الشوارد الأكسجينية الحرة

الشوارد الأكسجينية الحرة
المفهوم العام والأساسي للشوارد الحرة أنها ذرة في جزيء لها واحد أو أكثر من الالكترونات غير المزدوجة في مداراتها الخارجية، وهى قادرة على التواجد المستقل في هذه الصورة غير المزدوجة، وعدم التزاوج يجعلها شديدة القابلية للتفاعل مع المواد الأخرى، مما يجعلها تحاول استعادة الالكترون المفقود وبذلك تسبب تلفا للأنسجة والخلايا. (1-31) وهى أيضا عبارة عن جزيء أو ذرة أكسجين في حالة من عدم الاستقرار نتيجة لوجود إلكترون غير مزدوج به ،ونتيجة لهذه الحالة فان هذا الجزيء يكون شره للتفاعل لكي يزاوج هذا الالكترون ويحدث أضرارا بالخلية سواء في جدارها أو في مكوناتها الرئيسية كما انه يهاجم النواة وقد يحدث تلفا في الشريط الوراثى الـDNA أو الــ RNA وقد ينتج عن هذا التعرض للإصابة بالعديد من الأمراض ومنها السرطان ، والشيخوخة المبكرة ، وأمراض القلب والأوعية الدموية
ومن أمثلة الشوارد الحرة المعتمدة على الذرات الكبرى ما يلي :
جذور مرتكزة حول الكربون (Carbon centered radicals)
جذور مرتكزة حول النيتروجين (Nitrogen centered radicals)
جذور مرتكزة حول الكبريت (Sulfur centered radicals)
جذور مرتكزة حول الأكسجين (Reactive centered radicals)
ويعتبر أكسيد النيتريك مثالا للشوارد الحرة المتركزة حول النيتروجين
أنواع الشوارد الحرة :
1- الشوارد الحرة الأكسجينية (Oxygen-derived Free Radicals)
أثناء عملية التنفس في الجسم فان الأكسجين يتم اختزالة تدريجيا إلى الماء وذلك بعملية منضبطة تستهلك أربعة الكترونات إذا توقف الاختزال عند الالكترون الأول أو الثاني أو الثالث فقد يتكون شارد أو شق حر على التوالي كالتالي :
أ‌- سوبر اكسيدانين :
والذي يحفز إنتاجه بواسطة الأوزون وهو أكثرهم إحداثا لطفرات في الحامض النووي ، وينتج بسبب التحلل الإشعاعي للماء بواسطة الأشعة المؤينة مثل أشعة اكس وجاما ، وكذلك ينتج بفعل الأشعة فوق البنفسجية المتفاعلة مع بروكسيد الهيدروجين وتحفز هذه التفاعلات بوجود الحديد الحر وهو ما يعرف بتفاعل فنتن (Fenton reaction) .
ب‌- بروكسيد الهيدروجين
جـ- شق الهيدروكسيل الحر
كل هذه الشوارد غاية في الخطورة خاصة الأخير ولكنها جميعا ذات عمر قصير جدا ، رغم أنها قادرة على أكسدة الجزيئات الرئيسية في الجسم مثل الأحماض النووية والبروتين والدهون .
د- الأكسجين الذرى
وهو مؤكسد قوى للدهون وينتج بسبب إعادة ترتيب الالكترونات في جزيء الأكسجين والذي يحفز بالأشعة الفوق بنفسجية والأدوية التي تزيد الحساسية للضوء والمحفزات الداخلية مثل صبغة الدم الحمراء.
url=http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/misc_topics/ros.gif][ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

تسبب شراهة التفاعلية للشقوق الحرة الاكسجينية ، محدودية في دائرة تأثيرهم الضار في الخلية التي هي عرضة لهذا التأثير الضار ، خاصة الدهون في الغشاء الخلوي والبروتينات التركيبية والإنزيمات والأحماض النووية ، وتلف الحامض النووي تؤدى إلى طفرات ينتج عنها موت الخلايا أو أمراض المناعة الذاتية أو السرطان .
2- الشوارد النيتروجينية الحرة : (Nitrogen Oxides)
وتشتمل على أكسيد النيتريك (Nitric Oxide ) وثاني أكسيد النيتروجين (Nitrogen dioxide) وبروكسيد النيتروجين الهيدروجيني ، وبروكسيد النيترايت (ONOOH) وهى جميعا شوارد طليقة لوجود الكترونات غير مزدوجة بها.

3- الشوارد الدهنيه الطليقة (Lipid derived Free Radicals)
تتميز الدهون بأنها أعلى المستويات اختزالا من بين عناصر الجسم ، وبالتالي فإنها عرضة أكثر من غيرها للتأكسد بشقوق الأكسجين والنيتروجين خاصة الدهون الغير مشبعة بالجدر الخلوية وتحت الخلوية
4- شوارد المواد الغريبة الأخرىXenobiotic-derived Free Radicals)
معظم المواد السامة والمطفرات والمسرطنات الكيميائية وبعض الأدوية تدخل جسم الإنسان من البيئة وتنقلب داخلة أثناء الايض المعادل لسميتها (Detoxication) إلى شوارد حرة ، قد تدخل هذه السموم الجسم جاهزة في شكل شقوق حرة مباشرة أيضا (1-40:37)
أنواع الشوارد الحرة الأكثر شيوعا في مجال البيولوجى والمجال الطبي هي :
سوبر أكسيد Super oxide Anion
الأكسجين الذرى Singlet Oxygen
هيدروجين بيركسيد Hydrogen Peroxide
روكسيل Hydroxyl Radical
ألكيل Alkyl Radical
بيروكسيد ألكيل Alkyl Peroxid
أكسيد النيريك Nitric Oxide
فينوكسيل Phenoxyl Radical (1- 31 ،32)
وتشير الدراسات بان تلك الشوارد لا يستطيع الإنسان أن يعيش بدونها حيث أن لها دور فسيولوجي في التحكم في عمليات حيوية كثيرة من بينها التحكم في عمل الجينات ، ولكن يجب ألا تقل عن حد معين كما يجب ألا تزيد عن حد معين ، أي أن إزالتها أو زيادتها بشكل غير متوازن في الجسم يضره ويصيبه بالأمراض ، ولكن من المتعارف علية أن تلك الشوارد أو الشقوق غالبا لا تكون في حالة نقصان بل هي في حالة زيادة ، لذا فالحديث يجب أن يكون عن زيادة تلك الشوارد ، وفى تلك الحالة تكون هناك علاقة طردية بمعنى انه إذا زادت شوارد الأكسجين الحرة فان قدرتها على اختراق أغشية الخلية ونفاذها إلى داخلها يكون اكبر منها في حالة قلتها ومن ثم يكون الضرر البالغ الذي تلحقه هذه الشقوق بالخلايا ، حيث تصل إلى دهون الأغشية و الميتوكوندريا والمحتوى الوراثى وهى من أهم مكونات الخلية التي تدمر بفعل هذه الشوارد ولكن لدى الخلية ومكوناتها حماية ذاتية وخط دفاعي منيع متمثلة في مضادات الأكسدة ، ولكن زيادة الشوارد الحرة والمواد الغريبة يضعف من تلك القدرة حتى تصل إلى حد لا يستطيع معه الصمود أمام هجوم تلك الشقوق فتتمكن من النفاذ إلى داخل الخلايا وإلحاق الأضرار المباشرة بتلك الخلايا ، وهنا تبرز أهمية تدعيم الجسم بمضادات الأكسدة التي تستطيع الدفاع عن خلاياه (1-32)
الجذور الشاردة المفيدة والضارة:
إن الجذور الشاردة ليست دائما ضاره وخطره بل البعض القليل منها له ضرورة لعدة وظائف هامه للأنشطة الخلوية وأيضا لجهاز المناعة الذي ينتجها لاستخدامها في عمليات التخلص من الفيروسات والبكتريا , وتكمن الخطورة دائما عند زيادة تركيزها عن مستويات قدرة الجسم على التعامل معها لذا تعد المحافظة على التوازن بين نشاط ذرات الأوكسجين الشاردة ومضادات الأكسدة إحدى وظائف الجسم الهامة, لا يمكن التخلص منها لأنها إحدى منتجات النشاط الذي يحدث في الخلية نتيجة حرق الجلوكوز للحصول على الطاقة وتعمل على محاربة الأمراض وتساعد على حدوث النغمة العضلية وهي مهمة في إنتاج الهرمونات والإنزيمات الضرورية
وتدل بعض المصادر أن هناك نسبه من الأوكسجين المستهلك داخل الجسم تتراوح بين 3- 15% من الأوكسجين تتحول إلى شوارد حره أثناء عمليات إنتاج الطاقة ويحدث ذلك داخل الميتوكوندريا في العضلات نتيجة لإعادة سريان الدم. (2)
المصادر العامة للشوارد الحرة :-
1- الأوكسجين : بالرغم من أن الأوكسجين أساس للحياة لكنه المصدر لهذه المركبات المدمرة ( الشوارد الحرة ) .
