Biologie der Haut - Penaten

Biologie der Haut
Biologie der Haut
Die Haut eines Babys ist schön, weich und elastisch. Darüber hinaus ist sie ein Organ von
erstaunlicher Komplexität. Wie die Haut von Erwachsenen weist die Babyhaut unzählige
Strukturen auf, die – bereits in den ersten Stunden des Lebens – einwandfrei und effizient
funktionieren.
Im vorliegenden Kapitel wird der vielschichtige Aufbau der menschlichen Haut mit ihren verschiedenen
Strukturen und Funktionen untersucht. Diese Informationen sind wesentlich für das
Verständnis der Babyhaut sowie ihrer besonderen Strukturen und Funktionen, die Gegenstand
des Kapitels „Besondere Eigenschaften der Babyhaut“ sind.
Ebenso wichtig ist eine Kenntnis der Anatomie und Physiologie der Haut, wenn wir die
Beziehung zwischen Hautpflegeprodukten und der Haut verstehen wollen. Auf die in diesem
Kapitel erläuterten Fachbegriffe und Bezeichnungen werden wir in den folgenden Kapiteln
immer wieder treffen.
Überblick
Vor einer Beschreibung der spezifischen Hautstrukturen ist es hilfreich, ein Bild des allgemeinen
Aufbaus der Haut vor Augen zu haben. Das nachstehende Bild zeigt einen Querschnitt
durch die menschliche Haut und die anatomischen Beziehungen zwischen den verschiedenen
Strukturen.
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Biologie der Haut
Die rechte Seite der Abbildung verdeutlicht, dass die gesamte Haut, unabhängig davon, an
welcher Stelle des Körpers sie sich befindet, aus drei Schichten besteht: der Epidermis, dem
Korium und dem subkutanen Gewebe.
Die Epidermis umfaßt verschiedene Schichten, die auf der linken Bildseite aufgeführt sind. Von
außen nach innen ist die Epidermis wie folgt aufgebaut: Hornschicht, Körnerschicht, Stachelzellschicht
und Keimschicht bzw. Basalschicht, die für die Bildung neuer Zellen verantwortlich
ist. Die fünfte Schicht, die Glanzschicht, ist in dem Bild nicht gezeigt, kommt jedoch an
be stimmten Stellen des Körpers wie den Handflächen und Fußsohlen vor.
Der Hauptbestandteil der äußersten Epidermisschicht ist das Keratin, ein widerstandsfähiges
Faserprotein. Es hat in erster Linie die Aufgabe, die darunter liegenden Strukturen vor der
Außen umgebung zu schützen. Die das Keratin bildenden Zellen werden als Keratinozyten
bezeichnet.
Melanozyten sind die Zellen in der Basalschicht, die das Pigment Melanin synthetisieren; diese
Zellen kommen auch in der Epidermis vor. Melanin schützt die Haut vor ultravioletter
Strahlung.
Das Korium ist, wie aus dem Bild hervorgeht, die dickste der drei Hautschichten. Sie besteht
aus Fasern, einer Vielzahl von Zellen, extrazellulärer Flüssigkeit und amorpher Grundsubstanz.
Darüber hinaus enthält sie Blutgefäße, Lymphgefäße und Nerven. Das Korium schützt vor
mechanischen Einwirkungen und Temperaturschwankungen.
Das Protein Collagen macht das meiste Gewicht des Korium aus. Die Collagen-Fasern bilden ein
Netz, in das eine andere Faserart, das Elastin „eingewebt“ ist. Collagen verleiht der Haut
Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Einwirkungen, und die Elastin-Fasern bringen die
Haut in ihren ursprünglichen Zustand zurück, sobald sie diesen Einwirkungen nicht mehr ausgesetzt
ist.
Zu den Nervenendigungen in dem Korium zählen die Meißner-Tastkörperchen, die leichte
Berührungen und Schwingungen registrieren, sowie die Ruffini-Tastkörperchen, die
Berührungen und Druck wahrnehmen.
Wie aus dem Bild zu ersehen ist, sind auch bestimmte zusätzliche Strukturen in dem Korium
angesiedelt, wie Schweißdrüsen, Talgdrüsen und Haarfollikel.
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Die ekkrinen Schweißdrüsen sind schlauchförmig und bilden am unteren Ende Knäuel; insgesamt
liegen etwa 2 bis 3 Millionen in dem Korium. Die Schweißdrüsen sind die wichtigsten
Mittel zur Temperaturregelung des Körpers und produzieren bei Hitze sage und schreibe 2 bis
3 kg Schweiß pro Stunde.
Die Talgdrüsen münden in die Haarfollikel und geben durch einen schmalen Kanal Talg in den
Haarfollikel ab. Talg scheint wie eine Art körpereigenes Pflegemittel für das Haar zu wirken und
kann zudem die Haut vor Austrocknen und Rissbildung schützen. Darüber hinaus kann der Talg
antibakterielle und antimykotische Eigenschaften haben.
