Sport, som medfører oxidativ stress, er meget usundt

- og det øger behovet for antioxidanter

Alle ved, at det er godt at motionere og dyrke sport. Men overdreven træning og elitesport øger risikoen for oxidativ stress, som er forbundet med akutte skader, inflammation og senere udvikling af neurodegenerative sygdomme som Alzheimers og ALS. Tilskud med relevante antioxidanter er derfor relevant, da det kan forebygge akutte og kroniske skader. I en større artikel, som er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nutrients, ser forskerne nærmere på det vigtige forhold mellem frie radikaler og antioxidanter, som har forskellige roller under forskellige former for fysiske aktiviteter. Det gælder især A- C- og E- vitamin samt selen og zink. Man skal også huske at være dækket ind med D-vitamin og omega-3 fedtsyrer, som ligeledes modvirker inflammationer og oxidativ stress.

Oxidativ stress er mere konkret en ubalance mellem frie radikaler og antioxidanter. Frie radikaler er nogle aggressive molekyler, som kan angribe vores kolesterol, celler og DNA. De er også et naturligt biprodukt af vores egen iltomsætning og en vigtig del af flere fysiologiske processer. Så mindre mængder er helt naturligt. Ikke desto mindre øges påvirkningen gevaldigt af intensiv fysisk træning, aldringsprocesser, forgiftninger, inflammationer, bestråling og andre stressfaktorer.
Vores eneste værn mod de frie radikaler er forskellige antioxidanter, som vi selv danner, og som vi får tilført med føden. Det bør desuden understreges, at de forskellige antioxidanter, som vi kommer mere ind på, har forskellige potentialer, hvad angår beskyttelse af celler.
Adskillige sygdomme som åreforkalkning, neurologiske sygdomme og kræft hænger sammen med oxidativ stress, hvor påvirkningen af de frie radikaler er for voldsom. Selvom fysisk træning er forbundet med mange sundhedsfordele og i sig selv kan modvirke de skadelige virkninger af frie radikaler, er det også kendt, at intensiv fysisk træning og elitesport kan fremkalde oxidativ stress, inflammationer, muskelskader og skader på nervesystemet. Meget handler også om træningstypen, intensiteten, varigheden og alderen. Formålet med den nye italienske undersøgelse var derfor at se nærmere på, hvordan den oxidative status hos sportsudøvere hænger sammen med risikoen for akutte muskelskader og risikoen for langsigtede neurologiske sygdomme. Og hvordan tilskud med antioxidanter kan forebygge disse oxidative skader.

Forskellige frie radikaler

Frie radikaler, også kendt som ROS (Reactive Oxygen Species), spiller en vigtig rolle i flere fysiologiske processer og i udviklingen af en lang række sygdomme.
ROS er forskellige reaktive iltforbindelser med én eller flere uparrede elektroner. I jagten på manglende elektroner iværksætter ROS kædereaktioner, hvorved de oxiderer andre molekyler. Cellemembranernes lipider (fedtstoffer) samt DNA og andre proteiner er særlig sårbare. Processen kan godt sammenlignes med smørret, der harskner og bilen, der ruster.
ROS inkluderer forskellige molekyler som:

• Hydrogenperoxid (H2O2 = brintoverilte )
• Hydroxylradikaler (OH.)
• Single oxygen (O2)
• Superoxid (O2 ._)

ROS er livsvigtige og livsfarlige

Dannelsen af ROS foregår inde i kroppen og uden for kroppen.
ROS frigives hovedsagelig fra cellernes energiomsætning, som foregår i de små kraftværker kaldet mitokondrier. ROS er altså et biprodukt af vores egen vejrtrækning, og mængden øges automatisk under træning, hvor iltomsætningen er større i muskelcellerne.
ROS spiller vigtige roller for cellernes vækst, cellernes signalering og naturlig celledød (apoptose), som bør foregå, når cellerne er udslidte eller abnorme.
ROS er også en del af immunforsvaret. For når de hvide blodlegemer (ædeceller) aktiveres for at angribe en bakterie eller kræftcelle, optager de store mængder ilt, som omdannes til de dræbende missilvåben hydrogenperoxid og superoxid. Processen kaldes for ”respiratory burst” - åndedræts eksplosion. Da immunforsvaret således mobiliserer mange frie radikaler, bør infektioner bekæmpes hurtigt og effektivt. Det betyder samtidig, at kroniske inflammationer er yderst sundhedsskadelige, da de konstant bombarderer kroppen med frie radikaler.
ROS påvirkningen øgs også under aldringsprocesserne, hvor iltudnyttelsen bliver dårligere, grundet mange enzymprocesser, som foregår mere trægt.
Desuden skal nævnes kroniske sygdomme som diabetes 2, miljømæssige faktorer som røg fra tobak og bål, tungmetaller, medicin, giftige kemikalier samt solens UV stråler og elektromagnetisk stråling.
De fleste kræftfremkaldende stoffer har faktisk det til fælles, at de enten fungerer som frie radikaler eller mobiliserer kroppen til at danne frie radikaler.
Jern kan også være en katalysator for frie radikaler. Det skyldes, at hydrogenperoxid (brintoverilte fra iltomsætningen) plus jern kan danne hydroxylradikaler, der er meget aggressive frie radikaler. Derfor bør jern kun indtages i passende mængder og sammen med antioxidanter.

