Dois átomos de oxigênio estavam caminhando pela rua quando alguém pára e diz: "Oh meu Deus, eu me sinto mais radical. Eu acho que perdi um elétron! "" Você tem certeza? ", Pergunta seu companheiro. "Sim", responde o primeiro átomo de oxigênio. "Eu sou positivo."
Piada de química antiga
Toda célula em nosso corpo precisa de oxigênio para sobreviver; Privado de oxigênio por apenas alguns minutos pode produzir danos irreversíveis e morte celular. Ao mesmo tempo, algumas formas de oxigênio são tóxicas para as células e podem produzir uma quantidade significativa da lesão celular que associamos ao envelhecimento. Esta divisão entre as produções de energia que economiza vida ou danos mortais depende de como nossas células lidam com o oxigênio. Examinemos esse processo em detalhes porque essa distinção tem considerável relevância para o nosso próprio envelhecimento.
Estruturas minúsculas dentro das células chamadas mitocôndrias são poucas plantas de energia que queimam oxigênio e gorduras ou açúcar para produzir adenosina trifosfato (ATP) que atua como uma bateria de armazenamento de produtos químicos para fornecer energia para a maioria das atividades celulares. As mitocôndrias unem o oxigênio com dois átomos de hidrogênio para formar água durante esta progressão química. Embora o processo de utilização de oxigênio seja geralmente bem controlado, um efeito colateral é a criação de "poluentes" tóxicos de oxigênio chamados de espécies reativas de oxigênio ou radicais livres de oxigênio. Um radical livre é uma molécula que perdeu um elétron de um ou mais de seus átomos. Os elétrons são muito mais estáveis em pares, então nosso radical inibidor de oxigênio com apenas um elétron rouba descaradamente qualquer elétron de qualquer fonte próxima para reunir o par. Isso cria outra molécula instável (a pessoa vítima do radical livre de oxigênio) que, em seguida, se junta avidamente a outras moléculas em uma reação de cadeia química chamada oxidação. A oxidação do metal é um exemplo familiar de oxidação.
Sob configurações controladas, as reações oxidativas são extremamente úteis para manter nossa saúde. Por exemplo, nossos glóbulos brancos liberam espécies reativas de oxigênio em um processo chamado explosão respiratória para matar bactérias e neutralizar partículas ingeridas. No entanto, se não contidos e controlados, os radicais livres podem causar danos generalizados às proteínas, membranas celulares e DNA.
Nossas mitocôndrias são o principal locus da produção de radicais livres e, portanto, são os principais locais de danos oxidativos. Com o aumento da lesão mitocondrial, a produção de energia celular diminui e a geração de radicais livres aumenta, criando um ciclo vicioso. Eventualmente, o dano oxidativo é tão extenso em nossas células e nos tecidos que os processos celulares começam a diminuir. Os radicais livres e os danos que produzem foram implicados no envelhecimento, e uma série de condições, incluindo malignidade, doença de Alzheimer, doença de Parkinson, esquizofrenia, certas doenças musculares, cataratas, surdez e doenças cardiovasculares.
Nosso corpo também está exposto aos radicais livres produzidos no meio ambiente por exposição solar, fabricação e fumaça de cigarro. Não surpreendentemente, nossos corpos evoluíram para usar uma elaborada variedade de produtos químicos antioxidantes, como vitaminas C e E e beta caroteno e enzimas celulares, como superóxido dismutase (SOD), catalase e glutationa peroxidase para extinguir os radicais livres e minimizar os danos. No entanto, nenhuma defesa é perfeita o tempo todo e algum dano de radical livre inevitavelmente ocorre eventualmente, levando ao envelhecimento celular e à morte celular.
O bioquímico Denham Harman, MD, que trabalhou em radicais livres à base de petróleo como químico de pesquisa da Shell Oil Company, propôs essa teoria de envelhecimento em termos de radicais livres em 1956. Estudos subseqüentes de antioxidantes e enzimas celulares, como o SOD, forneceram suporte significativo para essa teoria. A vida útil máxima de uma variedade de mamíferos está diretamente correlacionada com a quantidade de SOD. SOD converte um radical livre de oxigênio em peróxido de hidrogênio que é ainda metabolizado em oxigênio normal e água. Os ratos com raça para derrubar SOD têm uma vida útil reduzida e desenvolvem doenças malignas, como carcinoma hepático e várias condições degenerativas, como catarata precoce e perda de músculo. Mutações humanas de SOD podem causar esclerose lateral amiotrófica (doença de Lou Gehrig). Outros estudos relatam uma extensão de vida de 30 por cento nas moscas da fruta, inserindo cópias extras do gene SOD. Níveis elevados de SOD são evidentes em nemátodos de longa duração. Em um estudo convincente, os nemátodos apresentaram extensão de vida significativa quando os antioxidantes sintéticos foram adicionados ao meio de crescimento. Estudos de vermes em que a genética do envelhecimento foi bem elaborado não mostraram propriedades de extensão de vida de SOD. Ainda não está claro para os seres humanos se uma dieta rica em antioxidantes ou suplementos antioxidantes, na ausência de exercícios ou outras estratégias para compensar a produção de radicais livres, pode reduzir a doença e prolongar a vida.
O exercício e a boa nutrição são as duas ferramentas mais importantes que temos para prevenir o aumento dos danos causados pelos radicais livres associados ao envelhecimento. Iniciar um programa de exercícios depois que o potencial antioxidante do corpo foi reduzido pelo envelhecimento realmente pode reverter algumas das perdas. O exercício aumenta a eficiência da utilização de oxigênio e reduz o número de radicais de oxigênio livre, impulsionando o sistema de defesa antioxidante do nosso corpo. Este sistema é composto de inúmeros processos químicos que extinguem ou neutralizam os radicais livres. Essas mudanças adaptativas ocorrem em paralelo com outras adaptações ao exercício.
Exercício vigoroso realmente aumenta a produção de radicais livres, mas o exercício físico regular protege contra o dano dos radicais livres, aumentando as defesas em maior medida. O ponto importante é que o exercício episódico intenso por um "guerreiro de fim de semana" que geralmente é sedentário e está fora de forma pode sobrecarregar as defesas antioxidantes. Esta circunstância resulta em aumento dos danos nos radicais livres e pode causar mais danos do que bem. A chave é construir um programa de exercicios sistematicamente e é ainda mais importante se exercitar todos os dias. O resultado líquido pode ser uma redução do dano dos radicais livres combinado com mecanismos de crescimento e reparação aprimorados.
