Lerntext über Aufbau und Funktionen menschlicher Haut
Roland Heynkes 30.4.2013 und 28.6.2025, CC BY-SA-4.0 DE
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Dieser Hypertext soll möglichst verständlich erklären, was man über menschliche Haut wissen sollte. Es geht aber auch um die Notwendigkeit, mit mehreren Quellen und wachem Verstand zu lernen. Das vermeintlich einfache Thema Haut ist ein Beispiel dafür, dass in der Biologie nichts so einfach ist, wie es auf den ersten Blick zu sein scheint.
Unsere Haut ist ein besonders großes, schweres und vielseitiges Organ. Fettzellen in der Unterhaut (Subkutis) polstern unsere Knochen und dienen als Energie-Speicher. Durch eine ölige Sperrschicht schützt sie uns die Oberhaut vor unkontrolliertem Wasserverlust und Krankheitserregern. Durch Schwitzen und regulierte Blutzufuhr hilft sie, unsere Körpertemperatur konstant zu halten. Sie schützt uns vor gefährlicher UV-B-Strahlung und produziert andererseits angeregt durch diese Strahlung das lebenswichtige "Vitamin D". Außerdem ist besonders unsere Lederhaut ein vielseitiges Sinnesorgan, mit dessen Hilfe wir Temperatur und Wind, Verletzungen, Druck, Vibrationen, Reibung und Streicheln wahrnehmen.
Unsere Haut ist auch nicht ganz unwichtig für die zwischenmenschliche Kommunikation. Denn sie lässt erkennen, wie alt und gesund wir sind, wenn wir erschrecken oder uns schämen und ob uns zu kalt oder warm ist. Durch Bemalung, Tätowierung, Piercings oder absichtliche Narbenbildung setzen manche Menschen Zeichen. Unsere Hautfarbe lässt erkennen, wie intensiv die UV-B-Strahlung in den Ländern unserer Vorfahren ist.
Aufgaben zur selbständigen Erarbeitung dieses Kapitels | |
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a1 | Nenne die in den drei Dokumentationen als Bestandteile menschlicher Haut erwähnten Strukturen! |
a2 | Beschreibe die Methode, mit der Laien die Glaubwürdigkeit der Tatsachenbehauptungen einer Quelle überprüfen können! |
a3 | Nenne die Methode, mit der Naturwissenschaftler die Richtigkeit einer Tatsachenbehauptung überprüfen können! |
Hier geht es zu den Lösungen. |
In einer Unterrichtsstunde sahen wir kurze Ausschnitte aus drei populärwissenschaftlichen Fernsehdokumentationen öffentlich-rechtlicher Sender. Es ging um anschauliche Darstellungen des Aufbaus menschlicher Haut. Dabei wurden auch einige Informationen über die Haut aufgezählt, die wir zunächst einfach zur Kenntnis nahmen, ohne dass uns etwas auffiel. Erst beim Notieren der genannten Zahlen im Klassenlerntext bemerkte ich erhebliche Unterschiede zwischen den Angaben. Damit hatte ich nicht gerechnet, denn in Tausenden von mir ausgewerteten wissenschaftlichen Publikationen waren nur die Interpretationen, normalerweise jedoch nicht die Daten falsch. Aber seitdem musste ich immer wieder feststellen, dass Schulbücher, Fernsehdokumentationen und Internetseiten oft sehr genaue Angaben zu vermeintlichen bekannten Fakten machen, die aber stark von den Angaben anderer Quellen abweichen. Dass zeigt wie wichtig es ist, immer mehrere Quellen zu nutzen und zu notieren, in welchen Quellen man welche Informationen gefunden hat. So bekommt man wenigstens einen Eindruck davon, wie unsicher das vermeintlich gesicherte Schulbuchwissen in Wirklichkeit ist. Zu erkennen was man nicht weiß, ist ebenso schwierig wie wichtig für naturwissenschaftliches Denken und Arbeiten. Deshalb tun mir die Schüler von Lehrern leid, die allen Ernstes glauben, unsere Schulbücher seien inhaltlich korrekt, weil sie vom Schulministerium überprüft würden.
Unser erster kurzer Film zum Thema Haut verkündete folgende vermeintliche Tatsachen: Bei einem Erwachsenen soll die Haut eine Fläche von rund 2 m2 bedecken, etwa 10 kg wiegen und 1-4 Millimeter dick sein. Pro Quadratzentimeter soll die Haut 1-2 Meter Blutgefäße, 4-8 Meter Nervenbahnen, 10-20 Kältekörperchen, 2-4 Wärmekörperchen, 200 Schmerzpunkte, 100-400 Tast- und Druckpunkte, bis zu 300 Haare, bis zu 400 Schweißdrüsen und bis zu 15 Talgdrüsen enthalten.
In einem zweiten Film wurde behauptet, unsere Haut habe eine Oberfläche von 2 m2, ein Gewicht von 10-12 kg und ihre Dicke betrage 0,1 mm an den Augenlidern sowie 5 mm an den Fußsohlen. Außerdem soll ein Quadratzentimeter Haut durchschnittlich 200 Schmerzpunkte, 12 Kälte- und 2 Wärme-Rezeptoren und erstaunliche 12 Meter Blutgefäße enthalten.
Ein dritter kurzer Film gibt an, die Oberfläche der Haut betrage 1,5-2,0 m2 und wiege 10-12 Kilogramm.
Nun wüsste man vielleicht gerne, ob es 1-2 oder 12 Meter Blutgefäße sind. Also schaut man mal schnell bei haut.de nach, wo die Texte über die Haut nur von ausgewiesenen Experten geschrieben werden sollen. Aber dort fanden wir noch mehr Abweichendes: Zwar gab man auch hier die Fläche der Haut mit 2 m2 an, aber ihr durchschnittliches Gewicht sollte etwa 14 Kilogramm betragen. In einem Quadratzentimeter Haut sollten sich nur 1 Meter Blutgefäße, 4 Meter Nervenbahnen, 5 Haare, 100 Schweißdrüsen, 15 Talgdrüsen und etwa 600.000 Zellen befinden, darunter 5.000 Sinneszellen und 150.000 Pigmentzellen. Nun war die Unterschiedlichkeit der Angaben nur noch größer geworden und es tauchte die zusätzliche Frage auf, ob wir nun 5 oder 300 Haare pro cm2 haben. Wie kann es zu solchen Diskrepanzen kommen und hatte die Wissenschaft nicht eigentlich Zeit genug, derart simple Fragen wie die nach der Dichte unserer Haare zuverlässig zu klären?
