Die Haut: Aufbau, Schutz und Verbindung zur Umwelt

Drei Bereiche geben die räumliche Orientierung

Von außen nach innen folgen Epidermis, Dermis und Subcutis. Die Epidermis heißt Oberhaut und bildet ein mehrschichtiges verhorntes Epithel. Die Dermis, Lederhaut, trägt dieses Epithel mit einem faserreichen Bindegewebe. Darunter liegt die Subcutis aus lockerem Bindegewebe und regional unterschiedlich viel Fettgewebe. Epidermis und Dermis bilden zusammen die Cutis; die Unterhaut verbindet sie mit tiefer gelegenen Strukturen. Die Begriffe beschreiben zugleich unterschiedliche Bauweisen: dicht aneinanderliegende Epithelzellen oben, Zellen in einer faserreichen Umgebung darunter und größere Fettläppchen in der Tiefe. [1][11][12]

In der eigenen Schnittabbildung ist unbehaarte Leistenhaut dargestellt. Ihre ausgeprägte Hornschicht gehört zur Epidermis. Unter der gewellten Grenzfläche liegt die gefäßhaltige Dermis; das gelbe Fettgewebe markiert die Subcutis. Ein durchgehender Drüsengang verbindet das tiefe Schweißdrüsenknäuel mit der Oberfläche. So lassen sich Schicht, Versorgungsweg und Ausführungsgang gemeinsam verfolgen. [1][18][19]

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Die Oberfläche entsteht fortlaufend neu

Keratinozyten bilden den größten Teil der Epidermis. In ihrer Basalschicht entstehen neue Zellen; bei der weiteren Reifung verändern sich Form, Zellkontakte und Proteinausstattung. Aus zunächst kernhaltigen Zellen werden schließlich flache Korneozyten der Hornschicht. An der Oberfläche lösen sich diese Zellen allmählich ab. Der Zusammenhang von Nachschub, Reifung und Abschilferung erhält die Außengrenze während der täglichen Beanspruchung. [5][11][20]

Die Hornschicht organisiert Schutz auf kleinem Raum. Ihre widerstandsfähigen Zellelemente liegen in einer lipidreichen Umgebung. Zusammen begrenzen diese Bestandteile den Wasserverlust und den Durchtritt vieler Stoffe. Tiefer liegende Zellkontakte und die Verankerung an der Basalmembran ergänzen den Zusammenhalt. Ein rauer, trockener Oberflächeneindruck und die Zugfestigkeit der ganzen Haut beziehen sich damit auf verschiedene Anteile desselben Organs. [1][20]

Eine gewellte Grenze verbindet Oberhaut und Lederhaut

Die Grenzfläche zwischen Epidermis und Dermis verläuft mit Vorsprüngen und Einsenkungen. Dermale Papillen ragen in Richtung Oberhaut, epidermale Leisten reichen zwischen diese Vorsprünge. Die Verzahnung vergrößert die Kontaktfläche und unterstützt den mechanischen Zusammenhalt. An Handflächen und Fußsohlen ist diese räumliche Organisation besonders deutlich. [4][19][20]

Blutgefäße verlaufen in der Dermis. Aus kleinen Gefäßen nahe der Grenzfläche gelangen Sauerstoff und Nährstoffe durch das umgebende Gewebe zu den lebenden Epidermiszellen. Die Oberhaut ist gefäßfrei. Dieser kurze Versorgungsweg erklärt, weshalb die Organisation unterhalb der Oberfläche für den Erhalt des Epithels wesentlich ist. [4][18]

Fasern tragen, Fettgewebe polstert

In der oberflächlichen Papillarschicht der Dermis liegt lockeres Bindegewebe. Die tiefere Netzschicht enthält kräftigere, miteinander verflochtene Faserzüge. Kollagen trägt zur Zugfestigkeit bei; elastische Fasern unterstützen die Rückstellung nach Verformung. Fibroblasten bilden und verändern Bestandteile dieser extrazellulären Matrix. Die räumliche Anordnung verteilt Belastung über verschiedene Richtungen. [4][20][21][22]

Die Subcutis ergänzt diese Eigenschaften durch ein verschiebliches, regional unterschiedlich aufgebautes Gewebe. Fettläppchen dienen als Energiespeicher, wirken isolierend und verteilen Druck. Bindegewebige Verbindungen halten die Läppchen zusammen und koppeln die Haut an ihren Untergrund. Größere Gefäße und Nerven ziehen hier weiter zu ihren Versorgungsgebieten. Das Verhältnis dieser Bestandteile unterscheidet sich zwischen einer gepolsterten Fußsohle, einer beweglichen Bauchdecke und einer dünnen Lidregion. [11][12]

