Haut

Nahaufnahme menschlicher Haut (Felderhaut)

Die Haut (lat. cutis) ist flächenmäßig (jedoch nicht nach der realen Oberfläche; Darm bis 450 m²) das größte (je nach Körperumfang und Körpergröße 1,5 - 2 m2), das schwerste (bis zu 10 kg) und funktionell das vielseitigste Organ des menschlichen oder tierischen Organismus. Sie dient der Abgrenzung von Innen und Außen (Hüllorgan), dem Schutz vor Umwelteinflüssen, der Repräsentation, Kommunikation und Wahrung der Homöostase (inneres Gleichgewicht). Weiterhin übernimmt die Haut wichtige Funktionen im Bereich des Stoffwechsels und der Immunologie und verfügt über vielfältige Anpassungsmechanismen. Die Haut verträgt den pH-Wert von 5,5 am besten.

Aufbau der Haut

Aufbau der menschlichen Haut mit Hautanhangsgebilden

Die äußere Haut (Cutis) gliedert sich prinzipiell in 3 Hauptschichten:

Oberhaut (Epidermis)

Lederhaut (Dermis oder Corium)

Unterhaut (Subcutis)

Epidermis (Oberhaut)

Die Epidermis oder "Oberhaut" gehört zu den Epithelgeweben, es handelt sich um ein mehrschichtiges verhornendes Plattenepithel, das üblicherweise zwischen 0,03 bis 0,05 Millimeter, an den Handinnenflächen und den Fußsohlen aber bis zu mehrere Millimeter dick ist.

Von Außen nach Innen werden folgende Schichten unterschieden:

Hornschicht (Stratum corneum)

Glanzschicht (Stratum lucidum)

Körnerschicht (Stratum granulosum)

Stachelzellschicht (Stratum spinosum)

Basalschicht (Stratum basale).

Dermis (Corium, Lederhaut)

Die Dermis besteht vorwiegend aus Bindegewebsfasern und dient der Ernährung und Verankerung der Epidermis. Hier versorgt das fein kapillarisierte Blutgefäßsystem die Grenzzone zur Epidermis. Der Ursprung der Talg- und Schweißdrüsen findet sich in der unteren Lederhaut. Diese enthält die für die Temperaturregelung wichtige glatte Muskulatur und Blutgefäße.

Die Dermis wird in ein Stratum papillare (Papillenschicht, Zapfenschicht, Papillarkörper) und ein Stratum reticulare (Netzschicht) unterteilt.

Subcutis (Unterhaut)

Die Subcutis bildet die Unterlage für die darüber liegenden Hautschichten und enthält die größeren Blutgefäße und Nerven für die oberen Hautschichten, sowie das subkutane Fett und lockeres Bindegewebe. In der Unterhaut liegen Sinneszellen für starke Druckreize.

Hautanhangsgebilde

Optische Kohärenztomografie der Fingerspitze (Leistenhaut) in vivo mit Schweißdrüsenausgängen

Zu den sog. Hautanhangsgebilden der Haut gehören Haare mit ihren Talgdrüsen und dem Haarbalgmuskel (Musculus arrector pili), Nägel, Hörner und Schweißdrüsen, wobei letztere in ekkrine und apokrine Schweißdrüsen unterteilt werden. Nicht zuletzt ist auch die Milchdrüse eine modifizierte Hautdrüse.

Leistenhaut und Felderhaut

Betrachtet man die Haut genauer oder mit einer Lupe, so wird ein feines Relief sichtbar. Nach diesem wird die Haut in zwei Typen unterschieden.

Die Leistenhaut tritt an den Fingern, der Handinnenseite (palmar) und der Fußsohle (plantar) auf. Die Epidermis zeigt hier feine Papillarlinien (Hautleisten), die dadurch entstehen, weil sich die Lederhautpapillen in Längsreihen anordnen. Dabei ist jede Hautleiste von zwei Papillarkörperreihen unterlagert. Die Hautleisten bilden ein individuelles Muster aus verschiedenen geometrischen Figuren (Wirbel, Bogen, Schleife, Doppelschleife). Diese Muster werden bei der Daktyloskopie (Fingerabdruckerkennung) kriminaltechnisch als eine Form der biometrischen Daten genutzt. Die Leistenhaut enthält, außer vielen Schweißdrüsen, keine Hautanhangsgebilde.

Die übrigen Hautbereiche sind von der Felderhaut bedeckt. Hier zeigt die Oberfläche durch feine Furchen abgegrenzte rhombische Felder (Areolae cutaneae). Die Furchen entstehen an den papillenfreien Epidermisbereichen und verstreichen bei stärkerer Hautspannung. Sie dienen als Reservefalten, da die Oberhaut weniger dehnungsfähig ist als die Lederhaut. Die Größe der Hautfelder variiert je nach Körperregion. Die Felderhaut enthält sämtliche Hautanhangsgebilde und ist weniger als 1/10 mm dick. Am dünnsten ist sie im Bereich des Auges und der Geschlechtsorgane.

