Freie Radikale
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 3. September 2024Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Freie Radikale haben eine positive Wirkung auf unseren Körper und sind deswegen unverzichtbar. Wenn sie allerdings vermehrt in unserem Körper vorkommen, kehrt sich diese positive Wirkung ins Negative um. Entfalten zu viele freie Radikale ihre schädliche Wirkung in unserem Körper, kann dies dazu führen, dass wichtige Proteine des Stoffwechsels und sogar das Erbgut angegriffen werden.
Was sind freie Radikale?
Den freien Radikalen fehlt in der chemischen Struktur ein Elektron. Deswegen sind sie ständig bemüht, ihre chemische Struktur zu vervollständigen und greifen andere Moleküle an, um diese um ein Elektron zu berauben.
Die angegriffenen und um ein Elektron beraubten Moleküle werden auf diese Weise auch zu freien Radikalen. Es entsteht ein Teufelskreis! Betroffen ist jedes Gewebe und jedes Organ des menschlichen Körpers.
Medizinische & gesundheitliche Funktionen, Aufgaben & Bedeutungen
Ohne Sauerstoff kann der menschliche Körper nicht funktionieren, da wichtige Stoffwechselvorgänge nicht möglich wären. Der Mensch wäre nicht lebensfähig.
Freie Radikale sind unvermeidbare Zwischenprodukte, die in unserem Körper bei der Weiterverarbeitung von Sauerstoff in jeder Zelle entstehen und sehr reaktionsfreudig sind. Sie sind aber auch unvermeidlich, was ihre Aufgaben im menschlichen Körper betrifft. Denn freie Radikale helfen bei der Weiterverarbeitung von Sauerstoff für die Energiegewinnung, außerdem spielen sie eine entscheidende Rolle bei Prozessen der Immunabwehr. Zum Beispiel bei der Bekämpfung von Viren und Bakterien.
Die verheerende Auswirkung von zu vielen freien Radikalen im menschlichen Körper auf den Alterungsprozess kann man am besten bei Menschen, die unter vorzeitiger Vergreisung (Hutchinson-Gilford-Syndrom) leiden, verfolgen. Sie altern schon ab der Kindheit sichtlich, denn ihr Körper hat keinen funktionierenden Schutzmechanismus gegen freie Radikale und ist ihnen daher schutzlos ausgeliefert.
Aber wir alle können irgendwann an Hautfältchen, herunterhängenden Augenlidern, dünner werdender Haut etc. im Spiegel sehen, was freie Radikale anrichten: Sie beschleunigen den Alterungsprozess. Außerdem stehen freie Radikale mit vielen Krankheiten, wie beispielsweise Herzkreislauf-Krankheiten, Morbus Alzheimer, Krebs, Rheuma, Diabetes mellitus etc. in Verbindung.
Krankheiten, Beschwerden & Störungen
Freie Radikale nimmt unser Körper vermehrt durch Umweltbelastungen, Alkohol, UV-Strahlen, Rauchen auf. Bei einem gesunden Menschen besteht ein sogenanntes „oxidatives Gleichgewicht“. Das ist ein Zustand, in dem sich die Entstehung von freien Radikalen und die Aufnahme von Antioxidantien im Gleichgewicht halten. Von oxidativem Stress dagegen spricht man, wenn sich das Gleichgewicht zugunsten des oxidativen Prozesses verschiebt. Wie bereits erwähnt, greifen freie Radikale dann Zellmembranen an oder können das Erbgut schädigen sowie den Alterungsprozess erheblich beschleunigen. Antioxidantien wie Vitamin E, C und sekundäre Pflanzenstoffe sind in der Lage, freie Radikale zu neutralisieren.
Ein gesundes Gewebe kann sich also leicht gegen den zerstörerischen Einfluss von freien Radikalen schützen. Trotzdem wird es immer wichtiger, täglich ausreichend Obst und Gemüse zu sich zu nehmen. Wer dies nicht kann, der sollte durch Nahrungsergänzungsmittel für die Zufuhr wichtiger Radikalfänger (Antioxidantien) sorgen. Allerdings fehlen wissenschaftliche Beweise bezüglich der Wirksamkeit von Nahrungsergänzungsmitteln, in denen Antioxidantien in der Regel isoliert und nicht zusammen mit natürlichen Begleitstoffen vorkommen, gegen freie Radikale. Es ist also nicht erwiesen, ob die zusätzliche Einnahme von Antioxidantien mittels Nahrungsergänzungsmitteln gesundheitlich von Vorteil ist.
