Direkt zum Inhalt

Lexikon der Ernährung: Halbwertszeit

Halbwertszeit, HWZ, T, t, Ehalf-life, auch Halbwertzeit, die Zeit, in der die Hälfte eines Ausgangsmaterials durch physikalische, chemische oder biochemische Reaktionen zerfallen oder umgewandelt ist. Man unterscheidet:
1) Die physikalische Halbwertszeit (Tphys) ist die Zeit, in der die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Atome eines Radionuclids durch die spontan ablaufenden radioaktiven Kernumwandlungen sich umgewandelt hat bzw. in den Grundzustand übergegangen ist. Radionuclide mit großer physikalischer H., wie z. B. Uran-238 mit einer H. von 4,51 Mrd. Jahren, müssen, wenn sie als Atommüll in Kernkraftwerken anfallen mit größter Sorgfalt von der Umwelt ferngehalten werden.
2) Die biologische Halbwertszeit (Tbiol), auch physiologische Halbwertszeit, ist die Zeit, in der die Hälfte einer inkorporierten Substanz (z. B. eines Medikamentes) oder einer körpereigenen Substanz (z. B. Antikörper oder Enzyme) zur Hälfte aus einem biologischen System (z. B. einem Organismus) ausgeschieden bzw. neu gebildet worden ist. Die Ausscheidung erfolgt durch biochemische Vorgänge auf natürlichem Wege, z. B. durch Stuhl, Harn, Schweiß, Atmung (Eliminations-H.). Unter Neubildung versteht man z. B. die in der Leber synthetisierten Serumproteine mit einer HWZ von 7–10 Tagen. Die biologische H. eines Radionuklids (z. B. Verabreichung von Jod-131 beim Radiojodtest) ist entsprechend die Zeit, in der die Hälfte des inkorporierten radioaktiven chemischen Elements wieder aus dem Körper durch Stoffwechselvorgänge ausgeschieden wird. Die Einnahme geeigneter Nahrungsmittel (z. B. jodhaltiger Nahrungsmittel) kann die Verweildauer im Körper und damit die biologische H. in diesem Fall verkürzen.
3) Unter effektiver Halbwertszeit (Teff) versteht man die aus der physikalischen und der biologischen H. resultierende H.:
Teff = Tphys × Tbiol  / (Tphys + Tbiol)
Die effektive H. berücksichtigt sowohl die Abnahme einer radioaktiven Substanz durch den radioaktiven Zerfall als auch die Ausscheidung dieser Substanz auf natürlichem Wege. Sie gibt die Zeit an, nach der die Gefährdung für den Organismus auf die Hälfte gesunken ist. Sie ist dann von Bedeutung, wenn die inkorporierten Substanzen eine lange physikalische aber eine kurze biologische H. haben, oder umgekehrt, eine kurze physikalische aber eine lange biologische H. haben.
Beispiel: Jod-131 hat eine Tphys von 8,07 d und eine Tbiol von 138 d. Daraus ergibt sich eine effektive H. von 8,07 × 138 / (8,07 + 138) = 7,6 d. Für den Strahleneinfluss auf den Körper ist also in diesem Fall die kürzere Tphys von Bedeutung. Bei Nucliden mit mehreren Isotopen muss die Berechnung für jedes Isotop erfolgen (z. B. Cäsium-134 Tphys 2,06 Jahre und Cäsium-137 Tphys 30,1 Jahre, Tbiol jeweils 70 d).
Von H. spricht man im übertragenen Sinne auch bei der Abtötung von Keimen durch Desinfektionsmittel und beim biologischen und abiotischen Abbau von Stoffen in der Umwelt.