Teile der Haut und ihre Funktionen

Haut: Schutz vor Wärmeverlust und Sonnenstrahlen, Aufnahme von Berührungsreizen Hornschicht: Schutz vor Verletzungen und Austrocknung

Keimschicht: Nachbilden von Hautzellen

Pigmentschicht: Schutz vor Verbrennungen durch Sonnenstrahlen

Schweißpore: Schutz vor Überhitzung durch Verdunstung von Schweiß

freie Nervenenden: Umwandlung von Berührungsreizen; Schmerzempfindung

Lamellenkörperchen: Aufnahme von Druckreizen

Schweißdrüse: Produktion von Schweiß

Kältekörperchen: Aufnahme von Temperaturreizen "kalt"

Wärmekörperchen: Aufnahme von Temperaturreizen "warm"

Haarmuskel: ermöglicht z.B. das Aufrichten von Haaren

Talgdrüse: Produktion von Talg (fett)

Tastkörperchen: Aufnahme von Berührungsreizen

Fetteinlagerung: Schutz vor Druck und Unterkühlung

Blutgefäß: Versorgung der Haut mit Nährstoffen und Sauerstoff

Die Haut als Grenzorgan

Die Haut schützt den Organismus vor dem Eindringen von Erregern bzw. gasförmigen, flüssigen oder festen Fremdsubstanzen im weitesten Sinn, mechanischen Verletzungen, Strahlenschäden, aber auch vor Flüssigkeits- Elektrolyt- und Proteinverlusten, die bei schweren Verbrennungen der Haut lebensbedrohliche Ausmaße annehmen. Besiedelt wird sie von Bakterien und Pilzen, der sogenannten Hautflora.

Wärmehaushalt

Über die Haut kann der Körper seinen Wärmehaushalt regulieren. Einer Überhitzung wirkt die Haut mit den Schweißdrüsen entgegen. Durch die Schweißproduktion und die dadurch mögliche Verdunstung wird Wärme von den dicht unter der Haut verlaufenden Kapillargefäßen, die dazu weit geöffnet sind, abgeführt (siehe Schwitzen). Mit Hilfe des Unterhautfettgewebes und im geringeren Maße durch die der Behaarung wird Wärme zurückgehalten. Bei Kälte werden die Haut und das Unterhautfettgewebe nur noch gering durchblutet und beide wirken dadurch als Isolatorschicht. Die Haare können Aufgrund des geringen Haarkleides des Menschen nur noch geringe Isolationsfunktion übernehmen. Dennoch kann man das Wirkprinzip eines Fellkleides noch gut beobachten. Bei der bei Kälte auftretenden Gänsehaut richtet der Musculus arrector pili das Haar auf. Eine geschlossene Behaarung ermöglicht hier einen wesentlich besseren Schutz vor Unterkühlung.

UV-Strahlungsschutz

Die Stärke der einfallenden UV-Strahlung auf der Erdoberfläche hängt von der Tageszeit, der geographischen Lage, der Jahreszeit, der Seehöhe, der jeweiligen Dicke der Ozonschicht, der Bewölkung und von vielen anderen örtlichen Parametern ab. Gegen die schädlichen Wirkungen der UV-Strahlung auf die Haut und der darunterliegenden Gewebe existieren folgende Schutzmechanismen:

Das Haarkleid (Fell) der Säugetiere oder das Federkleid der Vögel ist ein sehr effektiver Schutz gegen UV-Strahlung, da es den größten Prozentsatz des UV absorbiert und reflektiert.

Die Hornschicht (stratum corneum) absorbiert und reflektiert normalerweise ca. 10% der UVB- und ca. 50% der UVA- Strahlung, diese Zahlen gelten für die menschliche Haut. Auf Erhöhung der UV- Belastung reagiert die Haut mit einer Verdickung der Hornschicht; besonders stark ist diese nach Sonnenbränden ausgebildet („Lichtschwiele“) [1].

Der Schutz der Haut durch Pigmentierung basiert auf der physikalischen Absorption von UV durch Farbstoffe (Pigmente). Viele Tiere besitzen eine Pigmentierung der Haut. Die veränderliche Pigmentierung der menschlichen Haut stellt im Tierreich jedoch (bislang) eine einzigartige Anpassungs- und Schutzmöglichkeit gegen UV-Strahlung dar. Es gibt kaum Tiere, deren Haut in der Lage ist, die Pigmentierung in einem solchen Maß zu verändern, wie dies beim Menschen möglich ist [1].

Als so genannte „Sofortbräunung“ (engl. immediate pigment darkening) bezeichnet man eine kurzfristige, nur wenige Stunden anhaltende Bräunung der Haut nach einer UV- Belastung. Die Sofortbräunung beruht sowohl auf einer Änderung der chemischen Konformation der Melaninmoleküle, als auch auf einer Umverteilung der Pigmentkörperchen in der Epidermis, und besitzt fast keine Schutzwirkung gegen UV-Strahlung [1].

