Physiologie der Haut

Die menschliche "Hülle" - Kontaktorgan zur Umwelt

Ohne exakte Kenntnisse über den Aufbau und die Funktion der Haut sind selbst Ärzte wie ein Maulwurf: sie stochern im Dunkeln. Deshalb zunächst eine kleine Einführung in die hochinteressante Anatomie und Physiologie des größten Organs unserers Körpers.

1. Aufbau der Haut
2. Funktion der Haut
3. Lehre von der Ausprägung der Hauterscheinungen

Aufbau der Haut

Die Haut ist unser größtes Sinnes- und Kontaktorgan. Mit 1,5 - 2 qm in der Größe nimmt sie fast 20 Prozent des Körpers ein und wiegt 15 - 20 Kilogramm. Doch mitnichten ist sie nur eine leblose Hülle.

Die Haut ist Schutzschild zur Außenwelt, in dessen Funktion sie toxische Stoffe, Mikroorganismen, Strahlen oder Schmutz abwehrt und verhindert, dass derartige schädliche Faktoren in den Organismus gelangen. Sie reguliert den Feuchtigkeits- und Wärmehaushalt und ist Teil des Körperstoffwechsels. Zudem ist die Haut zur Aufnahme von Vitamin D, deren Vorstufe hier mit Hilfe der Sonne wirksam umgewandelt wird, unabdingbar.

Unsere Haut besteht aus drei Schichten. Von außen nach innen lassen sich die Oberhaut (Epidermis), die Lederhaut (Dermis, Kutis) und die verhältnismäßig dicke Unterhaut (Subkutis) unterscheiden.

Epidermis (Oberhaut)

Die Epidermis selbst besteht aus verschiedenen Schichten. Die äußere Hautschicht der Epidermis ist das Schutzschild nach außen. Durch Bindung von Wasser fungiert sie als Fettbarriere und macht die Haut für schädigende Elemente schwerer zugänglich. Kommt es hier zu Verletzungen, so können von außen leichter Gifte oder Umweltsubstanzen in die Haut eindringen. Die darunterliegende Hornschicht enthält wichtige Substanzen zum Schutz gegen ultraviolette Strahlung, wie Keratin, Proteine (Eiweiße), Nukleinsäure, Lipide (Fette), Karotine und Proferin. Diese Schicht beispielsweise verbreitert sich und reagiert mit intensivierter Pigmentierung (Lichtschwiele) als Antwort auf den übermäßigen Einfall ultravioletter Strahlen.

Unter der Hornschicht befindet sich die sogenannte Zwischenzone, die die Hornschicht und die darunterliegende Schicht verbindet. Hier finden sich Proteoglykane sowie Lipide, die wiederum eine Abwehrfunktion zur Umwelt darstellen. Die darin eingelagerten Langerhannszellen nehmen in ihrer Funktion eine wichtige Aufgabe im Immunsystem, z. B. bei Kontaktallergien, wahr.

Die unterste Schicht der Epidermis ist eine Schicht bestehend aus Basalzellen. Hier liegen die pigmentbildenden Zellen (Melanozyten - Schutz vor ultravioletter Strahlung), die teilweise in die höheren Schichten wandern, dort aber die Fähigkeit zur Pigmentbildung verlieren. Auch ist hier die eigentliche Keimschicht der Dermis anzutreffen. Die Basalzellen erneuern sich ständig und schieben die älteren Zellen nach oben und bilden außen schließlich die Hornschicht, deren Zellen absterben. Durch Berührungen, Waschen oder Kleidung werden diese toten Zellen abgerieben. Ausgeprägte Hornlamellen können sich auch bei diversen Krankheiten, wie z. B. der Schuppenflechte, bilden und die gesamte Epidermis deutlich verbreitern.

Kutis (Lederhaut)

Unter der Oberhaut liegt die sogenannte Lederhaut, auch Dermis oder Kutis genannt. Hier befinden sich elastische Faserbündel, die durch ihre Ausrichtung in diverse Richtungen eine besondere Stabilität und Verschieblichkeit gewährleisten. Die elastischen Fasern können sich jedoch bei Verlust weder neu bilden noch sind sie reparabel. Daher verliert die Haut beispielsweise im Alter etwas von ihrer Elastizität. Daneben bedingen kollagene Fasern eine relativ hohe Reißfestigkeit der Haut. Dieses Bindegewebe macht circa zwei Drittel der Lederhaut aus und sorgt so für Festigkeit. Daneben finden sich eingelagerte Hautanhangsorgane wie Teile von Schweißdrüsen, Talgdrüsen, Haarfollikel oder Haarbalkmuskeln. Auch Nervenzellen und Nervenkörperchen als Sensoren für von außen eindringende Reize sowie Gefäße kommen darin vor, desweiteren Fibroblasten und Mastzellen.

