Haaraufrichtemuskel

Ein Menschenhaar unter dem Mikroskop
(Bildausschnitt: 600×400 µm2)
Schematischer Querschnitt der menschlichen Haut mit einem Haar
Schnitt durch die Haarzwiebel

Haare (lat. pili, capillus, crinis, coma) sind lange Hornfäden. Sie bestehen im Wesentlichen aus Keratin. Haare in diesem Sinne kommen nur bei Säugetieren vor, die alle auf ihrer Haut zumindest teilweise Haare tragen. Die Schleimhäute sind immer unbehaart. Mit wenigen Ausnahmen (Handflächen, Fingerinnenseiten, Fußsohlen, Brustwarzen, Lippenrot) ist die gesamte äußere Haut des Menschen behaart.

Inhaltsverzeichnis

Tierhaare / Fell

Die Behaarung ist die charakteristische Körperbedeckung aller Säugetierarten und wird meist als Fell oder Pelz bezeichnet (mit Haut: Balg). Bei einigen Arten oder in bestimmten Lebensabschnitten und Körperregionen werden jedoch kaum Haare gebildet. Man unterscheidet bei Tieren Fellhaare (Capilli, als Leit- und Grannenhaare), Borstenhaare (Setae), Wollhaare (Pili lanei) und Langhaare. Außerdem besitzen viele Säugetiere Vibrissen (Tasthaare). Daneben treten weitergebildete, verhornte Haare als Stacheln (z. B. beim Igel) auf.

Das Haarorgan

Aufbau

Das Haar ist grob in drei Schichten aufgebaut, Cuticula, Cortex und Medulla.

Die äußerste Schicht, Cuticula oder Schuppenschicht genannt, besteht aus flachen, übereinandergreifenden, verhornten, abgestorbenen Zellen, ähnlich zur Haarspitze orientiert wie bei einem Tannenzapfen. Sie besteht aus sechs bis zehn solcher Zelllagen. Die Schuppenschicht zeigt den Gesundheitszustand des Haares an. Beim gesunden Haar liegt die Schuppenschicht flach an und ergibt so eine glatte, durchscheinende Oberfläche. Das Licht wird optimal reflektiert und ergibt so den gesunden Glanz des Haares. Alkalisches Milieu öffnet die Schuppen, saure Umgebung verschließt sie.

Der Cortex („Rinde“) – auch Faserschicht oder Faserstamm genannt – macht ca. 80 % des Haaranteils aus. Hier spielen sich alle für den Friseur relevanten chemischen Prozesse ab. Der Cortex besteht aus Faserbündeln, die aus einer großen Zahl feinster Keratinfasern, den Fibrillen, bestehen. Diese entstehen vermutlich dadurch, dass sich Cortexzellen aneinanderlagern. Die Verbindung zwischen den beiden Zellen wird durch den Zellmembrankomplex hergestellt, den man sich als eine Art Kittsubstanz vorstellen kann. Die Reißfestigkeit und Elastizität des Haares sind auf diese Verkittung zurückzuführen.

Im Inneren des Haares befindet sich die Medulla (Haarmark). Sie besteht aus Zellwandungen, Abbauprodukten der Cortexzellen und Fetten. Der Markkanal ist für den Aufbau und die Struktur des Haares ohne Bedeutung.

Haarwurzel

Im unteren Bereich der Lederhaut entsteht das Haar an der Haarpapille. Im Bildungsbereich, der Matrix, lagern zahlreiche Melanozyten, die ihre Pigmente an das entstehende Haar abgeben. Die keratinreichen Hornzellen wandern nach oben und bilden dabei den Haarschaft, der sich innerhalb des Follikels zur Hautoberfläche schiebt.

Haarfollikel (Haarbalg)

Der Haarschaft liegt in einer länglichen Einstülpung der Oberhaut, dem Haarfollikel oder Haarbalg, an dessen unteren Ende das Haar in der Haarwurzel gebildet wird. In den Follikel mündet eine Talgdrüse, teilweise auch eine Duftdrüse.