Wir suchten Rat in dem wahrscheinlich wegen der Namensgleichheit mit einem Buch inzwischen nicht mehr existierenden Wikibuch: "Mensch in Zahlen". Darin fanden wir: Die Oberfläche eines erwachsenen Menschen beträgt etwa 1,8-2 m2. Das Gewicht von Ober- plus Lederhaut (Dermis) soll allerdings nur etwa 4 kg betragen, während die gesamte Haut einschließlich Unterhaut (Subkutis) mit ihren Fetteinlagen 15-16 kg wiegen soll. Wer derart differenzierte Angaben machen kann, scheint sich besonders gut auszukennen. Aber warum schreibt man dann, ein Kubikzentimeter (1 cm3) Haut enthalte: 1 m Blutgefäße, 4 m Nerven, 13 Kältepunkte, 2 Wärmepunkte, 200 Schmerzpunkte, 25 Berührungspunkte, 10-25 Druckpunkte, durchschnittlich 20-200 Haare, 100 Schweißdrüsen, 15 Talgdrüsen und 6.000.000 Zellen. Gemeint sein muss ein Quadratzentimeter, denn die Haut ist ja nur wenige Millimeter dick.
Was also soll man tun, wenn sich wichtige Fachbücher wie der Pschyrembl erst gar nicht dazu äußern und keine Gemeinschaft führender Naturwissenschaftler für Klarheit sorgt? Als Laie kann man normalerweise gar nichts machen, wenn die Fachleute nur Verwirrung stiften. Aber als Naturwissenschaftler hat man die Naturwissenschaftliche Methode. Man kann versuchen, seine Fragen durch eigene Beobachtungen, Untersuchungen oder Experimente zu klären. Die Längen der Blutgefäße und Nerven oder die Zahlen der Rezeptoren können wir im Biologie-Unterricht nicht ermitteln, aber vielleicht können wir ja wenigstens klären, wieviele Haare pro Quadratzentimeter wir besitzen. Im Unterricht versuchten wir es und es zeigte sich schnell, dass selbst das Zählen von Haaren viel schwieriger ist als gedacht. Wie zählt man genau einen Quadratzentimeter aus? Wo kann und wo bzw. auf wem muss man zählen und wie kommt man beim Zählen nicht durcheinander? Durch eigenes Ausprobieren lernten Schülerinnen und Schüler anhand einer scheinbar trivialen Fragestellung einige grundlegende Methoden naturwissenschaftlichen Arbeitens kennen.
Aufgaben zur selbständigen Erarbeitung dieses Kapitels | |
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b1 | Nenne die deutschen Namen und die Fachbegriffe für die drei Hauptschichten menschlicher Haut! |
b2 | Nenne zwei Vorteile der besonderen Form des Stratum papillare! |
b3 | ? |
Hier geht es zu den Lösungen. |
In unserer Haut unterscheidet man drei Schichten: die meistens nur wenige Hundertstel Millimeter dicke, an manchen schwieligen Stellen aber auch mehrere Millimeter dicke Oberhaut (Epidermis), die Lederhaut (Dermis) und die Unterhaut (Subkutis). Die Grenze zwischen der Lederhaut (Dermis) und der darüber liegenden Oberhaut (Epidermis) bildet die nur 1-2 Tausendstel Millimeter dicke Basalmembran. Sie ist ein stabiles und für die korrekte Entwicklung der Oberhaut (Epidermis) sehr wichtiges Netzwerk aus Eiweißen. In der Oberhaut (Epidermis) unterscheidet man grob zwischen der ständig neue Zellen produzierenden Keimschicht (Stratum germinativum) und der darüber liegenden Hornschicht (Stratum corneum) aus abgestorbenen Zellen. Zusammen sollen Oberhaut (Epidermis) und Lederhaut (Dermis) beim Menschen laut einer nicht mehr verfügbaren Quelle etwa 0,5-2 Millimeter dick sein. Bei Männern ist sie nach verschiedenen Quellen durchschnittlich 20% dicker als bei Frauen. Damit kann aber kaum die gesamte Haut einschließlich Unterhaut (Subkutis) gemeint sein. Denn die Subkutis ist bei Frauen um ein Vielfaches dicker als bei Männern, die ihr Fett selektiv als viszerales Bauchfett speichern.
Unmissverständlicher als Texte sind oft Schemata. Vergleichen wir mal einige Beispiele:
Schema 1: Zeichnung der menschlichen Haut von "Sgbeer" ![]() |
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anonym (Sgbeer), CC BY-SA 3.0 |
Für die Empfindung von Schmerzen sind hier dunkelgrün gezeichnete Nervenenden in der Keimschicht (Stratum germinativum) der Oberhaut (Epidermis) zuständig. Die mit Berührung bezeichnete grüne Struktur soll wohl ein Meissner-Körperchen sein. Das Schema verortet es ganz oben in der Lederhaut (Dermis). Meissner-Körperchen sind Mechanorezeptoren, die auf leichte Druck-Änderungen reagieren. Die mit Druck bezeichnete gelbe Struktur soll wohl eine aus mehreren Merkel-Zellen und den sie verbindenden Nervenenden bestehende Merkel-Tastscheibe sein, auch wenn sie nicht wirklich so aussieht. Das Schema verortet sie ganz oben in der Lederhaut (Dermis). Die Haarwurzeln liegen nur in diesem Schema in der oberen Hälfte der Lederhaut (Dermis). Im Schema 3 liegt die Haarwurzel nur wenig tiefer. Aber in den Schemata 2, 4 und 5 ragen sie sogar etwas in die Unterhaut (Subkutis) hinein. |
Schema 2: Aufbau unserer Haut nach Universität Wien ![]() |
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medOCT-group at the Centre of biomedical Technology and Physics, Medical University Vienna, CC BY-SA 2.0 AT |