Mit Ausnahme der Handflächen und Fußsohlen sind die Haarfollikel über die gesamte Hautfläche
verteilt. Jeder Haarfollikel besitzt kleine Bündel glatter Muskeln, die Haarerektormuskeln
genannt werden. Bei Kälte, aber auch bei großer Angst ziehen sich diese Muskeln zusammen,
die Haare sträuben sich, und es entsteht die so genannte Gänsehaut.
Das Subkutangewebe liegt unter dem Korium und isoliert die unter diesem Gewebe liegenden
Strukturen gegen Hitze, Kälte und mechanischen Druck. Die Subkutis besteht aus lockeren
Bindegewebsbündeln, die die Fettzellen umgeben. Im Unterhautfettgewebe sind eine Vielzahl
von Pacini-Tastkörperchen verteilt, die das Druck- und Vibrationsempfinden weitergeben.
In dem Bild erkennt man auch die Arterien, Venen und Kapillargefäße. Die Haut wird von einem
weitverzweigten Gefäßnetz versorgt, das zudem eine lebenswichtige Rolle bei der Temperaturregelung
spielt.
Dies war ein kurzer Überblick über den Aufbau der Haut. Nun wollen wir unsere Aufmerksamkeit
auf einige grundlegende Fakten der Haut richten und die verschiedenen Gewebe und
Strukturen der Haut eingehender diskutieren.
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Die Haut als Ganzes
Die Haut ist ein kompliziertes, vielschichtiges Organ mit lebenswichtigen Schutz- und Stoffwechsel
funktionen. Sie ist von ihrem Gewicht her das größte Organ – mit etwa 8 Prozent des
Körpergewichts eines Erwachsenen. Die Hautoberfläche beträgt etwa 2 Quadratmeter.
Die Haut des Menschen besteht aus zwei Gewebearten, d. h. Gruppen ähnlicher Zellen mit
einer bestimmten Funktion: Epithelgewebe und Bindegewebe.
Das Epithelgewebe bedeckt das Äußere des Körpers und kleidet einige Körperöffnungen aus. Es
schützt das darunterliegende Gewebe gegen Umwelteinflüsse. Die Zellen des Epithelgewebes
liegen sehr nahe beieinander.
Das Bindegewebe stützt, schützt und verbindet ein Gewebe oder Organ mit dem anderen. Im
Vergleich zum Epithelgewebe liegen die Bindegewebszellen relativ weit auseinander.
Die Haut ist in drei funktionelle Schichten unterteilt: die Epidermis (Oberhaut), das Korium
(Lederhaut) und die Subkutis bzw. das subkutane Gewebe (Unterhaut).
Die Dicke und der Entwicklungsgrad dieser Schichten hängt von ihrer Position am Körper und
von Erbfaktoren, Alter und Geschlecht des Einzelnen ab. Darüber hinaus setzen die Menschen
verschiedene Hautbereiche unterschiedlichen Einwirkungen oder Belastungen aus. Aufgrund
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dieser Faktoren können die Festigkeit, Reizbarkeit, Mikroflora und pathologischen Gegebenheiten
der Haut von Mensch zu Mensch und selbst bei ein und demselben Menschen stark
variieren.
Epidermis
Die Epidermis ist eine Epithelgewebsschicht, so dünn wie Papier, die den Körper gegen äußere
Einflüsse und ultraviolettes Licht schützt. Die Epidermis selbst besteht aus verschiedenen
Zellschichten. Die Zellen der Epidermis sind dicht gepackt, und wie aus nachstehendem Bild
ersichtlich, enthält jede dieser Schichten Zellen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Die
Unversehrtheit der Epidermis wird durch Brückenkörperchen, sog. Desmosome, sichergestellt,
die für eine feste mechanische Verbindung zwischen den Zellen sorgen.
Die Dicke der Epidermis schwankt zwischen einigen Hundertstel Millimetern an den meisten
Stellen des Körpers bis zu mehreren Millimetern an den Handflächen und Fußsohlen. Am dünnsten
ist sie an den Augenlidern und im Genitalbereich.
Im Gegensatz zum Korium besitzt die Epidermis weder Blutgefäße noch Nerven; daher wird sie
mit Nährflüssigkeit versorgt, die von dem in dem Korium befindlichen Gefäßgewebe abgesondert
wird.
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Schichten der Epidermis
Nachstehend sind die wichtigsten Schichten der Epidermis, von außen nach innen, sowie ihre
Eigenschaften aufgeführt.
Horn- oder Keratinschicht (Stratum corneum): Die Hornschicht ist eine zähe, elastische und
relativ undurchdringliche Schicht toter Zellen ohne Zellkern und heller verhornter, schuppenähnlicher
Zellen, die dicht gepackt sind. Die Hornschicht ist etwa 20 bis 25 Zellreihen dick und
macht einen Großteil der mechanischen Festigkeit der Epidermis aus.
Auf ihrem Weg von der Keimschicht, in der neue Hautzellen gebildet werden, durch die anderen
Schichten nach oben verhornen die Zellen der Hornschicht nach und nach, d. h. sie werden mit
Keratin, einem zähen Faserprotein, gehärtet.