Gefäße und Schweiß regeln die Wärmeabgabe

Die Hautdurchblutung verändert, wie viel Wärme aus dem Körperinneren an die Oberfläche gelangt. Bei Wärme nimmt die Durchblutung geeigneter oberflächlicher Gefäßgebiete zu. Ekkrine Schweißdrüsen geben Flüssigkeit über eigene Gänge an die Oberfläche ab. Verdunstet dort Wasser, wird Wärme abgegeben. Beim Sport hängt die Kühlung deshalb auch davon ab, wie gut Schweiß verdunsten kann. [3][7]

Bei Kälte verringert eine angepasste Gefäßweite die Wärmeabgabe. Unterhautfettgewebe beeinflusst zusätzlich den Wärmefluss. Nervenbahnen verknüpfen diese Vorgänge mit der Regulation des gesamten Organismus. Oberflächentemperatur, Durchblutung und Schweißproduktion bilden dabei verschiedene Stellgrößen, die je nach Umgebung und körperlicher Aktivität zusammenwirken. [3][12]

Die Haut liefert räumlich genaue Sinnesinformationen

Sensible Nervenendigungen erfassen mechanische und thermische Veränderungen sowie potenziell gewebeschädigende Einwirkungen. Unterschiedliche Endigungsformen und ihre Einbettung im Gewebe beeinflussen die Reizantwort. Merkel-Zell-Komplexe liegen nahe der epidermalen Basis; Meissner-Körperchen finden sich besonders in Papillen unbehaarter, tastempfindlicher Haut. Tiefer gelegene Lamellenkörperchen reagieren unter anderem auf Vibration. [3][6][20]

Auch Haare erweitern das Wahrnehmungssystem: Eine Bewegung des Haarschafts verändert die Kräfte am Follikel und kann dort sensible Endigungen anregen. Das erklärt, wie ein leichter Kontakt am behaarten Unterarm auffällt. Die hohe räumliche Unterscheidungsfähigkeit der Fingerkuppen entsteht aus der Ausstattung der Haut und ihrer weiteren Verarbeitung im Nervensystem. [2][3]

Haare, Nägel und Drüsen erweitern das Organ

Hautanhangsgebilde entstehen aus epithelialen Anlagen. Haarfollikel und Drüsen reichen in die Dermis und teilweise bis in die Subcutis. Talgdrüsen münden meist in Haarfollikel. Ekkrine Schweißdrüsen besitzen einen eigenen Weg zur Oberfläche. Nägel wachsen als feste Keratinplatten aus ihrer Bildungszone im Bereich der Nagelwurzel. Herkunft, Lage und Funktion lassen sich an diesen Strukturen besonders gut miteinander verbinden. [2][8][9]

Die Verteilung folgt der Körperregion. Handflächen und Fußsohlen tragen Leistenhaut mit kräftiger Hornschicht und zahlreichen ekkrinen Schweißdrüsen. Haare und Talgdrüsen gehören zu anderen Hautgebieten. Schon der Vergleich von Handinnenfläche und Handrücken zeigt, wie das gemeinsame Grundprinzip an unterschiedliche Aufgaben angepasst ist. [11][18][19]

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Abwehr und Reparatur beginnen am Kontakt zur Umwelt

Die äußere Barriere begrenzt den Eintritt vieler Mikroorganismen. Innerhalb der Epidermis nehmen Langerhans-Zellen Material auf und wirken an dessen immunologischer Verarbeitung mit. In der Dermis ergänzen weitere Abwehrzellen, Blutgefäße und Lymphwege die örtliche Überwachung. Die Haut ist damit an die überregionalen Wege der Immunabwehr angeschlossen. [6][12][16]

Nach einer Verletzung verändern sich die Aufgaben der beteiligten Gewebe. Blutstillung und Entzündungsreaktion schaffen Bedingungen für Reparatur. Epithelzellen schließen die Oberfläche, während Fibroblasten und Gefäße am Aufbau des darunterliegenden Gewebes mitwirken. Bei tieferen Defekten entsteht häufig Narbengewebe mit einer veränderten Faserordnung. Die Verletzungstiefe ist deshalb ein wesentlicher Ausgangspunkt, um die spätere Wiederherstellung zu verstehen. [10][11]

