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Prozesse in der Epidermis

Aufbau der Epidermis

Die äußere Schicht der gesamten Haut ist die Oberhaut oder Epidermis. Sie ist gefäßlos und besteht aus mehreren, voneinander deutlich zu unterscheidenden epithelialen Zellschichten, die in Abbildung 5 dargestellt sind. Eine Membran aus Bindegewebe, die Basalmembran, verbindet die Epidermis mit der Lederhaut, dem Corium. Wenn wir die Haut von außen mit Vitaminen, Fermenten und anderen biogenen Wirkstoffen behandeln, um sie in ihrem Erscheinungsbild zu gestalten, so ist uns das dadurch möglich, dass sich in ihr lebendige Bildungsprozesse ständiger Regeneration vollziehen. Denn wir wollen mit diesen Wirkstoffen die den Symptomen zugrunde liegenden, die sie gestaltenden physiologischen Prozesse beeinflussen. Wir betrachten daher die Epidermis in ihrem steten Vorgang des Werdens und Vergehens.

Die unterste, den Papillen der Lederhaut wellenförmig aufsitzende Schicht ist das Stratum basale, die Grundschicht, die Keimzellenschicht oder das Stratum germinativum. Hier spielt sich die erste Phase der Zellregeneration ab, welche die Epidermis ständig von neuem bildet. Die Zellen dieser Grundschicht sind zylindrisch oder kubisch mit einem eiförmigen Kern und in einer Reihe ohne Zwischenräume nebeneinander angeordnet. Den Zellkernen dieser Schicht sitzt am oberen Pol kappenförmig das Hauptpigment, Melanin, auf (Abbildung 6).

Abbildung 5

I.) Querschnitt durch die Haut. Dargestellt sind die verschiedenen Schichten der Oberhaut (Epidermis) mit Stratum basale (a), Stratum spinosum (b), Stratum granulosum (c), Stratum lucidum (d) und der Hornschicht (e). Die Übergänge zwischen den Schichten sind fließend, da die Keratinisierung kontinuierlich erfolgt. Während der Keratinisierung verlieren die Zellen ihren Kern. Die Bestandteile der denaturierten Zellkerne bilden mit anderen Komponenten den Zellkitt, der die abgestorbenen, keratinisierten Zellen fixiert.

II.) Elektronenmikroskopische Aufnahme einer Basalzelle.

III.) Elektronenmikroskopische Aufnahme der Verzahnung einer Basalzelle mit der Lederhaut. Basalzellen erscheinen in den Fotografien dunkel, die Lederhaut hell.

IV.) Elektronenmikroskopische Aufnahme der Grenze zur Verhornung am Stratum lucidum. Die Hornschicht erscheint in der Abbildung als homogene Fläche.

Abbildung 6

Eine Zelle mit Zellkern und verschiedenen Organellen. Die sternförmigen Gebilde oberhalb des Zellkerns sind Melaninanhäufungen, die den darunterliegenden Kern vor UV-Strahlung schützen.

Zellneubildung

Die Keimzellen vermehren sich durch Reduplikation (Verdoppelung der Chromosomen und Zellbestandteile) und anschließende Teilung zu Epidermiszellen, die von der Grundschicht unter verschiedenen Umwandlungen bis zur Hornschicht wandern.

Tochterzellen

Nach der Zellneubildung in der Keimzellschicht wachsen die jungen Tochterzellen, bis sie etwa die Größe ihrer Mutterzelle erreicht haben. Sie bleiben durch feine Plasmafäden miteinander verbunden. Interzellularflüssigkeit umgibt sie.

Stachelzellenschicht

Teils werden die Tochterzellen von neuen, nachkommenden Zellen geschoben, teils wandern sie selbstständig zur Hornschicht und rücken dabei auseinander, so dass die Interzellularräume erweitert werden. Die Zellen verstärken bei diesem Vorgang deutlich ihre Protoplasmaausläufer, die sich mit den Epithelfasern von der Basalmembran vereinigen. Durch diese Ausläufer werden die einzelnen Zellen stachelartig miteinander verbunden, was dazu führte, dieser Epidermisschicht den Namen Stachelzellenschicht, Stratum spinosum, zu geben. Diese Stachelzellenschicht ist die mächtigste Epidermisschicht. Sie besteht aus vier bis acht Lagen vieleckiger Zellen. An der oberen Grenze platten sich die Zellen mehr und mehr ab, die Interzellularräume verengen sich, bis die Zellen einander berühren.

