Die Schichten der Haut
Wie ist die Haut aufgebaut? Welche Funktionen erfüllen die Hautschichten? Welche Wirkstoffe brauchen die Hautschichten? Unser Artikel hilft Ihnen, das herauszufinden.
Die Struktur der Haut ist heute nicht nur auf der histologischen, sondern auch auf der molekularen Ebene bekannt - eine Tatsache, die dieHautbehandlung auf ein neues Niveau gehoben hat.
Kosmetika zur Gesichtspflege haben die Aufgabe, den Hydrolipidmantel aufzufüllen und die Abwehrkräfte der Haut zu stärken. Die Erfahrung hat gezeigt, dass dies am besten mit Kosmetika gelingt, die hautstraffende Wirkstoffe enthalten und möglichst gut mit den natürlichen Hydro-Lipid-Bestandteilen der Haut kompatibel sind. Der Hydrolipidmantel der Haut ist ein Gemisch aus Talg (Talg, der von den Talgdrüsen produziert wird) und Schweiß, der über die Schweißdrüsen an die Hautoberfläche abgegeben wird und durch den Hautemulgator Ceramid gebunden ist. Die wichtigsten Bestandteile des Talgs sind verschiedene ungesättigte Fettsäuren (Stearinsäure, Gamma-Linolensäure, Palmitoleinsäure), Wachs und Wachsester, Squalan, Cholesterin und Cholesterinester. In der Haut wird die Feuchtigkeit durch Hyaluronsäure, Aminosäuren und Harnstoff im Schweiß bereitgestellt.
Die folgenden Inhaltsstoffe befinden sich auf der Hautoberfläche:
1. der Schweiß
2. der Talg
3. die Korneozyten, Haarzellen während der Exfoliation
4. die Materialien des Hornhautbildungsprozesses
5. das Oberflächenwasser aus den tiefsten Schichten (transepidermales Wasser)
Die chemische Zusammensetzung des menschlichen Talgs (Hautfett):
- Mono-, Di- und Triglyceride - neutrale Fette, Ester des Glycerins mit Fettsäuren
- Fettsäuren (gesättigte und ungesättigte)
- Squalen - eine wachsartige Substanz
- Cholesterin - eine Steranase-Verbindung, die ebenfalls beim Abbau von Fettsäureestern entsteht, aber auch vom Körper synthetisiert wird - ein Bestandteil der Zellmembran
- Cholesterinester - Verbindung von Cholesterin mit Fettsäuren - lösliche, lösliche Form von Cholesterin
- Ceramide - Sphingolipide, membranbildende Lipide, bei denen die Alkoholkomponente nicht Glycerin, sondern Sphingosin ist
Der Säureschutzmantel
Aufgrund der schwach sauren Bestandteile bildet der wässrige Teil des Hydrolipidfilms den Säureschutzmantel, der drei wichtige Hautfunktionen erfüllt: 1. unterstützt die Bildung und Reifung der epidermalen Lipide, was zur Aufrechterhaltung der Barrierefunktion beiträgt 2. bietet indirekten Schutz vor dem Eindringen mikrobieller Krankheitserreger 3. bietet direkten Schutz vor alkalischen Noxen
Bestandteile des Säureschutzmantels:
- Milchsäure und verschiedene Aminosäuren aus Schweiß
- Freie Fettsäuren aus Talg
- Aminosäuren und Pyrrolidincarbonsäure aus dem Verhornungsprozess
Der durchschnittliche physiologische pH-Wert der gesunden Haut liegt zwischen 5,4 und 5,9. (In den Achselfurchen, der Analfalte und im Genitalbereich liegt der pH-Wert bei etwa 6,5.) In diesem pH-Bereich ist die Haut von einer normalen Hautflora bedeckt. Diese hemmt das Wachstum von pathogenen Mikroorganismen. Der saure pH-Wert des Stratum corneum spielt eine wesentliche Rolle bei der Bildung und Struktur der epidermalen Lipide und damit der Permeabilitätsbarriere.