Wenn die Zellen die Hornschicht erreichen, sind sie hart genug, um eine widerstandsfähige
Barriere gegen äußere Einflüsse zu bilden. Daher bietet die Hornschicht einen äußerst wirksamen
Schutz, obwohl sie an einigen Stellen des Körpers nur einige Hundertstel Millimeter dick
ist.
Um diesen effektiven Schutz aufrechtzuerhalten, muß die Hornschicht zumindest so elastisch
bleiben, dass sie nicht reißt. Aus dem Korium nach oben hin abgesondertes Wasser trägt dazu
bei, diese Schicht weich zu halten. Die Hornschicht benötigt jedoch häufig einen zusätzlichen
Schutz gegen äußere Reizstoffe.
Glanzschicht (Stratum lucidum): Die Glanzschicht ist eine dünne Schicht durchsichtiger Zellen,
die nur an den Handflächen und Fußsohlen sowie an Hautstellen vorkommen, wo die Hornhaut
besonders dick ist. Daher wird sie nicht immer anatomisch als getrennte Schicht beschrieben.
Die Glanzschicht ist reich an proteingebundenen Phospholipiden und kann somit als physiologische
Barriere gegen das Eindringen von Wasser fungieren.
Körnerschicht (Stratum granulosum): Die Körnerschicht setzt sich aus abgeflachten, spindelförmigen
Zellen zusammen, Keratinkörnern – die sog. Keratohyalinkörnchen – die keinen Kern enthalten.
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Stachelzellschicht (Straum spinosum): Diese Schicht ist durch interzelluläre „Brücken“ gekennzeichnet,
die jeder Zelle ein stacheliges Aussehen verleihen. In den Zwischenräumen der Zellen
können Nährstoffe und Sauerstoff nach oben diffundieren, um die Nährstoffversorgung der
Zellen zu gewährleisten.
Keimschicht bzw. Basalschicht (Stratum germinativum): Die Keimschicht ist nur eine Zellreihe
dick, deren Zellen Zellkerne aufweisen. Sie dient als Trennlinie zwischen Epidermis und Korium.
Die Keimschicht ist verantwortlich für die ständige Neubildung von Zellen. Die Zellen teilen sich
und wandern nach oben, sowie neue Zellen gebildet werden.
In der Keimschicht finden sich die Melanozyten; dies sind Zellen, die das Pigment Melanin zum
Schutz gegen UV-Strahlung produzieren. Die von diesen Zellen gebildeten Melanin körn chen
wandern in die Keratinozyten, d. h. in die keratinproduzierenden Zellen der Basal schicht. Bei
ihrer Reifung verstreuen die Keratinozyten das Melanin als feines, körniges intrazelluläres
Pulver.
In der nachstehenden Tabelle sind die wichtigsten Fakten zu den Schichten der Epidermis
zusammengefaßt:
Schichten der Epidermis
Schicht Zellreihen Besonderheiten
Hornschicht Mehrere Tote Zellen ohne Kern
Helle, verhornte, schuppenartige Zellen
Glanzschicht Mehrere Durchscheinende Zellen
Hauptsächlich an Handflächen und
Fußsohlen
Körnerschicht Mehrere Keratohylinkörnchen
Flache, spindelförmige Zellen
Stachelzellschicht Mehrere Die Zelle sind durch „Brücken“ miteinander
verbunden und haben daher ein stacheliges
Aussehen.
Keimschicht Eine Aktive Zellbildung
(Basalschicht)
innerste Schicht
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Wachstum der Epidermis
Die Epidermis ist ein Gewebe, das ständig erneuert wird. Die Zellen der Basalschicht bzw.
Keimschicht teilen und differenzieren sich und reifen, während sie nach oben wandern, bis sie
die Hornschicht erreichen, wo sie abgeschilfert werden. In normaler Haut teilen sich die
Basalzellen etwa einmal pro Tag, und (durchschnittlich) jeweils eine der geteilten Zellen wird
zur Hautoberfläche hin abgeschoben.
Man schätzt, dass eine neue Basalzelle etwa 3 bis 4 Wochen braucht, bis sie die Hornschicht
erreicht.
Auf ihrer Wanderung nach oben ändern die Zellen ihre Form und Konsistenz. Die Stärke der
Zellwände nimmt zu, da an der Zellinnenseite Keratin abgelagert wird. Die Zellen beginnen
bereits in der Basalschicht mit der Produktion kleiner Mengen von Keratin. Keratohyalin körn ­
chen lassen sich jedoch erst in der Körnerschicht nachweisen. Diese Schicht ist die Übergangszone
zwischen lebenden Epidermiszellen darunter und totem, verhorntem Material darüber.
Den Prozess, den Epithelzellen von sich teilenden, stoffwechselaktiven Zellen bis hin zu toten,
verhärteten Zellen durchlaufen, nennt man Verhornung.
Bei der Verhornung der Zellen zerfallen die Zellkerne, die Zellen sterben ab und werden ganz
flach zusammengedrückt. Die toten Hornschichtzellen bilden eine dichte, zusammenhängende
Schicht; doch schließlich brechen die Verbindungen zwischen den Zellen auf, und sie schilfern
sich ab.