2- البيئة : والتي تتمثل أسبابها فيما يأتي :
الأسباب البيئية للشوارد الحرة :-
1- أشعة التأين الصادرة من الصناعة
2- التعرض لأشعة الشمس والأشعة الكونية
3- أشعة X الطبية
4- الأوزون, عوادم السيارات , المعادن الثقيلة (الزئبق والرصاص) والكيمياويات الأخرى
5- التدخين ( المدخن السلبي والايجابي )
6- تعاطي المشروبات الكحولية
7- الدهون غير المشبعة والكيمياويات التي تلوث الماء والهواء والغذاء ومبيدات الحشرات
8- مراحل تصنيع الغذاء وفقدان القيمة الغذائية والقلي والدخان(2).
كيفية التكوين الفسيولوجي لذرات الأوكسجين الشاردة بالجسم :
تتكون ذرات الأوكسجين الشاردة في جميع الأنسجة الحية التي تتعرض إلى النقص اللحظي في تدفق تيار الدم الوارد إليها ثم عودته إلى المستوى الطبيعي مره أخرى, وتتفاعل هذه الذرات الشاردة مع الدهون الفسفورية للأغشية الخلوية مكونه البيروكسيدات فيها Hydrogen Peroxide وينتهي الأمر بتدمير الخلايا وما يترتب عليها من بعض المضاعفات مثل الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية والسكر والمياه الزرقاء والسرطان, وفي المجال الرياضي فأن ذرات الأوكسجين الشاردة تلعب دورا مهما كمسببات لتمزق العضلات والتهاب الأنسجة وخاصة أثناء المجهود البدني المرتفع الشدة , حيث يزداد سريان الدم خلال العضلات العاملة بشده مما يؤدي إلى زيادة أكسدة الدهون الفسفورية والأغشية الخلوية(2).
مصادر شوارد الأكسجين الحرة داخل الخلية
1- التأكسد الذاتي للجزيئات :
هناك العديد من مكونات الخلية الذائبة لديها استعداد للتحول في الوسط المائي من خلال عمليات الأكسدة والاختزال إلى شوارد حرة ،وفى كل الحالات التي يحدث فيها ذلك يكون الأكسجين هو الجزيء الحر الذي يتكون بعمليات الاختزال بواسطة بعض الجزيئات الأخرى مثل الفيلافينز Flavines - الكتاكولامينز Catecholamines - التتراهيدروبتريدين Tetrahydropitridines
وأيضا بعض من الحديديك والحديدوز وهى المركبات التي لها قدرة للأكسدة الذاتية وإنتاج شوارد الأكسجين الحرة والهيدروجين بيروكسيد (Hydrogen Peroxide) ناتج ثانوي من نواتج الأكسدة الذاتية وحيدة الالكترون من خلال الاختزال التلقائي أو الإنزيمي لجزيئات الأكسجين
2- الإنزيمات والبروتينات المذابة :
تقوم عدة إنزيمات بتخليق الشوارد الحرة خلال دورتهم الوسيطة ، فإنزيم الاكزانثين المؤكسد (Xanthine oxidase) من أكثر الإنزيمات المنتجة للشقوق الحرة التي خضعت للدراسة خلال اختزال الأكسجين إلى H2O2
3- انتقال الالكترون في الميتوكوندريا أثناء السلسلة التنفسية :
يتم تكوين شوارد الأكسجين الحرة بواسطة الميتوكوندريا حيث يزداد خروج هذه الشوارد الحرة داخل الجسم نتيجة لتأثير بعض العوامل المنظمة للتنفس فان وجد الأكسجين في تركيزات منخفضة فإنها تحد من اختزالة بواسطة إنزيم السايتوكرواوكسيديز (من 1-3 مم زئبق) حيث يترتب على ذلك زيادة سلسلة الاختزال التنفسية وتراكم عوامل الاختزال في الخلايا التي تزيد من تكوين جزيئات الأكسجين الحرة بواسطة الانتقال الالكتروني في الخلايا المعرضة لنقل الأكسجين
4- الشبكة الآندوبلازمية وأنظمة الغشاء النووي لانتقال الالكترون :
تنتج شوارد الأكسجين الحرة(Ros) داخل الميتوكوندريا وتهرب منها لتبدأ عمليات التدمير الخلوي ، في حين أن (Ros) التي تنتج داخل الشبكة الآندوبلازمية أو الغشاء النووي تستطيع أن تسلك التفاعلات العضوية الداخلية والتدمير الخلوي الخارجي
5- البيروكسيسوم Peroxisome :
هذه العضيات هي مصادر قوية لإنتاج (H2O2) الخلوي نتيجة لاحتوائها على تركيزات عالية من إنزيمات الاكسيديز Oxidase .