Die Lederhaut ist alles andere als ein ruhendes Organ. So kommt es bei vermehrter Sonneneinstrahlung bei hellhäutigen Menschen mit zunehmendem Alter vor allem in oberen Schichten zur Ausbildung von homogenem Material im Sinne eines minderwertigen Bindegewebes. Dieser Vorgang wird als lichtbedingte (aktinische) Elastose bezeichnet. Anhand des besonderen Aufbaus der Lederhaut erklären sich zudem zahlreiche Erkrankungen. Die Fähigkeit des Ausschleusens von Fresszellen (Makrophagen) zur Abwehr von lokalen Entzündungen sowie die Ausschüttung hochpotenter Allergie-Überträgerstoffe durch die Mastzellen machen die Rolle der Haut in der immunologischen Abwehr deutlich.

Subkutis (Unterhaut)

Nach innen betrachtet geht die Lederhaut allmählich in die Subkutis, die Unterhaut, über. Sie besteht größtenteils aus lockerem Bindegewebe mit darin eingeschlossenen zahlreichen Fettläppchen. Bis zu 20 Kilogramm Fett kann der Körper hier speichern. Der Unterhaut ist es zu verdanken, dass sich die Haut auf dem Körper bewegen lässt. Sie dient so als Verschiebungs- und Verbindungsschicht zwischen der eigentlichen Haut und der darunterliegenden Muskulatur. Auch nehmen zahlreiche Blutgefäße in der Unterhaut ihren Anfang und verästeln sich bis hinauf in die Basalzellschicht.

Die Ausprägung der Subkutis ist abhängig von Geschlecht, Alter, Körperregion, hormonellen Faktoren, Ernährung und Beanspruchung. Sie isoliert das Körperinnere gegen Umwelteinflüsse wie Hitze und Kälte, hat aber auch Speicherfunktionen im Fett- und Kohlehydratstoffwechsel.

Gefäß- und Nervensystem, Pigmentbildung

In der Unterhaut nehmen Gefäßgeflächte ihren Ausgang, die sich nach oben schlängeln und in der Lederhaut ihren Hauptteil haben. Sie versorgen die Hautschichten mit den notwendigen Nährstoffen, führen aber auch Entzündungszellen in die Haut, wie sie bei allergischen Prozessen durch Kontaktallergene typisch sind.

Das sich ebenfalls in der Kutis befindliche Nervensystem besteht aus verschieden aufgebauten Nervenfasern (mit oder ohne Mark). Sie sind Ausdruck der Sinneswahrnehmung der Haut - Kälte und Wärme, Schmerz, Juckreiz, Druck, Sensibilität, angenehme Empfindungen werden so an das Gehirn vermittelt. Die Nervenfasern sind vorrangig um die Haarfollikel anzutreffen, die ebenfalls im Dienste der Sinneswahrnehmung stehen.

Die individuelle Farbe der Haut wird durch die in der Epidermis und Kutis befindlichen Melanozyten (pigmentbildenden Zellen) erzeugt. Mit Hilfe von Plasmaausläufern geben die Melanozyten Pigment, das in den Melaninkörperchen gebildet wird, an andere Zellen weiter. Die so entstehenden Melanindepots machen dann die Hautfarbe aus. Ein dunkelhäutiger Mensch unterscheidet sich vom Hellhäutigen durch der Zahl der feinen Melaninkörperchen in den Melanozyten. Substanzen wie Arsen, Röntgenstrahlen und entzündliche Prozesse, aber auch Stoffwechselerkrankungen und Hormone wie als Folge eines Ausfalls der Nebennierenrinde können ebenfalls eine verstärkte Pigmentierung durch Aktivierung des Melaninstoffwechsels hervorrufen. Bestrahlung mit langwelligem UVA-Licht ruft schon nach Minuten eine Sofortpigmentierung hervor. Kurzwelliges Licht führt hingegen zunächst zu einer Rötung der Haut, erst Tage später folgt die Bräunung, die dafür aber auch nur langsam über Wochen und Monate abblaßt. (Spätpigmentierung).