Stratum disjunctum heißt in diesem Schema die oberste Hautschicht, weil in ihr die abgestorbenen flachen Hautzellen (Korneozyten) nicht mehr untereinander verbunden sind und deshalb als Hautschuppen abfallen. Unter anderem im Stratum reticulare in der unteren Schicht der Lederhaut (Dermis) gibt es Dehnungs-Rezeptoren, die in diesem Schema Ruffinische-TK (Tastkörperchen) genannt werden. In der Unterhaut (Subkutis) sieht man Vater-Pacini-Körperchen. Auch dieses zweite Schema zeigt die Merkel-Tastscheibe direkt unter der zwischen Oberhaut (Epidermis) und Lederhaut (Dermis) befindlichen Basalmembran. Aber anders als das erste zeigt dieses zweite Schema das Meissner-Körperchen nicht direkt unter der zwischen Oberhaut (Epidermis) und Lederhaut (Dermis) befindlichen Basalmembran, sondern deutlich tiefer in der Lederhaut (Dermis). |
Schema 3: Aufbau unserer Haut nach Thomas Haslwanter und Ephraim Seidenberg ![]() |
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Thomas Haslwanter, Ephraim Seidenberg, CC BY-SA 3.0 |
Im Gegensatz zu den Schemata 1 und 2 zeigt dieses dritte Schema die Merkel-Tastscheibe nicht unter der Keimschicht (Stratum germinativum) (genauer Basalschicht oder Stratum basale), sondern am oberen Ende der Keimschicht (Stratum germinativum) in der Glanzschicht (Stratum lucidum) direkt unter der Hornschicht (Stratum corneum) auf gleicher Höhe wie die freien Nervenenden für die Schmerzemfindung. Die Meissner-Körperchen befinden sich wie in Schema 1 ganz oben in der Lederhaut (Dermis), während die Ruffini-Tastkörperchen wie in Schema 2 ins Stratum reticulare gezeichnet wurden. Im Gegensatz zu Schema 2 zeigt dieses Schema 3 die Vater-Pacini-Körperchen nicht in der Unterhaut (Subkutis), sondern in der Lederhaut (Dermis). |
Schema 4: Schichten unserer Haut und die Lage unterschiedlicher Sinneszellen nach Dr. Hegasy ![]() |
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Dr. Hegasy, CC0 1.0 |
Die Lage der Nervenenden (1) im Stratum lucidum oder Stratum granulosum entspricht ungefähr Schema 1, aber nicht Schema 3. Die Meissner-Körperchen (2) liegen wie in den Schemata 1 und 3 und anders als in Schema 2 direkt und dem Stratum basale. Die Lage der Ruffini-Tastkörperchen (4) bestätigt die Schemata 2 und 3. Aber die Merkel-Tastscheiben (3) befinden sich jetzt erstmals im Stratum basale. Und da gehören sie laut wissenschaftlicher Literatur hin. Die Lage der Vater-Pacini-Körperchen in der Lederhaut (Dermis) entspricht Schema 3 und widerspricht Schema 2. Dieses Schema teilt die Haut (Cutis) in Oberhaut (Epidermis) und Lederhaut (Dermis) ein. Innerhalb der Dermis unterscheidet es F die mit der Oberhaut (Epidermis) verzahnte Papillarschicht (Stratum papillare) von G der darunter liegenden Netzschicht oder Retikularschicht (Stratum reticulare). Die Oberhaut (Epidermis) wird unterteilt in:
Die Grenzen zwischen den Hautschichten sind in diesem Schema nicht gut zu erkennen, aber ganz unten beschriftet es noch die H Subkutis und unterscheidet diese von der Cutis. |
Schema 5: Aufbau unserer Haut nach Madhero88 and M. Komorniczak ![]() |
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Madhero88 and M.Komorniczak, CC BY-SA 3.0 |
In diesem fünften Schema liegt das Meissner-Körperchen wie in den Schemata 1, 3 und 4 knapp unterhalb der Basalmembran. Nur Schema 2 weicht davon ab. Das Vater-Pacini-Körperchen liegt wie in Schema 2 und anders als in den Schemata 3 und 4 in der Unterhaut (Subkutis). Ruffini-Tastkörperchen und Merkel-Tastscheiben fehlen in diesem Schema. |
Es ist ein großer Vorteil für den Zeichner, dass ein Schema schonungslos zeigt, was man richtig oder falsch oder noch gar nicht verstanden hat. Und wenn man möglichst viele Schemata zu den selben Strukturen aufmerksam vergleicht, dann weiß man nicht mehr, was man glauben kann. Die Unterschied zeigen nur, dass nicht alle Schemata korrekt sein können. Und das zu wissen, ist wichtig. Nicht einfach zu glauben, was Andere behaupten und was wir gelernt zu haben meinen, ist die wohl wichtigste Grundlage des naturwissenschaftlichen Denkens und in Zeiten von Fake News, Deep Fake und ChatGPT für jeden modernen Menschen wichtiger denn je. Denn längst darf man nicht einmal mehr glauben, was man mit eigenen Augen in Videos gesehen und gehört hat. Man ist umso gebildeter, je weniger man zu wissen glaubt, was man nicht wissen kann.
Will man etwas wirklich genau wissen, dann muss man sehr viel wissenschaftliche Primärliteratur gründlich lesen und vergleichen. Das kann man aber nur, wenn man das entsprechende Fach studiert und jahrelang selbst experimentell geforscht hat. Deshalb gibt es niemanden, der über mehr als eine Handvoll hochspezialisierte (winzige) Fachgebiete der Biologie wirklich bescheid weiß. Immerhin kann man durch jahrzehntelange Beschäftigung mit wissenschaftlicher Literatur ein Gefühl für die Glaubwürdigkeit einer Quelle entwickeln. Und was die schematische Darstellung von Strukturen des menschlichen Körpers angeht, finde ich die professionellen Zeichnungen der Blausen Medical Communications, Inc. besonders glaubwürdig. Deshalb zeige ich jetzt zum Vergleich mit den vorherigen einige Schemata dieser wissenschaftlichen Zeichner zu den Sensoren in der menschlichen Haut.