6- أغشية الخلايا :
تعتبر أغشية الخلايا موقع حرج لتفاعلات شوارد الأكسجين لعدة أسباب حيث تعتبر هذه الشوارد التي تخلق خارج الخلية غشاء البلازما قبل التفاعل مع مكونات الخلية الأخرى وقد تبدأ عمل تفاعلات تدميريه في الغشاء , وتعتبر الأحماض الدهنيه الغير مشبعة الموجودة في الأغشية وبروتينات الغشاء عرضة للإتلاف بالشوارد الحرة ، أيضا القدرة المزايدة على اختراق الغشاء الناجمة عن أكسدة البروتينات الهامة تسبب انهيار التدرج الايونى عبر الأغشية وفقد الوظائف الإفرازية
ويستطيع هيدروجين بيروكسيد (Hydrogen peroxide) عبور الأغشية بنفس السهولة التي يستطيع بها الماء العبور ، وهكذا فان أسطح الخلايا يمكنها أن تكون هدفا لتفاعل الشوارد الحرة وبمثابة البوابة التي تحجز الأنواع المشحونة ويمكنها تعديل أنواع أخرى من الشوارد إلى أشكال أكثر تفاعلا وقدرة على الاختراق
ويتعبر (NADPH oxidase) على الغشاء البلازمي للخلية الملتهمة مصدر بيولوجى هام للشوارد الحرة فهذه الشوارد تستطيع إتلاف كل من الخلية المصدر والخلايا القريبة من الخلايا الملتهمة المثارة (1- 43:41)
أضرار الشوارد الحرة
تنقسم مضار الشوارد الحرة إلى ثلاث أنواع هي :
1- الضرر الواقع على الحامض النووي (DNA)والذي يؤدى إلى طفرات تؤدى إلى موت الخلايا أو تسرطنها أو حدوث أمراض المناعة الذاتية
2- الضرر الواقع على البروتينات والذي يؤدى إلى فقد طبيعة هذه البروتينات ومن ثم وظيفتها أو تحول طبيعتها إلى أشكال جديدة تؤدى إلى أمراض المناعة الذاتية أو موت الخلايا
3- الضرر الواقع على الدهون أو الأكسدة الفوقية للدهون وهى من اخطر هذه الأضرار حيث ينتج عنها شقوق حرة ذات شراهة تفاعلية متواضعة تكسبها عمر أطول وانتشار أوسع ، وبالتالي ضرر اعم يشتمل على زيادة سيوله الجدر الخلوية وتطفر الحامض النووي وما يتبعه من موت الخلايا أو أمراض المناعة الذاتية أو السرطان (1- 44،43)
ويتم قياس الشوارد الحرة بإحدى الطريقتين :
الطريقة الأولى : عن طريق قياس البنتان Pentane وهى عبارة عن ناتج الشوارد الحرة تظهر في هواء الزفير ، وتكون البنتان Pentane يعتبر نتيجة لعملية أكسدة الدهون في الخلايا .
الطريقة الثانية : وهى عن طريق قياس أكسدة الدهون أو ما يعرف ببيروكسيدات الدهون( Lipid Peroxides) وهذه العملية تحدث نتيجة للأكسدة الفوقية للدهون الذي تحدثه الشوارد الحرة حيث ينتج عنها ما يعرف بالمواد المتفاعلة مع حمض الثيوباربتيوريك ويتم من خلال قياس هذه المواد في البلازما التعرف على التدمير الذي ينتج عن الشوارد الحرة.(1- 36،35)
كما يمكن قياس الشوارد من خلال التغير في مستوى الدلائل المضادة للأكسدة وتشمل المحتوى الكلى للجلوتاثيون المختزل والمحتوى من كل من فيتامين هـ ,ج ،أ وكذلك كل من إنزيم سوبر ديسميوتيز Superoxidedismutase ، الكتاليز Catalase ، وإنزيم الأكسدة الفوقية للجلوتاثيون والمختزل له (Glutathione peroxidase and reductase)
أما في حالة الرغبة في ربط دلائل الأكسدة بالإجهاد والاستشفاء فيمكن قياس الدلائل الآتية كقياسات للتلف العضلي والتعب العضلي و الجسمي مثل إنزيم نقل الامونيا بين الجلوتاميت والاكزالواسيتيت (Got) والاكزانسين اكسيديز (Xanthine oxidase) واللاكتيت (Lactate) والكرياتين كينيز الكلى والعضلي (Total Creatine Kinase and MM) وتركيز الهيدروجين في الدم وتركيز حمض اليوريك في الدم والجلوكوز بعد المجهود وعلى مراحل فترة الاستشفاء (1-37)
العوامل التي تساعد على تكوين الشوارد أثناء التدريب
تزداد حاجة العضلات لاستهلاك الأوكسجين عند أداء التدريب البدني بزيادة تقدر 10-20 مره أكثر من وقت الراحة وعلى مستوى العضلة الواحدة يزيد استهلاك الأوكسجين أكثر من 200 مره وهذه الزيادة يصاحبها زيادة كبيرة جدا للتمثيل الغذائي باستهلاك الأوكسجين مما يؤدي إلى زيادة الشوارد الحرة كمخلفات الأوكسجين فاقد الالكترون .
- أثناء التدريب تحدث تغييرات في ديناميه الدم حيث تعمل العضلات بشده فتحتاج إلى أوكسجين أكثر من خلال سريان كميات كبيرة من الدم المحمل بالأوكسجين إليها وحتى يتوافر هذا الحجم الكبير من الدم يتحرك الدم من الأعضاء الداخلية كالكبد والكلى والمعدة وعند وقف التدريب يندفع الدم بسرعة إلى الأعضاء التي جاء منها وهذه العملية تسبب زيادة الجذور الشاردة للأوكسجين.
- توجد بعض الدلائل على أن الأنسجة التي تحرم من سريان الدم مؤقتا يمكن أن تتعرض إلى زيادة في نشاط بعض التفاعلات التي تؤدي بدورها إلى إنتاج ذرات أوكسجين شاردة.
- تتعرض بعض الأنسجة أثناء التدريبات العنيفة إلى بعض التمزقات مما يسبب الالتهاب وهذا ما يجلب خلايا المناعة النتروفيل وغيرها إلى مكان الإصابة والكثير من هذه المواد المناعية يطلق ذرات أوكسجين شاردة كنوع من آليات لقتل البكتريا أو غيرها من الأجسام الغريبة الغازية .
- استنشاق هواء ملوث أثناء التنفس الشديد خلال التدريب .
- نقص مصادر مضادات الأكسدة في الغذاء .
- كثرة تناول الدهون المشبعة في الغذاء .
- التعرض للمرتفعات ذات النقص الأوكسجيني
تأثير الشوارد الحرة على الأداء الرياضي والصحة
القليل من الدراسات تعرضت لتأثير الشوارد الحرة على مستوى الأداء الرياضي ولازال الموضوع يحتاج إلى الكثير , إذ تؤكد المصادر أن الشوارد الحرة تؤدي إلى بطء عمليات الاستشفاء بعد التدريب أو المنافسة وتزيد من إحساس الألم العضلي MUSCULAR SORENESS الذي يستمر بعد الجهد لعدة أيام .
تتعرض الأنسجة العضلية خلال التدريب العنيف إلى بعض التمزقات مما يسبب الالتهاب وهذا يجذب خلايا المناعة النتروفيل خاصة وغيرها من مواد المناعة إلى مكان الإصابة والكثير من هذه المواد المناعية تطلق ذرات الأوكسجين الشاردة كنوع من آليات قتل البكتريا أو الأجسام الغريبة الغازية , كما يحتاج الجسم إلى التخلص من مخلفات التلف الخلوي لذلك تتجمع في مكان الإصابة بروتينات وإنزيمات هاضمه .