  • Die Autoren

Albus, Christian, Dr., Köln
Alexy, Ute, Dr., Witten
Anastassiades, Alkistis, Ravensburg
Biesalski, Hans Konrad, Prof. Dr., Stuttgart-Hohenheim
Brombach, Christine, Dr., Gießen
Bub, Achim, Dr., Karlsruhe
Daniel, Hannelore, Prof. Dr., Weihenstephan
Dorn, Prof. Dr., Jena
Empen, Klaus, Dr., München
Falkenburg, Patricia, Dr., Pulheim
Finkewirth-Zoller, Uta, Kerpen-Buir
Fresemann, Anne Georga, Dr., Biebertal-Frankenbach
Frenz, Renate, Ratingen
Gehrmann-Gödde, Susanne, Bonn
Geiss, Christian, Dr., München
Glei, Michael, Dr., Jena (auch BA)
Greiner, Ralf, Dr., Karlsruhe
Heine, Willi, Prof. Dr., Rostock
Hiller, Karl, Prof. Dr., Berlin (BA)
Jäger, Lothar, Prof. Dr., Jena
Just, Margit, Wolfenbüttel
Kersting, Mathilde, Dr., Dortmund
Kirchner, Vanessa, Reiskirchen
Kluthe, Bertil, Dr., Bad Rippoldsau
Kohlenberg-Müller, Kathrin, Prof. Dr., Fulda
Kohnhorst, Marie-Luise, Bonn
Köpp, Werner, Dr., Berlin
Krück, Elke, Gießen
Kulzer, Bernd, Bad Mergentheim
Küpper, Claudia, Dr., Köln
Laubach, Ester, Dr., München
Lehmkühler, Stephanie, Gießen
Leitzmann, Claus, Prof. Dr., Gießen
Leonhäuser, Ingrid-Ute, Prof. Dr., Gießen
Lück, Erich, Dr., Bad Soden am Taunus
Lutz, Thomas A., Dr., Zürich
Maid-Kohnert, Udo, Dr., Pohlheim
Maier, Hans Gerhard, Prof. Dr., Braunschweig
Matheis, Günter, Dr., Holzminden (auch BA)
Moch, Klaus-Jürgen, Dr., Gießen
Neuß, Britta, Erftstadt
Niedenthal, Renate, Hannover
Noack, Rudolf, Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke
Oberritter, Helmut, Dr., Bonn
Öhrig, Edith, Dr., München
Otto, Carsten, Dr., München
Parhofer, K., Dr., München
Petutschnig, Karl, Oberhaching
Pfau, Cornelie, Dr., Karlsruhe
Pfitzner, Inka, Stuttgart-Hohenheim
Pool-Zobel, Beatrice, Prof. Dr., Jena
Raatz, Ulrich, Prof. Dr., Düsseldorf
Rauh, Michael, Bad Rippoldsau
Rebscher, Kerstin, Karlsruhe
Roser, Silvia, Karlsruhe
Schek, Alexandra, Dr., Gießen
Schemann, Michael, Prof. Dr., Hannover (auch BA)
Schiele, Karin, Dr., Heilbronn
Schmid, Almut, Dr., Paderborn
Schmidt, Sabine, Dr., Gießen
Scholz, Vera, Dr., Langenfeld
Schorr-Neufing, Ulrike, Dr., Berlin
Schwandt, Peter, Prof. Dr., München
Sendtko, Andreas, Dr., Gundelfingen
Stangl, Gabriele, Dr. Dr., Weihenstephan
Stehle, Peter, Prof. Dr., Bonn
Stein, Jürgen, Prof. Dr. Dr., Frankfurt
Steinmüller, Rolf, Dr., Biebertal
Stremmel, Helga, Bad Rippoldsau
Ulbricht, Gottfried, Dr., Potsdam-Rehbrücke
Vieths, Stephan, Dr., Langen
Wächtershäuser, Astrid, Frankfurt
Wahrburg, Ursel, Prof. Dr., Münster
Weiß, Claudia, Karlsruhe
Wienken, Elisabeth, Neuss
Wisker, Elisabeth, Dr., Kiel
Wolter, Freya, Frankfurt
Zunft, Hans-Joachim F., Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.