unsere für das Tasten wichtigen Mechanorezeptoren der Haut ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Dieses Schema zeigt außer Haarwurzeln und Schweißdrüsen von oben nach unten hellgelb gezeichnet die freien Nerven-Enden, die hellblauen Merkel-Zellen, gelbe Meissner-Körperchen, hellgraue Ruffini-Körperchen und rote Vater-Pacini-Körperchen. |
Aufbau der Oberhaut (Epidermis) ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Über der hier rosafarbenen Lederhaut (Dermis) beginnt die Oberhaut (Epidermis) unten mit der hier rot gezeichneten Basalschicht (Stratum basale) und der darüber liegenden, orangenen Stachelzellschicht (Stratum spinosum), die zusammen die Keimschicht (Stratum germinativum) bilden. In ihr entstehen aus Stammzellen immer neue Tochterzellen, die sich mit jeder weiteren Zellteilung weiter zu Hautzellen (Keratinozyten) entwickeln (differenzieren). Über der Keimschicht (Stratum germinativum) liegt die violette Körnerschicht (Stratum granulosum). Nur in der Leistenhaut gibt es darüber eine hellblau gemalte Glanzschicht (Stratum lucidum). Ganz außen folgt hellbraun noch die an stark belasteten Stellen stark verdickte Hornschicht (Stratum corneum). |
bis ins Stratum granulosum der Oberhaut (Epidermis) reichende freie Nervenenden ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Mit dem Vorwissen aus den vorherigen Zeichnungen erkennt man in diesem Schema nicht nur die bis in das Stratum granulosum der Oberhaut (Epidermis) hinein reichenden freien Nervenenden, mit denen unsere Haut dem Gehirn Verletzungen, Hitze, Druck und Dehnung melden kann. Es gibt von ihnen langsam, mittel und schnell adaptierende. Auch ohne Beschriftung erkennt man die großen, rot gezeichneten Vater-Pacini-Körperchen, die aus der Unterhaut (Subkutis) etwas in die Lederhaut (Dermis) hinein ragen. |
Meissner-Körperchen ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Die druckempfindlichen Meissner-Körperchen liegen weit oben in der Lederhaut (Dermis), aber noch mit erkennbarem Abstand zur Oberhaut (Epidermis). Sie sind ovale Kapseln voller Sinneszellen, die eng mit Nervenenden verbunden sind. Meissner-Körperchen reagieren auf feinste Vibrationen, die auftreten, wenn wir mit den Fingerkuppen über eine Oberfläche streichen. Dadurch können wir fühlen, wie glatt bzw. gleitfähig eine Oberfläche ist. |
Ruffini-Körperchen oder Ruffini-Tastkörperchen ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Ruffini-Körperchen oder Ruffini-Tastkörperchen sind sich langsam und wenig adaptierende Dehnungs-Rezeptoren (Mechanorezeptoren), die Scherkräfte (Druck oder Dehnung) im Stratum reticulare der Lederhaut (Dermis), der Unterhaut (Subkutis), der Wurzelhaut der Zähne und in Gelenkkapseln melden. Sie bestehen aus einem verzweigten peripheren Axon-Ende eines pseudounipolaren Neurons in einer 0,5-2 Millimeter langen, flachen Bindegewebskapsel. Das DocCheck Flexikon behauptet allerdings, die Bindegewebskapsel enthalte Rezeptor-Zellen. Aber Cobo et al. schrieben 2021 im Journal of Clinical Medicine, es seien Gliazellen. Jedenfalls hängen die Ruffini-Körperchen an Kollagen- und Nervenfasern. In Gelenken informieren sie das Kleinhirn über die statische oder dynamische Beugung des Gelenks. In aktuellen Quellen (auch im Psyrembel-online) wird es nicht erwähnt, aber laut meiner 256. Auflage des Pschyrembel von 1990 dienen die Ruffini-Tastkörperchen der Wärme-Empfindung. Cobo et al. schreiben dazu 2021: "Previously, Ruffini corpuscles were considered thermoreceptors, but recent evidence suggests that they could also play a role in detecting tactile stimuli (stretching, roughness)". Ob die Ruffini-Körperchen nun auch Wärme-Rezeptoren sind oder nicht, konnte ich auch mit einer längeren Recherche in der medizinischen Datenbank PubMed nicht klären. |
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Ruffini Corpuscle by Prof. Angelo Ruffini, CC0 |
Merkel-Zellen und Merkel-Tastscheiben ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Merkel-Zelle oder Merkel-Körperchen heißt eine zu den langsam adaptierenden und proportional zur Reizstärke feuernden Mechanorezeptoren gehörende, auf Druck von oben reagierende Sinneszelle, die man in unbehaarter Haut einzeln und in behaarter Haut zu Merkel-Tastscheiben verschaltet zwischen den Stammzellen und Melanocyten in der Basalzellschicht (Stratum basale) der Oberhaut (Epidermis) findet. |
Vater-Pacini-Körperchen ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Vater-Pacini-Körperchen oder Lamellenkörperchen heißen unter anderem in der Unterhaut (Subkutis), auf Knochenhäuten und großen Sehnenplatten vorkommenden, sehr schnell adaptierende Beschleunigungs-Sensoren für hochfrequente Vibrationen mit 200-400 Hertz. Das Schema zeigt gelb ein sensorisches Nervenende (den peripheren Axon-Ast eines pseudounipolaren Neurons). Wird das Ende auch nur minimal bewegt, dann sendet es ein Signal an das Zentralnervensystem. Aber die das Nervenende umgebenden Isolierschichten (Lamellen) bremsen langsame Schwingungen ab und lassen nur ganz schnelle durch. |
Aufgaben zur selbständigen Erarbeitung dieses Kapitels | |
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c1 | Nenne die in diesem Kapitel erwähnten Zellarten und ihre Aufgaben! |
c2 | Woher kommen die toten Zellen der Hornschicht? |
c3 | Welche Aufgaben hat die Hornschicht der Oberhaut und welche Vorteile könnten dabei tote Hautzellen haben? |
c4 | Was sind und woher stammen unsere Hautschuppen? |
c5 | ? |
Hier geht es zu den Lösungen. |
Epidermis oder Oberhaut heißt die gefäßlose obere Schicht der Haut (Cutis). Sie wird grob unterteilt in die Keimschicht (Stratum germinativum) aus noch lebenden Zellen und die darüber liegende Hornschicht (Stratum corneum) aus umgewandelten und bereits abgestorbenen Zellen. Meiner Meinung nach falsch ist allerdings die Behauptung des DocCheck Flexikon, die Zellen des Stratum germinativum seien auch noch teilungsfähig. Ein Vergleich verschiedener Quellen bringt außerdem keine Klarheit in der Frage, wo genau die Keimschicht (Stratum germinativum) endet und die Hornschicht (Stratum corneum) beginnt.
In dieser Hinsicht einfacher ist eine alternative Einteilung der Oberhaut Epidermis in fünf Schichten. Von unten nach oben sind das die Basalzellschicht (Stratum basale), die Stachelzellenschicht (Stratum spinosum), die Körnerzellenschicht (Stratum granulosum), die Glanzschicht (Stratum lucidum) und die Hornschicht (Stratum corneum).
Die unterste/innerste und deshalb relativ gut vor gefährlicher UV-B-Strahlung geschützte Schicht ist die Basalzellschicht (Stratum basale). Gemeinsam mit der obersten Schicht der Lederhaut (Dermis) bildet sie die Basalmembran, die Oberhaut und Lederhaut trennt.
In der Basalzellschicht (Stratum basale) gibt es Melanocyten, die den Hautfarbstoff Melanin produzieren. Melanin bräunt unsere Haut und schützt die Zellen vor der gefährlichen UV-B-Strahlung. Jede Melanocyte versorgt mehrere Keratinocyten damit.
In unbehaarten Bereichen enthält sie auch spezielle Sinneszellen (Merkel-Zellen, Merkel-Körperchen oder Merkel-Tastscheiben), die umso mehr (mit höherer Frequenz) Signale an das Gehirn senden, je stärker die Haut eingedrückt wird.