Körperregion und Nachbarschaft prägen die Bauweise

Die Haut umschließt den Körper und folgt seinen Gelenken, Falten und Öffnungen. Nach innen vermittelt das Unterhautgewebe die Verbindung zu Faszien und anderen tieferen Strukturen. Wie beweglich diese Verbindung ist, hängt von Region und Bindegewebsorganisation ab. Auch die Dicke der einzelnen Schichten unterscheidet sich. Die feine Haut einer Lidregion und die druckbeanspruchte Fußsohle stellen jeweils andere Anforderungen an Beweglichkeit, Polsterung und Oberflächenschutz. [11][12]

Die Einteilung in Leisten- und Felderhaut erleichtert den regionalen Vergleich. Leistenhaut findet sich an Handflächen und Fußsohlen einschließlich der Finger- und Zehenbeeren. Ihre sichtbaren Linien entsprechen geordneten Oberflächenleisten. Die übrige Körperoberfläche trägt überwiegend Felderhaut mit kleinen, durch Furchen abgegrenzten Hautfeldern. Sie besitzt in vielen Regionen Haare, deren Größe und Dichte stark variieren. Eine sehr feine Behaarung kann dabei erst aus der Nähe erkennbar sein. [11][18][19]

Arterielle Versorgung, venöser Rückweg und Lymphabfluss

Zuführende Arterien verzweigen sich aus tieferen Gefäßgebieten in Netze an der Grenze zur Subcutis und in oberflächlichere Gefäßgeflechte. Von dort erreichen Kapillaren die Papillen. Auch Follikel und Drüsen besitzen eine örtlich angepasste Versorgung. Die Gefäßarchitektur verbindet damit ein ganzes Hautgebiet und seine einzelnen Arbeitsbereiche. Venolen sammeln das Blut aus den kleinen Austauschgebieten; der Rückweg führt über venöse Netze in größere abführende Venen. [4][11]

Daneben nehmen Lymphkapillaren Flüssigkeit und größere Bestandteile aus der Gewebeumgebung auf. Sammelwege führen zu regionalen Lymphknoten. Bei einem Ereignis an der Oberfläche können daher örtliche Entzündungsvorgänge, veränderte Gefäßdurchlässigkeit und eine Reaktion in den zugehörigen Lymphknoten zusammenhängen. Die Haut ist über diese Wege in die Flüssigkeitsregulation und Immunüberwachung des Körpers eingebunden. [12][16][20]

Sensible und vegetative Nerven haben unterschiedliche Ziele

Sensible Fasern führen Informationen von der Haut zum zentralen Nervensystem. Vegetative, überwiegend sympathische Fasern beeinflussen dagegen Arbeitsstrukturen wie Gefäßmuskulatur, ekkrine Schweißdrüsen und Haarbalgmuskeln. Beide Anteile verlaufen in einem verzweigten Nervennetz; größere Bündel liegen häufig tiefer und begleiten Gefäßwege. Von dort ziehen feinere Äste zu ihren Endgebieten. [1][11]

Die lokale Einbettung ist für die Wirkung bedeutsam. Eine feine Oberflächenbewegung kann an einem Tastkomplex oder Haarfollikel einen Reiz erzeugen. Eine vegetative Aktivierung verändert dagegen etwa die Schweißabgabe oder Gefäßweite. Auf diese Weise ist dieselbe Hautregion gleichzeitig Informationsquelle und regulierbare Grenzfläche. Die Reizaufnahme an der Haut setzt sich über Nervenbahnen in einer weiteren Verarbeitung fort. [3][11]

Säuremantel und Mikrobiom gehören zur Grenzfläche

Die Hautoberfläche besitzt ein regional und zeitlich veränderliches chemisches Milieu. Ein meist leicht saurer Oberflächen-pH ist Teil dieser Organisation und wird häufig als Säuremantel bezeichnet. An seiner Entstehung sind mehrere Prozesse beteiligt, darunter die Verarbeitung epidermaler Lipide und Bestandteile der Hautsekrete. Der pH beeinflusst unter anderem Enzyme der Barriereorganisation und die Lebensbedingungen von Mikroorganismen. [28]

Auf und in der Haut leben unterschiedliche mikrobielle Gemeinschaften. Bakterien, Pilze und Viren bilden ein regional geordnetes Ökosystem. Talgangebot, Feuchtigkeit und weitere örtliche Eigenschaften tragen dazu bei, dass sich ein Follikelgebiet, eine feuchte Hautfalte und eine trockenere Fläche unterscheiden. Forschungsarbeiten des NIAMS untersuchen diese Muster und ihre Verbindungen zur örtlichen Abwehr. [27]

