Runzlige Finger nach einem Bad: Wir alle kennen dieses Phänomen. Verbringen wir längere Zeit im Wasser, werden unsere Fingerspitzen schrumpelig, die Haut wellt sich. Dieses Phänomen ist aber nicht von langer Dauer: Verlassen wir das Bad und trocknen die Finger ab, dann dauert es nicht lange und sie werden wieder glatt. Wie aber funktioniert das? Warum wellt sich unsere Haut bei Nässe und verpasst sich hinterher wie von selbst wieder eine Glättungskur?
Unsere Haut ist ein komplexes Organ mit einer Vielzahl unterschiedlicher Funktionen: Sie schützt uns vor Eindringlingen, schirmt uns gegen Nässe, Wind oder Trockenheit ab und bewahrt durch ihre Pigmente tiefere Gewebeschichten vor Schäden durch das Sonnenlicht. Für die Reaktion auf Feuchtigkeit ist vor allem die äußere Hautschicht, die sogenannte Epidermis, relevant. Sie besteht aus abgestorbenen Hautzellen, erfüllt aber zentrale Aufgaben: Beispielsweise schützt sie unseren Körper vor Wasserverlust in trockener Umgebung und bewahrt ihn umgekehrt auch beim Baden vor der Aufnahme von zu viel Wasser. Nimmt unsere Haut Feuchtigkeit auf, schwellen die Zellen der äußeren Hautschicht an. Bei Trockenheit ziehen sie sich wieder zusammen.
Federnde Fasern als Stützgerüst
Was dabei genau im Inneren der Haut passiert, haben Physiker aus Tübingen und Nürnberg kürzlich mit Hilfe eines Computermodells enträtselt. Demnach enthält die äußere Hautschicht Keratin-Fasern, die ein geordnetes Gitter bilden. Keratin aber ist hydrophil, die Fasern ziehen Wasser an und verbinden sich mit dessen Molekülen. Die Hautzellen schwellen dadurch an, dabei werden die Keratinfasern gleichzeitig gedehnt.
Dies aber kostet elastische Energie: Wie bei einer Spiralfeder, die man in die Länge zieht, entsteht eine Spannung in den Keratinfasern. Diese Kraft sorgt auch dafür, dass unsere Hautzellen nicht unendlich weit anschwellen. Die Fasern bringen die Ausdehnung der Zellen zum Stillstand und sorgen dafür, dass die Haut nur eine begrenzte Menge Wasser aufnimmt.
Begeben wir uns wieder ins Trockene und der Wassernaschschub bleibt aus, dann kehrt sich dieser Prozess um: Weil außen weniger Wasser vorhanden ist als innen, streben die Wassermoleküle aus der Zelle hinaus. Die Keratinfasern ziehen sich dabei wieder zusammen, so wie gedehnte Spiralfedern wieder in ihren Grundzustand zurückkehren. Das führt dazu, dass unsere Haut das aufgenommene Wasser wieder abgibt und sich ohne bleibende Schäden glättet.
07.03.2014 – AKR