Direkt auf der Basalmembran befinden sich auch Stammzellen und der Kontakt zu ihr scheint notwendig zu sein, damit die sie Stammzellen bleiben können. Sobald sich eine Tochterzelle von der Basalmembran entfernt, verliert sie ldie Fähigkeit, Stammzelle zu bleiben. Offenbar kann sie sich dann auch nicht mehr teilen, aber sie entwickelt (differenziert) sich weiter zu einer spezialisierten Hautzelle (Keratinozyt).
Stratum spinosum oder Stachelzellschicht heißt die direkt an die Basalschicht (Stratum basale) anschließende Schicht der Oberhaut (Epidermis). Der Name Stachelzellschicht kommt daher, dass die Zellen während der Vorbereitung auf eine mikroskopische Untersuchung schrumpfen. Dann sehen sie stachelig aus, weil sie über Desmosomen mit Nachbarzellen verbunden sind. Zusammen bezeichnet man Stratum basale und Stratum spinosum als Keimschicht (Stratum germinativum). Aber trotz intensiver Suche in naturwissenschaftlicher Originalliteratur und mikroskopischen Aufnahmen konnte ich keinen Nachweis für Zellteilungen (Mitosen) im Stratum spinosum finden. Anscheinend erfolgt die Vermehrung der Oberhaut-Zellen (Keratinozyten) ausschließlich durch Zellteilungen (Mitosen) von Stammzellen und sogenannten "transit amplifying keratinocytes" in der Basalschicht (Stratum basale). In der Stachelzellschicht (Stratum spinosum) beginnt bereits der Verhornungs-Prozess durch die Produktion von Keratin. Zwischen den Keratinozyten des Stratum spinosum bewegen sich Zellen des Immunsystems.
Stratum granulosum oder Körnerzellschicht heißt eine Schicht, in der die verhornten Zellen langsam flacher werden und beginnen abzusterben. So werden sie langsam von Keratinozyten zu Korneozyten. Man kann das Stratum granulosum deshalb als Übergangszone zwischen der Keimschicht (Stratum germinativum) und der Hornschicht (Stratum corneum) betrachten.
Stratum lucidum oder Glanzschicht heißt eine nur in der Leistenhaut an Händen und Füßen etwas dickere Schicht, die ölig ist und deshalb unter dem Mikroskop transparent aussieht. Sie soll eine zusätzliche Barriere gegen eindringende Krankheitserreger sein. Die Glanzschicht (Stratum lucidum) besteht aus kernlosen, kaum abgrenzbaren Korneozyten mit stark lichtbrechendem azidophilem Eleidin.
Stratum corneum oder Hornschicht heißt die relativ wasserdichte und besonders unempfindliche äußerste Schicht der menschlichen Haut, die auch das Eindringen von Krankheitserregern verhindert. Sie ist so unempfindlich, weil sie aus platten, verhornten und abgestorbenen Korneozyten ohne Zellkern besteht. Das Keratin in den toten Korneozyten macht unsere Haut Wasser-abweisend und außerdem stabil. Dazu trägt auch bei, dass die Korneozyten noch lange durch Desmosomen fest mit einander verbunden sind. Deshalb nennt man den größten Teil des Stratum corneum auch Stratum conjunctum. In der Hornschicht (Stratum corneum) liegen die Hornzellen (Korneozyten) in 12-200 Zellschichten übereinander. Auch die Korneozyten werden immer weiter nach oben abgedrängt. Etwa einem Monat nach dem Verlassen der Basalschicht (Stratum basale) lösen sich ganz an der Oberfläche schließlich die Bindungen zwischen den Zellen (Stratum disjunctum), die deshalb an der Oberfläche als sichtbare oder unsichtbar kleine Hautschuppen von der Haut abfallen.
Aufbau der menschlichen Oberhaut (Epidermis) ![]() |
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OpenStax College : J. Gordon Betts, Peter Desaix, Eddie Johnson, CC BY 3.0 |
Ähnlich wie Krebszellen und ganz anders als normale Körperzellen können sich die Stammzellen praktisch unendlich oft teilen, ohne dabei merklich zu altern oder sich zu verändern. Anders als Krebszellen und um ihre Vermehrung zu kontrollieren, können sie allerdings nur Stammzellen bleiben, solange sie einen Platz auf der Basalmembran finden. Weil sie sich immer wieder teilen und der Platz auf der Basalmembran begrenzt ist, wird immer ein Teil der Stammzellen von der Basalmembran verdrängt und entwickelt (differenziert) sich von Stammzellen zu sogenannten Keratinocyten (Horn-bildende Zellen), die mit über 90% die häufigste Zellart der Oberhaut (Epidermis) sind. Die Keratinocyten produzieren das Keratin, aus dem Haare und Fingernägel hauptsächlich bestehen und das unserer Oberhaut (Epidermis) ihre Stabilität verleiht. Während die Keratinocyten langsam durch die Stachelzellschicht (Stratum spinosum) hindurch in Richtung Hornschicht (Stratum corneum) geschoben werden, verändern sie sich weiter. Sie werden immer breiter und flacher und bilden untereinander starke Verbindungen, die sich am Ende allerdings wieder auflösen. Gleichzeitig produzieren die Keratinocyten um sich herum eine stabile Hülle und zwischen sich eine Art Mörtel, der die Oberhaut (Epidermis) wasserundurchlässig macht. Keratinocyten werden von immer neuen Zellen immer weiter nach außen gedrängt, wo die Versorgung mit Nährstoffen immer schlechter wird, bis sie schließlich absterben. Dann nennt man sie Korneozyten. Sie bilden die Hornschicht (Stratum corneum).
Zwischen den Keratinocyten sind noch spezielle weiße Blutkörperchen unterwegs, die man Langerhans-Zellen nennt. Sie fressen Mikroorganismen, zerlegen sie und zeigen die Bruchstücke anderen weißen Blutkörperchen (T-Helferzellen), zu denen sie extra aus der Haut in einen Lymphknoten wandern.
Aufgaben zur selbständigen Erarbeitung dieses Kapitels | |
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d1 | Nenne die in diesem Kapitel erwähnten Strukturen, welche unsere Haut zu einem vielseitigen Sinnesorgan machen! |
d2 | Wozu haben wir Talgdrüsen? |
d3 | Wie kommt es zu einer fettigen Gänsehaut? |
d4 | Wozu haben wir Tastkörperchen? |
d5 | ? |
Hier geht es zu den Lösungen. |
Stratum reticulare oder Retikularschicht heißt die unter der eng mit der Oberhaut (Epidermis) verzahnten Papillarschicht (Stratum papillare) liegende Schicht der Lederhaut (Dermis), aus der man durch Gerben Leder machen kann. Im Stratum reticulare sorgen Kollagen-Fasern für Reißfestigkeit und elastische Fasern für die Elastizität. Im Stratum reticulare liegen zwischen Lymphgefäßen und Blutgefäßen auch Haut-Drüsen und Haarwurzeln.
