חפש רק בנושא זה






הפרדוקס החמצוני

במהלך פעילות גופנית גוברת זרימת הדם; התוצאה - עלייה בשטף החמצן במערכות הגוף, מה שיוצר מצב של "דחק חמצוני", שמוביל להופעתם של חומרים לא יציבים. חומרים אלה מביאים עמם שרשרת של תהליכי חמצון, פוגעים ברקמות ומהווים בסיס להתפתחותן של מחלות. להלן הפרדוקס החמצוני
  16/07/04

העוסקים בספורט חשופים לדחק חמצוניהעיסוק בספורט נהפך בשנים האחרונות לסמל לאורח חיים בריא. למרות זאת, מתברר כי הפעילות הגופנית עצמה עלולה לגרום למצב המכונה 'דחק חמצוני' (oxidative stress- ראה בהמשך), שעלול לגרום לעלייה בתהליכים שגורמים נזק לרקמות השונות. זהו, אם כן, הפרדוקס החמצוני.

במהלך פעילות גופנית גוברת זרימת הדם ואוורור הריאות, ובעקבות זאת עולה שטף החמצן במערכות הגוף. לדוגמה, במנוחה אדם צורך כ- 3.5 ממ"ל / ליטר חמצן לק"ג משקל גוף, ואילו צריכת החמצן במאמץ מרבי עשויה לעלות עד כדי פי 20-10, כך שריכוזי החמצן ברקמות עולים פי 200-100 בהשוואה למנוחה. שטף החמצן הגבוה יוצר מצב של 'דחק חמצוני', שמוביל להופעתם של רדיקלים חופשיים. מדובר בחומרים לא יציבים, שגורמים ליצירת שרשרת של תהליכי חמצון הכוללים חמצון חלבונים, חומצות גרעין (חומר תורשתי) ושומנים. תהליך זה פוגע ברקמות ומהווה בסיס להתפתחותן של מחלות לב וכלי דם, סרטן, החלשת תגובת המערכת החיסונית ולעידוד תהליכי ההזדקנות של הגוף.

מהו, אם כן, 'דחק חמצוני'? מדובר במצב של חוסר איזון בין ייצור של רדיקלים חופשיים (המכונים Reactive Oxygen Species- (ROS לבין יכולת ההגנה נוגדת החמצון (אנטיאוקסידנטית) של הגוף (מולקולות ROS אינן יציבות ובעלות פעילות כימית גבוהה כזו הגורמת ליצירת שרשרת תגובות רדיקליות).

מערכות הגנה נוגדות חמצון

בגוף ישנן מערכות הגנה נוגדות חמצון, שתפקידן לנטרל את פעולתם של הרדיקלים החופשיים (אם כי לא ברור עד כמה הן יעילות). המנגנונים הללו מורכבים משתי מערכות עיקריות:

1.מערכת חלבונית (אנזימים), שמשתמשת במינרלים כמו סלניום, נחושת, אבץ ומנגן ככוח עזר לפעילותם של האנזימים

2.מערכת שכוללת ויטמינים מסיסים בשומן: ויטמין E וויטמין Aו/או ויטמינים מסיסים במים, כמו בטא-קרוטן ו-ויטמין C. כמו כן ישנם מרכיבים תזונתיים נוספים שלהם פעילות נוגדת חמצון כמו Co-Q10, ביו-פלבנואידים, חומצה ליפואית, חומצה אורית, ליקופן, פוליפנולים, גינקו-בילובה ועוד.

כל הרכיבים המופיעים בקבוצה השנייה מצויים במזון באופן טבעי. רמתם נמדדה ונקבעה במזונות השונים, והם בעלי יכולת מוכחת להפחתת רמת תוצרי הלוואי של תגובות רדיקליות בגוף האדם. המבנה הכימי של המרכיב מאפשר לו לפעול ברקמות השונות. לדוגמה, מרכיב מסיס בשומן יפעל בממברנות התאים, ואילו מרכיבים מסיסים במים יפעלו בעיקר בתוך התאים ובפלזמה. כמו כן, רמת נוגדי החמצון בפלזמה מושפעת בין השאר ממאפייני אורח החיים, הרגלי אכילה, עישון, צריכת אלכוהול, חשיפה ללחצים סביבתיים וקרינת UV. למשתני הגיל המין והתורשה השפעה מרובה.