Die saure Umgebung ist wichtig, weil:
- Aktivierung von Enzymen, die für die Synthese wichtiger epidermaler Lipide verantwortlich sind
- Aufbau der Lipid-Doppelschichtmembran
- Wiederherstellung der Hornschicht nach mechanischer oder chemischer Beschädigung
Natürliche Feuchthaltefaktoren und Oberflächenlipide
Der wichtigste Stoff für die Elastizität der Haut ist Wasser. Bei junger Haut macht der Wassergehalt des oberen Stratum corneum 10-20 % des gesamten Körperwassergehalts aus. Die Haut gewinnt ihre Feuchtigkeit aus dem Wasser in den tieferen Schichten (transepidermales Wasser) und der normalen Schweißsekretion. Verschiedene Faktoren, wie mangelnde Wasserspeicherung oder extrem niedrige Luftfeuchtigkeit, können zu einem erhöhten Feuchtigkeitsverlust führen. An exponierteren Körperstellen wie dem Gesicht und den Händen ist dies besonders häufig der Fall. Natürliche Feuchthaltefaktoren, d. h. körpereigene Stoffe, die aus Schweiß und Talg gewonnen werden (z. B. Harnstoff), sowie Stoffe, die aus dem Verhornungsprozess stammen (z. B. Pyrrolidincarbonsäure), helfen der Haut, Wasser im Stratum corneum zu speichern. Ohne die natürlichen Feuchthaltefaktoren würde das Wasser verdunsten und die Haut trocken und rissig werden lassen.
Epidermis-Lipide
Die Zusammensetzung des Fettsäuregehalts, den unsere Haut produziert:
59% ungesättigt, 37% gesättigt
- 46 % Ölsäure (ungesättigte Fettsäure)
- 25% Palmitinsäure (gesättigte Fettsäure)
- 10% Linolensäure (ungesättigte Fettsäure)
- 8% Stearinsäure (gesättigte Fettsäure)
- 3% Myristinsäure (gesättigte Fettsäure)
- 1% Laurinsäure (gesättigte Fettsäure)
- 3% andere (ungesättigte Fettsäure)
Neben den Korneozyten sind auch die epidermalen Lipide von zentraler Bedeutung für die Barrierefunktion der Haut. Sie bilden den "Malter", den Kitt der Zellen des Stratum corneum, der zwischen den "Steinen", den Korneozyten, verläuft.
Die hauteigenen Lipide werden in den Zellen der Epidermis aus Stoffwechselzwischenprodukten und essentiellen Fettsäuren aus der Nahrung synthetisiert. Sie enthalten neben Mono-, Di- und Triglyceriden auch Cholesterin, Ceramide und Phospholipide.
Die Zusammensetzung der Epidermislipide
Die Membranen der lebenden Epidermis enthalten hauptsächlich Phospholipide, die vom Körper in Form von Phosphat benötigt werden. Während der Differenzierung (Verhornung) der Keratinozyten werden die Membranen abgebaut. Dies führt zu einem hohen Gehalt an Ceramid, Cholesterin und freien Fettsäuren im Stratum corneum.
Die epidermalen Lipidvorstufen werden im Golgi-Apparat" der Keratinozyten des Stratum corneum synthetisiert. Anschließend werden sie in Form von Lipiddoppelschichten in mikroskopisch kleinen Körnchen, den Odland-Körperchen, gespeichert, die membranumschlossene Zellhohlräume sind. Im oberen Teil des Stratum granulosum (Körnerzellschicht) extrudieren die Odland-Körperchen die zweischichtigen Lipidmembranen durch Exozytose in den Interzellularraum.
Während des Reifungsprozesses werden polare Glykolipide, Phospholipide und Sterolester enzymatisch in apolare Lipide wie Ceramide oder freie Fettsäuren umgewandelt. Die semipermeable Korneozyten-Lipidbarriere, die als Permeabilitätsbarriere fungiert, wird gebildet.
Die Folgen einer Schädigung der Permeabilitätsbarriere
Werden die obersten Hornhautschichten entfernt, zum Beispiel mit einem Pflaster, gehen auch die epidermalen Lipide aus der Haut verloren. Wasser, Chemikalien und krankheitserregende Mikroorganismen dringen dann in die tieferen Schichten der Haut ein. In der Zwischenzeit gelangt mehr Wasser aus den tieferen Hautschichten an die Oberfläche, d. h. der transepidermale Wasserverlust ist erhöht.
Phospholipide sind wichtige Bestandteile der Zellmembran. Phosphor ist in Form von Phosphationen für den Körper lebensnotwendig, weshalb Phospholipide während der Epitheldifferenzierung (Verhornung) abgebaut werden.
Epidermale Lipide werden im Golgi-"Apparat" der Keratinozyten synthetisiert.
Lipide werden in Odland-Körpern gespeichert und durch Exozytose in der oberen Granularschicht in den Interzellularraum transportiert.
Energiemanagement in Hautzellen
- Wie andere Zellen im Körper benötigen auch die Hautzellen Energie, um ihre Lebensfunktionen aufrechtzuerhalten, sich zu regenerieren, zu reparieren und zu wachsen. Energie wird durch den intrazellulären Stoffwechsel erzeugt.
