Pod względem budowy chemicznej są to atomy, cząsteczki lub jony posiadające na zewnętrznej orbicie wolny, niesparowany elektron. Wolne rodniki mają zdolność atakowania wielu substancji i składników organizmu. Obiektem ataków w organizmie człowieka są, między innymi takie związki jak:
- białka,
- DNA,
- nienasycone kwasy tłuszczowe,
- polisachardy,
- lipidy krwi
Wolne rodniki mogą również pochodzić z zewnątrz ze skażonego powietrza, dymu z papierosów, występują w zjonizowanym powietrzu, wysoko przetworzonej lub zepsutej żywności, lekach itp. Wolne rodniki tworzą się w wielu produktach spożywczych jak: wyroby cukiernicze o długich terminach przydatności do spożycia, produkty mięsne i roślinne. W produktach smażonych lub długo przechowywanych, tłuszcze ulegają szybkiemu utlenieniu i pokarmy te zawierają bardzo dużo wolnych rodników. Spożycie takich pokarmów jak chipsy, frytki, krakersy, ciastka, sosy sałatkowe itp. jest w Polsce powszechne, zwłaszcza wśród młodzieży i staje się niebezpiecznym dla zdrowia przyzwyczajeniem żywieniowym. Nadmierna aktywność wolnych rodników w organizmie koreluje ze zwiększoną zapadalnością na wiele niebezpiecznych chorób, w szczególności na choroby układu krążenia oraz nowotwory, a także odpowiada za przedwczesny proces starzenia się organizmu. Sprawnie funkcjonujący ustrój człowieka dysponuje tzw. systemami antyoksydacyjnymi, które zapewniają równowagę między powstawaniem wolnych rodników a ich unieszkodliwianiem. Wielu autorów klasyfikuje te systemy jako enzymatyczne i nieenzymatyczne. Do pierwszej grupy zaliczane są enzymy: dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa oraz katalaza, a wśród pozostałych antyoksydantów na uwagę zasługują: witamina E, koenzym Q10, beta-karoten, likopen, glutation, kwas moczowy, flawonoidy, białka. W obrębie obu tych grup znajdują się zarówno związki syntetyzowane przez organizm jak i dostarczane wraz z pożywieniem, stąd ogromną rolę w zapewnieniu ochrony organizmu może odgrywać sposób odżywiania się. Podjęcie pracy mięśniowej, szczególnie o charakterze wytrzymałościowym zwiększa pobieranie tlenu przez organizm, co w efekcie prowadzi do wzrostu produkcji wolnych rodników. Jednak intensywność tego procesu zależy od charakteru wysiłku. W przypadku rozsądnego i dobrze zaplanowanego treningu zdrowotnego, organizm pobudzany jest do rozbudowy własnych systemów antyoksydacyjnych, tak, że mimo wzrostu produkcji wolnych rodników, jest on bardzo skutecznie chroniony.
Sytuacja ta jednak zmienia się w przypadku sportowców wyczynowych, gdzie mamy do czynienia z bardzo częstym i intensywnym wysiłkiem. Wówczas naturalny system obrony może okazać się niewystarczający. W wyniku częstego narażania organizmu na intensywne pochłanianie tlenu dochodzi do zachwiania równowagi pomiędzy produkcją wolnych rodników tlenowych a ich likwidacją, co określa się mianem „szoku tlenowego”. Nadmiernie aktywne cząstki chemiczne niszczą enzymy, błony komórkowe, zakłócają procesy transportu, powodują uszkodzenia DNA. W efekcie, może dochodzić nie tylko do spadku wydolności, ale także pogorszenia stanu zdrowia.
Produkcja wolnych rodników wzrasta w szczególności w warunkach intensywnego pochłaniania tlenu, zatem na ich działanie w największym stopniu narażeni są sportowcy uczestniczący w wysiłkach o charakterze tlenowym (kolarze, biegacze). Należy jednak mieć na uwadze, że stres oksydacyjny może dotyczyć także zawodników dyscyplin sportowych związanych z wysiłkami o charakterze beztlenowym. W przypadku sportowców trenujących szybkość i wytrzymałość siłową, gdzie w organizmie dominują przemiany anaerobowe, reakcje wolnorodnikowe nasilają się tuż po zakończeniu wysiłku, kiedy organizm uruchamia intensywny proces spłaty długu tlenowego. Jak wynika z badań, również treningi o charakterze siłowym mogą wpływać na generowanie wolnych rodników, szczególnie w okresie powysiłkowym, kiedy zachodzi proces intensywnej odbudowy i regeneracji organizmu. Zwracanie uwagi na ochronę antyoksydacyjną organizmu wydaje się, więc zasadne bez względu na rodzaj uprawianej dyscypliny sportowej.
Jednym z podstawowym elementów wspomagania organizmu jest zapewnienie odpowiedniej podaży składników żywieniowym o tzw. działaniu antyutleniającym. W celu zmniejszenia stresu oksydacyjnego wywołanego wysiłkiem, a także zwiększenia możliwości obronnych organizmu, dieta musi uwzględniać odpowiednią podaż witamin: E,C, beta-karotenu, a także składników mineralnych takich jak selen, cynk, miedź. Ważną rolę może odgrywać koenzym Q10, kwas alfa-liponowy oraz flawonoidy roślinne. Związki te mogą wpływać bezpośrednio na proces neutralizacji wolnych rodników, jak też w sposób pośredni wspomagać naturalne systemy antyoksydacyjne w organizmie.