Keratohyalin

Als erstes Zeichen der Verhornung bilden sich im Protoplasma kleine Körnchen von Keratohyalin, einer Vorstufe des Keratins. Das Auftreten dieser lichtbrechenden Granula hat dieser Schicht den Namen Körnerschicht oder Stratum granulosum gegeben.

Körnerschicht

Mit zunehmender Keratinisierung verdichtet sich das Plasma unter Wasseraustritt mehr und mehr zu Hornsubstanz. Die leicht löslichen Aminosäuren des Plasma werden an die umgebende Interzellularflüssigkeit abgegeben, während die schwerer löslichen Eiweißbausteine stärker zurückbleiben. Die Zelle wird kleiner und flach zusammengepresst. Der Zellkern wird kleiner, schrumpft und löst sich schließlich vollkommen auf, während sich die ursprünglich lose verbundenen Einzelzellen mit- und ineinander zu Hornschollen verzahnen.

Glanzschicht

Zwischen Körner- und Hornschicht kann man – besonders an den Handflächen und den Fußsohlen – eine besonders lichtbrechende Glanzschicht oder Stratum lucidum beobachten. Diese Eigenart rührt von einem Stoff, Eleidin, her, welcher mit Glykogen verwandt ist.

Kittsubstanz

Die abgestorbene Hautzelle ist nun vollkommen verhornt, abgeflacht, mit anderen Hornzellen verzahnt und durch die Kittsubstanz aus den Abbauprodukten der Zellbestandteile zu einem Hornzellen-Konglomerat verbunden. Damit hat die Hautzelle die letzte und oberste Schicht, die Hornschicht oder das Stratum corneum, erreicht. Man kann diese Hornschicht noch weiter unterteilen, indem man die untere, mit der Haut noch fester verbundene Schicht, das Stratum (corneum) conjunctum, von der obersten, lockeren Lage, dem Stratum (corneum) disjunctum, unterscheidet. Von dieser letzten Schicht schilfern die keratinisierten toten Hautzellen ständig und normalerweise unsichtbar ab. Es wird pro Tag etwa eine Schicht kernloser Epidermiszellen von der Hornschicht abgestoßen. Danach regeneriert sich die Epidermis innerhalb von etwa 30 Tagen.

Rhythmik der Zellneubildung

Die Zellregeneration verläuft beim Menschen in einem 24-Stunden-Rhythmus: Während des Schlafes in der Nacht ist die Anzahl der Zellteilungen am größten, während des Tages, insbesondere während einer Tätigkeit, am geringsten.

Regeneration

Diese Beobachtung führt zu der Vorstellung, dass während der Nacht Substanzverteilung und Energiegewinnung vorwiegend für Regenerationsprozesse, insbesondere zur Zellneubildung, benötigt werden, während tagsüber die Nährstoffe und Substrate vor allem für eine energetische Verwertung in organischen Tätigkeiten verwendet werden. Damit im Zusammenhang steht die rhythmische Steuerung der Blutverteilung im Organismus bei Tag und bei Nacht sowie die Versorgung mit den zur Regeneration bzw. zum Stoffwechsel benötigten Substraten.

Die Keratinisierung

Keratinisierung

Die Verhornung der Epidermiszellen kann bis zu den Endstufen der Keratinbildung verlaufen. Sie kann aber auch auf Vorstufen oder auf anomalen Seitenwegen stehen bleiben. Normalerweise stößt sich die Hornschicht nach vollkommener Keratinisation von selbst ab.