Der Begriff Barriere umfasst deshalb mehrere zusammenwirkende Ebenen: Zellverband und Hornschicht, Lipide, chemisches Milieu, mikrobielle Besiedlung und Immunzellen. Veränderungen einer Ebene können die Bedingungen anderer Ebenen beeinflussen. Zum Verständnis einer Hautregion gehört damit die räumliche Architektur ebenso wie das Milieu an ihrer Oberfläche. [1][6][27][28]

Pigmentierung und Stoffwechsel verbinden weitere Ebenen

Melanozyten an der epidermalen Basis bilden Melanin und übertragen pigmenthaltiges Material an Keratinozyten. Die Pigmentverteilung beeinflusst die sichtbare Farbe und die Aufnahme von UV-Strahlung. Daneben trägt die Durchblutung zum Farbeindruck bei. Eine Hautansicht zeigt somit mehrere optische Beiträge, die aus verschiedenen Gewebebestandteilen stammen. [1][6][12]

In der Epidermis beginnt unter UV-Einwirkung außerdem die Bildung einer Vitamin-D-Vorstufe. Weitere Verarbeitungsschritte in Leber und Niere führen zu hormonell wirksamen Formen. Dieser Stoffwechselweg zeigt eine Verbindung der Haut zu anderen Organen. Das Unterhautfettgewebe ergänzt die Organfunktion durch Speicherung und die polsternden und wärmeisolierenden Eigenschaften seiner Gewebeläppchen. [3][12]

Erneuerung und Alter verändern das Zusammenspiel

Fortlaufende epidermale Erneuerung und langsamerer Umbau der dermalen Matrix verlaufen in unterschiedlichen Zeitordnungen. Gleichzeitig verändern sich Follikelzyklen und Drüsenaktivität. Mit zunehmendem Alter können die Epidermis dünner, die mechanische Widerstandsfähigkeit geringer und die Reparatur langsamer werden. Veränderungen von Fasern und Unterhautgewebe beeinflussen die sichtbare Form. [3][11]

Langjährige UV-Einwirkung trägt zusätzlich zu Veränderungen der Hautstruktur bei. Körperregion, Beanspruchung und individuelle Lebensgeschichte prägen daher das Erscheinungsbild. Am gleichen Menschen können stark exponierte und geschützte Gebiete unterschiedlich aussehen. Der regionale Vergleich hilft, solche Unterschiede als Ergebnis mehrerer zeitlicher und örtlicher Einflüsse zu verstehen. [26]

Wie Untersuchung den Aufbau sichtbar macht

Eine dermatologische Untersuchung beginnt mit der Vorgeschichte und der genauen Betrachtung. Von Bedeutung sind unter anderem Beginn, Ort, Verteilung und zeitliche Veränderung eines Befunds sowie seine Beziehung zu Einwirkungen. Die Inspektion erfasst Form und Oberfläche; je nach Fragestellung werden Kopfhaut, Haare, Nägel und Schleimhäute einbezogen. Die anatomische Einteilung hilft dabei, sichtbare Veränderungen einer Region und einer Struktur zuzuordnen. [31]

Ein Dermatoskop verbindet Vergrößerung mit geeigneter Beleuchtung und macht weitere Oberflächen- und Gewebemuster sichtbar. Für ausgewählte Fragestellungen ergänzen Sonographie und andere bildgebende Verfahren die Untersuchung. Eine histologische Probe zeigt dagegen einen tatsächlich entnommenen Gewebeausschnitt. Betrachtung, Bildgebung und Mikroskopie erschließen so verschiedene Größenordnungen desselben Organs. [29][31]

Die Haut als räumliches Ganzes lesen

Eine gute Orientierung beginnt an der Oberfläche und folgt dann drei Fragen: Wo liegen die erneuernden Epithelzellen? Wo verlaufen ihre Versorgungswege? Welche Strukturen übertragen Kräfte oder Reize? Mit diesen Fragen werden Schichten und Funktionen unmittelbar verknüpft. Eine Schweißdrüse ist dann ein tief liegendes Epithel mit Oberflächenverbindung; ein Tastkörperchen eine Nervenstruktur in einem bestimmten Gewebe; eine Hornschicht das Ergebnis fortlaufender Zellreifung. [1][2][20]