Stratum papillare heißt die Papillen- oder wellenförmig mit der Oberhaut (Epidermis) verzahnte obere Schicht der Lederhaut (Dermis). Die dadurch vergrößerte Kontaktfläche stärkt die Verbindung zwischen Ober- und Lederhaut (Dermis) und erleichtert die Ernährung der Epidermis durch die Dermis.
Aufbau der Lederhaut (Dermis) ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Die beiden Schichten der Lederhaut (Dermis) heißen im Schema "Reticular layer" (Stratum reticulare) und "Papillary layer" (Stratum papillare). |
Bei Kälte wird jedes Haar von einem winzigen Muskel aufgerichtet. Gleichzeitig wird Talg aus den Talgdrüsen gepresst.
Um die Haarwurzeln herum gibt es sensorische Nervenenden, die an das Gehirn melden, wenn die Haare berührt werden. Bei Berührung der Haare setzen außerdem Haar-Follikel-Zellen die Neurotransmitter Histamin und Serotonin frei.
In unbehaarten Hautregionen liegen ganz oben, direkt unter der Basalmembran die Meissner-Tastkörperchen. Sie melden dem Gehirn nicht Druck, sondern Druckänderungen. Wir brauchen sie zum Tasten.
Ebenfalls im oberen Bereich der Lederhaut (Dermis) gibt es die Krause-Körperchen, die auf Beschleunigungen reagieren. In meinem medizinischen Lexikon Pschyrembel (256. Auflagevon 1990) und einigen Internet-Quellen wird allerdings behauptet, sie seien Kälte-Rezeptoren. Und immerhin schreiben Moayedi et al. 2022 im Open-access Journal der Society for Neuroscience eNeuro: "TRPM8 and TRPV1 immunoreactivity in end bulbs of Krause suggest that these structures contain a variety of neuronal afferents, including those that mediate nociception, thermosensation, and mechanotransduction.".
Bis zu 2 Ruffini-Körperchen pro cm2 messen weiter unten in der Lederhaut (Dermis), wie stark die extrem reißfesten Kollagen-Fasern gedehnt werden. In aktuellen Quellen (auch im Psyrembel-online) wird es nicht erwähnt, aber laut meiner 256. Auflage des Pschyrembel von 1990 dienen die Ruffini-Tastkörperchen der Wärme-Empfindung. Cobo et al. schreiben dazu 2021: "Previously, Ruffini corpuscles were considered thermoreceptors, but recent evidence suggests that they could also play a role in detecting tactile stimuli (stretching, roughness)". Ob die Ruffini-Körperchen nun auch Wärme-Rezeptoren sind oder nicht, konnte ich auch mit einer längeren Recherche in der medizinischen Datenbank PubMed nicht klären.
Auch freie Nervenenden als mutmaßliche Schmerz-Rezeptoren und Rezeptoren für Wärme, Kälte und Schmerzen liegen in der Lederhaut (Dermis) und schicken elektrische Signale an das Zentralnervensystem.
Thermorezeptoren können in bestimmten Temperatur-Bereichen auf Temperatur-Änderungen oder auf verschiedene Temperaturen unterschiedlich reagieren. Im menschlichen Körper gibt es Thermorezeptoren unter anderem in Dermis und Epidermis, aber nicht in jedem Hautbereich gleich viele. Außerdem unterscheidet man bei 5 bis 40°C aktive Kalt-Rezeptoren von den wesentlich selteneren, bei fast 30°C bis gut 40°C aktiven Warm-Rezeptoren und den erst ab 43°C reagierenden Heiß-Rezeptoren. Thermorezeptoren sind die peripheren Enden pseudounipolarer Neuronen. In den Zellmembranen dieser Dendrit befinden sie Kanäle aus Proteinen, die bei bestimmten Temperaturänderungen ihre Form etwas ändern, sodass sich der Kanal öffnet und eine Depolarisierung bewirkt, die sich in Richtung Axon ausbreitet. Von diesen Kanal-Proteinen gibt es verschiedene, die bei unterschiedlichen Temperaturen reagieren. Einige Internet-Quellen behaupten wie auch meine 256. Auflage des Pschyrembel von 1990, dass auch oder nur Ruffini-Körperchen (Wärme) und Krause-Körperchen (Kälte) als Thermorezeptoren wirken.
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Henry Vandyke Carter in Gray's Anatomy, Bartleby.com, public domain |
In der Lederhaut (Dermis) gibt es zwischen den Zellen große Lücken, die mit einer geleeartigen Flüssigkeit gefüllt sind. Verschiedene Arten von weißen Blutkörperchen bewegen sich durch diese Lücken und schützen uns vor gefährlichen Mikroorganismen.
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e1 | Wo und wozu haben wir Fett in der Haut? |
e2 | Nenne die in diesem Kapitel erwähnten Strukturen, die man in der menschlichen Unterhaut finden kann! |
e3 | ? |
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Den größten Teil der Unterhaut (Subkutis) machen die Fettzellen aus, die den Körper vor Kälte und Druckbelastungen schützen.
Aufbau der Unterhaut (Hypodermis) ![]() |
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Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014, CC BY 3.0 |
Hypodermis bedeutet unter der Dermis, also unter der Lederhaut oder einfach Unterhaut (Subkutis). Wenn es um menschliche Haut geht, sind aber eher die Fachbegriffe Subkutis und Subkutangewebe gebräuchlich. |
Die Unterhaut (Subkutis) besteht aus lockerem Binde- und Fettgewebe, unterbrochen von Scheidewänden und Haltebändern aus festem Bindegewebe. Die Unterhaut (Subkutis) schützt darunter liegende Knochen und ermöglicht den darüber liegenden Hautschichten ein Gleiten über das Skelett, wobei es beide aber auch verbindet. Das Subkutangewebe ist durchzogen von Blutgefäßen, Lymphgefäßen und Nerven. Vor allem an Handflächen und Fußsohlen enthält die Unterhaut (Subkutis) auch bis zu 100 Vater-Pacini-Körperchen pro cm2, die wie die Krause-Körperchen auf Vibration reagieren.