Orthokeratose

Verläuft die Keratinisierung vollkommen normal bis zum Endstadium der Hornzellen, spricht man von einer Orthokeratose. Bei der Orthokeratose verändert sich sowohl die Einzelzelle wie auch der ganze Zellverband strukturell und biochemisch. In der Körnerschicht entwickeln sich dabei zeitgleich mit dem Kernzerfall die Keratohyalinkörner. Die Hautzellen der Hornschicht sind kernlos.

Retentionshyperkeratose

Wenn die Abstoßung der Hornzellen ausbleibt oder drastisch vermindert ist, dann spricht man von einer Retentionshyperkeratose (z. B. Ichthyosis).

Proliferations-Hyperkeratose

Werden jedoch die Epidermiszellen von der Keimzellenschicht vermehrt nachgeschoben und verhornen überstürzt, dann spricht man von einer Proliferations-Hyperkeratose.

Parakeratose

Bei der Parakeratose bleiben – als Charakteristikum – die Zellkerne bis in die Hornschicht erhalten. Es fehlen hingegen die Keratohyalinkörner im Stratum corneum. Im Zuge der komplexen Umwandlungsprozesse in den Epidermiszellen erscheint die Parakeratose als eine Disharmonie, als ein Auseinanderfallen der normalerweise miteinander verbundenen und aufeinander abgestimmten Vorgänge des Kernabbaus und des Verhornungsvorgangs. So verläuft bei der Parakeratose die Verhornung mit einer bis zum 30-fachen des Normalen übersteigerten Vehemenz, während der Kernabbau stark verzögert ist, ja sogar vollkommen unterbunden sein kann.

Abstoßung der Hornzellen

Die normale Abstoßung der Hornlamellen von der Hornschicht beträgt 0,05 bis 0,5 g pro Tag, bei Psoriasis ist sie auf 8,9 bis 13,3 g erhöht, während sie sich bei einer ledrigen Atrophie um 0,05 g und darunter bewegt. Mit diesem Abstoßen der Hornlamellen gehen der Haut aber nicht nur die Keratinkörper verloren, sondern auch Ausscheidungsprodukte, welche Abbausubstanzen der Epidermiszellen sind, die aber von den Hautschichten wieder rückresorbiert werden.

Stoffliche Veränderungen

Mit Abstoßung und Resorption gehen Verschiebungen innerhalb der verschiedenen Aminosäuren und ihres prozentualen Anteils einher, eine Erhöhung oder Verminderung der Wasserbindung, der Säurezahl, der Fermente und der Fermentaktivität. Diese stofflichen Verschiebungen und Umwandlungen sind nicht nur in der Epidermis und ihren Zellen feststellbar. Sie werden auch durch analoge Veränderungen im Ionen- und Molekularhaushalt des Serums, in den Geweben, in der Lymphe und im Kapillargebiet beobachtet. Die Praxis der Bio-Kosmetik führt daher zu der Notwendigkeit, auf diese stofflichen Verschiebungen und Veränderungen zu reagieren:

1 Stofflich ergänzend auszugleichen.

2 Physiologisch in normalen, gesunden Relationen zu erhalten.

Der ergänzende Ausgleich ist durch die Anwendung von Präparaten möglich, deren Grundsubstanzen der natürlichen, stofflichen Zusammensetzung der Epidermis verwandt und adäquat sind: Das heißt, es müssen Emulsionen sein, deren Lipide mit Polypeptiden, Aminosäuren und den wasserlöslichen Hautstoffen so inkorporiert sind, dass ihre biophysikalische und physiologisch-chemische Zusammensetzung weitestgehend mit den natürlichen Hautbedingungen übereinstimmen.

Biologische Wirkstoffe

Die Aufrechterhaltung des natürlichen Gleichgewichts in Hautstoffwechsel und Energiehaushalt lässt sich durch die Applikation von spezifischen, organischen Wirkstoffen erzielen, wie sie die Vitamine, Fermente und andere Biokatalysatoren darstellen, die aus dem Pflanzenreich und aus der Tierwelt gewonnen werden.