Grundsätzlich gilt Folgendes: Es wird immer wichtiger, sich vor freien Radikalen zu schützen. Einerseits entstehen sie vermehrt durch Umweltbelastungen, Stress, Rauchen etc. Auf der anderen Seite ernähren wir uns schon lange nicht mehr so ausgewogen, wie noch vor fünfzig oder hundert Jahren. Des Weiteren gilt, dass Obst und Gemüse heute nicht mehr so viele wichtige Inhaltsstoffe besitzen, wie noch vor einigen Jahrzehnten. Nach einer amerikanischen Studie kommt heutzutage der mit Abstand größte Teil der mit der täglichen Nahrungsaufnahme zugeführten Antioxidantien aus dem Kaffee.
Das liegt aber weniger daran, dass das Genussmittel große Mengen an Radikalfängern enthält, als vielmehr an den heutigen Ernährungsgewohnheiten der Menschen, zumindest in den USA und Europa. Die meisten Menschen in diesen Regionen nehmen zu wenig Gemüse und Obst zu sich, aber konsumieren dafür umso mehr Kaffee.
10 Dinge, die Sie über Freie Radikale sollten
1. Was sind freie Radikale?
Freie Radikale sind instabile Moleküle, die ein ungepaartes Elektron besitzen. Aufgrund ihrer Instabilität neigen sie dazu, andere Moleküle anzugreifen, um sich selbst zu stabilisieren, was zu einer Kettenreaktion von Schäden in Zellen und Geweben führen kann. Sie entstehen als Nebenprodukte des normalen Stoffwechsels und durch externe Faktoren wie Umweltverschmutzung, Rauchen und UV-Strahlung.
2. Wie entstehen freie Radikale im Körper?
Freie Radikale entstehen durch natürliche Prozesse wie die Zellatmung, bei der Sauerstoff in Energie umgewandelt wird. Zusätzlich können äußere Einflüsse wie UV-Strahlung, Rauchen, Alkohol und Umweltgifte die Produktion freier Radikale im Körper erhöhen. Auch Entzündungen und intensive körperliche Anstrengung können zur vermehrten Bildung freier Radikale führen.
3. Warum sind freie Radikale gefährlich?
Freie Radikale können zelluläre Strukturen wie DNA, Proteine und Lipide schädigen, was zu einer Funktionsstörung der Zellen führt. Diese Schädigung, bekannt als oxidativer Stress, ist mit der Alterung und der Entstehung vieler Krankheiten, einschließlich Krebs, Herzerkrankungen und neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, verbunden.
4. Was ist oxidativer Stress?
Oxidativer Stress tritt auf, wenn die Produktion freier Radikale die Fähigkeit des Körpers, sie zu neutralisieren, übersteigt. Dieser Zustand führt zu einer Schädigung von Zellen und Geweben und wird mit einer Vielzahl von chronischen Krankheiten sowie dem Alterungsprozess in Verbindung gebracht. Antioxidantien spielen eine entscheidende Rolle bei der Bekämpfung oxidativen Stresses.
5. Welche Rolle spielen Antioxidantien bei der Bekämpfung freier Radikale?
Antioxidantien sind Moleküle, die freie Radikale neutralisieren können, indem sie ihnen Elektronen spenden, ohne selbst zu instabilen Molekülen zu werden. Dadurch stoppen sie die Kettenreaktion, die durch freie Radikale verursacht wird, und schützen so die Zellen vor Schäden. Wichtige Antioxidantien sind Vitamin C, Vitamin E, Beta-Carotin und Selen.
6. Welche Lebensmittel sind reich an Antioxidantien?
Lebensmittel, die reich an Antioxidantien sind, umfassen Früchte wie Beeren, Zitrusfrüchte und Kiwis sowie Gemüse wie Spinat, Brokkoli und Karotten. Nüsse, Samen, grüner Tee und dunkle Schokolade sind ebenfalls gute Quellen. Eine Ernährung, die reich an diesen Lebensmitteln ist, kann helfen, den Körper vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen.