Das Keratin schützt die unter der Haut liegenden Strukturen des Körpers vor Umwelteinflüssen.
Da bestimmte Körperstellen – beispielsweise die Fußsohlen und Handflächen – einem stärkeren
Abrieb ausgesetzt sind, bilden sie zu ihrem Schutz mehr Keratin. Schwielen entstehen dort,
wo übermäßig viel Keratin gebildet wird.
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Im nachstehenden Diagramm ist das Wachstum der Epidermis zusammengefaßt:
Wachstumsprozeß der Epidermis
Tote Hornschichtzellen
Körnerschicht: Verhornung
Der gesamte Prozeß
dauert etwa 1 Monat
Wanderungsrichtung
neue Epidermiszellen
Keimschicht: Basalzellen-Teilung
Die Haut unterliegt ständig diesem natürlichen physiologischen Alterungsprozeß – und zwar
während der gesamten Lebenszeit des Menschen, von vor der Geburt bis zum Tod. Es gibt
jedoch noch eine andere Art des Alterns, das durch den Zeitablauf bedingte oder auch chronologische
Altern, das erst im Laufe des Lebens sichtbar wird.
Langerhans-Zellen
Langerhans-Zellen kommen in der Epidermis in ähnlicher Konzentration vor wie die Melanozyten;
sie machen etwa 2 bis 4 Prozent der gesamten Zellpopulation in der Epidermis aus und
werden bisweilen auch in dem Korium nachgewiesen. Die Zahl der Langerhans-Zellen steigt bei
Kontaktallergie-Reaktionen an.
Langerhans-Zellen spielen vermutlich eine entscheidende Rolle bei der Kontaktsensibilisierung
und der immunologischen Überwachung zur Vermeidung von Virusinfektionen und
Geschwulstbildungen der Haut.
Altern der Epidermis
Das chronologische Altern ist durch ein allgemeines Dünnerwerden der Epidermis und eine Ab ­
nahme der Produktion neuer Epidermiszellen gekennzeichnet. Zwar tragen sowohl genetische
und hormonelle als auch umweltbedingte Faktoren zum chronologischen Alterungsprozess bei,
doch haben die Umweltfaktoren – insbesondere Sonnenstrahlung und Wind – wahrscheinlich
den größten Einfluß auf die Beschleunigung des vorzeitigen Alterns der Haut.
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Korium
Das Korium (Lederhaut) besteht aus elastischem Bindegewebe, in das die Zellen in relativ
weitem Abstand zwischen verschiedenen Faserarten eingelagert sind.
Das Korium ist ein stoffwechselaktives Gewebe, das sich in erster Linie aus Fasern, Zellen,
amorpher Grundsubstanz und extrazellulärer Flüssigkeit zusammensetzt. Darüber hinaus enthält
es Blutgefäße, Lymphgefäße und Nerven.
Am Übergang zwischen Korium und Epidermis befindet sich eine submikroskopische
Membran, die als Basalmembran bezeichnet wird. Die Epidermis ist entlang dieser Membran
mit Ankerstiften, den sog. Hemidesmosomen, die sich an der Unterseite der Basalzellschicht
befinden, an dem Korium verankert. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für eine dauerhafte
Verbindung zwischen der obenliegenden Epidermis und dem darunterliegenden Korium.
Das Korium schützt den Körper vor mechanischen Verletzungen und Temperaturänderungen
und versorgt die Epidermis mit Nährstoffen. Darüber hinaus spielt das Korium eine wichtige
Rolle für die Sinneswahrnehmungen.
Fasern des Korium
Die stützende Funktion des Korium beruht auf drei Arten von Fasern: Collagen-, Gitter- und
elastischen Fasern.
Collagen: Hauptbestandteil des Korium sind die Collagenfasern. Sie bestehen aus dem Protein
Collagen, das im voll ausgereiften Zustand sehr starr ist und daher die Steifigkeit des
Bindegewebes ausmacht. Die Festigkeit der Haut und teilweise auch ihre Elastizität werden
durch das dichte Netz von Collagenfasern bestimmt.
Gitterfasern: Die Gitterfasern, die etwa 26% des Gewichts des Korium ausmachen, bestehen
aus sehr dünnen, verzweigten Collagensträngen. Sie bilden das zugrundeliegende Fasernetz,
das das Bindegewebe des Korium zusammenhält.
Elastische Fasern: Die elastischen Fasern haben einen Anteil von etwa 4% am Gewicht des
Korium und bestehen aus einer Proteinsubstanz, dem sog. Elastin. Wie der Name schon sagt,
verleihen die elastischen Fasern dem Korium seine Elastizität. Die Fasern des Korium werden
von besonderen Zellen, den Fibroblasten, gebildet. Sobald die Fasern fertig ausgebildet sind,
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werden sie langsam neu angeordnet und zu Bündeln miteinander verbunden. Die
Collagenfasern bilden ein Geflecht, das einem Fischernetz ähnelt, in das die Elastinfasern „eingewebt“
sind.