Fließ-Gleichgewicht

Eine natürliche Beeinflussung des stofflichen Fließ-Gleichgewichtes der Hautprozesse lässt sich durch eine biologische Schälung erreichen. Durch das Abtragen der peripheren Hornschichten tritt infolge des physiologischen Ausgleichsbestrebens häufig eine Gesundung des nachfolgenden natürlichen Regenerationsprozesses der Epidermiszellen ein.

Keratosen

Xerodermie

Eine ausgeprägte Trockenheit der Haut, eine Xerodermie, äußert sich in einer trockenen Haut mit geringer pulverförmiger Schuppung bzw. in leicht ausgeprägter Hyperkeratose. Trockenheit und Schuppung liegen stets gemeinsam vor, wobei die Talg- und Schweißsekretion vermindert ist. Manchmal sind auch die Nägel spröde und brüchig.

Pityriasis

Den leichtesten Grad einer beginnenden Hyperkeratose (einer übernormalen Hornbildung) nennt man Pityriasis simplex. Dabei werden kleieartige, feine Hornschüppchen von der Haut abgestoßen, ohne dass sich Entzündungen oder sonstige Veränderungen zeigen. Die Haut sieht wie unregelmäßig gepudert aus. Dies kommt bei Kindern und Jugendlichen mit einer zarten Haut sogar recht häufig vor. Die Pityriasis zeigt sich vornehmlich an den Wangen, um den Mund und an der Stirn, begleitet von einer manchmal leicht rötlichen Färbung.

Sklerose

Sklerose ist eine Verhärtung der Haut mit gleichzeitiger Verdichtung bei schwerer Faltbarkeit. Sie kann in eine ledrige Atrophie übergehen.

Milium

Das Milium oder Hirsekorn ist ein etwa stecknadelkopfgroßes, weißes, grießkornähnliches Gebilde in der Epidermis oder in der Kutis. Es entwickelt sich meist aus erweiterten Schweißdrüsengängen oder Haarfollikeln, vor allem in der oberen Gesichtshälfte. Das harte, weiße Kügelchen des Miliums besteht aus zwiebelschalenartig geschichteten Hornlamellen und Kalk, ist also kein Talg.

Zur Behandlung aller Keratosen haben sich Vitamin A, Vitamin E und essenzielle Fettsäuren – äußerlich und zugleich innerlich diätetisch – am besten bewährt.

Die Talgdrüsen

Haarbalgdrüsen

Die Talgdrüsen, Glandulae sebaceae, sind große Drüsen, die üblicherweise zum Haar gehören, weshalb man sie auch Haarbalgdrüsen nennt. Sie entstehen durch eine seitliche Aussprossung aus der Haarbalganlage, gruppieren sich meist zu drei bis fünf Drüsen rosettenartig um das Haar und münden, gemeinsam mit dem Haar, in den Follikel (Abbildung 7).

Freie Talgdrüsen

An der Mund- und Lippenschleimhaut kommen auch so genannte freie Talgdrüsen vor, die direkt an die Hautoberfläche münden. Sie treten unabhängig von Haaren auf.

Verteilung der Talgdrüsen

Talgdrüsen sind über den ganzen Körper verteilt, mit Ausnahme der Handteller, der Fußsohlen und einiger anderer Körperstellen.

Seborrhoische Zonen

Besonders große Talgdrüsen findet man im Gesicht, auf der Stirne, auf den Nasen- und Lippenfalten (Nasolabialgegend), auf der Brust und auf dem Rücken. Dies sind die so genannten seborrhoischen Zonen, bei denen sich eine Störung der Talgdrüsenfunktion als Seborrhoe oder als Sebostase besonders auffällig zeigt.

Entstehung des Hauttalges

Die Talgdrüse hat an ihrer Basis, ebenso wie die Epidermis, eine Keimzellenschicht, die so genannten Mutterzellen. Diese teilen sich zunächst zu vollkommen normal ausgebildeten Tochterzellen.