Antioxidanter fra det indre miljø

De forskellige antioxidanter spiller en vigtig rolle i forebyggelsen af oxidativ stress og opretholdelse af den såkaldte redoxbalance. De vigtigste antioxidantproteiner, som kroppen selv danner, fungerer som enzymer. De kaldes også for endogene antioxidanter, og her kan nævnes:

• Superoxid-dismutase (SOD). Indeholder zink og mangan
• Gluthationperoxidase (GPX). Indeholder selen
• Glutathionreductase (GR). Reaktiverer C- og E-vitamin.
• Katalase (CAT). Nedbryder hydrogenperoxid til ilt og vand.

Desuden skal nævnes antioxidanter uden enzymaktivitet, der virke lynhurtig, og hvor især skal nævnes

• Q10 (ubiquinol, ubiquinon)
• Glutathion
• Liponsyre
• Billirubin
• Ferritin
• Melatonin

Antioxidanter fra det ydre miljø

Antioxidanter fra det ydre miljø, der også kaldes for eksogene antioxidanter, stammer fra føde- og drikkevarer. Blandt vitaminer og mineraler, der er livsvigtige næringsstoffer, kan nævnes A-, C- og E-vitamin, selen, zink og mangan.
Desuden skal nævnes en række plantestoffer som carotenoider, indoler, polyfenoler, fytosteroler, anthocyaniner og saponiner, der fx findes i gulerødder, tomat, rød peberfrugt, vildlaks, kål og andre korsblomstrede grønsager, citrusfrugter, bær, nødder, krydderurter, kaffe, grøn te og mørk chokolade.
Antioxidanterne fra kosten påvirker dannelsen og aktiviteten af de endogene antioxidanter. Derved udøver de en synergieffekt i opretholdelsen afredoxbalancen.

Oxidativ stress og relaterede sygdomme

Oxidativ stress opstår, når der er en ubalance mellem ROS dannelse og antioxidantforsvarssystemet.
Når den oxidative stress bliver ved, påvirker den overdrevne ROS akkumulering mange cellulære signalveje.
Kolesterolet er et livsvigtigt stof, som indgår i alle cellemembraner, og som har betydning for dannelsen af stresshormoner, kønshormoner, D-vitamin og Q10. Det er først, når kolesterolet harskner som følge af oxidativ stress, at det bliver farligt. Det skyldes, at det bliver ubrugeligt og ædes af hvide blodlegemer, som derefter indlejres i karvæggen i form af såkaldte skumceller. Det er altså denne proces og oxidativ stress, der skaber grobund for åreforkalkning, uanset om kolesterolet i blodet er højt eller lavt.
En stigning af ROS-niveauerne er også forbundet med celleskader og udvikling af neurologiske sygdomme som Alzheimers, Parkinsons, Huntingtons sygdom, ALS og sklerose.
Ved disse neurologiske sygdomme fører overproduktionen af ROS til celleskader og inflammatoriske processer, der yderligere stimulerer produktionen af ROS.
Ved kræft går teorier ud på, at ROS ødelægger mitokondrierne, som sender nødsignaler til generne om at lave energi uden ilt ved hjælp af fermentering. Det betyder med andre ord, at kræft i vid udstrækning er en stofskiftesygdom, som skyldes oxidativ stress og dårligt fungerende mitokondrier.