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f1 | Welche beiden Tricks wendet unsere Lederhaut zur Kühlung unseres Körpers an? |
f2 | ? |
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Wandeln beim Sport die Muskeln chemische Energie aus der Nahrung in Bewegungsenergie um, dann wird dabei auch ein großer Teil der chemischen Energie in Wärmeenergie als eine Art Abfallprodukt umgewandelt. Um nicht lebensgefährlich zu überhitzen, muss der Körper dann viel Wärme an seine Umwelt abgeben. Zu diesem Zweck weiten sich Blutgefäße in der Lederhaut (Dermis), damit durch eine vergrößerte Blutmenge auch mehr Wärme in die Haut transportiert wird. Denn je wärmer die Haut ist, desto mehr Wärme kann sie auch abgeben.
Unsere Haut gibt aber die Wärme nicht nur wie ein heißer Stein in Form von Strahlungswärme ab, weil das bei Temperaturen unter 40°C nicht ausreicht. Stark vergrößert wird unsere Wärmeabgabe dadurch, dass unsere Schweißdrüsen eine Art leicht saures Mineralwasser auf unsere Hautoberfläche abgeben. Dort verdunstet das Wasser und bringt viel Wärme von unserer Haut in die Luft. Die Wärmeenergie des Wassers steckt in der Bewegungsenergie der Wassermoleküle und wird bei deren Zusammenstößen ständig ausgetauscht. Unzählige einzelne Wassermoleküle verlieren dabei Teile ihrer Bewegungsenergie und werden abgebremst. Andere Wassermoleküle werden dabei derart beschleunigt, dass ihre Bewegungsenergie ausreicht, um sich aus dem dünnen Wasserfilm auf unserer Haut zu lösen und als relativ warmer Wasserdampf die Luft zu erwärmen. Auf der Haut bleiben die langsamsten Wassermoleküle zurück und deren Langsamkeit bedeutet Kälte. So wird unsere Haut trockener und kühler, während die Luft um uns herum feuchter und wärmer wird. Deshalb ist der kühlende Effekt des Schwitzens auch deutlich stärker, wenn Wind die erwärmte, feuchte Luft rasch durch kühle trockene ersetzt.
Wenn wir Schwitzen, müssen wir natürlich den Wasserverlust durch vermehrtes Trinken wieder ausgleichen und das beim Verdunsten übrig bleibende Salz von der Haut waschen. Möglicherweise trägt allerdings auch das Salz genau wie der relativ niedrige pH-Wert dazu bei, dass der Schweiß unsere Haut vor gefährlichen Bakterien schützt. Zu diesem Zweck enthält er spezielle Fettsäuren und Peptide, die besonders auf feuchten, leicht sauren Hautoberflächen (also bei niedrigen pH-Werten) viele Bakterienarten töten.
Wenn wir frieren, verengen sich die Blutgefäße der Lederhaut (Dermis), damit das warme Blut im Körperinneren und länger warm bleibt. Gleichzeitig richten winzige Muskeln die kurzen Härchen auf unserer Haut auf und verformen die Hautoberfläche zur bekannten Gänsehaut. Weil das die Hautoberfläche vergrößert und weil unsere kurzen Härchen auch im aufgerichteten Zustand kaum wärmen, hilft das nicht wirklich gegen Kälte. Es ist nicht bekannt, warum unser Körper trotzdem immer noch mit dieser scheinbar sinnlosen Gänsehaut auf Kälte reagiert.
Vor Kälte kann man sich relativ leicht mit Kleidung schützen. Viel nützlicher war daher für die frühen Menschen die Fähigkeit, mit Hilfe ihrer Schweißdrüsen viel Wärme abzugeben. Ein Fell würde die Wirkung der Schweißdrüsen stark einschränken, weil der Wind die feuchte Warmluft nicht abtransportieren könnte. Menschen ohne Fell hatten daher den großen Vorteil, viel mehr Wärme abgeben und ohne Überhitzung lange Strecken rennen zu können. Allerdings haben wir nicht weniger Haare als Schimpansen. Das scheint nur so, weil die meisten unserer Haare so kurz und dünn sind. Die nur etwa 4 Hundertstel Millimeter dicken und sehr kurzen Vellushaare kann man mit bloßem Auge kaum sehen.
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g1 | Wie erfährt es das Gehirn, wenn es auf unserer Haut zu warm oder zu kalt wird? |
g2 | ? |
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Unsere Haut dient nicht nur der Wärme-Regulation und der Abwehr gefährlicher Mikroorganismen, sondern sie ist auch unser größtes Sinnesorgan. In ihr gibt es in sehr großer Zahl verschiedene Arten von Sensoren, die entweder auf Wärme, Kälte, Druck, Druckschwankungen oder Vibrationen reagieren oder Schmerzen spüren und ihre Anregung an das Gehirn melden. So können wir mit nackten Füßen die Beschaffenheit des Bodens und besonders mit den vielen Tastkörperchen in unseren Fingerspitzen viele Eigenschaften von Oberflächen fühlen. Im zweiten, nur gut 2 Minuten dauernden Film erfuhren wir, dass wir mit unseren Fingerspitzen einen Gewichtsunterschied von nur 1/100 Gramm spüren können sollen.
Berührungen braucht unsere Haut aber nicht nur als Sinnesorgan. Vor allem Berührungen durch andere Lebewesen brauchen wir, um uns wohl zu fühlen, gesund zu bleiben und uns als Kinder richtig zu entwickeln. Neugeborene können sogar sterben, wenn sie nicht gestreichelt werden. Besonders Kinder müssen die Gegenstände ihrer Umwelt anfassen, um sie wirklich zu begreifen. Schon dieses Wort "begreifen" zeigt, dass Menschen die große Bedeutung des Tastsinnes für unser Gehirn und sein Lernen schon lange vor der Wissenschaft verstanden haben. Umgekehrt können wir mit unserem Tastsinn aber auch nur Dinge erkennen, die unser Gehirn bereits kennt.