Dagen bremsen beispielsweise Kortison und seine verwandten Substanzen die Ausschüttung von Melanozyten-stimulierendem Hormon und so auch die Pigmentierung.

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2. Funktion der Haut

Dem Körper vorgelagert ist die Oberhaut, die Epidermis. Sie ist wasserundurchlässig und schützt gegen Chemikalien und Strahlung. Die darunterliegende Lederhaut bildet durch ihre Elastizität einen robusten Schild gegen mechanische Stöße. Dort liegen auch die Blutgefäße zur Versorgung der Oberhaut und die sensorischen Nerven für Kälte und Wärme sowie der Tastsinn. Vor Kälte schützt uns das in der Unterhaut befindliche Fett, das gleichzeitig für unsere Konturen verantwortlich ist. So entsteht beispielsweise "Zellulitis", die sogenannte vor allem bei Frauen ausgebildete Orangenhaut, wenn zwischen dem Fett und dem darunterliegenden Bindehautgewebe ein großes Mißverhältnis besteht.

Zwischen der Leder- und der Unterhaut befinden sich insgesamt über zwei Millionen Schweißdrüsen: pro Quadratzentimeter 100 bis 300. Diese Schweißdrüsen haben eine wichtige Funktion im Körperstoffwechsel zu erfüllen. Neben Wasser enthält der abgesonderte Schweiß vor allem Abbauprodukte des Stoffwechsels, die unser Körper auch auf diese Art aussondert und damit die Nieren entlastet. Mineralstoffe und Spurenelemente wie Kalium, Kalzium, Magnesium, Chlorid, Phosphat oder Sulfat, aber auch Harnstoff und Fettsäuren sind hier zu nennen. Vor allem jedoch regulieren die Schweißdrüsen die Körpertemperatur, die konstant bei 36 - 37 Grad Celsius liegt. Steigt die Außentemperatur an, sondert die Haut Schweiß ab und führt so Wärme ab. In kalter Umgebung wird die Durchblutung der Haut gesenkt und so weniger Wärme abgegben.

Neben den Schweißdrüsen gibt es noch die "individuellen" Duftdrüsen. Durch ihr Sekret, dem außer Schweiß diverse Geruchsstoffe beigemischt sind, entsteht der für jeden Menschen eigene Körpergeruch. Vor Urzeiten halfen die Duftdrüsen unter anderem das andere Geschlecht anzuziehen. Im Laufe der Menschheitsentwicklung sind sie allerdings gegenüber optischen Reizen ins Hintertreffen geraten. Doch gerade wenn sich Menschen näherkommen, spielt der Geruch wieder eine große Rolle. Denn: Optische Reize hin oder her; wenn wir jemanden "nicht riechen" können, hat er auch mit dem stärksten Outfit keine Chance.

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3. Lehre von der Ausprägung der Hauterscheinungen

Die Namensgebung von Hautveränderungen im Rahmen von Krankheiten führt zu den sogenannten Erst- oder auch primären und sekundären, das heißt später auftretenden Hauterscheinungen. Primäre Hauterscheinungen sind Flecken, Quaddeln, Knötchen auch Knoten, dann flacherhabene Effloreszensen, Bläschen sowie Blasen und sogar Eiterbläschen. Alle diese Begriffe haben auch lateinische Namen, die aber hier nicht dargestellt gehören. In Zusammenhang mit der Verteilung dieser primären Effloreszensen am Rumpf des Patienten erfolgt die Diagnosestellung, zu der oft ganz charakteristische Fragen bezüglich der Krankheitsgeschichte gehören. In der Kombination liegt dann die Bestätigung für die zunächst seitens des Arztes verdachtsmäßig geäußerte Erkrankung.