Der Haarfollikel ist seiner Länge nach von einer inneren und einer äußeren epithelialen Haarwurzelscheide umgeben.
Die äußere Haarwurzelscheide kann als Fortsetzung des Stratum basale epithelii (= Stratum germinativum epithelii) in den Haartrichter aufgefasst werden. Unter dem Haartrichter versteht man die trichterförmige Einsenkung der Haut an der Stelle wo das Haar vom Haarschaft (Scapus) in die Haarwurzel (Radix pili) übertritt (den Ort also, wo das Haar in der Haut „verschwindet“). Daraus folgt, dass die äußere Haarwurzelscheide bloß den in der Haut verlaufenden Teil des Haares, die Haarwurzel also, umgibt, respektive bildet sie (innerhalb der Haut) eine Hülle um die innere Haarwurzelscheide.
Die innere Haarwurzelscheide umgibt sowohl die Haarwurzel, als auch den Haarschaft (den Teil des Haares also, der aus der Haut herausschaut) und stammt von am äußeren Rand des Haares gelegenen Matrixzellen ab, sie lässt sich weiter untergliedern in:

  • Henle-Schicht (äußerste Schicht)
  • Huxley-Schicht (mittlere Schicht)
  • Kutikula (innerste, der Haarwurzel, respektive der Wurzelrinde anliegender Teil der inneren Haarwurzelscheide)

Die Zellen der inneren Haarwurzelscheide verhornen und beteiligen sich am Aufbau des fertigen Haares.

Am äußeren Rand setzt, außer bei Primärhaaren (Deck- und Fellhaare), der kleine Haaraufrichtemuskel (Musculus arrector pili, auch Haarbalgmuskel) an. Er besteht aus glatter Muskulatur und entspringt von der oberflächlichen Schicht der Lederhaut und setzt unterhalb der Talgdrüse am Haar an. Der Musculus arrector pili richtet das Haar bei psychischen Einflüssen wie Erregung und Wut auf: „Es stehen die Haare zu Berge“, „das Fell sträubt sich“. Die Innervation erfolgt unwillkürlich durch sympathische Nervenfasern. Auch bei Kälte richten sich die Haare durch diesen Muskel auf. Beim Menschen nennt man die durch das Aufrichten der Haare (Piloerektion) entstehende Hautstruktur auch Gänsehaut. Der Sinn dieser Aufrichtung der Haare besteht in einem vermehrten Einschluss von Luft, der die Isolation gegen Kälte erhöht. Des Weiteren drückt der Haarbalgmuskel beim Aufrichten auf die Talgdrüsen und entleert sie. Als Kälteschutz gelangt so vermehrt Talg auf die Hautoberfläche, der vor weiterer Kühlung durch Schweißverdunstung schützt. Beim Menschen hat dieser Mechanismus allerdings aufgrund der geringen Haardichte kaum einen Effekt.

Schließlich umwickeln einige Nervenfasern den Follikel und erfüllen als Haarfollikelrezeptoren Tastfunktionen.

Haarfollikel sind bei Mensch und Tier von Haarbalgmilben besiedelt.

Feinaufbau des Cortex

Der Cortex (Faserstamm) besteht aus langgestreckten, ca. 5 µm dicken Cortexzellen. In den Cortexzellen sind 20–30 Makrofibrillen eingelagert, die den Haaren die Festigkeit geben. Eine Makrofibrille (Durchmesser 300 nm) enthält Hunderte von Mikrofibrillen (Durchmesser 7–10 nm), diese wiederum Protofibrillen, bestehend aus helixförmigen Keratin-Molekülen. Die Fasern sind untereinander über Schwefelbrücken verbunden und mechanisch miteinander verdrillt. Die Cortexzellen sind in eine Art Kitt eingebettet (isotropes Keratin).

Haararten beim Menschen

Man kann drei Haarsorten unterscheiden:

  • Terminalhaar (Haupthaar)
    Hierzu gehören alle „dicken Haare“, wie z. B. das Kopfhaar, Bart-, Nasen-, Ohrenhaare, Wimpern, Augenbrauen, Achsel- und Schamhaar. Terminalhaare sind in ihrem Wachstum hormonabhängig (Pubertät – Geschlechtsbehaarung, Bartwuchs, Glatzenbildung). Im Querschnitt eines Terminalhaares ist die oben beschriebene Dreischichtigkeit erkennbar.
  • Vellushaar (Wollhaar)
    Alle übrigen Härchen der Körperoberfläche werden als Vellushaare bezeichnet. Sie sind wesentlich dünner und kürzer als die Terminalhaare, und ihr Haarschaft enthält kein Mark und keine Pigmente.
  • Lanugohaar (Flaumhaar)
    Die feinen Härchen, die Frühgeborene noch an der ganzen Körperoberfläche tragen; ebenfalls ohne Markschicht und Pigmente.