Abbildung 7

Querschnitt der Haut mit Epidermis (a) und Dermis (b), mit einem Haar (d) und Talgdrüse (e). Die elektronenmikroskopischen Aufnahmen I.) – III.) stammen von Querschnitten einer Talgdrüse, deren Lage die Linien in der Abbildung kennzeichnen. Das Volumen der Fetttröpfchen nimmt von I.) nach III.) – d. h. mit steigendem Entwicklungsstand der Zellen – deutlich zu, bis die Zelle platzt und das Sebum sich in den Haarkanal ergießt.

Fettige Degeneration

Im Rahmen ihrer übergeordneten Organfunktion jedoch nehmen die Tochterzellen in vermehrtem Maße Fett in sich auf. Sie können die Lipide auch selbst synthetisieren und geben dafür Zellflüssigkeit ab. Die Fetteinlagerung geschieht zuerst in kleinen Fetttröpfchen, die größer werden und zu einer massiven Fettkugel verfließen. Diese drückt den Zellkern mehr und mehr an die Zellmembran, so dass er schließlich degeneriert und die ganze Zelle abstirbt. Danach löst sich die Zellmembran auf, und der amorphe Hauttalg wird durch die Adstriktion des Haarmuskels auf die Oberhaut gedrückt. Der Hauttalg macht die Oberhaut geschmeidig und schützt sie vor Austrocknung.

Holokrin – Ekkrin

Da sich bei den Talgdrüsen die Absonderung durch einen Zerfall von Zellen bildet, nennt man sie holokrin – im Gegensatz zu den ekkrinen Schweißdrüsen, bei denen Zellen ihr Sekret ausscheiden.

Talgmenge

Normalerweise enthält 1cm² Stirnhaut etwa 0,1 bis 0,21mg Talg. In der Pubertät sind diese Werte bei den meisten Menschen erhöht. Sie neigen daher während dieser Zeit besonders zu Seborrhoe und Akne. Mit zunehmendem Alter nimmt die Talgproduktion ab. Die Menge der Talgsekretion ist abhängig von der Zahl, der Größe und dem Lumen der Talgdrüsen sowie von dem vom Organismus dargebotenen Fett. Für die Fettproduktion selbst ist die Häufigkeit der Zellvermehrung des Talgdrüsenepithels verantwortlich. Sie unterliegen einer hormonalen Steuerung durch männliches und weibliches Keimdrüsenhormon. Nach der Menge des Gesamthautfettes unterscheidet Keining zwei verschiedene Hauttypen, und zwar den Status seborrhoicus mit einem übersteigerten Fettgehalt und den Status sebostaticus mit einem verminderten Fettgehalt der Haut. Diesen beiden Hautkonstitutionen ist zur Ergänzung der Typisierung noch die normale oder normalfette Haut als intermediärer Typus hinzuzufügen. Das Gesamt-Hautfett stammt seiner Herkunft nach aus Talgdrüsenfett und epidermalem Fett.

Zusammensetzung des Hautfettes

Das Hautfett besteht hauptsächlich aus Triglyceriden, freien Fettsäuren, Wachsestern, Squalen, Cholesterol und dessen Estern. Die Hautfette sind auf der Oberfläche der Epidermis gespreitet, aber auch in den Follikeln und in den Kapillaren gespeichert, wobei das Fett schwammartig aufgesogen ist. Auch die Hornschicht besitzt diese Fähigkeit der Fettbindung. Sie ist ein selbstständiger Faktor, unabhängig von der eigentlichen Fettbildung und vom Fettdepot der Follikel. Die Barriere bindet gleichfalls Fette, wobei ihre Funktion mit der Entwicklung elektrischer Potenziale gekoppelt ist.

Substitution

Diese Fettbindung in den Follikeln, Kapillaren, in der Hornschicht und der Barriere ist ein ausschlaggebendes und wichtiges Moment für die Möglichkeit, der Haut fehlendes Fett durch äußere kosmetische Anwendung zuzuführen und es so im Sinne einer Substitutionsbehandlung zu ergänzen. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass das zugeführte Fett dem natürlichen möglichst weitgehend in seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften entspricht und mit ihm in den physiologischen Eigenschaften übereinstimmt.