Sekundäre, das heißt also später auftretende Erscheinungen auf der Haut sind z.B. Schuppen, übermäßige Verhornungen, Krusten, Schorf, langsame Gewebeuntergangsareale, oberflächliche Hautdefekte, Geschwüre, Gewebsuntergänge sowie Narbenbildung. All diese Angaben sind sehr schematisch, sie werden verständlich, macht man sich die Bedeutung dieser Veränderungen im einzelnen klar. Flecken, also reine Farbänderungen, treten z.B. bei thermischen Schädigungen der Haut durch Weitstellung der Gefäße auf. Knötchen, also über das Hautniveau erhabene Veränderungen bedingt durch Verdickung der Oberhaut, bilden sich z.B. durch Einlagerung von Substanzen bei sogenannten Ablagerungserkrankungen. Liegen die auslösenden Veränderungen tiefer (wie z.B. bei einem metastasierenden schwarzen Hautkrebs, dem Melanom), so entsteht ein Knoten unter der Haut. Gleiches kann passieren durch eine entzündliche Veränderung eines Lymphknotens. Bläschen finden sich z.B. bei einem typischen Kontaktekzem,wo es durch Aufbringen des Allergens auf die Haut zu einer exsudativen, d.h. Reaktion mit Flüssigkeitsaustritt aus dem Gewebe kommen kann.

Bei massiven Schädigungen von Körperarealen z.B. nach langen Wanderungen ist es nicht selten, daß sich Blasen an den entsprechend beanspruchten Arealen ausbilden. Werden diese infiziert durch eine offene Wunde, können sich die Blasen oder Bläschen mit Eiter füllen. Als Zustand nach Entzündungen, teilweise auch beim Abheilen, finden sich häufig Schuppenauflagerungen. Diese sind z.B. gut bekannt von der Schuppenflechte, weisen aber häufig auch auf chronisch irritierte Areale, wie z.B. beim Analekzem hin. Als Folge regelmäßiger Beanspruchung prägen sich bei Maurern z.B. häufig verdickte Hornschichten in der Epidermis als Schutz vor überwiegend mechanischer Beanspruchung aus. Erosionen oder Abschürfungen entstehen nach mechanischen Defekten der Haut. Reicht ein Defekt bis in die Kutis hinein, so heilt er mit Narbenbildung ab. Die Veränderungen sind charakteristisch in ihrem Aufbau und daher für den hochspezialisierten Untersucher von Gewebeproben (Histopathologe) wichtig für die Beurteilung.

Diagnostik von Hautveränderungen

Um all diese Veränderungen in sinnvoller Weise aneinanderzufgen und zu einer Diagnose zu gelangen, bedarf es langjähriger Erfahrung. Wichtig für die Diagnostik ist zum einen die Lokalisation der Hautveränderungen, so sind gewisse Ekzeme typischerweise auf die Kontaktstellen zu den auslösenden Stoffen beschränkt (Hände). Weiterhin wichtig ist die Analyse von Begleitsymptomen, wie z.B. Verschlechterung der Probleme bei Kälte nach vorausgegangenen Erfrierungen, wo die blutzuführenden Gefäße ihre Fähigkeit zur Regulation mittels Verengung bzw. Weitstellung verloren haben. Weiterhin ist zu prüfen, ob neurologische Symptome wie z. B. vermehrte Schweißabsonderung vorhanden sind. Wichtig ist die Bestandsdauer von Veränderungen; so kommt es z.B. nach Zuführen von Nahrungsmittelallergenen häufig innerhalb von Stunden zu einer massiven Aussaat von Quaddeln am ganzen Körper. Diese Veränderungen verschwinden bei der akuten Form der Nesselsucht nach wenigen Tagen.

Verfärbungen der Haut spielen eine wichtige Rolle, so sind rötliche Verfärbungen bei Einblutungen nach mechanischer Einwirkung auf die Haut zu erkennen. Eine weißliche Verfärbung tritt durch Minderdurchblutung bei Kälteexposition auf. Eine bräunliche Verfärbung findet sich häufig nach Entzündungen sowie nach intensiver Sonnenbestrahlung. Derartige Veränderungen können selbstverständlich auch in Folge von Medikamenteneinnahmen auftreten, auch Schwangerschaften, Salben, Schönheitscremes und parfümierte Hautmittel können Hyperpigmentierungen der Haut insbesondere im Sommer auf exponierten Arealen hervorrufen. Werden manche Nahrungsmittel in übermäßiger Weise konsumiert, so kommt es z.B. bei Vitamin A zu einer rötlich-gelben Verfärbung insbesondere der Handinnenflächen (z.B. bei häufigem Genuß von Möhren bei Kindern); gelblich verfärbt werden kann die Haut durch Pigrinsäuren und Salpetersäure, eine grüne Färbung kommt häufig durch Einwirkung diverser Medikamente zustande. Schmutzig sieht die Haut z.B. bei arsenbedingten Veränderungen aus, eine schiefergraue Veränderung ist typisch nach Goldtherapie bei rheumatischen Erkrankungen. Eine blaue, grünliche oder rötliche Hautverfärbung ist bekannt nach Implantationen von Pigmenten in die Haut, wie sie bei der Tätowierung vorkommt.

