Un radical libre est une molécule ou un atome particulièrement réactif qui contient au moins un électron non apparié dans son orbitale la plus externe. En raison de cette caractéristique chimique, les radicaux libres sont extrêmement instables et tentent de revenir à l'équilibre en volant à l'atome voisin l'électron nécessaire pour égaliser sa charge électromagnétique. Ce mécanisme donne naissance à de nouvelles molécules instables, déclenchant une réaction en chaîne qui, si elle n’est pas arrêtée à temps, finit par endommager les structures cellulaires.
Les radicaux libres les plus connus sont ceux ayant une teneur en oxygène (ROS des espèces à oxygène réactif ) tels que l'anion superoxyde (O 2 -) et le peroxyde d'hydrogène (H 2 O 2 ). En présence de métaux de transition libres (en particulier le fer et le cuivre), ceux-ci donnent naissance au radical hydroxyle (OH-), particulièrement toxique et responsable de la peroxydation des lipides.
La production de radicaux libres est un événement physiologique et se produit normalement dans les réactions biochimiques cellulaires, en particulier chez celles qui utilisent l'oxygène pour produire de l'énergie. Les mêmes radicaux libres peuvent également être produits en raison de facteurs externes.
Facteurs responsables de la production de radicaux libres
FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX
- pollution
- Drogues, tabagisme actif et passif, alcool et drogues
- Rayons ultraviolets et rayonnements ionisants
- Stress psychophysique prolongé (activité physique intense)
- Certains additifs et substances toxiques présents dans les aliments ou développés lors de leur cuisson
FACTEURS ENDOGENES
- Transport d'électrons dans les mitochondries (production d'énergie aérobie)
- B-oxydation (métabolisme des acides gras)
- Réactions du cytochrome P450 (métabolisme des médicaments, substances toxiques, etc.)
- Activité cellulaire phagocytaire (système immunitaire)
Comme il est impossible d'empêcher leur formation, notre corps a développé son propre système de défense capable de neutraliser la plupart des effets négatifs associés à la production de radicaux libres.
Mécanismes de désintoxication:
- la superoxydodismutase convertit l'anion superoxyde en peroxyde d'hydrogène (peroxyde d'hydrogène). Cette dernière molécule est particulièrement nocive pour les cellules car, en présence de fer, elle libère le radical hydroxyle particulièrement nocif et difficile à contrôler.
- Heureusement, notre corps a une enzyme qui peut empêcher ce processus. Cette protéine, appelée catalase, est en effet capable de convertir le peroxyde d'hydrogène en eau et en oxygène.
- Enfin, le glutathion peut agir seul ou devenir le substrat de diverses enzymes telles que la glutathion peroxydase (GPX) et agir de la même manière que la catalase.
Toutefois, si ces moyens de défense sont insuffisants, il existe des abris capables d’atténuer les dommages causés par les radicaux libres.
Sports et radicaux libres
Pendant le métabolisme énergétique, la plus grande partie de l'oxygène se combine aux ions H + pour former de l'eau. Un faible pourcentage d'O 2, normalement compris entre 2 et 5%, échappe à ce processus et contribue à la formation de radicaux libres.
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Au cours d'un exercice physique, la consommation d'oxygène peut être multipliée par 20 par rapport aux conditions de repos. en particulier dans les muscles en activité, cette augmentation peut même être 100 fois plus élevée. Si, d'une part, l'augmentation du débit d'oxygène est essentielle pour satisfaire les besoins en énergie, elle augmente également la production d'agents oxydants. La quantité de radicaux libres produite au cours d'un effort est directement proportionnelle à la durée et à l'intensité de l'exercice et inversement proportionnelle au niveau de formation de ceux qui le pratiquent. En fait, le conditionnement physique améliore la capacité antioxydante du corps et permet aux athlètes entraînés de neutraliser plus efficacement les radicaux libres produits.
Cependant, il peut arriver qu'en raison du faible niveau de préparation physique ou de l'intensité et de la fréquence excessives de l'entraînement, la production de radicaux libres finisse par dépasser les capacités de défense de l'organisme. Pour cette raison, la consommation de vitamines et d'antioxydants sous forme de suppléments est une stratégie sous-évaluée mais particulièrement efficace pour améliorer les performances et la santé globale de l'athlète.
Chez le sujet non entraîné soumis à un effort physique intense, la production excessive d'agents oxydants provoque des lésions directes de la cellule musculaire et contribue à l'apparition des douleurs musculaires classiques post-entraînement. Cependant, la pratique sportive régulière induit une augmentation des défenses endogènes contre les radicaux libres. Cela explique pourquoi les athlètes semblent généralement plus jeunes et plus en forme que leurs pairs sédentaires.
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