Zahlen beim Menschen

Wachstumsrate und Haardicke sowie die Anzahl der Haare sind genetische Faktoren, die bei jeder Person unterschiedlich sein können. Dennoch schwankt die Anzahl der Haare je nach Haarfarbe innerhalb bestimmter Bereiche. So haben Blonde durchschnittlich 150.000, Schwarzhaarige 110.000, Brünette 100.000 und Rothaarige 75.000 Haare.[1]

  • Anzahl der Kopfhaare: 100.000–150.000
  • Haardichte: ca. 200 Haare/cm²
  • täglicher Haarverlust: 60–100 Stück
  • Wachstumsrate: ca. 0,33 mm/Tag bzw. ca. 1 cm/Monat
  • Haardicke: 0,04 mm (Vellushaare) bis 0,12 mm (Terminalhaare)
  • Zugfestigkeit pro Haar: ca. 2 N
  • Elastizitätsmodul: 3.000 MPa
  • Lebensdauer der Haarwurzel: ca. 6–8 Jahre

Haare wachsen ständig, auch bei Menschen, die im Koma liegen, jedoch nicht nach dem Tod. Das scheinbare Wachstum der Barthaare bei kürzlich Verstorbenen ist bedingt durch die Schrumpfung der Haut durch Wasserverlust.

Nur wenige Hautregionen sind vollständig ohne Behaarung: Handinnenflächen, Fußsohlen, Nagelbette, Lippen, Brustwarzen und alle Schleimhäute.

Haarformen

Haarformen

Die Art der Haarausbildung (glatt, gewellt, gelockt) hängt maßgeblich von der Haarform, also dem Haarquerschnitt, ab. Haare von Ostasiaten haben einen runden Querschnitt, wodurch sie meist sehr glatt sind. Der europäische Typ weist zumeist einen runden bis ovalen Querschnitt auf, wodurch die Haare glatt sind oder zur Bildung von Locken neigen. Afrikanische Menschen haben dagegen Haare mit stark elliptischem Querschnitt. Darum bilden ihre Haare meist sehr starke, kleine Locken.

Haarwachstum

Haare wachsen in Zyklen, ein Haarfollikel durchläuft dabei mehrere Phasen, die als Haarzyklus bezeichnet werden. Kopfhaare wachsen pro Tag 0,3 bis 0,5 mm, in einem Jahr ca. 15 cm. Für die resultierende Haarlänge ist aber neben der Wachstumsleistung auch die Dauer des anhaltenden Wachstums entscheidend. Während viele Tiere saisonalbedingt ein oder zweimal im Jahr Haarausfall erleben, wächst das Haupthaar des Menschen über mehrere Jahre hindurch, bei Frauen länger als bei Männern, bis zum Ausfall des (langen) Haares.

Die verbreitete Annahme, Körperhaare (Barthaare, Beinhaare) würden durch regelmäßiges Rasieren schneller oder vermehrt wachsen, ist falsch.[2]

Haarzyklus

  • Anagenphase: In dieser Wachstumsphase bildet sich eine neue Haarwurzel, und die Produktion eines Haares beginnt. Die Anagenphase dauert beim menschlichen Kopfhaar ca. zwei bis sechs Jahre, abhängig von Alter, Geschlecht und spezifischer Stelle. Etwa 85–90 % der Haare auf der Kopfhaut befinden sich in dieser Phase. Haare in der Anagenphase nennt man „Papillarhaare“.
  • Katagenphase: In dieser etwa 2 bis 3 Wochen dauernden Übergangsphase stellt die Matrix ihre Zellproduktion ein und der Haarfollikel verengt sich im unteren Bereich. Das Haar löst sich von der Papille und verkümmert. Der Haarfollikel verkürzt sich. In dieser Phase befinden sich ca. 1 % aller Haare, die dann als „Beethaare“ bezeichnet werden.
  • Telogenphase: Mit dieser Endphase, in der sich bis zu 18 % der Kopfbehaarung befindet, erneuert sich die Haarpapille und der Haarfolikel regeneriert sich. Die Matrix entsteht wieder und beginnt mit der Zellteilung, wodurch ein neues Haar entsteht. Dieser Abschnitt des Haarzyklus dauert 2 bis 4 Monate. Die Haare in der Telogenphase nennt man „Kolbenhaar“.