עדיין לא ברור אם אנשים שעוסקים בספורט מוגנים יותר או להיפך - חשופים יותר לנזקים הנגרמים על-ידי רדיקלים חופשיים. ההשערה היא כי מערכות ההגנה שפורטו לעיל מתייעלות ויכולתן משתפרת ככל שמבצעים פעילות אירובית רבה יותר, המאפשרת למערכות להסתגל לשטף הגבוה של החמצן בזמן המאמץ.

הנזקים של הרדיקלים החופשיים

לרדיקלים החופשיים פעילות כימית גבוהה, הגורמת ליצירה של שרשרת תגובות. זו עלולה לגרום לתופעות הבאות:

1. חמצון שומנים. חומצות שומן בלתי רוויות שמרכיבות את ממברנות התאים, הן בעלות רגישות גבוהה לחמצון עקב המבנה הכימי שלהן. עלייה בחמצון השומנים פוגעת בתפקוד ממברנות התאים ברקמות השונות, ולפיכך לירידה בנוזליות ובגמישות הממברנה ולעלייה בחדירות הממברנה שגורמת לפגיעה בתפקוד התאים. כמו כן, חמצון שומנים בדם כמו חמצון הכולסטרול ה'רע' (LDL) , מהווה את השלב הראשון הגורם לשקיעתו בדפנות העורקים וליצירת טרשת העורקים שחוסמת את כלי הדם. התוצאה - פגיעה באספקת דם וחמצן לשריר הלב ו/או למוח עד למצב של להתקף לב ו/או אירוע מוחי.

2. חמצון חלבונים. הפגיעה בחלבונים מתרחשת במנוחה ומניחים כי כ- 0.9% מסך-כל החמצן הנצרך במנוחה בתאים גורם לחמצון החלבונים. רוב הנזקים הם בלתי הפיכים, ובדרך-כלל תוצרי הלוואי מפורקים על-ידי התאים ו/או נאגרים בתאים וברקמות. כמות התוצרים עולה עם הגיל, ומחקרים על בעלי חיים הצביעו על עלייה בחמצון חלבונים לאחר פעילות גופנית.

3. חמצון חומצות גרעין. מספר התגובות החמצוניות היומיות הפוגעות ב- DNA של תא אחד הוא 10,000. עם העלייה בגיל מתרחשת הצטברות של התוצרים של תגובות אלה. רמת המטבוליזם הכללי עשויה להשפיע על דרגת החמצון. לפיכך החשש הוא שפעילות גופנית המעלה את המטבוליזם הבסיסי מביאה לעלייה במספר תוצרי החמצון של חומצות הגרעין, שייתכן שמהווה חלק מהאטיולוגיה של מחלות הסרטן וההזדקנות המהירה של הרקמות.

נוגדי חמצון ופעילות גופנית

יש הסוברים שפעילות גופנית מעלה את הדרישה לחומרים נוגדי חמצון, ולכן ייתכן כי לאורך זמן נוצר מחסור באותם מרכיבים תזונתיים. מכאן הועלתה ההשערה שייתכן שתוספת של נוגדי חמצון ספציפיים וידועים עשויה להפחית את הנזקים החיצוניים ואולי אף לאפשר התאוששות טובה יותר של רקמות הגוף ממצב של דחק חמצוני הנגרם בעקבות המאמץ.

מתוך כך עולות כמה שאלות:

  1. האם פעילות גופנית יוצרת בגוף מצב של דחק חמצוני יותר מאשר במנוחה?
  2. האם במצב של דחק חמצוני, בעקבות פעילות גופנית, קיים חסר בוויטמינים נוגדי חמצון, והאם תוספת של אותם מרכיבים עשויה לפתור את הבעיה?
  3. האם יש לתת תוספת ספציפית של מרכיבים אלו במזון?
  4. האם מחקרים במודלים של בעלי חיים נותנים תמונה מהימנה למתרחש ברכיבה על אופניים. מערכות ההגנה מתייעלות ככל שמבצעים פעילות אירובית גוף האדם?