7. Kann der Körper selbst Antioxidantien produzieren?
Ja, der Körper kann bestimmte Antioxidantien selbst produzieren, wie Glutathion und Superoxiddismutase. Diese endogenen Antioxidantien spielen eine wesentliche Rolle beim Schutz der Zellen vor oxidativem Stress. Eine gesunde Lebensweise unterstützt die natürliche Produktion dieser körpereigenen Abwehrstoffe.
8. Wie beeinflusst der Lebensstil die Bildung freier Radikale?
Ein ungesunder Lebensstil, einschließlich Rauchen, übermäßigem Alkoholkonsum, schlechter Ernährung und chronischem Stress, kann die Bildung freier Radikale erheblich erhöhen. Regelmäßige körperliche Aktivität, eine ausgewogene Ernährung und der Verzicht auf schädliche Substanzen können dagegen helfen, die Produktion freier Radikale zu reduzieren und den oxidativen Stress zu minimieren.
9. Sind alle freien Radikale schädlich?
Nicht alle freien Radikale sind schädlich. In geringen Mengen spielen sie eine wichtige Rolle im Körper, zum Beispiel bei der Bekämpfung von Infektionen, da sie als Teil des Immunsystems Krankheitserreger zerstören können. Probleme entstehen erst, wenn die Menge freier Radikale das Gleichgewicht im Körper stört und oxidativen Stress verursacht.
10. Kann die Einnahme von Antioxidantienpräparaten schädlich sein?
Während eine ausreichende Zufuhr von Antioxidantien wichtig ist, kann eine übermäßige Einnahme von Antioxidantienpräparaten potenziell schädlich sein. Hohe Dosen bestimmter Antioxidantien, insbesondere in Form von Nahrungsergänzungsmitteln, können das Gleichgewicht im Körper stören und möglicherweise das Risiko für bestimmte Krankheiten erhöhen. Eine ausgewogene Ernährung bleibt der beste Weg, um genügend Antioxidantien zu erhalten.
10 Tipps für einen gesunden Körper mit möglichst wenig Belastung durch freie Radikale
Ernähren Sie sich antioxidantienreich
Eine Ernährung, die reich an Antioxidantien ist, hilft, die schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu minimieren. Lebensmittel wie Beeren, grünes Blattgemüse, Nüsse, Samen und Zitrusfrüchte enthalten reichlich Antioxidantien wie Vitamin C, Vitamin E und Beta-Carotin. Diese Nährstoffe schützen Ihre Zellen vor oxidativem Stress und fördern Ihre allgemeine Gesundheit.
Vermeiden Sie übermäßigen Zuckerkonsum
Zucker kann die Bildung freier Radikale im Körper fördern. Hohe Blutzuckerspiegel führen zu einer erhöhten Produktion von freien Radikalen und oxidativem Stress. Reduzieren Sie daher den Konsum von raffiniertem Zucker und zuckerhaltigen Lebensmitteln und greifen Sie stattdessen auf natürliche Süßungsmittel und Obst zurück.
Reduzieren Sie den Alkoholkonsum
Übermäßiger Alkoholkonsum kann die Bildung freier Radikale erhöhen und oxidativen Stress verursachen, der die Leber und andere Organe schädigen kann. Konsumieren Sie Alkohol in Maßen und legen Sie regelmäßig alkoholfreie Tage ein, um Ihre Leber zu entlasten und Ihre Gesundheit zu schützen.
Hören Sie mit dem Rauchen auf
Rauchen ist eine der größten Quellen für freie Radikale. Die Chemikalien in Zigaretten fördern die Bildung freier Radikale, die das Gewebe schädigen und das Risiko für chronische Krankheiten wie Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen. Mit dem Rauchen aufzuhören ist einer der effektivsten Schritte, um die Belastung durch freie Radikale zu verringern.
Schützen Sie sich vor UV-Strahlung
Übermäßige Sonneneinstrahlung kann zur Bildung freier Radikale in der Haut führen, was das Risiko für Hautkrebs erhöht und die Hautalterung beschleunigt. Verwenden Sie regelmäßig Sonnenschutzmittel mit einem hohen Lichtschutzfaktor, tragen Sie schützende Kleidung und vermeiden Sie die Mittagssonne, um Ihre Haut zu schützen.
Integrieren Sie regelmäßige Bewegung in Ihren Alltag
Moderate körperliche Aktivität fördert die Durchblutung und den Sauerstofftransport, was die antioxidative Kapazität Ihres Körpers verbessert. Intensive Bewegung kann zwar kurzfristig die Produktion freier Radikale erhöhen, doch insgesamt stärkt regelmäßige Bewegung die Abwehrkräfte Ihres Körpers gegen oxidativen Stress.
