Haut und Hydratation: Was versteht man unter dem unmerklichen Wasserverlust ?

Das Wasser bestimmt sowohl die strukturelle Architektur als auch die biologische Funktionsweise der Haut.

Die Verteilung ist jedoch je nach Hautschicht sehr ungleich. Die Dermis enthält etwa 80 % des gesamten Hautwassers. Dieser hohe Gehalt lässt sich durch die Reichhaltigkeit ihrer extrazellulären Matrix an hydrophilen Makromolekülen erklären, darunter das Hyaluronsäure. Dank ihrer zahlreichen negativen Ladungen zieht Wassermoleküle an und hält sie zurück und bildet dabei ein dichtes, halbflüssiges Gel. Dieses stark gebundene Wasser gilt als wenig mobilisierbar: Es trägt zur Geschmeidigkeit und zur Erhaltung des Gewebevolumens bei, ohne jedoch frei zirkulieren oder verdunsten zu können.

Die Epidermis hingegen ist nicht vaskularisiert und vollständig auf die passive Wasserdiffusion aus der Dermis angewiesen. Ihre oberste Schicht, die Hornschicht, enthält nur 10 bis 20 % Wasser. Dennoch ist es gerade dieser Anteil, der bestimmt den sichtbaren und spürbaren Hydrationszustand der Haut. Im Gegensatz zum dermalen Wasser ist jenes der Epidermis mobilisierbar: Es zirkuliert entlang osmotischer und transepidermaler Gradienten. Ein Teil erreicht schließlich die Oberfläche und verdunstet allmählich, selbst ohne sichtbare Transpiration.

Über seine strukturelle Rolle hinaus ist Wasser für die zelluläre Funktion unerlässlich der Haut. Es bildet das Milieu für Stoffwechselreaktionen, steuert enzymatische Aktivitäten – insbesondere jene, die an der Abschuppung beteiligt sind – und ermöglicht die Signalübertragung zwischen den Zellen. Es begünstigt außerdem die Wundheilung durch die Schaffung eines günstigen Umfelds für die Zellmigration und die Kollagensynthese und beteiligt sich zudem durch die Verdunstung von Schweiß an der Thermoregulation.

Selbst wenn die Haut nicht schwitzt, verliert sie kontinuierlich eine geringe Wassermenge.

Dieses physiologische Phänomen wird als insensibler Wasserverlust (PIE) bzw. auf Englisch als „transepidermal water loss“ (TEWL) bezeichnet. Es entspricht dem passiv-diffusiven Wasserfluss, der aus den tiefen Schichten der Haut, die reich an Wasser sind und zur Hautoberfläche wandern, bevor sie in die Umwelt verdunsten. Diese Diffusion ist kontinuierlich und unabhängig von der Schweißbildung : sie erfolgt sogar in Ruhe bei Raumtemperatur. Der PIE-Wert ist ein Indikator für die Effizienz der Hautbarriere.

Sie wird ausgedrückt in Gramm Wasserverlust pro Quadratmeter Haut und pro Stunde (g/m²/h) und gemessen mit speziellen Geräten, die in der Dermatologie und klinischen Forschung eingesetzt werden, wie Evaporimetern oder Tewameter. Eine Zunahme der PIE ist in der Regel mit einer Beeinträchtigung der Hautbarriere verbunden, während ein normaler oder niedriger Wert als Zeichen einer intakten oder wiederhergestellten Barriere interpretiert wird. Es handelt sich jedoch nicht um einen universellen Absolutwert: Eine „normale“ PIE, die für alle Hautregionen gilt, existiert nicht. Tatsächlich variiert der insensible Wasserverlust je nach Region erheblich. Dünne Hautpartien, solche mit vielen Schweißdrüsen oder solche, die Reibung ausgesetzt sind, weisen höhere Werte auf als andere Zonen.

Der unmerkliche Wasserverlust wird außerdem von zahlreichen externen Faktoren beeinflusst : Umgebungstemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Jahreszeit, Umweltverschmutzung … Daher ist die PIE eher ein relativer als ein absoluter Parameter. Darüber hinaus verändert die kutane Alterung den unmerklichen Wasserverlust. Entgegen der intuitiven Vorstellung, dass ältere Haut durchlässiger sei, deuten mehrere Untersuchungen darauf hin, dass die PIE bei älteren Personen vergleichbar oder sogar leicht niedriger ist als bei jüngeren Erwachsenen. Verschiedene Hypothesen wurden vorgeschlagen, um diese Tendenz zu erklären: eine Vergrößerung der Korneozyten, eine Veränderung der lipiden Organisation oder eine erhöhte Resistenz gegen Wasserdiffusion in der Hornschicht.

Dennoch bleibt die klinische Bedeutung dieses Rückgangs umstritten, da ein niedriger PIE-Wert nicht unbedingt eine bessere Gesamtfeuchtigkeit der Haut widerspiegelt, zumal bekannt ist, dass ältere Menschen häufig eher zu der Xerose. Dabei ist der unmerkliche Wasserverlust nicht der einzige Indikator für die Hautfeuchtigkeit. Er misst einen ausgehenden Wasserfluss, gibt jedoch keine direkte Auskunft über die in der Hornschicht enthaltene Wassermenge. Eine Haut kann einen reduzierten oberflächlichen Wassergehalt aufweisen, ohne dass der PIE-Wert dabei unbedingt hoch sein muss, und umgekehrt. Es ist das Gleichgewicht zwischen Speicherung, Verteilung, Zurückhaltung und Verdampfung, das den Zustand der Hautfeuchtigkeit.

Merke : Der unmerkliche Wasserverlust spiegelt das dynamische Gleichgewicht zwischen dem aus der Dermis zugeführten Wasser und der Fähigkeit der epidermalen Barriere wider, dessen Diffusion zu begrenzen.

Wenn die Haut natürlicherweise kontinuierlich Wasser verliert, verfügt sie glücklicherweise über verschiedene Mechanismen, um es zurückzuhalten. In der Hornschicht enthalten die Korneozyten hygroskopische Verbindungen, die unter dem Namen natürliche Hydratationsfaktoren (NHF, im Englischen NMF) zusammengefasst sind. Diese Moleküle, die hauptsächlich durch den Abbau von Filaggrin entstehen, besitzen die Fähigkeit, Wasser zu binden und zu speichern. So ermöglichen sie eine ausreichende Hydratation innerhalb der Korneozyten und erhalten die Geschmeidigkeit der Haut.

Der Wasseraustausch zwischen den verschiedenen Schichten der Epidermis wird ebenfalls durch spezialisierte Membranproteine reguliert: die Aquaporine. Aquaporin-3, das besonders in Korneozyten vorkommt, erleichtert den Transport nicht nur von Wasser, sondern auch von Glycerin und trägt so zu einer gleichmäßigen Feuchtigkeitsverteilung in der Haut bei. Schließlich beruht der hauptsächliche Widerstand gegen Wasserverlust auf der lipidischen Organisation der Hornschicht. Zwischen den Korneozyten ordnen sich interzelluläre Lipide, insbesondere Ceramide, ordnen sich zu kompakten lamellaren Schichten. Sie bilden so einen Zement, der die Diffusion von Wasser nach außen einschränkt. Hinzu kommt der Hydrolipidfilm, eine Mischung aus Talg und Schweiß, die eine dünne Schutzschicht bildet und die Verdunstung an der Hautoberfläche verringert.

Wenn diese Mechanismen beeinträchtigt sind, nimmt der Wasserverlust zu und die Haut kann trockener und rauer werden.

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