إن المبالغة في زيادة الأحمال التدريبية تؤدي إلى تحسن طفيف في النتائج ولكنها قد تؤدي إلى فشل عمليات التكيف أو حدوث التدريب الزائد والى زيادة الشوارد في الجسم عن مضادات الأكسدة التي تقاومها مما يسبب أضرار صحية ومرضيه وتأثيرات على مستوى الأداء الرياضي مثل ( سرعة التعب , بطء عمليات الاستشفاء وظهور أعراض التدريب الزائد ) كذلك تزيد من سرعة إظهار أعراض الشيخوخة.
توجد دلائل أن الأنسجة التي تحرم من سريان الدم مؤقتا يمكن أن تتعرض لزيادة نشاط بعض التفاعلات التي تؤدي إلى إنتاج الذرات الشاردة والمخ من أكثر أعضاء الجسم تأثرا بها لأنه يعمل بشكل دائم حتى أثناء النوم كما أن أكثر من 50% من تركيب المخ دهني وبالتالي فهو أكثر عرضه لأثر التأكسد مما يحدث خلل في وظائفه المتعددة ويرجع ذلك إلى تفاعل الشوارد الحرة مع المكونات الهامة للخلية مثل الحامض النووي
(دي اوكسي ريبونيك DNA)(2)
أضرار الشوارد على المستوى الرياضي
إن زيادة ذرات الأوكسجين الشاردة في الجسم عن مستوى مضادات الأكسدة التي تقاومها له تأثيرات سلبية على مستوى الأداء الرياضي منها :
- سرعة التعب
- بطء الاستشفاء
- تزيد من فترة إحساس الرياضي بالألم حيث يستمر بعد الجهد لعدة أيام
- ظهور أعراض التدريب الزائد
الأضرار الصحية السلبية لذرات الأوكسجين الشاردة وما تسببه من ضغط الأكسدة
- زيادة سرعة أعراض الشيخوخة
- أمراض القلب والأوعية الدموية
- أمراض الجهاز الهضمي والتمثيل الغذائي
- أمراض العيون وإضطرابات الرؤيا
- أمراض الكلى
- الأمراض الجلدية
- الاضطرابات العصبية
- أمراض الكبد والدم
إن ممارسة الرياضة بشكل منتظم يزيد من كفاءة النظام الدفاعي لمضادات الأكسدة وقد تقل كمية مضادات الأكسدة اللازمة عند عدم الانتظام في ممارسة النشاط الرياضي (2)
وهناك دراسة بعنوان الآليات الكيميائية الحيوية الخاصة بتكون شوارد الأكسجين الحرة أثناء التدريب ولقد أوضح انه في وقت سابق كانت هناك تفسيرات كثيرة للآليات الكيميائية الكامنة خلف الأضرار العضلية التي تحدث نتيجة الاستمرار في التدريب الرياضي دون التأكد من مدى صلاحية تلك التفسيرات ، ولكنة مؤخرا أصبح هناك قدر متزايد من الأدلة التي تشير إلى أن الشوارد الحرة تلعب دورا هاما كوسائل للأضرار التي تصيب العضلات أثناء التدريب عن طريق اثنان من الشوارد الحرة المضرة وهما سيميكنون Semiquinone الموجودة في الميتوكوندريا والاكزانسين اكسيديز Xanthine Oxidase الموجودة في الخلايا المبطنة للشعيرات ، ولقد تم التوصل أيضا في هذه الدراسة إلى انه أثناء التدريب ذو الشدة العالية يزيد سريان الأكسجين من خلال الخلايا العضلية زيادة شديدة ، وفى نفس الوقت الذي يزداد فيه معدل استهلاك الـ ATP أكثر من إنتاجه .،
كما أوضحت الدراسة أن التمثيل الغذائي في الخلايا يسبب حدوث تغيرات بيوكيميائية عديدة تظهر في صورة زيادة إنتاج وتكون الشوارد عن طريق السيمكنون والاكزانسين اكيديز ،وفى أثناء الظروف العادية تتولد شقوق الأكسجين الحرة بمعدل منخفض وبالتالي تتوجه إليها العناية ومضادات الأكسدة ، ولكن ربما يزيد معدل إنتاج وتولد تلك الشوارد الحرة بحيث لا تستطيع الأنظمة الدفاعية الموجودة في الخلايا أن تواجه تلك الزيادة ،مما يسبب ضعف الخلايا وموتها , والذي بدورة يؤدى إلى حدوث أضرار وتمزقات والتهابات عضلية بعد أداء التدريبات العنيفة (1-35،34)
مضادات الأكسدة
ما هي مضادات الأكسدة ANTIOXIDANTS
هي نظام دفاعي ضد ضغط الأوكسجين التي تسببه ذرات الأوكسجين الشاردة لحماية خلايا الجسم من أضرارها, وتتكون مضادات الأكسدة من بعض الإنزيمات التي يصنعها الجسم وبعض العناصر الغذائية التي يتناولها الإنسان ضمن طعامه اليومي وتعمل عناصر مضادات الأكسدة جميعها معا أو كل منها على انفراد ضد ذرات الأوكسجين الشاردة.
تقوم مضادات الأكسدة بإضافة كم هائل من الالكترونات إلى الأوعية الدموية مما يحقق التوازن لذرات الأوكسجين الحرة , أي يعيد الخلية المسلوب منها الالكترون إلى توازنها الطبيعي وطبيعتها وتصبح مره أخرى قادرة على أدائها الوظيفي.
ومضادات الأكسدة تزيل الشقوق الأوكسجينية( ذرات الأوكسجين الشاردة ) والنتروجين الطليقة بعد تكوينها ومقاومتها وتحويلها إلى صوره أخرى فاقده للمقدرة على التأكسد أو تمنع تكوينها بحسب الأوامر الانتقالية المحفزة لتفاعلات إنتاج هذه الشقوق. (2)
أهمية مضادات الأكسدة.
كلما زادت الشوارد الحرة فان قدرتها على اختراق غشاء الخلية ونفاذها للداخل يكون اكبر وهنا يكون الضرر الذي تلحقه هذه الشوارد اكبر وتصل إلى الميتوكوندريا والكروموسومات أهم مكونات الخلية وتدمرها, وبالرغم من أن الخلية لديها حماية ذاتية وخط دفاعي لإفرازها مضادات الأكسدة الذاتية ولكن زيادة الشوارد تضعف تلك القدرة من مضادات الأكسدة الذاتية والإنزيمات التي تفرزها الخلايا وهنا تبرز أهمية مضادات الأكسدة.