ROS og fysisk træning

Under fysisk træning produceres der en del ROS som følge af den øgede vejrtrækning og iltomsætning. Som allerede nævnt fungerer ROS som vigtige signalmolekyler. Desuden kan ROS regulere kroppens insulinfølsomhed, øge glukoseoptagelsen og øge indholdet af antioxidanter som SOD, CAT og Q10 i muskelceller. Det er således naturligt, at kroppen øger antioxidant-forsvaret i forbindelse med fysisk træning.
Men hvis den fysiske træning og akkumulering af ROS overskrider antioxidantkapaciteten, kan det føre til alvorlige oxidative skader – herunder muskelsvaghed og træthed, DNA-mutationer, lipidperoxidation, dysfunktion i mitokondrierne og apoptose/celledød.
Mange, som lægger for hårdt ud med at løbe eller træne på anden vis, mærker hurtigt konsekvenserne, men som regel kan kroppen hurtigt regenerere.
Når muskler eller led først er skadet, fører det til aktivering af hvide blodlegemer (neutrofiler og makrofager) via produktionen af cytokiner, og de hvide blodlegemer øger i sig selv produktionen af ROS under inflammationsprocesserne.
De forskellige niveauer af oxidativ stress afhænger af den fysiske intensitet, hyppigheden, typen af fysisk træning, alder og kostvaner.
I det nye italienske studie inddelte forskerne derfor deltagerne i følgende tre kategorier:

• Amatørsportsfolk (1-5 timers træning om ugen)
• Elitesportsfolk (Over fem timers træning om ugen)
• Mestersportsfolk (Over fem timers træning om ugen og over 35 år)

Resultater af undersøgelsen

Amatørsportsfolk, som træner regelmæssigt uden at overdrive, vinder mange sundhedsfordele, da de høster de positive sider af ROS, som inkluderer øget insulinfølsomhed, øget glukoseoptagelse og et øget indhold af antioxidanter som SOD, CAT, GPX, GR og Q10.
Den moderate træning er en form for mild stress, der giver kroppen en række sundhedsfordele, som i fagsprog kaldes for hormesis. Dette holder gang i cellerne, de kan præstere mere og følge med de krav, der stilles. Det gavner også kredsløbet, hjertet og humøret.
Elitesportsfolk træner generelt mere og meget intensivt. Dette øger produktionen af ROS. Der er således fare for, at antioxidantforsvaret ikke kan følge med, hvilket øger risikoen for akutte skader og alvorlige langsigtede skader.
Mestersportsfolk defineres som ældre sportsfolk over 35 år, der træner jævnligt over 5 timer om ugen på et højt plan. Ifølge forskerne kan aldringsprocesser i sig selv øge risikoen for oxidativ stress. Men denne risiko reduceres, når deltagerne er i en god form, da dette øger deres egen produktion af antioxidanter.
Således målte forskerne efter et 8-ugers moderat træningsprogram, at deltagernes antioxidantsystem havde tid til at reparere oxidative skader. Men det var ikke tilfældet hos de deltagere, som kun trænede i 4 uger eller mere intensivt.
Forskerne målte både deltagernes grad af oxidativ stress og skadelige stoffer fra lipidperoxidation (TBARS), som er et indirekte mål for ROS produktionen.

Oxidativ stress og muskelskader

I forbindelse med intensiv træning er det almindelig kendt, at både aerob forbrænding (med ilt) og anaerob forbrænding (uden ilt) kan føre til oxidative skader. Træningsrelaterede muskelskader forekommer typisk i to forskellige faser.
Den første fase består i muskelskader under selve træningen, og den afhænger af flere faktorer, som relaterer til muskelfibrenes struktur.
Den anden fase er knyttet til forsinkede inflammatoriske processer. Muskelfibre, som er blevet beskadiget, forårsager infiltration af hvide blodlegemer (neutrofiler), som nedbryder det ødelagte væv ved at danne ROS. Processen tiltrækker flere hvide blodlegemer (makrofager) til traumeområdet, da de deltager i oprydningen.
Under processen bør muskelfibrene regenerere, og hvis ROS koncentrationen ligger inden for det normale fysiologiske område, har det en positiv effekt på helingen. Men hvis ROS koncentrationen er for høj, kan der i ekstreme tilfælde opstå kronisk inflammation, nekrose, ufuldstændig heling og dannelse af fibrøst arvæv.
Forskerne komme også ind på, at genetiske faktorer betyder meget for musklernes kapacitet og evne til at regenerere.