Das Collagen verleiht der Haut eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Einwirkungen,
während die Elastinfasern die Haut in ihrem ursprünglichen Zustand wiederherstellen.
Wird das „Netz“ gestreckt, ziehen die Elastinfasern es wieder in den Ausgangszustand zurück,
so dass die Haut keine Falten bildet.
Die Fasern sind mit einer amorphen Grundsubstanz umgeben, die weitgehend aus Mukopolysaccharidgel
besteht. Die Grundsubstanz trägt zur Elastizität der Haut bei.
Vergleich der Dermisfasern
Faserart Protein-Komponente Funktion
Collagenfasern Collagen Steifigkeit des Korium
Elastische Fasern Elastin Elastizität
Gitterfasern Collagen Ein das Korium zusammenhaltendes
Netz
Zellen des Korium
Im Bindegewebe des Korium kommen vier Zellarten vor, und zwar Fibroblasten, Phagozyten
(oder Fresszellen), Mastzellen und Plasmazellen, die sich in ihrer Struktur und Funktion voneinander
unterscheiden.
Fibroblasten: Diese Zellen bilden die vorstehend beschriebenen Collagen-, Gitter- und elastischen
Fasern sowie die amorphe Grundsubstanz. Damit tragen sie zur Aufrechterhaltung der
stützenden Funktion des Korium bei.
Phagozyten: Hierbei handelt es sich um große Zellen, die Bakterien und Trümmer von totem
oder krankem Gewebe phagozytieren (fressen). Sie helfen dabei, den Körper vor dem Eindringen
fremder Bakterien und sonstiger Substanzen zu schützen.
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Mastzellen: Diese Zellen produzieren Heparin und Histamin, Substanzen, die eine wichtige
Rolle bei allergischen (das Immunsystem betreffenden) Reaktionen spielen. Die Bedeutung von
Heparin und Histamin in dem Korium ist bisher jedoch noch nicht vollständig geklärt.
Plasmazellen: Plasmazellen bilden Antikörper, die zwei Hauptfunktionen haben: Erlangung einer
Immunität gegenüber bestimmten Krankheiten und Entwicklung von Überempfindlichkeiten
oder Allergien gegenüber verschiedenen Substanzen.
Vergleich der Dermiszellen
Zellarten
Fibroblasten
Phagozyten
Mastzellen
Plasmazellen
Funktion
Produzieren die im Bindegewebe vorkommenden Fasern
und Grundsubstanz.
Zerstören Bakterien und beseitigen Zell- und Gewebetrümmer.
Produzieren Heparin und Histamin; sind an Immunreaktionen
beteiligt.
Bilden Antikörper, die Immunität bewirken, aber auch Allergien
hervorrufen können.
Extrazelluläre Flüssigkeit in dem Korium
Die Flüssigkeit zwischen den Zellen und Fasern des Korium wird als extrazelluläre oder auch
interstitielle Flüssigkeit bezeichnet. Ihre Zusammensetzung ist mit der des Blutplasmas vergleichbar.
Die extrazelluläre Flüssigkeit ist in erster Linie für den Transport der Nähr- und Abfall ­
stoffe zu und von den Zellen zum Gefäßsystem verantwortlich.
Blut- und Lymphgefäße in dem Korium
Im Gegensatz zur Epidermis umfaßt das Korium ein Netz kleinster Blutgefäße, die sog.
Kapillaren. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Nährstoffversorgung der Haut und der
Regulierung ihrer Temperatur. Diese Gefäße werden an anderer Stelle des vorliegenden Kapitels
im Abschnitt über die Schweißdrüsen beschrieben.
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Die Lymphgefäße führen die Lymphe, eine Flüssigkeit, die durch den ganzen Körper wandert
und sich aus Blut und Gewebeflüssigkeit bildet, in den Blutkreislauf zurück. Daher haben die
Lymphgefäße eine einzigartige Transportfunktion, d. h. sie bringen Gewebeflüssigkeit, Proteine,
Fette und andere Substanzen zum allgemeinen Kreislauf zurück. Lymphgefäße befinden sich in
den Zellzwischenräumen des Korium.
Nervenendigungen in dem Korium
Das Korium weist verschiedene verkapselte Nervenendigungen oder Rezeptoren zur Weiterleitung
von Informationen über Berührung, Druck und Vibration auf.
An den Fingerspitzen und Lippen sind die Meißner-Tastkörperchen besonders zahlreich: sie
spüren leichte Berührungen und Vibrationen. Die Ruffini-Tastkörperchen kommen in dem
Korium und im subkutanen Gewebe der Finger vor und reagieren auf Berührung und Druck.
Rezeptoren namens Krause-Endkolben spüren ebenfalls Berührungen und sind in dem Korium,
im subkutanen Gewebe und in der Schleimhaut der Lippen und Augenlider sowie der äußeren
Geschlechts organe zu finden. Die Pacini-Tastkörperchen kommen vor allem im subkutanen
Gewebe vor, finden sich aber auch in dem Korium. Sie reagieren auf Druck und Vibration.