Die (verzögerte) UV-Bräunung setzt erst ca. 72 Stunden nach der UV-Belastung ein. Die Melanozyten der Haut reagieren auf UV-Einstrahlung mit der verstärkten Produktion und Abgabe von Eumelanin (oder Phäomelanin bei Menschen des Hauttyp 1), das der Haut einen braunen (Phäomelanin: rötlichen) Farbton gibt, und UV in hohem Maße absorbiert, wobei Phäomelanin wesentlich weniger UV absorbiert. Die ethnisch verschiedenen Hautfarben der Menschen resultieren aus den jeweiligen Hauttypen.

Die Haut als Stammzellenspeicher

Die Haut enthält wertvolle adulte Stammzellen die sich nach den neuesten Erkenntnissen aus Wissenschaft und Forschung zufolge in alle anderen Organgewebe (alle drei Keimblätter des menschlichen Organismus) weiterentwickeln können. Dies sind also wahrlich pluripotente Stammzellen. Darüberhinaus findet man in der Haut eine neue Sorte von Stammzellen, ABCB5 P-glycoprotein positive Stammzellen, die offensichtlich ein wesentlich höheres regeneratives Potential besitzen als alle bisher gefundene adulte Stammzellen. Die Haut nimmt somit eine entscheidende Schlüsselposition als Reservoir für Stammzellen ein. Damit bietet sich die Haut als ideale Quelle für pluripotente Stammzellen für innovative Therapien der regenerativen Medizin, an. Zukünftig werden adulte Stammzellen aus der Haut in den verschiedensten Bereichen der Stammzelltransplantation und dem Herstellen von Geweben aus adulten Stammzellen durch Tissue Engineering ihren Einsatz finden. Die Stammzellen aus dem Hautgewebe können bis in das fortgeschrittene Erwachsenenalter gewonnen und für eventuell notwendige medizinische Anwendungen ein Leben lang aufbewahrt werden. Stammzellen aus dem eigenen Hautgewebe haben gegenüber den bislang am häufigsten transplantierten Stammzellen aus dem Knochenmark, dem Nabelschnurblut oder dem peripheren Blut mehrere Vorteile:

Die Haut enthält eine große Zahl an wertvollen Stammzellen

Es existiert ein molekularer Marker der die Isolierung der Stammzellen für die klinische Anwendung ermöglicht

Die Haut als Organ ist leicht zu erreichen

Die Entnahme von einer kleinen Menge Hautgewebe ist einfach und risikolos

Die Entnahme kann bis in das fortgeschrittene Erwachsenenalter problemlos vorgenommen werden.

Immunologisches System der Haut

Als antigenpräsentierende Zellen fungieren in der Haut die Langerhanszellen.

Die Haut als Kontakt- und Sinnesorgan

Die Haut stellt den sichtbaren Teil des menschlichen Körpers dar. Als solcher erfüllt die Haut eine Reihe kommunikativer Funktionen. Zur Reizaufnahme ist die Haut mit unterschiedlichen Typen von Rezeptoren ausgestattet:

Schmerzrezeptoren: Sie liegen in der Lederhaut, ihre Dichte variiert je nach Körperregion (bis zu 200/cm2 Haut).

Druckrezeptoren (Vater-Pacini-Körperchen): Sie dienen der Wahrnehmung von Druckempfindungen und liegen in der Unterhaut. Ihre Dichte beträgt bis zu 100/cm2.

Thermorezeptoren (Krause-Körperchen und freie Nervenendigungen): Sie sind besonders dicht an Kinn, Nase, Ohrmuschel, Ohrläppchen (9 bis 12/cm2) und Lippen (> 15/cm2). Insgesamt besitzt die menschliche Haut ca. 250.000 Kälterezeptoren. Die Anzahl der Wärmerezeptoren beträgt nur etwa 1/10, sie arbeiten zudem deutlich langsamer als Kälterezeptoren.

Dehnungsrezeptoren (Ruffini-Körperchen): Sie registrieren den Dehnungszustand der Haut und liegen in der Lederhaut (Stratum reticulare). Ihre Dichte beträgt bis zu 2/cm2 Haut.

Tastrezeptoren (Meissner-Körperchen und Merkel-Zellen): Tastrezeptoren kommen in der unbehaarten Haut vor. Besonders dicht (Abstand: 1-5 mm) sind sie in den Fingerspitzen, den Lippen, der Zunge, den Brustwarzen, den äußeren Geschlechtsorganen und der Afterregion verteilt.

Haarfollikelrezeptoren: Sie registrieren die Haarstellung (siehe auch Sinushaar).

Die psychogalvanische Hautreaktion gibt Rückschlüsse auf emotionale Vorgänge (siehe auch Lügendetektor).

Siehe auch: Erröten und Erythrophobie, Zärtlichkeit, Streicheln, Erotik, Mechanorezeptor, Taktile Wahrnehmung, Sensibilität.

Die Haut als Repräsentationsorgan

Da die Haut stark das Erscheinungsbild des Menschen prägt, ist sie Hauptobjekt der Kosmetik. Natürliche Erscheinungen sind Sommersprossen, Leberflecken und Altersflecken. Künstlich verändert wird das Aussehen der Haut durch Tätowierungen, der afrikanischen Skarifizierung, Brandnarben oder der indischen Körperbemalung Mehndi. Außerdem ist die Haut Träger aller Arten von Körperschmuck.