocoferol (30 UI/kg dieta). Luego de 4 semanas algunos de los animales de cada grupo fueron exigidos hasta el agotamiento en una plataforma circulante, mientras el resto no fué forzado a ejercicio. La concentración de grupos carbonilos proteicos en el músculo (gastrocnemio) y en la sangre fueron determinados por el método de Levin y col. ³⁵. En ratas normalmente alimentadas, el contenido de carbonilo proteico del gastrocnemio aumentó el 17,23 % como resultado del ejercicio, pero en los animales que recibieron suplementos de VE, el aumento se mantuvo entre 8,27% y 5,78%. En comparación con los animales alimentados con dieta control, los suplementados con tocoferol y tocotrienol tuvieron un contenido de carbonilo proteico significativamente inferior (-32,3 y -19,8 %, respectivamente). Asimismo, los animales suplementados con VE que fueron ejercitados tuvieron contenidos de carbonilos proteicos más bajos comparados con animales alimentados con dieta normal (-37,5% en los que recibieron tocoferol, -27,1% en los que recibieron tocotrienol y tocoferol). No se observaron cambios en los niveles sanguíneos de carbonilos proteicos, sea con el ejercicio o con suplementación antioxidante. Los resultados indican que la suplementación con VE, sea en su forma de tocoferol o tocotrienol, disminuyen el daño oxidativo proteico del músculo. De hecho, los niveles musculares de carbonilo proteico en los animales suplementados con VE y sometidos a ejercicio fueron siempre menores que en los animales sedentarios que recibieron dieta control.
    Estos resultados también evidenciaron la importancia de la localización de la muestra, ya que en el músculo, y no la sangre, fue donde se evidenciaron cambios marcados en los carbonilos proteicos y el efecto protector de los antioxidantes. Por lo tanto, se debe ser cauteloso en la interpretación de los estudios cuando se trata solamente de muestras de sangre, ya que pueden existir daños importante en otros tejidos que no se reflejan en la sangre.
    Otros antioxidantes parecen ser efectivos en la reducción de los efectos de los RL producidos durante el ejercicio. El tratamiento de voluntarios con NAC atenuó en forma marcada el aumento de GSSG en sangre inducido por el ejercicio ³, y ratones tratados con polietilen-glicol-SOD, sometidos luego a protocolos de contracciones prolongadas para inducir daño se recuperaron en forma completa a diferencia de los no tratados ⁶⁴.

Conclusiones
    Como se señaló al comienzo, los beneficios del ejercicio físico regular son conocidos, incluyendo la mejoría funcional del aparato cardiovascular; aumento del metabolismo energético y de las defensas antioxidantes; mayor fuerza y resistencia muscular, y disminución de la osteoporosis.
    Pero, también, existen desventajas: aumento del consumo de antioxidantes tisurales y cambios en su estado redox; asimismo el estrés inducido por el ejercicio es aumentado por un estado deficitario en antioxidantes.
    Si la intervención antioxidante tiende a disminuir estos daños, se perfila como un enfoque terapéutico prometedor en lo que hace a aumentar los beneficios del ejercicio disminuyendo, a la vez, sus efectos deletéreos.
    Los individuos que, regularmente, se someten a ejercicios físicos extenuantes, a lo largo de los años pueden acumular productos de daño molecular. Por lo tanto, los suplementos antioxidantes, que disminuyen dicha acumulación, pueden contribuir a la salud a largo plazo de los atletas.

Palabras clave: antioxidantes, coenzima Q, ejercicio, estrés oxidativo, peroxidación lipídica, radicales libres, vitamina E

Key words: antioxidants, coenzym Q, exercise, free radicals, lipid peroxidation, oxidative stress, vitamin E