Oxidativ stress og neurologiske sygdomme

Flere undersøgelse afslører, at pensionerede professionelle sportsfolk har en markant større risiko for at udvikle neurologiske sygdomme som Alzheimers og ALS.
Neurologiske sygdomme er kendetegnet ved det progressive tab af neuroner, der forringer de motoriske eller kognitive færdigheder.
Ved sportsgrene, der defineres som kontaktsportsgrene – herunder fodbold, hockey og boksning – skulle risikoen være særlig stor, hvis der også opstår fysiske traumer som hovedkollisioner eller skader på rygmarven. Således har en undersøgelse, der omfattede 7.325 mandlige professionelle fodboldspillere fra den italienske 1.- og 2.- division i perioden 1970-2001, vist en signifikant øget risiko for at udvikle ALS.
De er dog flere årsager til, at sportsfolk kan udvikle neurologiske sygdomme, herunder genetiske faktorer, andre årsager til oxidativ stress og sågar misbrug af stoffer, som kan føre til ændringer i hjernens fysiologi.

Forskernes konklusion: tilskud med antioxidanter har en god effekt

Det er stadig kontroversielt, hvorvidt det er en fordel at tage tilskud med antioxidanter i forbindelse med fysisk træning. I den nye artikel konkluderer forskerne, at det er et spørgsmål om, hvorvidt kroppens antioxidantsystem kan følge med påvirkningen af ROS, så man undgår oxidativ stress.
Under moderat fysisk aktivitet kan kroppen normalt følge med. Men ved intensiv fysisk træning og elitesport, øges risikoen for oxidativ stress, og det kan medføre alvorlige akutte og kroniske skader.
Forskerne påpeger derfor, at tilskud med antioxidanter kan være lovende strategier til at reducere oxidative vævsskader hos sportsudøvere, som presser sig selv.
De data, som fremgår af undersøgelsen, indikerer således, at antioxidanttilskud er forbundet med en gavnlig virkning på forskellige markører for oxidativ stress, inflammation og fysisk præstation.
Som konklusion kan udvikling og forbedring af træningsteknikker kombineret med sund kost og antioxidanter således bidrage til at reducere muskel- og ledskader og sandsynligvis reducere risikoen for at udvikle kroniske degenerative sygdomme som gigt og neurologiske sygdomme som Alzheimers og ALS.

Tilskud med antioxidanter

I valget af tilskud med antioxidanter som A- C- og E-vitamin samt selen og zink, bør man sikre sig, at de er i en god kvalitet, som kroppen kan optage og udnytte. Der findes også et kombineret produkt på markedet, som netop indeholder disse antioxidanter, og hvor selen er i form af en patenteret selengær, som sikrer en særdeles høj optagelighed på knap 90 %.
Tilskud med Q10 kan være relevant ved udholdenhedssport, og når man kommer op i årene, fordi egenproduktionen falder gradvist. Q10 indvirker både på mitokondriernes energiomsætning (ubiquinon-formen) og som antioxidant (ubiquinol-formen). Kroppen vekselvirker automatisk mellem de to former. Da vi har svært ved at optage Q10, er det vigtigste at vælge et produkt med dokumentation på en høj optagelighed.

Husk også D-vitamin og omega-3 fedtsyrer

Som nævnt spiller inflammationer en stor rolle ved oxidativ stress, og antioxidanterne er i stand til at neutralisere ROS. Men vi har også brug for D-vitamin og omega-3 fedtsyren EPA, som hæmmer inflammationer via andre mekanismer. Fed fisk eller tilskud med fiskeolier en den bedste kilde til EPA, da hørfrøolie og andre vegetabilske kilder indeholder omega-3-formen ALA, som de fleste har svært ved at omdanne til EPA grundet træge enzymprocesser.

Referencer

Christina Nocella et al. Impairment between Oxidant and Antioxidant Systems: Short- and Long-term Implications for Athletes´ Health. Nutrients 2019

Roma Pahwa; Ishwarial Jialal. Chronic Inflammation. NCBI April 2018

The Norwegian University of Science and Technology (NTNU). Understanding how omega-3 dampens inflammatory reactions. ScienceDaily 2017

Nancy R Rodriges et al. Nutrition and Athletic Performance. Medscape.

Sara Sig møller, Anna Melin, Åsa Tornberg og Anders Sjödin: Lav energitæthed og hormonforstyrrelser blandt kvindelige atleter. Dansk Sportsmedicin 2013. Institut for idræt og ernæring. Københavns Universitet, Lunds Universitet

Nielsen FH, Lukasi HC. Update on the relationship between magnesium and exercise. PubMed.gov

Pernille Lund. Q10 – fra helsekost til epokegørende medicin. Ny Videnskab 2014

Søg mere info...

Klik her, hvis du vil vide mere om Antioxidanter