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h1 | Welcher Teil der Sonnenstrahlung ist nicht ungefährlich für unsere Haut? |
h2 | Wie und warum macht Sonnenlicht unsere Haut braun? |
h3 | Warum verlieren wir im Winter unsere Bräune? |
h4 | Was passiert bei einem Sonnenbrand kurzfristig (schnell)? |
h5 | Welche Spätfolge können Sonnenbrände haben? |
h6 | Überlege, warum Hautkrebs tödlich sein kann, wenn man ihn nicht rechtzeitig entdeckt! |
h7 | Warum ist Sonnenbaden heute gefährlicher als früher? |
h8 | Wie können wir uns vor UV-Strahlung schützen und warum sollten wir es damit nicht übertreiben? |
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Für unsere Haut ungefährlich sind das sichtbare Licht und die Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung). Nicht ungefährlich ist hingegen ein Teil der unsichtbaren ultravioletten UV-Strahlung. Sie heißt UV-B-Strahlung. UV-B-Strahlung verursacht Schäden (Mutationen) in dem DNA genannten Material, aus dem die Baupläne (Genome) der Zellen aller Lebewesen bestehen. Ein Problem sind Mutationen hauptsächlich in Stammzellen. Denn sie können dadurch zu Krebszellen werden. Besonders Sonnenbrand kann nach Jahrzehnte zu Hautkrebs führen. Und je mehr die Haut im Laufe eines Lebens der UV-B-Strahlung ausgesetzt wird, desto faltiger und fleckiger wird sie. Sonnenbaden ist heute gefährlicher als vor einigen Jahrzehnten, weil die lange Zeit (und trotz internationalen Verbotes teilweise sogar heute noch) in Kühlflüssigkeiten und Treibgasen eingesetzten FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) die Ozonschicht dramatisch reduziert haben. Früher schützte zusätzlich der Qualm aus unzähligen Fabriken, Häusern und Autos vor der UV-Strahlung. Sogar Effekte des Klimawandels haben indirekt die Intensität der UV-Strahlung gesteigert.
Durch UV-Licht verursachte Schäden in ihren Bauplänen können lebende Zellen größtenteils reparieren, falls man ihnen dafür genügend Zeit lässt. Auch deshalb sollte man seine Haut nicht zu lange ungeschützt der Sonne aussetzen, sondern lieber regelmäßig für jeweils kurze Zeit. Dann hat die Haut auch mehr Zeit, sich durch Bräunung zu schützen. Bei einem Sonnenbrand werden Hautzellen massiv beschädigt. Um diese Schäden zu reparieren, wird kurzfristig (schnell) mehr Blut in die Haut geleitet. Deshalb erkennt man den Sonnenbrand an der geröteten Haut. Man sollte das als Warnsignal verstehen und vorsichtiger werden. Verändern sich trotzdem Muttermale oder andere Flecken auf der Haut, dann sollte man sicherheitshalber einen Hautarzt aufsuchen. Selbst große Tumore auf der Haut sind nicht tödlich. Zu spät entdeckt ist schwarzer Hautkrebs trotzdem gefährlich, weil er besonders leicht sogenannte Metastasen bildet. Das sind Tochtertumore in anderen Organen. Sie entstehen, indem einzelne Tumorzellen einen Tumor verlassen und sich an anderen Stellen des Körpers ansiedeln, wo Tumore oft viel größeren Schaden anrichten als in der Haut.
Wo Familien seit Jahrtausenden in den selben Regionen leben, da hat sich ihre Hautfarbe genetisch perfekt an die Intensität der Sonnen-Strahlung angepasst. Je höher in den Bergen und je näher am Äquator die Menschen seit vielen Generationen leben, desto dunkler ist ihre Haut, weil sie mehr und dunkleres Melanin produziert. Kleine Unterschiede in den Genen bewirken, dass der von den Melanocyten in der Oberhaut-Basalschicht (Stratum basale) produzierte Melanin-Farbstoff gelblich, rötlich, bräunlich oder schwarz ist. Er wird an die Keratinocyten abgegeben. Welche Melanin-Varianten produziert werden und wie lange sie in den Keratinocyten erhalten bleiben, ist also einerseits angeboren. Die Bräunung der Haut kann aber zusätzlich auch dadurch beeinflusst werden, wie stark die Haut aktuell der gefährlichen UV-B-Strahlung ausgesetzt ist.
Die Hautfarbe ist nicht einfach überall so dunkel wie möglich, weil die Sonnen-Strahlung für uns nicht nur gefährlich, sondern gleichzeitig auch notwendig ist. Wir müssen nämlich unsere Haut dem Sonnlicht aussetzen, um das für unsere Gesundheit dringend benötigte Vitamin D herstellen zu können. Besonders in nördlichen Ländern und vor allem im Winter ist das ein Problem und hat dazu geführt, dass die Menschen in nördlichen Ländern im Laufe von Jahrtausenden eine helle Haut entwickelt haben, sofern sie nicht wie die Inuit oder die frühen europäischen Jäger und Sammler ihren Vitamin-D-Bedarf mit tierischer Nahrung decken konnten.
Sonnenlicht macht unsere Haut braun, weil die UV-B-Strahlung spezielle Zellen (Melanocyten) der Oberhaut (Epidermis) (an der Basalmembran) anregt, den Farbstoff (Pigment) Melanin zu produzieren. Je weiter weg vom Äquator man lebt, desto ausgeprägter ändert sich im Jahresverlauf die Intensität der UV-Strahlung. Um trotzdem immer nicht zu viel und nicht zu wenig UV-Strahlung zu den Stammzellen und den Melanocyten der Basalschicht (Stratum basale) der Epidermis vordringen zu lassen, bilden die Melanocyten umso mehr Melanin, je intensiver die sie treffende UV-Strahlung ist. Deshalb wird im Sommer in den der Sonne ausgesetzten Hautbereichen viel Melanin in die Keratinocyten eingebaut und die Haut wird braun. Im Winter und in stets bekleideten Hautpartien wird bei hellhäutigen Menschen wenig Melanin produziert und in die Keratinocyten eingebaut. So werden die braunen Keratinocyten langsam von den blassen verdrängt. Irgendwann sind alle gebräunten Korneozyten als Hautschuppen abgefallen. Deshalb verlieren hellhäutige Menschen im Winter unsere Bräune.
Zwar schützt sich unsere Haut vor der gefährlichen UV-B-Strahlung und kann sich auch an wechselnde Intensitäten anpassen, aber die Anpassung braucht Zeit. Setzen wir uns plötzlich bei Ausflügen in die Berge, ans Meer oder ins Freibad einer ungewohnt starken UV-B-Strahlung aus, dann sollte man sich mit Kleidung und Sonnencreme vor dem gefährlichen Sonnenbrand schützen. Nicht übertreiben sollten wir den Schutz, weil wir Sonnen-Licht auf der Haut brauchen, um Vitamin D zu produzieren. Man sollte seine Haut nicht zu lange der Sonne aussetzen, damit nicht mehr Schäden entstehen, als die Reparatursysteme reparieren können. Außerdem sollte man seine Haut nicht zu selten der Sonne aussetzen, damit sie nicht ihren natürlichen Selbstschutz verliert. Wenn wir uns häufig für kurze Zeit der Sonne aussetzen, dann produzieren wir auch ausreichend Vitamin D.
UV-B-Strahlung ist auch schädlich für unsere Augen und verursacht die Augenkrankheit: "Grauer Star". Deshalb sollte man besonders in der oben erwähnten Situationen den Schutz der Augen durch eine gute Sonnenbrille nicht vergessen.