Schlafen Sie ausreichend
Erholsamer Schlaf ist entscheidend für die Regeneration Ihres Körpers und den Abbau von oxidativem Stress. Während des Schlafs werden beschädigte Zellen repariert und freie Radikale neutralisiert. Achten Sie darauf, jede Nacht sieben bis neun Stunden Schlaf zu bekommen, um Ihren Körper ausreichend zu regenerieren.
Vermeiden Sie Umweltgifte
Luftverschmutzung, Chemikalien in Reinigungsmitteln und Pestizide in Lebensmitteln können die Bildung freier Radikale im Körper fördern. Reduzieren Sie Ihre Exposition gegenüber diesen Umweltgiften, indem Sie auf natürliche Reinigungsmittel umsteigen, biologisch angebaute Lebensmittel konsumieren und die Luftqualität in Ihrem Zuhause verbessern.
Reduzieren Sie Stress
Chronischer Stress kann die Produktion freier Radikale im Körper erhöhen, was zu einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen führen kann. Entspannungstechniken wie Meditation, Yoga und Achtsamkeitstraining helfen, den Stresspegel zu senken und den oxidativen Stress zu minimieren.
Trinken Sie ausreichend Wasser
Wasser hilft, Schadstoffe und freie Radikale aus dem Körper zu spülen. Eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr unterstützt die Nierenfunktion und fördert die Entgiftung Ihres Körpers. Trinken Sie täglich genügend Wasser, um die Gesundheit Ihrer Zellen zu unterstützen und oxidativen Stress zu reduzieren.
Freie Radikale und der Alterungsprozess
Freie Radikale spielen eine zentrale Rolle im natürlichen Alterungsprozess des menschlichen Körpers. Diese instabilen Moleküle sind das Ergebnis normaler Stoffwechselprozesse, aber auch externer Faktoren wie UV-Strahlung, Umweltverschmutzung und ungesunden Lebensgewohnheiten. Während der Körper über Abwehrmechanismen verfügt, um freie Radikale zu neutralisieren, kann eine Überproduktion dieser Moleküle zu oxidativem Stress führen, der die Zellen und Gewebe schädigt und den Alterungsprozess beschleunigt.
Oxidativer Stress entsteht, wenn das Gleichgewicht zwischen der Produktion freier Radikale und der Fähigkeit des Körpers, sie zu neutralisieren, gestört ist. Dies führt zu einer Schädigung von Zellstrukturen wie Membranen, Proteinen und DNA. Besonders anfällig sind dabei die Mitochondrien, die „Kraftwerke“ der Zellen, die für die Energieproduktion verantwortlich sind. Mit zunehmendem Alter nimmt die Effizienz der Mitochondrien ab, was zu einer erhöhten Produktion freier Radikale führt, die wiederum den Alterungsprozess beschleunigen.
Ein bemerkenswertes Beispiel für die Auswirkungen freier Radikale auf die Hautalterung ist die Entstehung von Falten und Altersflecken. UV-Strahlung aus der Sonne fördert die Bildung freier Radikale in der Haut, die das Kollagen und Elastin, die für die Hautelastizität und -festigkeit verantwortlich sind, abbauen. Dies führt zu einem Verlust an Hautelastizität, was die Entstehung von Falten fördert. Zudem können freie Radikale die Pigmentzellen der Haut angreifen, was zur Bildung von Altersflecken beiträgt.
Auch im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson wird der Einfluss freier Radikale diskutiert. Es wird angenommen, dass oxidativer Stress eine Schlüsselrolle bei der Schädigung von Neuronen und der Entstehung dieser Erkrankungen spielt. Die Akkumulation von Schäden durch freie Radikale im Gehirn kann die neuronale Funktion beeinträchtigen und zum Abbau kognitiver Fähigkeiten führen.
Interessanterweise hat die Forschung gezeigt, dass die Lebensweise einen erheblichen Einfluss auf die Belastung durch freie Radikale und damit auf den Alterungsprozess hat. Eine Ernährung, die reich an Antioxidantien ist, kann dazu beitragen, freie Radikale zu neutralisieren und den oxidativen Stress zu reduzieren. Regelmäßige körperliche Aktivität, ausreichender Schlaf und der Verzicht auf schädliche Gewohnheiten wie Rauchen und übermäßigen Alkoholkonsum können ebenfalls dazu beitragen, die Alterungsprozesse zu verlangsamen.