Das Subkutangewebe
Das Subkutangewebe (auch Subkutis oder Unterhaut genannt) ist die am weitesten innen liegende
Hautschicht; sie umfasst lockere, die Fettzellen umgebende Bindegewebsbündel. Das
Fett ist in kleinen in den Zellen befindlichen Bläschen oder Hohlräumen gespeichert. Von dem
Korium aus verlaufen Collagenstränge zu dieser Schicht.
Die Dicke des subkutanen Gewebes variiert stark, und zwar abhängig vom einzelnen Menschen
und der betreffenden Körperregion. Das Unterhautfettgewebe dient zur Isolierung der darunterliegenden
Körperstrukturen gegen Hitze, Kälte und Stöße.
Zusätzliche Hautstrukturen
In der Haut befinden sich außerdem verschiedene andere Strukturen, wie Drüsen, Haare und
Nägel. Jede dieser Strukturen wird einzeln besprochen, da jede einige sehr wichtige Funktionen
besitzt.
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Hautdrüsen
Bei den Drüsen handelt es sich um Strukturen, die bestimmte Substanzen (z. B. Schweiß oder
Talg) produzieren, die für den Einsatz an einer anderen Stelle des Körpers abgesondert werden.
Die Haut umfaßt zwei Arten von Drüsen: Schweißdrüsen und Talgdrüsen.
Schweißdrüsen: Die Schweißdrüsen sind schlauchförmig und bilden am unteren Ende Knäuel.
Sie liegen eigentlich in dem Korium oder Subkutis, ihre Kanäle verlaufen jedoch nach oben zur
Epidermis und münden an der Hautoberfläche. Es gibt zwei Drüsenarten: ekkrine und apokrine
Drüsen.
Die ekkrinen Schweißdrüsen sind zahlreicher als die apokrinen; sie sind wichtig für die Wärmeregulierung
im Körper und sind in der gesamten Haut verteilt. Sie werden von cholinergischen
Fasern des sympathischen Nervensystems aktiviert; ohne Innervation können die ekkrinen
Schweißdrüsen nicht funktionieren. Ekkrine Schweißdrüsen sind am dichtesten an den Handflächen
und Fußsohlen vertreten.
Die apokrinen Schweißdrüsen entsprechen den Duftdrüsen bei Tieren und kommen hautpsächlich
in den Haarfollikelöffnungen an der Stirn und in den Achselhöhlen, Leisten und am Damm
vor. Ihre biologische Funktion ist unbekannt. Die bakterielle Zersetzung von apokrinem Schweiß
bewirkt den Körpergeruch bei Jugendlichen und Erwachsenen.
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Die menschliche Haut enthält etwa 3 Millionen Schweißdrüsen, die normalerweise zwischen
einem halben und einem Liter Schweiß pro Tag produzieren. Bei maximaler Leistung kann die
Schweißproduktion 2 bis 3 Liter pro Stunde betragen.
Die Schweißdrüsen sind die wichtigsten Mittel der Temperaturregelung des Körpers. Sie sind in
enger Nachbarschaft zu den Kapillaren des Korium angeordnet. Steigt die Körpertemperatur
über den Normalwert, erweitern sich diese Blutgefäße und erhöhte Mengen an Wasser und
Salzen treten aus den Blutgefäßen in die Schweißdrüsen über.
Sodann gelangt der Schweiß durch die Schweißkanäle und durch die Hautporen an die
Hautoberfläche, wo er verdunstet und den Körper abkühlt.
Schweiß besteht in erster Linie aus Wasser (zu 99%) und Salz (NaCl). Darüber hinaus enthält
er andere Substanzen wie Laktat und Harnstoff. Im Schweiß befinden sich keine Zellen. Die
Schweißproduktion wird von physikalischen Faktoren wie Aktivität, Temperatur und Arzneimittel-Einnahme
oder Nahrungsaufnahme sowie von psychologischen Faktoren wie Angst und
Stress bestimmt.
Talgdrüsen: Die Talgdrüsen liegen ebenfalls in dem Korium, neben den Haarfollikeln.
Tatsächlich münden die Talgdrüsenkanäle in den Haarfollikeln. Diese Drüsen sind im Gesicht
und in der Kopfhaut sowie im oberen Brust- und Rückenbereich am weitesten entwickelt. Diese
Regionen werden auch die Talgbereiche genannt.
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Die Talgdrüsen sondern eine Substanz, den sog. Talg, ab, der ölige oder fettige Stoffe enthält
(Triglyceride, Wachsester, Squalene, Cholesterin und Cholesterolester), gemischt mit Zellen, die
sich von den Wänden der Drüsen abgelöst haben.
Der Talg schützt die Haut vor Rissbildung und Austrocknen und scheint als körpereigenes Haut ­
pflegemittel zu wirken. Als Hauptbestandteil des Fettfilms auf der Hautoberfläche trägt der Talg
zur Widerstandsfähigkeit der Haut gegen das Eindringen von Krankheitserregern bei. Die Talgpro
duktion steigt während der Pubertät an und nimmt mit zunehmendem Alter ab.
