L'effetto dell'esercizio aerobico e anaerobico sullo stress ossidativo e sulla forma cellulare in giovani uomini sani e allenati

Lo stress ossidativo deriva da uno squilibrio tra i livelli di pro-ossidanti e antiossidanti, dove lo stato pro-ossidante, principalmente le specie reattive dell’ossigeno (ROS), supera la difesa antiossidante. Questo squilibrio può danneggiare componenti cellulari come membrane, lipidi, proteine, DNA e lipoproteine, portando a varie malattie croniche e degenerative. Il corpo umano si difende dallo stress ossidativo attraverso meccanismi antiossidanti. Numerosi studi hanno dimostrato che l’esercizio fisico aumenta la produzione di ROS, principalmente attraverso una maggiore attività della fosfolipasi A2 (PLA2), della nicotinammide adenina dinucleotide fosfato (NADPH) ossidasi e della xantina ossidasi (XO). Se i ROS si accumulano eccessivamente, possono provocare stress ossidativo. Durante l’esercizio anaerobico, i livelli di perossidazione lipidica possono aumentare significativamente fino a 48 ore dopo l’esercizio. Le fonti primarie di produzione di radicali liberi durante l’esercizio includono la catena di trasporto degli elettroni mitocondriale, il danno da ischemia-riperfusione e l’infiammazione locale, che inducono tutti stress ossidativo.

Cambiamenti acuti nei biomarcatori dello stress ossidativo dopo l’esercizio sono spesso accompagnati da un aumento della risposta antiossidante. Ad esempio, i livelli di acido urico (UA), catalasi (CAT) e glutatione perossidasi (GPX) aumentano dopo 10 minuti fino a 4-8 ore di esercizio anaerobico. Vari tipi di esercizio stimolano anche la biogenesi mitocondriale, anche se non è chiaro se l’esercizio anaerobico o quello aerobico siano più efficaci nel promuovere questo processo negli esseri umani. I mitocondri, fondamentali per la produzione di energia cellulare, generano energia trasferendo elettroni dal cibo al sistema della catena respiratoria, coinvolgendo varie proteine ​​complesse. L’allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) negli esercizi aerobici come il ciclismo e la camminata spinge le cellule a produrre più proteine ​​per i mitocondri e i loro ribosomi, contrastando efficacemente l’invecchiamento cellulare. È noto che l’esercizio di resistenza (intensità da bassa a moderata per 30-60 minuti) migliora la funzione mitocondriale nel muscolo scheletrico, sebbene gli effetti dell’esercizio anaerobico sulla biogenesi mitocondriale siano meno studiati.

Sia gli esercizi aerobici che quelli anaerobici influenzano positivamente il metabolismo dei lipidi. L’esercizio aerobico è particolarmente efficace nel migliorare i profili lipidici, in particolare aumentando le lipoproteine ​​ad alta densità (HDL). Uno studio australiano ha dimostrato che l’esercizio aerobico riduce significativamente il colesterolo totale, le lipoproteine ​​a bassa densità (LDL) e i trigliceridi (TG), aumentando l’HDL di circa 0,05 mmol/L. Una meta-analisi di Kelley et al. hanno concluso che l’esercizio aerobico aumenta l’HDL del 9% e riduce i TG dell’11%, sebbene non alteri significativamente i livelli di colesterolo totale o LDL. L’esercizio anaerobico ha anche mostrato effetti positivi sui profili lipidici. Uno studio europeo su 16 soggetti obesi ha rilevato che l’allenamento combinato aerobico e anaerobico ha portato ad una maggiore riduzione degli acidi grassi non esterificati e dell’indice di massa corporea rispetto al solo allenamento aerobico.

In sintesi, l’esercizio fisico ha un impatto sullo stress ossidativo, sulla funzione mitocondriale e sui parametri metabolici, ma gli effetti distinti dell’esercizio aerobico rispetto a quello anaerobico su questi fattori rimangono poco chiari. Gli esercizi aerobici e anaerobici differiscono principalmente per il fabbisogno di ossigeno (O2). Gli esercizi aerobici, come la corsa su lunga distanza, il ciclismo e il jogging, vengono eseguiti a intensità da bassa a moderata (dal 40% al 70% del VO2max) e fanno affidamento sull'ossigeno per periodi prolungati. L'esercizio anaerobico viene eseguito ad alta intensità (dal 75% al ​​100% del VO2 max) e non si basa sull'apporto di ossigeno (O2). Gli esempi includono sprint di 100 metri o meno, sport di lancio e attività simili.