Zusammengefasst zeigt sich, dass freie Radikale eine bedeutende Rolle im Alterungsprozess spielen. Durch einen gesunden Lebensstil, der die Bildung freier Radikale minimiert und die antioxidative Kapazität des Körpers stärkt, lässt sich der Einfluss dieser Moleküle auf die Alterung positiv beeinflussen.
Freie Radikale und chronische Entzündungen
Freie Radikale spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Aufrechterhaltung chronischer Entzündungen, die wiederum mit einer Vielzahl von schwerwiegenden Gesundheitsproblemen verbunden sind. Chronische Entzündungen entstehen, wenn das Immunsystem dauerhaft aktiviert bleibt, oft als Reaktion auf anhaltende Infektionen, Umweltfaktoren oder Lebensstilgewohnheiten wie schlechte Ernährung, Rauchen oder Stress. Diese Entzündungen können sich negativ auf verschiedene Organe und Gewebe auswirken, was zu langfristigen Schäden führt.
Freie Radikale sind sowohl ein Produkt als auch ein Verstärker von Entzündungsprozessen. Wenn das Immunsystem aktiviert wird, um auf eine Bedrohung zu reagieren, produzieren Immunzellen freie Radikale als Teil ihrer Abwehrstrategie. Diese freien Radikale können jedoch auch gesunde Zellen angreifen, wenn sie im Übermaß vorhanden sind oder nicht effizient neutralisiert werden. Dies führt zu einer fortgesetzten Zellschädigung und zur Freisetzung weiterer entzündlicher Moleküle, was den Teufelskreis der Entzündung aufrechterhält.
Ein prominentes Beispiel für die Verbindung zwischen freien Radikalen und chronischen Entzündungen ist die Atherosklerose, eine Erkrankung, bei der sich Plaques in den Arterienwänden bilden und zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen können. Freie Radikale oxidieren LDL-Cholesterin, was dazu führt, dass dieses Cholesterin von Makrophagen aufgenommen wird. Dies führt zur Bildung von Schaumzellen und fördert die Entzündungsreaktion in den Arterienwänden, was zur Verhärtung und Verengung der Arterien beiträgt.
Auch bei entzündlichen Erkrankungen wie Rheumatoider Arthritis spielen freie Radikale eine bedeutende Rolle. Bei dieser Erkrankung greifen freie Radikale das Gelenkgewebe an, was zu Schmerzen, Schwellungen und schließlich zu Gelenkzerstörung führt. Der anhaltende oxidative Stress verschärft die Entzündung und trägt zur Progression der Krankheit bei.
Zur Bekämpfung chronischer Entzündungen ist es wichtig, die Belastung durch freie Radikale zu reduzieren. Antioxidantien, die in vielen Obst- und Gemüsesorten, Nüssen und Samen enthalten sind, können helfen, freie Radikale zu neutralisieren und den Entzündungsprozess zu mildern. Eine Ernährung, die reich an Omega-3-Fettsäuren ist, wie sie in Fisch, Leinsamen und Walnüssen vorkommen, hat ebenfalls entzündungshemmende Eigenschaften und kann das Risiko für chronische Entzündungen verringern.
Darüber hinaus kann regelmäßige Bewegung, die zwar kurzfristig die Produktion freier Radikale erhöht, langfristig die antioxidative Kapazität des Körpers stärken und die Entzündungsneigung senken. Auch Stressmanagement-Techniken wie Meditation und Yoga können helfen, chronische Entzündungen zu reduzieren, indem sie die Stressreaktionen des Körpers modulieren.
Insgesamt zeigen die Zusammenhänge zwischen freien Radikalen und chronischen Entzündungen, wie wichtig es ist, präventive Maßnahmen zu ergreifen, um oxidativen Stress zu minimieren und die Gesundheit langfristig zu fördern.
Quellen
- Arasteh, K., et. al.: Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2013
- Kugler, P.: Der Menschliche Körper. Anatomie, Physiologie, Pathologie. Urban & Fischer/ Elsevier, München 2017
- Thiemann, F., Cullen, P., Klein, H.-G.: Molekulare Diagnostik. Grundlagen der Molekularbiologie, Genetik und Analytik. Wiley-VCH, Weinheim 2014