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Stickstoffmonoxid (NO) – ein kleines Molekül mit großer Wirkung

NO. Zwei Buchstaben, die den meisten Menschen in dieser Kombination als Abkürzung wohl kein Begriff sein dürften. In der Chemie steht NO (Nitric Oxide) für Stickstoffmonoxid – ein winziges Molekül mit großer Wirkung. Im Alltag begegnet uns NO hauptsächlich im Zusammenhang mit erhöhten Ozon-Werten und wird mit Abgasen in Verbindung gebracht. Was jedoch viele nicht wissen: NO kommt als Molekül auch auf natürliche Weise im menschlichen Körper vor und übernimmt dort als Botenstoff wichtige regulative Funktionen. Botenstoffe, zu denen beispielsweise auch Hormone gehören, dienen der Informationsübertragung und sind für das Zusammenspiel der Zellen sowie für die Funktion des Stoffwechsels besonders wichtig.

Stickstoffmonoxid (NO) – der Alleskönner im menschlichen Körper

Für die Entdeckung von NO als Botenstoff im Herz-Kreislauf-System Ende der 70er-Jahre wurden die amerikanischen Wissenschaftler Robert F. Furchgott, Ferid Murad und Louis Ignarro 1998 mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet. Angeregt durch die ersten wissenschaftlichen Erkenntnisse setzte eine regelrechte Forschungswelle rund um das Molekül NO ein. So konnte nachgewiesen werden, dass es an vielfältigen Vorgängen im menschlichen Körper beteiligt ist. Im Blutkreislauf reguliert NO den Blutfluss, indem es die Kontraktion der Zellen in der Wand der Blutgefäße aufhebt. Auf diese Weise werden die Gefäßmuskeln entspannt und erweitern sich. Gleichzeitig hemmt NO durch seine durchblutungsfördernde Wirkung die Blutgerinnung und beugt dadurch Thrombosen vor.

Im Nervensystem dient es als wichtiger Signalstoff. So kann NO etwa Neurone und Hirnzellen vor Schäden schützen und deren Zelltod verringern. Auch bei der Immunabwehr spielt NO eine wichtige Rolle: Es wird in bestimmten Abwehrzellen des Körpers, den sogenannten Makrophagen beziehungsweise weißen Blutkörperchen, gebildet und dient der Verteidigung gegenüber Infekten. Darüber hinaus hat es Auswirkungen auf die Atmung: Bei Kindern mit schweren Atemstörungen wird die Inhalation von NO erfolgreich zur Entspannung der Bronchien angewandt.

Die Bildung von Stickstoffmonoxid (NO)

Neben der externen Zufuhr kann NO auch nahezu überall im menschlichen Organismus selbst produziert werden. So wird NO unter anderem in den Endothelzellen, den innersten Wandschichten von Gefäßen, durch Abspaltung von der Aminosäure L-Arginin mittels dreier Enzyme gebildet. Auslösende Reize sind körpereigene Substanzen sowie der Blutdruck. Darüber hinaus gibt es auch eine sogenannte enzymunabhängige Bildung von NO, wie sie beispielsweise durch die Bestrahlung mit blauem LED-Licht im Körper ausgelöst wird.

NO in der Schmerztherapie – etwa bei Rückenschmerzen

Die Bestrahlung mit blauem LED-Licht der Wellenlänge 453 Nanometer (nm) regt die körpereigene, nicht-enzymatische Produktion von NO an. Einmal freigesetzt, kann das NO mittels verschiedener Prozesse in tiefere Hautschichten bis hin zum Muskel transportiert werden. Dort sorgt es für eine stärkere Durchblutung des Muskels, wodurch dieser wiederum besser mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt wird. Zusätzlich kann der Abtransport schmerzverursachender Substanzen gefördert werden. Diese Prozesse führen zu einer wohltuenden Entspannung der Muskulatur. Des Weiteren können verschiedene Effekte des NOs die Muskel- und Nervenzellen vor irreparablen Schäden schützen und somit dabei helfen, weiteren Verletzungen vorzubeugen. Durch die entzündungshemmenden Wirkungen von NO wird zudem die Ausbreitung von Entzündungsreaktionen unterdrückt. Des Weiteren belegen Studien direkte Effekte von NO auf die Schmerzwahrnehmung. Es konnte gezeigt werden, dass das Molekül direkt an den Nervenenden wirkt und dort die Schmerzweiterleitung vermindert. Sogar regenerative Prozesse werden durch NO angestoßen.
© PhilipsStickstoffmonoxid (NO) kommt auf natürliche Weise im Körper vor. Durch die Bestrahlung der Haut mit blauem LED-Licht wird die Produktion körpereigenen NOs angeregt.


Die Eigenschaften von NO führen somit zu einer Entspannung der Muskulatur, zur Hemmung von Entzündungsreaktionen und zu einer verminderten Schmerzweiterleitung. Darüber hinaus werden die Muskeln und Nerven vor Schäden geschützt und somit einer Verstärkung von Verletzungen vorgebeugt. Es wird daher angenommen, dass die Freisetzung von NO durch blaues LED-Licht der Ausbildung von chronischen Schmerzen – zum Beispiel Rückenschmerzen – entgegenwirken kann.
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