كما أن زيادة استنشاق الملوثات تسبب أضرارا صحية عدة وخاصة على الجهاز التنفسي وبذلك تقلل من الأوكسجين الواصل للجسم من الجو بالإضافة إلى تقليل السعه الحيوية وأقصى استيعاب تنفسي للفرد كما أن ضغط التمثيل الغذائي يسبب العديد من التغييرات الكيميائية مما ينتج زيادة في إنتاج الشوراد الحرة إلا أن الجسم يعمل على مواجهة الشوراد النشطة والتقليل من آثارها وحماية الخلايا بربط هذه الذرات النشطة الغير متوازنة كهر بائيا عن طريق ما يعرف بمضادات الأكسدة والتي تقوم بالتهام ذرات الأوكسجين الشاردة والتي تعمل على حماية الأنسجة مع وقف نشاط الأمراض ومقاومتها.(2)
تأثير الحمل الذائد على زيادة المؤكسدات :
تتكون الشوارد الحرة بواسطة آليات فسيولوجية وباثولوجية مختلفة ، إما بواسطة الخلايا المصابة أو العضيات الممزقة ، أو بتأثير المركبات السامة التي تعتبر أيضا بمثابة مثيرات لتكون الشوارد الحرة
ويشير سويار إلى أن حوالي 10% من تحول الأكسجين الجزيئى في عملية الايض الخلوي – اى الخاص بالخلية – يمكن أن يمر عبر فصائل من الشوارد الحرة تتمركز حول الأكسجين وتظهر كتسرب أو ارتشاح للأكسجين التحتى أو الهيدروجين بيروكسيد
وعند أداء النشاط الرياضي العضلي يكون معدل تكون شقوق الأكسجين الحرة فيما بين 3 إلى 10 % من الأكسجين المستهلك
ولقد كان التقدم طفيفا في العقد الماضي لتقدير إنتاج الشوارد الحرة خلال التمارين إلا في حالات منفردة طفيفة مثل دراسة جاكسون وأعوانه الذي وجد زيادة بنسبة 70 % في الشوارد الاكسجينية الحرة للعضلات المستثارة كهربيا.
ولقد أشار كويل (Coyl) أن كثافة التدريب التي تصل إلى 100% من الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين والذي يمكن أن يستمر من 3-8 دقائق قبل ظهور التعب ،يتطلب قوه عضلية من 30-60 % هذه القوة تظهر ليس من اشتراك عدد كبير من ألياف العضلة ، ولكن تظهر بزيادة تردد واستخدام الليفه العضلية المشتركة في العمل وبالتالي فان فرص ظهور نشاط الشوارد الحرة وارد مع زيادة حمل التدريب وطول فترة الأداء .
كما ذكر أبو العلا عبد الفتاح أن معدل زيادة الشوارد الحرة وتراكم شوارد الأكسجين الحرة يأتي خلال تمرينات التحمل عندما يحتاج الجسم إلى معدلات عالية من الأكسجين وعندما تتجمع أعداد كبيرة من هذه الذرات في العضلات يزيد معدل تلف الأنسجة وتحدث حالة التدريب الذائد .
وتشير الدراسات إلى أن التمرينات البدنية الشديدة يصاحبها زيادة شديدة في استخدام الأكسجين في كل الجسم وخصوصا العضلات الهيكلية ، ومعظم الأكسجين يستخدم بواسطة الميتوكوندريا لإنتاج (ATP) ثم يختزل إلى ماء
وعموما فان الشوارد الحرة تتكون نتيجة لسلسلة من التفاعلات البيوكيميائية والفسيولوجية التي تحدث خلال التمرين وتؤكد حدوث توتر الأكسدة ، وبالرغم نم وجود دلائل قوية على أن الشوارد الحرة التي تنطلق خلال التمارين هي سبب لف الخلايا لكن لا توجد علاقة مباشرة بينهم ، وحتى الآن فان هذه العمليات تسمى الإفساد الاكسيدى أكثر منه الإفساد بسبب الشوارد الحرة
وفى دراسة ريدى وآخرون (Reddy et al) أثبتت من خلالها أن التدريب الرياضي يؤثر على ضغط الأكسدة مما يؤدى إلى زيادة إنتاج الشوارد الحرة ، والزيادة في إنتاج الشوارد يؤدى إلى أكسدة الدهون وتدمير الخلية مما يحدث عند نقص واعجز مضادات الأكسدة لمواجهة هذه الشوارد .
وفى دراسة كانتر (Kanter) حيث اثبت أن التدريب المجهد يؤدى إلي تدمير الخلايا سواء كان الفرد مدربا أو غير مدرب وكذلك يؤدى إلى زيادة في بيروكسيدات الدهون وقد ثبت هذا عند إجهاد الفئران المدربة والغير مدربة
وكما أوضح عبد القادر عبد الرحمن أن هناك العديد من المؤشرات التي تدل على أن الشوارد الحرة الناتجة عن عمليات الأكسدة لها دور كبير كأحد مسببات التمزق العضلي والالتهابات التي يحدث بعد التدريب ذو الشدة العالية لدى الرياضيين.(1-46:44)
ضغط الأكسدة والجهد البدني:
ضغط الأكسدة هي عملية اختلال التوازن بين إنتاج الشوارد الحرة ومضادات الأكسدة بالجسم, ويتعرض الإنسان إلى ضغوط مختلفة:
كيمائية: نتيجة استخدام المبيدات التي تلوث الهواء ومخلفات المصانع .
انفعاليه :بسبب الضغط البدني حيث يعد التدريب البدني نوع من أنواع الضغوط التي يتعرض لها الجسم إذا كان أعلى من إمكانيات الجسم, فهذا يتلف خلايا الجسم ويسبب له الكثير من المشاكل الصحية.
وهذه الضغوط البدنيه تسبب ضغط الأكسدة (عندما تزيد ذرات الأكسدة على التعامل معها ) مما يشكل ضغط الأكسدة.
ويذكر أن زيادة ضغط الأكسدة يحدث نتيجة التمرينات العنيفة التي تؤدي إلى زيادة الأكسدة داخل الميتوكوندريا والأكسدة التلقائية للكاتوكلاميز, حيث أن التمرينات العنيفة تتغلب على النظام الدفاعي لمضادات الأكسدة , وقد تم التأكد من ذلك من خلال قياس مباشر للشوارد الحرة والتلف الحاصل ل DNA وإنزيم الجلوتاثون.
ويشير خبراء الطب الرياضي في هذا المجال إلى أهمية التمارين الرياضية المعتدلة الشدة والمنتظمة والتي تزيد عن 40 دقيقه حيث تعمل على تقليل انطلاق ذرات الأوكسجين الشاردة مع تحسين نظام مضادات الأكسدة الطبيعية كما أن تناول مضادات الأكسدة المتواجدة في الفيتامينات الطبيعية والأملاح المعدنية مثل مضادات الأكسدة الغذائية يفيد كثيرا. (2 )
أنواع مضادات الأكسدة
مضادات الأكسدة نظام دفاعي ضد الأكسدة التي تسببه ذرات الأوكسجين الشاردة لحماية الخلايا من أضرار سيادة هذه الذرات وتتكون مضادات الأكسدة من بعض الإنزيمات التي يصنعها الجسم بالإضافة إلى بعض العناصر الغذائية التي يتناولها الإنسان ضمن وجبته اليومية وتعمل عناصر مضادات الأكسدة جميعها معا أو بشكل منفرد ضد هذه الشوارد الحرة كما تعمل مضادات الأكسدة في عدة جهات :
1- فقد تقلل الطاقة من الأوكسجين النشط
2- توقف الشوارد الحرة من الأكسدة
3- سلسلة أحداث متأكسدة للحد من ضرر الشقوق الحرة(2)
وهي تشمل ما يأتي:
1- مضادات الأكسدة الإنزيمية
تعتبر الإنزيمات المضادة للأكسدة خط دفاع أول للجسم ضد الشوارد الحرة
والتي تتمثل بالإنزيمات المضادة للأكسدة الأتيه:
• الجلوتاثيون GLUTATHONE
• الكالتيز CATALASE
• السوبر اوكسيد ديسموتيز SUPER OXIDE DISMUTSE
وتعد احد الأنظمة الخلوية المضادة للأكسدة وتعمل على كنس بقايا الأوكسجين الأحادي وتوجد بصوره مؤكسده أو مختزله حيث تلعب هذه الإنزيمات دورا فعالا في وقاية الجسم من التأثير المدمر لجذور الأكسدة الشاردة
ينتج الجسم بعض إنزيمات مضادات الأكسدة منها السوبر اوكسيد ديمسوتيز والجلوتاثيون GSH والكالتيز CAT
مكملات هذه المركبات متاحة لتزويد مخزون الجسم مره ثانيه وتدخل المعادن في تركيب هذه الإنزيمات مثل :
- المنجنيز، الزنك ، النحاس ، إنزيم السوبر اوكسيد ديمسوتيز ( حيث يعتمد هذا الإنزيم في تركيبه على النحاس والزنك والمنجنيز ويوجد في النباتات والحيوانات وبتركيز عالي يوجد في المخ والكبد والقلب وكريات الدم الحمراء والكلى )
- السيلنيوم للجلوتاثيون
وتكفل الإنزيمات المختلفة بفضل نشاطها المحفز لسرعة حدوث عدد هائل من التفاعلات الكيميائية في الجسم أو خارجه لذا تعتبر الإنزيمات المحركات الحقيقية لجميع العمليات الحيوية .