ממחקרים אפידמיולוגיים באוכלוסיות גדולות, נראה כי לנוגדי חמצון במזון יש קשר למניעה של מחלות שהאטיולוגיה שלהן קשורה בתהליכים חיצוניים. כמו כן נמצא כי לא רק איכות המזון שאנו אוכלים חשובה, אלא גם הכמות. לדוגמה, ידוע כי במצב של רעב או תזונה לקויה חלה ירידה בייצור האנזימים בכבד וכן חסרים תזונתיים של ויטמינים כמו של ויטמין E.

כמה מחקרים מראים כי חסר של ויטמין E ו/או ויטמין C ו/או סלניום גורם לירידה ביכולת ההגנה של הגוף במצב של דחק חמצוני הנגרם בעקבות מאמץ גופני ולפיכך - להפחתה ביכולת ביצוע המאמץ.

ההשערה העומדת מאחורי רעיון הדחק החמצוני היא שככל שיכולת ההגנה נוגדת החמצון של השריר גדולה יותר כך השריר עמיד יותר בפני תהליכים חמצוניים הפוגעים בתפקודו, וכך ניתן להאריך את משך הפעילות. לפיכך, תוספת של נוגדי חמצון תוכל לשמש לא רק להגנה על רקמת השריר מנזקים חמצוניים אלא גם כתוסף ארגוגני המשפר את יכולת הביצוע!

מחקרים בבני-אדם שחקרו את היתרונות של תוספת ויטמין E ו/או ויטמין C, הצביעו אמנם על יתרונות התיסוף בעיקר במניעת נזקים חמצוניים לרקמת השריר, אך לא הצביעו על השפעת התוספים להארכת משך האימונים ו/או יכולת ביצועית טובה יותר. ייתכן כי מספר משתתפים מצומצם והשונות באופי הפעילות שבוצע לא איפשר הסקת מסקנות ברורות בנושא.

לגבי חומרים נוספים שלהם תרומה ודאית במניעת חמצון וביניהם סלניום, בטא-קרוטן, גלוטטיון, קו-אנזים Q10, ציסטאין וחומצה אלפא ליפואית - לא התקבלו מסקנות חד-משמעיות לגבי ההשפעות של תוספת מרכיבים אלו בבעלי חיים או בבני-אדם על מניעת הנזקים החמצוניים בגוף.

אחת המסקנות ממחקרים אלו היא כי מכלול החומרים נוגדי החמצון משלימים זה את פעולתו של האחר, ולכן ייתכן כי מציאת הצירוף במינונים המוצלחים ביותר עשויה אולי להוות את הפתרון האולטימטיבי לבעיית החמצון.

מחקרים בבני-אדם בדקו צירופים שונים של אנטיאוקסידנטים במינונים משתנים, אך עדיין ללא תוצאות חד-משמעיות עקב שונות גדולה בין הפרוטוקולים של המחקרים השונים הקשורים בסוג הפעילות, משך המאמצים, דרגת הכושר של הנבדקים, הצירוף של התוספות הניתנות ומינונים שונים. כל זה אינו כולל את הבעייתיות במחקרים באשר להומוגניות הנבדקים, מספרם המצומצם ועוד.

האם תוספת של נוגדי חמצון עלולה גם להזיק?

יש המשערים כי הגבלה קלורית עשויה דווקא להפחית את קצב ייצור הרדיקלים החופשיים ולהעלות את היכולת האנטיאוקסידנטית של התאים ובכך לתרום להאטת תהליך ההזדקנות ולהארכת החיים.

מחקרים בבעלי חיים מצביעים על עלייה בפעילות של אנזימים נוגדי חמצון בעקבות הגבלה קלורית. מצד אחד ישנם מחקרים המצביעים על האפשרות שתוספת של נוגדי חמצון עשויה למנוע נזקים חמצוניים הפוגעים בחומצות גרעין והגורמים לחלוקה בלתי מבוקרת של התאים, הגורמת להתפתחות של גידול סרטני. מצד שני, תוספת של אנטיאוקסידנטים בשלב התפתחות הגידול הסרטני עלולה להיות פרו-חמצונית ולעודד דווקא את אותם תהליכים חמצוניים המעודדים חלוקה בלתי מבוקרת של התאים, המובילים ליצירת הגידול במקום לעכבו.

