Popisovaná zdravotní témata nemohou být náhradou za odborné zdravotní vyšetření. Pro stanovení zdravotních závěrů je vždy třeba obrátit se na lékaře.
Při velkém sportovním zatížení dochází k četným reperfuzím po krátkých lokálních ischemíich, k zániku některých buněk, z nichž se uvolní dusíkaté báze z RNK a DNA, ke zvýšené spotřebě kyslíku a oxidačnímu stresu při hyperventilaci, a to nejen ve svalech, ale i v mozku – tyto dva orgány mají nejvyšší spotřebu kyslíku, k vyplavování adrenalinu, uvolňování železa následkem menší mechanické hemolýzy do séra (Fentonovou reakcí vzniká zvláště škodlivý volný hydroxylový radikál), k infiltraci namáhaného svalu leukocyty, příp. makrofágy, k uvolňování kyseliny arachidonové z membránových fosfolipidů a svalových fibril atd. Všechny tyto faktory působí zvýšenou tvorbu volných radikálů, resp. ROS (reaktivních kyslíkových druhů).
Sportovec daleko intenzivněji než divák absorbuje volné radikály z exogenního prostředí (kouř, UV záření, ozón atd.). Teplota svalů může dosáhnout až 45°C, což též vede ke zvýšené tvorbě volných radikálů. Převaha volných radikálů nad antioxidační ochranou vede k tzv. oxidačnímu stresu lokálnímu nebo celkovému. Dochází k poškození lipidů a lipidových membrán lipoperoxidací, poškození bílkovin, nukleových kyselin aj., což dlouhodobě podporuje vznik aterosklerózy, diabetu, nádorového bujení, řady neurodegenerativních onemocnění, stárnutí, katarakty aj. V krátkodobém působení u sportovců je zvláště důležité poškození svalů.
Vliv volných radikálů a antioxidantů na svaly během sportovního výkonu a po něm. Získávání energie ve formě ATP ve svalu přes cytochromový systém je při 4 až 5 násobném zvýšení svalového metabolismu při námaze nepostačující, proto je zvýšená cesta jednoelektronové redukce. Stoupá tak tvorba superoxidu, singletového kyslíku, peroxidu vodíku a volného hydroxylového radikálu. Volné radikály včetně singletového kyslíku reagují většinou v mikro až nanosekundách, tedy poškození probíhá velikou rychlostí, ale jen v bezprostřední blízkosti jejich vzniku. ROS – hlavně peroxid vodíku a kyselina chlorná – pak pronikají přes membrány a intenzivně oxidují tkáně. Peroxid vodíku stoupá zvláště v případech, kdy intenzivní sportovní výkon vede k poklesu glutathionu, a tím i k poklesu glutathionperoxidázy, štěpící peroxidy.
Dochází k poškození buněčných membrán, mitochondríi a sarkoplazmatu, lipoperoxidace poškozuje tekutost membrány, změny průchodů iontovými kanálky mohou vést až k smrti buňky. Do buněk proniká kalcium, tím se aktivují proteázy a dochází k nekontrolovatelné elastolýze, stoupá buněčná permeabilita, ze svalových buněk se více uvolňují např. kreatinkináza, pyruvátkináza, laktátdehydrogenáza, myoglobin aj. Z uvolněné kyseliny arachidonové vzniká např. prostaglandin PGE2 – důležitý regulátor přeměny svalových bílkovin, ale i látky působící zánětlivou reakci a tromboxany, které podporují srážení krve a působí vazokonstrikci. Tím zpomalují svalovou regeneraci po výkonu.
Nepříznivým vlivům volných radikálů a ROS čelí antioxidanty. Vzhledem k mnoha druhům volných radikálů musí organismus používat i směsi antioxidantů, jeden antioxidant chrání jen před některými volnými radikály a tedy nikoliv komplexně. Principiálně rozeznáváme antioxidanty enzymové (např. Cu, Zn-SOD – superoxidismutázu přeměňující superoxid na peroxid vodíku, GSHPx-glutathionperoxidázu štěpící peroxidy), antioxidanty hydrofilní, které účinkují hlavně v extracelulární tekutině (např. vitamin C, kyselina močová, selen, bioflavonoidy), antioxidanty lipofilní, které účinkují hlavně v lipoidních membránách a intracelulárně (např. vitamin E, b-karoten, ubichinol Q10, glutathion, některé steroidní látky) a antioxidanty uměle vyrobené (např. léky N-acetylcystein, manitol, lokální anestetika, blokátory kalciových kanálků, 21-aminosteroidy). Detoxikace volných radikálů je však určitým řetězovým jevem. Např. superoxid je odstraněn a-tokoferolem, ale přitom vzniká radikál vitaminu E, ten je regenerován na vitamin E kyselinou askorbovou, ze které zase vzniká askorbylový radikál a ten je teprve definitivně zlikvidován redukovaným glutathionem, nejdůležitějším intracelulárním antioxidantem. Vzniklý oxidovaný glutathion je zpět redukován glutathionreduktázou za dodání energie. Teprve teď je likvidace superoxidu dokonána.
Volné radikály urychlují svalovou únavu a prodlužují dobu regenerace po sportovním výkonu. S věkem klesá celková antioxidační kapacita, proto starší sportovci potřebují po výkonu delší regeneraci. Špičkový sportovní výkon vyžaduje velké množství antioxidantů; vlastní zásoba nestačí, proto je třeba antioxidanty suplementovat. Nejčastěji se dodávají vitamin E, C, b-karoten, selen a bioflavonoidy, méně často koenzym Q10, Zn, Cr, N-acetylcystein, estrogeny, glukokortikoidy (ty však patří mezi dopingové látky), rutin, melatonin, probucol, kyselina lipoová aj.
Aplikace antioxidantů je vhodná jednak po sportovním výkonu, jednak je vhodné vytvořit u sportovce vyšší antioxidační kapacitu před výkonem. Názory, jak dlouho před výkonem je třeba provádět suplementaci, se hodně liší. Každé antioxidans potřebuje různou dobu k docílení optimální hladiny. Hydrofilní antioxidanty jsou účinné velmi brzy, lipofilní se kumulují v těle relativně dlouho. Nejčastěji se uvádí jako nejkratší doba suplementace cca 10 dní. Zajímavé je, že pomalá červená svalová vlákna mají 4x více vitaminu E než rychlá bílá vlákna. Bílá vlákna při nedostatku vitaminu E snáze zanikají. Opakované svalové hypoxie vedou k tvorbě tzv. heat shock proteinů, které umožňují sportovcům hypoxie lépe snášet.
Dostatečná antioxidační ochrana zabraňuje ztrátám kreatinkinázy a myoglobinu ze svalových buněk, výrazně zmenšuje poškození svalových buněk volnými radikály, tím se urychluje regenerace a zkracuje svalová únava. Podání např. N-acetylcysteinu, který zvyšuje intracelulární hladinu redukovaného glutathionu, snižuje leukocytární infiltraci svalů po výkonu, a tím i množství volných radikálů, kterých právě leukocyty obsahují velké množství, protože jimi zabíjí bakterie, viry aj. Ale i trénink zvyšuje např. aktivitu SOD a jiných enzymů, čímž zvyšuje schopnost organismu se vyrovnat s řadou volných radikálů. Naopak velký nedostatek antioxidantů může snížit fyzický výkon až o 40 %.
Závěr: Suplementace antioxidanty má ve sportu stoupající význam jak pro samotný výkon, tak ve fázi regenerace. Je třeba je aplikovat ve směsi, ve správnou dobu a správné dávce i podle druhu sportovní činnosti.