2- مضادات الأكسدة الغذائية :
إضافة للإنزيمات هناك عناصر أخرى تعمل كمضادات للأكسدة مثل الفيتامينات والمعادن وتشمل :
- الفيتامينات مثل (فيتامين C ) حمض الاسكوربيك و فيتامين ُE وهالتكوفيرول
A) فيتامين بيتاكاروتين) فيتامين B2 و B6 و Q10 والسيستاين حامض أميني والمغنسيوم والعشب مثل العنب والكركم (كركمين ) وملح السلينيوم
والمكملات الغذائية واسعة الانتشار ومتنوعة لمضادات الأكسدة من الفيتامينات والمعادن والعشب وهي الطريقة الأفضل لإمداد الجسم بالحماية اللازمة ضد ضرر الشوارد الحرة (2)
مصادر المكملات الغذائية لمضادات الأكسدة
المكملات الغذائية التي تحوي على العديد من الفيتامينات مثل E وC وعلى كميه من المعادن مثل المغنيسيوم الزنك السلينيوم والبيتا كاروتين و النحاس المنجنيز حيث لا تكفي المقادير اليومية العادية من مضادات الأكسدة في توفير ما يحتاجه الرياضي لذلك يجب تناول إضافة إلى احتياجاته اليومية من مضادات الأكسدة والمزيد من الفواكه والخضروات لتوفير اكبر كميه ممكنه من مضادات الأكسدة من خلال التغذية الطبيعية المتوازنة .
الفيتامينات المضادة للأكسدة
الفيتامينات المضادة للأكسدة تفيد كبار السن وغير الرياضيين والذين يمرون بتدريب خاص لأن مقادير الفيتامينات اليومية لا تكفي حالة التدريب المرتفع الشدة. لذا يجب تناولها عن طريق العقاقير والفواكه والخضروات وتنوع الأطعمة المتناولة المتوازنة والغنية بفيتامين EC والبيتا كاروتين والأملاح المعدنية مثل السلينيوم والنحاس والزنك والمغنسيوم.
فيتامين C ASCORBIC ACIDE
يوجد في البرتقال والأوراق الخضراء والسبانخ والبطاطا والمشمش وكبد الحيوان وبكميات قليلة في بلازما الدم وأنسجة الجسم المختلفة في كرات الدم البيضاء والغدة فوق الكليتين بنسبه بسيطة وهو لا يخزن داخل الجسم ويسرع من التئام الجروح و مقاومة الجسم ضد الأمراض ويسهل الامتصاص وسرعة الذوبان في الماء, يخفض من الفترة اللازمة للاستشفاء نتيجة ارتفاع عوامل الأكسدة حيث يعمل كمضاد للأكسدة لبعض الفيتامينات الأخرى مثل A E B_COMPLEX
تناول كميات كبيرة منه يقلل من نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة مما يدل على وظيفته الوقائية من الشوارد الحرة ( دراسة )

فيتامين E TOCOPHEROLS
يذوب في الدهون يوجد في جنين القمح, اللبن البيض, الأوراق الخضراء, اللحوم ويعد من أهم مصادر مضادات الأكسدة الغذائية إذ يحمي الجسم من أمراض السرطان والجهاز الدوري التنفسي وهو هام لحيوية الجسم ونشاط الأوعية الدموية والجلد ويقوي الذاكرة يخزن بتركيز عالي في الكبد والعضلات والقلب نقصه لمده طويلة يسبب ضعف العضلات وضمورها.
تناوله يساهم في خفض نسبة الضمور العضلي حيث له القدرة في الحد من توالد الشوارد الحرة ذات التأثير المدمر على الأنسجة العضلية يوصى بتناوله عند أداء التمرينات التأهيليه. من مادة ALPHA_TOCOPHEROLS
البيتا كاروتين – BETA_ CAROTENE
ماده من النباتات التي يمكن أن يحولها الجسم بداخله إلى فيتامين A وهو مضاد للأكسدة ومنشط لجهاز المناعة ويتكون في المكملات الصناعية من جزيء واحد يسمى ترانس بيتا كاروتين بينما وجد البيتا – كاروتين الطبيعي في الطعام يتكون من جزيئات مجتمعه من الترانس البيتا – كاروتين
ولا يوجد فرق بينهما الطبيعي والصناعي سوى أفضلية الطبيعي في منع سرطان الرئة حيث أن الدراسات وجدت أن استخدام الاصطناعي زاد من خطر المرض رغم التداخل في بين الأشكال الصناعية والطبيعية ولكن ينصح بالطبيعية
يوجد في الخضروات والفواكه البرتقالية والخضراء وهي مصادر جيده للبيتا كاروتين يوصى بتناول 25000اي 15ملغم والزيادة قد تكون غير ذي فائدة
- دراسة المساعدات موجه لتحسين مكونات الخلية وزيادة عمليات الاستشفاء وقدرة البيتا كاروتين على الحماية من توتر الأكسدة نتيجة التمرينات العنيفة .
عسل النحل HONEY
ماده حلوه ينتجها النحل من عناصر سكريه تفرزها أزهار بعض وهو سائل تفرزه شغالات النحل في الخلايا التي تصنعها بعد أن تحول رحيق الأزهار إلى سائل لزج سكري يحوي العسل الماء والكريات على كميات بسيطة من ولكنها ذات قيمه غذائي عالية مثل العناصر المعدنية المغنسيوم الصوديوم الحديد والنحاس والفيتامينات مثل AECB2B6 وحمض الثيامين والفولفيك وبعض الإنزيمات مثل الكالتيز.