לסיכום, הצורך בתוספת של נוגדי חמצון תלוי במאפיינים כגון אורח חיים, תזונה, רמת פעילות ורגישות גנטית לנזקים חמצוניים. מאפיינים אלו הם אישיים, ולכן זו כנראה הסיבה העיקרית להיעדר אחידות במסקנות של המחקרים השונים.

ההשפעה של תוספת כזו על רמת הביצועים הספורטיביים קשה להערכה, ולכן אין די עדויות ליתרונות שיש לתוספות אלו על ההישגים בספורט.

האם לקחת תוספת?

השאלה כיצד אדם עשוי לדעת אם הוא צריך לקחת תוספת של נוגדי חמצון נותרת ללא מענה. מחקרים הציעו לשקול תוספת כזו באופן אישי בהתחשב באורח החיים התזונתי, ברמת ובתדירות הפעילות גופנית ועל פי קריטריונים רפואיים.

ייתכן כי אנשים המצויים בדיאטה דלת קלוריות או דלת שומן (כגון ספורטאים) אינם אוכלים די מקורות לוויטמינים אנטיאוקסידנטים מסיסי שומן. ולכן נראה כי תפריט עשיר במקורות לוויטמינים נוגדי חימצון עשוי להיות פתרון מוצלח. במידת הצורך אפשר לתת תוספת ויטמין C, ויטמין E ובטא קרוטן, הנחשבים כוויטמינים שגם במינונים גבוהים פי כמה מהצריכה היומית המומלצת אינם גורמים לנזק. כדי לקבל מכלול רב יותר של נוגדי חמצון בהרכב טוב יותר המאפשר מערך אנטיאוקסידטיבי חזק יותר ולא מזיק, יש לבדוק קודם אם התוספת הנדרשת עשויה להינתן בצורה של מזון מועשר במקורות לוויטמינים אלו. רק אם אין כזה יש לתת תוספת בצורה של קפסולה.

עגבניות. מומלצות לצריכת רכיבים נוגדי חמצוןלהלן כמה מזונות המכילים מרכיבים נוגדי חמצון:

- עגבניות: העגבניות מכילות ליקופן, הפיגמנט המקנה להן צבע, שהוא בעל תכונות מונעות חמצון.

- אגוזים, שקדים וגרעיני חמניות: אלה מכילים ויטמין E ופלבנואידים.

- יין אדום יבש: בקליפות הענבים יש ריכוז גבוהה של פלבנואידים, נוגדי חמצון. היין האדום היבש עשיר בפלבנואידים, מכיוון שבתהליך הפקתו מושהות קליפות הענב ומתבצע מיצוי פלבנואידים אנטיאוקסידנטים. נמצא שחשיפה לשמש בזמן גידול הענב מזרזת יצור של פלבנואידים בקליפתו, וייתכן שזהו ההסבר לריכוז הגבוה של פלבנואידים ביינות הישראליים. יין לבן דל בפלבנואידים מכיוון שבתהליך הפקתו לא מושהות הקליפות עם העינב.

מזונות נוספים המכילים מרכיבים נוגדי חמצון הם רימונים ומיצי רימון, בטטה וגזר (בטא קרוטן), שמן זית ועלי זית (אולאוורופאין) , ירקות ירוקים ועשבי תיבול (לוטאין ו- 10Q), קטניות, שורש הליקוריש, זנגוויל ועוד.

לסיכום, להעשרת התפריט במרכיבים מונעי חמצון יש לדאוג לגיוון צבעים ממקורות ירק ופרי.

ענת דיין ואיילת וינשטיין הן תזונאיות קליניות לספורטאים; המרכז לרפואת ספורט ולמחקר ע"ש ריבשטיין במכון וינגייט



תגובות הוסף תגובה
1.רפרנסיםאורלי פיינה08/11/05
נמשכת ההרשמה למגוון קורסים ומסלולי לימוד בביה"ס למאמנים ולמדריכים ע"ש נט הולמן. במקרה הצורך, תתאפשר למידה מקוונת בהתאם להנחיות משרד הבריאות