- Die Blutgefäße der Haut versorgen die Zellen der Basalschicht mit Fetten, Kohlenhydraten, Proteinen und Sauerstoff. Freie Fettsäuren spielen, wenn sie in ausreichender Menge vorhanden sind, die größte Rolle im Energiehaushalt. Die Zellen des Stratum granulosum, die wenig Glukose durch Diffusion aufnehmen können, nutzen die Fettsäuren der sich auflösenden Zellmembranen zur Energiegewinnung.
- Hautalterung und ein spezifischer Elektronentransporter Ein verminderter Gehalt an Coenzym Q10 in der Atmungskette spielt eine wichtige Rolle bei der verminderten zellulären Regenerationsfähigkeit aufgrund von Alterung oder oxidativem Stress. Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen wird eine orale Supplementierung von KoQ10 empfohlen, um den Mangel auszugleichen. Topisch aufgetragenes Coenzym Q10 reduziert die Zeichen der Alterung.
- Auswirkungen auf die Regeneration Die Aktivierung des Regenerationssystems der Hautbarriere kann als Reaktion auf verschiedene Stimuli erfolgen: Eine erhöhte Cholesterin-, Fettsäure- und Sphingolipidsynthese führt zur Wiederherstellung der Barrierefunktion. Im Falle einer größeren Schädigung des Stratum corneum, z. B. durch "Reißen" oder Acetonapplikation, kann die natürliche Barriere-Regeneration des Stratum corneum nur in einem ausreichend sauren Milieu stattfinden. Ein neutrales oder alkalisches Medium verlangsamt die Regeneration merklich.
Was sind dermale Wirkstoffe?
Die Bestandteile des Talgs können durch Pflanzenöle ersetzt werden, deren ungesättigte Fettsäuren denen des Talgs am ähnlichsten sind oder die den höchsten Anteil an diesen Fettsäuren aufweisen. So lässt sich der Stearinsäuregehalt des Talgs am besten durch Sheabutter oder Macadamiaöl, der Gamma-Linolensäuregehalt durch Leinöl oder Granatapfelsamenöl und der Palmitoleinsäuregehalt durch Macadamiaöl ersetzen. Die besten Quellen für das fehlende Wachs sind Jojobaöl und Olivenöl für Squalan. Für die Feuchtigkeitsversorgung haben wir hochreine, sehr hautfreundliche, natürlich gewonnene Feuchtigkeitsspender (Hyaluronsäure, Harnstoff, verschiedene Aminosäuren).
Neben der Hydrolipidschicht spielt das Stratum corneum (Epithel) eine entscheidende Rolle für die intakte Schutzfunktion der Haut. Das Stratum corneum besteht aus stoffwechselinaktiven Zellen und einer interzellulären Matrix aus mehreren Schichten doppellagiger Lipide.
Die Barriereschicht des Stratum corneum besteht hauptsächlich aus Ceramid, Cholesterin und Palmitinsäure. Dermaler Barrierehautschutz bedeutet ähnliche Stoffe und ähnliche Struktur. Solche Systeme werden als DMS-Systeme (Derma-Membran-Struktur) bezeichnet. Sie enthalten in der Regel Ceramide, Phytosterine (die dem Cholesterin sehr ähnlich sind) und hydriertes Phosphatidylcholin (chemisch mit Palmitin- und Stearinsäure verbunden).
Der Vorteil solcher Systeme ist, dass sie keine Emulgatoren enthalten, was z. B. für atopische Haut sehr wichtig ist.
Die Regeneration der geschädigten Hautschicht erfolgt vor allem mit Ceramiden, die von der Haut in der Epidermis produziert und etwa am 28. Eines der wichtigsten dieser Ceramide ist Ceramid I, das Linolsäure enthält. Die Abnahme seiner Menge in der Haut steht in direktem Verhältnis zur Zunahme anormaler Hautläsionen.
Damit Ceramid in ausreichender Menge gebildet werden kann, muss die Geburt von Hautzellen und ihre Wanderung zum Stratum corneum geschützt und unterstützt werden, da dies der Weg ist, auf dem Zellen durch schädliche Umwelteinflüsse (freie Radikale, UV-Strahlung) geschädigt werden können. Aus diesem Grund sind liposomale und nanosomale Trägersysteme von großer Bedeutung, da sie hohe Konzentrationen an Linolsäure in ihren Hüllen enthalten.
Drei Vitamine sind für eine gesunde Hautpflege unerlässlich: die Vitamine A, E und C.