والعسل حامضي التأثير ويكون سائل في الحالات الطبيعية ويختلف في تركيبة باختلاف نوع النبات المجموع منه الرحيق والعوامل البيئية المحيطة به ونوع التربة والظروف الجوية ويحتوي المركب الكمي للعسل على المكونات الآتية :
- 17% ماء
- 40,5% فركتوز
- 1,5% سكروز
- 1,1% دكسترين
-1,7 % مواد معدنية
- 0,1% أحماض أمينية
تزداد لزوجته عند زيادة التركيز أي كلما قلت نسبة الرطوبة فيه يكون سائل في الحالات الطبيعية ويتبلور عند انخفاض درجة الحرارة , لونه يتراوح بين الأصفر إلى بني داكن .
المنجنيز MANGANESE
مهم للجلد والعظام وتكوين الغضاريف ويساعد أيضا في تنشيط إنزيم السوبر أكسيد ديسموتيز, حيث يعتبر من أهم الإنزيمات المضادة للأكسدة ويوجد في الجوز , زيت جنين القمح و نخالة القمح , الخضروات الخضراء , البنجر, الأناناس ويفضل تناول 5 - 15 ملجم للأشخاص البالغين .
السيلينيوم SELENIUM
- عامل مهم لبناء إنزيم الجلوثانيون
- ينشط الإنزيمات المضادة للأكسدة وهو من مضادات الأكسدة التي تساعد في حماية الجسم من السرطان ويحوي على الخلايا المبرمجة للقضاء على السرطان
بينت الدراسات أن تناول 200 ملجم منه لسبع سنوات انقص نسبة تزايد السرطان 50%
وقلت نسبة سرطان البروستات 65% عند الذين تناوله
- مهم للأصحاء حيث يقلل من التهاب الكبد , كما قد ينشط كريات الدم البيضاء بجهاز المناعة .
يوجد في الجوز وأفضل مصدر هو الخميره وجميع الحبوب , غذاء ملكات النحل والمأكولات البحرية , الكميه المناسبة للشخص البالغ 200 ملجم في اليوم. (2)
التأثيرات الايجابية لمضادات الأكسدة
أجريت العديد من الدراسات حول تأثير مضادات الأكسدة على شوارد الأكسجين الحرة لدى الرياضيين ، وقد أكدت هذه الدراسات على الفائدة الايجابية لتناول مضادات الأكسدة من خلال الغذاء أو من خلال المستحضرات قبل التدريب.
وفى إحدى التجارب المعملية على الفئران ، انخفض مستوى الأداء في الجري 40:38 % عند نقص فيتامين هــ ، وزيادة مستوى الشوارد الاكسجينية الحرة ، كما أثبتت الدراسات سرعة الاستشفاء وانخفاض الألم العضلي ، عندما اتبع الرياضيون نظاما غذائيا اعتمد على تناول فيتامين C بمعدل 3 جم/يوم لمدة ثلاثة أيام قبل التدريب ، ولمدة 4 أيام بعد التدريب
ويؤكد بنسيمال وآخرون ، أن تناول فيتامين هــ يعمل على خفض البنتان في هواء الزفير مما يدل على انخفاض مستوى الشوارد الحرة وذلك من خلال التجربة التي أجريت حيث قام بإعطاء مجموعة من الأفراد فيتامين هــ بمقدار 200 جم يوميا لمدة ثلاث أسابيع فوجد انخفاض مستوى البنتان بعد التدريب
ولقد ذكر ديكرز وآخرون ، أن عدد متزايد من الأدلة يوضح أن الشوارد الحرة تلعب دورا هاما كمسببات للتلف العضلي الهيكلي والالتهاب بعد التدريب بسبب تزايد معدل استهلاك الأكسجين في الميتوكوندريا ومعدل تيار نقل الالكترونات مما قد يؤدى الأكسدة الغذائية قادرة على معادلة مخاطر الاكاسيد الفوقية الناتجة أثناء التدريب والتي قد تؤدى إذا لم تزال إلى أكسدة فوقية للدهون . وان هذه المضادات قادرة على إزالة الاكاسيد الحرة الفوقية ومن ثم قادرة على منع التلف العضلي ، ومضادات الأكسدة الداخلية الإنزيمية تلعب دورا هاما في الحماية من عملية الأكسدة الفوقية للدهون ، وان الدراسات السابقة على الإنسان تبين زيادة معنوية في مستوى نواتج الأكسدة الفوقية للدهون مثل ثنائي الدهيد المالون بعد التدريب الإجهادى يستتبعها تغيرات مفيدة في مستوى الدم من مضادات الأكسدة الإنزيمية وغير الإنزيمية ، في الأفراد الرياضيين والمتمرسين وكذلك الفئران فان مضادات الأكسدة الإنزيمية تتزايد بصفة ملحوظة ، وبذلك فان ضغط الأكسدة الزائد الناتج عن التدريب يواجه بالزيادة في مضادات الأكسدة ومن ثم تمنع الأكسدة الفوقية للدهون ، وقد أوضحت الدراسات على الإنسان أن الدعم الغذائي بمضادات الأكسدة الفيتامينية لها فعل نافع ضد الأكسدة الفوقية للدهون بعد التدريب.
ومع انه تبقى نقاط عديدة للمناقشة في هذا المجال فان السؤال ما إذا كان مضادات الأكسدة الفيتامينية والإنزيمية تلعب دورا في الحماية من التلف العضلي الناتج عن التدريب يمكن أن يجاب عنة بالتأكيد الايجابي . وقد دلت الدراسات على الإنسان أن الدعم الغذائي بمضادات الأكسدة يمكن أن يوصى به للراضيين الذين يؤدون تدريبات عنيفة بصورة منتظمة وأكثر من ذلك فان الرياضيين والأشخاص المتمرسين يكون عندهم ميزة بالمقارنة بالأشخاص غير المتمرسين حيث أن التدريب يؤدى إلى زيادة في نشاط عدد كبير من مضادات الأكسدة الإنزيمية الأساسية والمحتوى العام المضاد للأكسدة في الجسم ولكن تبقى الحاجة إلى دراسات مستقبلية لكي نكون قادرين على إثبات معلومات وتوصيات محددة في هذا المجال(1 – 59:57)
النشاط البدني والمؤكسدات ومضادات الأكسدة
أكدت الدراسات أن التمرينات الهوائية الشديدة يصاحبها زيادة في المؤكسدات وكذلك زيادة تهتك العضلات في الجسم ، ويوجد اتجاه إلى أن إنتاج شوارد الأكسجين الحرة وبعض المؤكسدات الاكسجينية الأخرى ممكن ان تكون هي السبب في زيادة تهتك الأنسجة بعد التمارين الشديدة
ولقد أشارت النتائج التي توصلت إليها العديد من البحوث والدراسات سواء كانت قد أجريت تلك الدراسات على الإنسان أو الحيوانات ، إلى أن الشوارد الحرة تلعب دورا أساسيا وهاما كوسائط أو وسائل للالتهابات والتمزقات والأضرار العضلية الهيكلية بعد أداء التدريبات البدنية العنيفة .