Alle diese Veränderungen treten häufig als Symptome an der Haut auf, die über das Nervensystem wahrgenommen werden. Typisch ist ein Brennen oder auch Jucken der Haut. Gerade der Juckreiz ist ein dringendes Symptom, das den Patienten geradezu in die Hände des Hautarztes treibt. Typischerweise findet sich dieses Symptom bei allen durch Schädlinge wie Läuse erzeugten Hauterkrankungen, aber auch beim allergischen Ekzem, bei der Nesselsucht, bei Arzneimittelekzantemen sowie beim Abheilen von Sonnenbränden. Sonnenbrände selber sind mit einem starken Brennen der Haut verbunden. Juckreiz im Pobereich deutet häufig auf eine Pilzinfektion des Magen-Darm-Traktes hin, genauso können Arzneimittelunverträglichkeiten vorliegen.

Die folgenden beiden Aufzählungen zeigen, welche Umweltschadstoffe woher kommen und wo sie angreifen. Es fällt auf, daß fast jedes Organ - nicht nur die Haut - Ziel eines Angriffs sein kann. Auf der anderen Seite kommt der Frühdiagnose durch Analyse des gut zugänglichen Hautorgans wichtige Bedeutung zu. Daher haben sich etliche Hautärzte nicht nur zusätzlich auf allergologische sondern auch auch auf relevante umweltmedizinische Fragestellungen spezialisiert.

Umweltmedizinische relevante Faktoren:

1. Schadstoffe in der Innenraumluft wie:
   Formaldehyd, Lösungsmittel, Holzschutzmittel, Chlororganische Verbindungen, Asbest, Radon
   
   
2. Emissionen durch:
   Großindustrien, Gewerbegebiete, Autoverkehr, Kleinfeuerungsanlagen, Kraftwerke
   
   
3. Mögliche Umweltbelastungen im Lebensumfeld durch:
   Altlastenstandorte, Bleibelastete Spielplätze, Trinkwasser, Nahrungsmittel, Allergene, behandelte Hölzer, (Fußböden, Decken, Türen), Hobby- und Spielmaterialien, energiereiche Strahlen, elektromagnetische Felder

Wichtige Zielorgane und relevante Umweltschadstoffe:

1. Atemwege:
   Schwefeldioxid, Stickstoffdioxyd, Ozon, Formaldehyd, Blei, Kadmium, Chrom, Mangan, Nickel, Asbest, Zigarettenrauch, Kfz-Abgase
   
   
2. Herz-Kreislauf-System:
   Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Arsen, Blei, Antimon, Barium, Kobalt, Thallium, Zigarettenrauch
   
   
3. Stoffwechselorgane:
   Arsen, Antimon, Beryllium, Kadmium, Blei, Chrom, Kobalt, Kupfer, Quecksilber, Zinn, Zink, Hydrazin, Iodide, Kohlenwasserstoffe, Dioxine, Furane, Mercaptane, Armine
   
   
4. Niere:
   Kadmium, Quecksilber, Blei, Arsen, Nickel, Chrom, Wismut, Vanadium, Tetrachlorkohlenstoff, Trichlorethen, Trichlorethylen, Hexachlorbutadien, Dibromchlorpropan, Ethylendibromid, Vinylchlorid
   
   
5. Blutbildende Organe:
   Strontium, Barium, Arsen, Radionuklide, Fluoride, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Benzon
   
   
6. Haut:
   Formaldehyd, Chlor, Brom, Jod, Kohlenwasserstoffe, Arsen, Chrom, Nickel, Thallium
   
   
7. Reproduktionsorgane:
   Insektizide, Herbizide, Fungizide, Adarizide, Diethylstilbestrol
   
   
8. Nervensystem:
   Blei, Kadmium, Quecksilber, Mangan, Thallium, Zinn, Dioxine, Schwefelkohlentoff, Trichlorethylen, Hexan, Toluol, Pestizide, Insektizide, Kohlenmonoxid

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