Über den Ausführungsgang der Talgdrüse wird der Talg in den Haarfollikel abgegeben. Auf seinem
Weg durch den Follikel werden die Fette im Talg von Bakterien durch Hydrolyse aufgebrochen.
Diese Zersetzung wird an der Hautoberfläche fortgesetzt.
Ein Teil des Talgs wird in ein Gemisch aus Glycerin und Fettsäuren umgewandelt, das die Oberfläche
der Haut leicht sauer macht. Dies wird als Säuremantel der Haut bezeichnet. Der normalerweise
saure pH-Wert der Haut, der von talgigem Material und ekkrinem Schweiß aufrechterhalten
wird, besitzt eine antiseptische Wirkung und trägt zur Vermeidung des Eindrin gens von
Bakterien und Pilzen in die Haut bei.
Drüsen der Haut
Drüsenart Abgesonderte Stoffe Funktion
Ekkrine Schweißdrüsen Wasser und Salz Temperaturregulation; trägt zur
Aufrechterhaltung eines sauren
pH-Werts bei, der antibakteriell wirkt.
Apokrine Proteinartige Unbekannt; trägt zur Entstehung von
Schweißdrüsen
Flüssigkeit und Körpergeruch bei.
Talgdrüse Ölige, fettige Substanz Schmierung; trägt zur
(freie Fettsäuren) und Aufrechterhaltung eines sauren pHtote
Zellen
Werts bei, der antimykotisch wirkt.
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Biologie der Haut
Haar
Das Haar ist ein Anhangsgebilde, das aus einer Wurzel (bzw. einem in den Haarfollikel der Haut
eingebetteten Teil) und einem Schaft (bzw. einem aus der Haut herausragenden, sichtbaren
Teil) besteht. Die Haarfollikel unterliegen einem sich ständig wiederholenden Stoffwechselzyklus
des Wachsens, Rückbildens und der Ruhe, und der Rhythmus dieses Zyklus ist bei jedem Haar
unterschiedlich. Die Kopfbehaarung dient einem kosmetischen Zweck und bietet Schutz gegen
Kälte, UV-Strahlen und mechanische Verletzungen.
Der Haarschaft besteht aus drei Schichten. Die äußerste Schicht ist das Haaroberhäutchen, die
mittlere die Haarrinde und die innerste das Haarmark.
Haaroberhäutchen: Das aus miteinander verbundenen, flachen Keratinzellen bestehende
Oberhäutchen verhindert das Austrocknen des Haares und das Eindringen von Fremdstoffen.
Haarrinde: Das Haar besteht zum größten Teil aus der Haarrinde. Ihre Struktur bestimmt die
Eigenschaft des Haares einer Person (glatt, wellig oder kraus). Darüber hinaus enthält die
Haarrinde Luftzwischenräume und Haarpigmente (Melanin), die die Haarfarbe bestimmen. Die
Zellen der Haarrinde sind fadenförmig und verhornt; sie sind längsgerichtet und fest miteinander
verbunden.
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Biologie der Haut
Haarmark: Das Haarmark (oder der innere Kern des Haares) umfasst eine Säule von plattenartigen
Zellen mit Zwischenräumen.
Nägel
Die Nägel bestehen aus Keratin und bilden eine Schutzschicht für die Oberseite der Zehen und
Fingerspitzen. Der sichtbare Teil des Nagels wird Nagelplatte genannt; der Rest des Nagels wird
als Matrix bezeichnet. Diese liegt in der Nageltasche, die von einer Hautfalte, dem Nagelhäutchen,
verdeckt wird. Der halbmondförmige weiße Bereich der Nagelplatte wird Möndchen
oder Lunula genannt.
Unter dem Nagel liegt eine Epithelschicht, das sog. Nagelbett. Es enthält eine Vielzahl von
Blutgefäßen, so dass das Nagelbett durch den durchscheinenden Nagel rosafarben erscheint.
Funktionen der Haut
Die wichtigsten Funktionen der Haut sind Schutz, Ausscheidung, Temperaturregulation und
Sinneswahrnehmung. Diese Funktionen wurden zwar in den vorstehenden Ausführungen
bereits angesprochen; sie verdienen jedoch eine noch eingehendere Diskussion, da sie für das
Überleben des Menschen unerlässlich sind.
Schutz
Die Haut bietet vier „Verteidigungslinien“ gegen äußere Umwelteinflüsse: den Säuremantel, das
Keratin, das Melanin und die Phagozyten.
Säuremantel: der Säuremantel ist ein dünner, komplexer Schutzfilm auf der Hautoberfläche, der
aus den Sekreten der Talg- und Schweißdrüsen sowie aus den Verhornungsprodukten besteht.
Der Säuremantel dient als Antiseptikum – zur Vermeidung des Eindringens von Bakterien und
Pilzen und der Absorption von Giftstoffen – sowie als Schmier- und Befeuchtungsmittel für die
Hornschicht.