وكما أوضحت بعض الدراسات التي أجريت على الإنسان وجود زيادة نسبية في مادة مالون داى الديهايد Malondialdehyde وهى احد نواتج أكسدة الدهون وذلك بعد التدريبات المجهدة . وأيضا ظهور تغيرات في مستوى مضادات الأكسدة في البلازما ومنها نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة ،. هذا وقد تم ملاحظة أن نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة لدى الأفراد المدربين ، والفئران المدربة قد زاد بشكل ملحوظ عن غير المدربين ، حيث تتم مقارنة الزيادة في توتر الأكسدة نتيجة التدريب بالزيادة في النشاط المضاد للأكسدة والذي يقي من أكسدة الدهون .
ومن الواضح أن مضادات الأكسدة الإنزيمية وغير الإنزيمية تلعب دورا هاما في حماية جسم الإنسان من تهتك الأنسجة بعد التمارين . ومنقصان كل من نظامي مضادات الأكسدة الإنزيمية وغير الإنزيمية يؤدى إلى زيادة قابلية الأنسجة لتكوين الأكسجين النشط بسبب التمرين الشديد وكذا فان التمرينات التي تصل إلى حد الإجهاد تزيد من امتصاص مضادات الأكسدة المختلفة وذلك يوضح أن إضافة مضادات الأكسدة الطبيعية للأغذية ذو فائدة عالية جدا.
فمضادات الأكسدة قادرة على التخلص من الشوارد الطليقة التي تنطلق من الأداء البدني العنيف مثل الجري ورفع الأثقال والتدريبات الهوائية (ايروبكس) فقد وجد أن الأشخاص الذين يمارسون مثل هذه التدريبات البدنية بصورة عشوائية يكونوا عرضة للتلف الناتج عن الأداء البدني بالمقارنة بالرياضيين منتظمى التدريبات ، وبذلك فان التدريب العنيف الغير منظم أو لمن لهم لياقة بدنية ضعيفة أو من يمارسون المجهود العنيف لفترات طويلة كلها حالات من التدريبات العنيفة تكون أكثر إتلافا (1 – 62:59)
توتر الأكسدة (Oxidative Stress) :-
في السنوات الماضية رأى الباحثون أن الشقوق الأكسجينية الحرة لها دور في التليف العضلي والأنسجة الأخرى الناتجة عن التدريب الحاد وبالرغم من قلة الدلائل المباشرة على إنتاج هذه الشقوق أثناء التدريب.فانه يوجد دلائل غير مباشرة كثيرة على حدوث توتر الأكسدة أثناء التدريب، والسلسلة التنفسية المصاحبة لنشاط الميتوكوندريا تعتبر أهم مصدر لهذه الشقوق أثناء الراحة والتدريب وهذا بسبب الزيادة الكبيرة في معدل هذه السلسلة أثناء التدريب ، ولكن هناك أيضا عوامل أخرى مثل الحرارة والتي تتغير بالجسم أثناء النشاط الرياضي العنيف والتي تؤدي إلى زيادة إنتاج هذه الشقوق. وهذه السلسلة مصدر محتمل للشقوق الأكسيجينية الحرة حتى في الأنسجة الأخرى مثل الكبد والكلي والعضلات غير العاملة علاوة على العضلات العاملة بسبب تعرضها إلى نقص جزئي في التغذية الدموية مما يسبب إنتاج هذه الشقوق بسبب زيادة المعروض من الأكسجين بالمقارنة بمعدل السلسلة في هذه الظروف. وعند توقف التدريب فإن إعادة الارتواء بالدم للأنجسة المنخفضة في ضغط الأكسجين يتسبب عنها إنتاج شقوق حرة بكمية كبيرة. وإذا كانت الميتوكوندريا في المصدر الرئيسي لهذه الشقوق فلابد وأن تكون هي الأكثر عرضة للتلف وهذا ما لا يقوم عليه دليل إلا أن معدل ملاحظة الميتوكوندريا التالفة يتزايد في التدريبات طويلة الأمد
فتوتر الأكسدة عبارة عن خلل في التوازن الاختزالي التأكسدي مع عدم توازن لمصلحة الشقوق الحرة ن ورغم أن الخلايا مزودة بآليات عديدة لمنع ذلك فإن الأنسجة تصاب عندما يكون هناك عدم توازن موضعي أو عام بين هذه الآليات والمصادر الداخلية أو الخارجية للشقوق الحرة وهذا الخلل في التوازن يأتي من :-
- الزيادة في تكوين الشقوق الحرة.
- ضعف آليات الجسم لإزالة هذه الشقوق بواسطة مضادات الأكسدة.
- زيادة العناصر الانتقالية الحرة خاصة الحديد والنحاس.
- زيادة تحفيز الخلايا على إنتاج هذه الشقوق بصفة فسيولوجية مقل أكسيد النيتريك NO كما يحدث بسبب عامل نخر الأورام المفرز من الخلايا المناعية المستدعاة إلى مكان التلف العضلي وارتفاع ضغط الدم.(1-36،62)
دلائل توتر الأكسدة : (Markers of Oxidative Stress)
حيث أن عمر شوارد الأكسجين الحرة غاية في القصر ، فإن قياسها يتطلب أجهزة معقدة لا تتوفر في معامل كثيرة حول العالم ولا يمكن استخدامها في الجسم الحي ومن ثم فإن قياسها يكون غير مباشر عن طريق قياس أكاسيد الدهون الفوقية ونواتجها مثل TBARS ) والملتحمات الثنائية الغير مشبعة في الدم والبنتان في هواء الزفير ، حيث أن عمرها طويل نسبيا وكذلك فان الشوارد النبتروجينية الحرة ذات عمر قصير جدا وهو ما يجعل الباحثين يقيسونها كنيتريت وهو الشكل الثابت لهذه الشوارد (1-63)
ويقاس توتر الأكسدة بزيادة الدلائل التالية :
1- زيادة النيترات والنيتريت المصنعان من أكسيد النيتريك وهي دلائل مبكرة للأكسدة.
2- ميتهيموجلوبين (Methemoglobin) المؤكسد بالشقوق المختلفة وهو دليل متأخر للأكسدة.
3- زيادة حديد الدم الحر (Fe2+) وهو دليل تلف وأكسدة متأخر.
4- زيادة نواتج الأكسدة الفوقية للدهون مثل ثنائي ألدهيد المالون (Malondialdehyde) والبنتان في هواء الزفير وهي دلائل متأخرة للتأكسد والملتحمات الثنائية الغير مشبعة وهو دليل أكسدة متوسط الحدوث بين التبكير والتأخير.
5- زيادة نسبة الآنتوين إلى حمض اليوريك (Allantion : Uric acid ratio).
وكذلك يقاس توتر الأكسدة بانخفاض الدلائل المضادة للأكسدة التالية :
1- نقس مستوى الدم من السيربولوبلازمين وإنزيم السوبر أكسيد ديسميوتيز (SOD) والفيتامينات E و C و A والنحاس Cu2+ والزنك Zn2+ والسلينيوم Se2+ والمحتوى الكلي من الجلوتاثيون (Total Glutathione) والصورة المختزلة من (GSH) والمحتوى من الألبومين (Albumin) وإنزيم الكتاليز.
2- انخفاض المحتوى الخلوي لكرات الدم الحمراء من إنزيم (SOD) وإنزيم الأكسدة الفوقية للجلوتاثيون(1-64)

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
منقول بتصرف[l]