Keratin: Die Keratinschicht (bzw. Hornschicht) wirkt als eine fast vollkommene physikalische
Barriere gegen Bakterien, Pilze, Parasiten und viele schädliche Chemikalien. Der Hauptbestandteil
dieser Schicht ist das äußerst säure- und laugenbeständige Keratin.
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Biologie der Haut
Ist die Keratinschicht nicht mehr intakt, können physikalische und chemische Stoffe ungehindert
in den Körper eindringen. Selbst der kleinste Kratzer erhöht die Durchlässigkeit der Haut
für Fremdstoffe.
Melanin: Melanin ist das Pigment, das die Farbe von Haut und Haaren bestimmt. Es kann
braun, schwarz, rot oder gelb sein. Die pigmentbildenden Zellen (Melanozyten) sind in der
Keimschicht (oder Basalschicht) verteilt und versorgen die Epidermiszellen mit Melanin körnchen,
die zur Verhinderung des Eindringens von UV-Strahlen beitragen.
Phagozyten: Die verschiedenen Verteidigungsmittel der Haut, wie der Säuremantel und die
Keratinschicht, stellen eine gewaltige Barriere gegen Millionen von Bakterien dar. Viele Bakterien
sind sogar natürliche Bewohner der Haut und verursachen nie Probleme.
Gelingt es den Bakterien dennoch, die anderen „Verteidigungsringe“ zu durchbrechen, so bietet
die Haut zur Reserve noch eine erstaunliche Verteidigungslinie auf: die Phagozyten oder
Freßzellen. Diese spezialisierten Zellen phagozytieren, d. h. fressen und zerstören Bakterien, um
weiteren Schaden zu verhindern.
Ausscheidung
Die Haut ist ein wichtiges Ausscheidungsorgan. Sie sondert erhebliche Mengen an Wasser und
Salz (Natriumchlorid) sowie kleine Mengen Harnstoff und Laktat ab.
Temperaturregulation
Steigt die Körpertemperatur über einen bestimmten Wert, werden davon viele normale Prozesse
im Körper beeinträchtigt. Daher ist die Vermeidung übermäßig hoher Körpertemperaturen
lebenswichtig. Der Körper reguliert dies durch Schwitzen. Die Verdunstung von Schweiß auf der
Hautoberfläche hat eine kühlende Wirkung für die Haut. Aufgrund ihrer großen Oberfläche ist
die Haut für diese Funktion besonders gut geeignet.
Sinneswahrnehmung
Die Haut ist das größte und vielseitigste Sinnesorgan. Die Sinneswahrnehmungen erlauben es
dem Menschen, die Bedingungen seiner Umgebung zu interpretieren; sie dienen als Schutzbzw.
Warnmechanismen und zur Unterscheidung von Reizen.
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Biologie der Haut
Die Haut kann fünf Sinnesempfindungen wahrnehmen: Hitze, Kälte, Druck (einschließlich
Vibration), Berührung und Schmerz. Die meisten Nervenendigungen oder Rezeptoren, die diese
Informationen weiterleiten, befinden sich in dem Korium und sind bereits kurz erwähnt worden.
Nachstehend werden noch einmal einige wichtige Rezeptoren der Haut genannt:
Meißner-Tastkörperchen kommen in dem Korium der unbehaarten Körperstellen, insbesondere
an den Fingerspitzen und Lippen, vor. Sie übertragen feine Berührungen und Vibrationen.
Ruffini-Tastkörperchen befinden sich in dem Korium und Subkutis der Finger. Früher dachte
man, sie würden Hitzeempfindungen übertragen, heute wird jedoch angenommen, dass sie
Berührungs- und Druckreize registrieren.
Pacini-Tastkörperchen sind in der Subkutis weitverbreitet und kommen in submukösem und
subserösem Gewebe, an Gelenken, in den Brustdrüsen und in den äußeren Genitalien bei Mann
und Frau vor. Sie registrieren Druck- und Vibrationsreize.
Krause-Endkolben befinden sich in dem Korium, Subkutis, der Schleimhaut der Lippen und
Augenlider und den äußeren Genitalien. Sie registrieren Berührungen und dürften
Kälteempfindungen übertragen, scheinen jedoch nicht die einzigen Kälterezeptoren zu sein.
Die Sinneswahrnehmungen sind für den Menschen wesentlich, damit er sich seiner Umgebung
anpassen kann. Wenn sich beispielsweise eine Person mit uneingeschränkten Sinnesfunktionen
einer extremen Hitzequelle nähert, empfindet sie Schmerz und Hitze und wird sich außer
Gefahr begeben.
Hiermit ist die Diskussion der Biologie der Haut beendet. Wie wir erfahren haben, ist die Haut
ein Organ von erstaunlicher Komplexität, und ihre Funktionen sind lebensnotwendig. Zwar sind
diese Funktionen bei allen Menschen gleich, doch hängt die Funktionsfähigkeit der Haut von
der Reife der verschiedenen Hautstrukturen ab. Daher werden im Kapitel „Besondere
Eigenschaften der Babyhaut“ die speziellen anatomischen und physiologischen Unterschiede
zwischen Babyhaut und Erwachsenenhaut dargelegt.
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