Trichogramm

Bei Verdacht auf strukturelle Schäden der Haare oder zur Abklärung eines Haarausfalls wird ein Trichogramm angelegt. Dazu werden mit einer Pinzette 50 bis 100 Haare ausgezupft (nachdem drei Tage lang nicht gewaschen und nur vorsichtig gekämmt wurde). Unter dem Mikroskop werden anschließend die Haarwurzeln beurteilt und den einzelnen Wachstumsphasen zugeordnet. Normalwerte: Anagenhaare 85 Prozent, Katagenhaare 1 Prozent, Telogenhaare 13 Prozent. Der Rest entfällt auf defekte Haare. Seit einigen Jahren wird häufig anstelle des Trichogramms ein Computertrichogramm durchgeführt. Dabei werden in einem kleinen Areal die Haare gekürzt und nach zwei Tagen mit einer Kamera aufgenommen. Auf diese Weise kann der Anteil der Anagenhaare (gewachsene Haare) bestimmt werden, ohne die Haare auszuzupfen.

Entwicklung von Kopf- und Körperbehaarung

Der gesamte menschliche Körper ist bis auf wenige Ausnahmen von Haaren bedeckt. Zu unterscheiden sind das Kopfhaar, die Schambehaarung und die übrige Körperbehaarung, da sie in Bezug auf die Sensibilität auf Androgene jeweils anderen Entwicklungsmodalitäten folgen.

Bei Geburt kann Kopfhaar gebildet sein, welches allerdings häufig nicht bleibt. Das Kopfhaar wird danach bereits in der frühen Kindheit als Terminalhaar ausgebildet. Die Körperbehaarung besteht zunächst vollständig aus Vellushaar und entwickelt sich erst später, in der Pubertät, an bestimmten Stellen zu Terminalhaar. Ausnahmen bilden allerdings die Wimpern und Augenbrauen, die wie das Kopfhaar bereits vom Kindesalter als Terminalhaar vorhanden sind.

Mit der Pubertät beginnen in aller Regel auch Scham- und Achselbehaarung üppiger zu wachsen, beim europäischen Mann auch der Bart, später meist auch auf Brust und auf den Schultern.

Mit dem Alter, oft auch vorzeitig, vermindert sich das Wachstum des Haupthaares, vor allem vieler Männer. Umgekehrt nimmt das Haarwachstum an Oberlippe von Frauen zu. Auch an Ohrläppchen, Füßen und Nase nimmt das Haarwachstum meist zu.

Haarkrankheiten

Haarkrankheiten können auf unterschiedlichste Ursachen zurückgeführt werden. Dazu gehören genetische, hormonelle oder Einflüsse der Umwelt.

Labortiere mit genetisch bestimmten Haaranomalien werden zur molekularbiologischen Aufklärung gezüchtet (Nacktmäuse oder andere[3]).

Aufgaben und Funktionen der Haare

Die Behaarung erfüllt mehrere Funktionen. Sie sorgt für eine Isolierung bei kaltem Wetter und bei einigen Arten für einen Schutz bei besonders heißem Wetter.

  • Lichtschutz: Haare absorbieren UV-Strahlung sowie Infrarotlicht (Wärmestrahlung) und schützen somit vor schädlichen Einflüssen des Sonnenlichts.
  • Wärmeisolierung: Sie verhindern ein zu rasches Abkühlen.
  • Regenschutz (insbesondere durch Einfetten bei vielen Pelztieren)
  • Feuchtigkeitsregulierung: Die Haut ist mit Schweißdrüsen versehen. Überschüssige Feuchtigkeit wird von den Haaren absorbiert.
  • Tarnung: Die Behaarung besitzt meist Farbpigmente und bestimmt das Aussehen eines Tieres. Bei einigen Tieren passt sich die Farbgebung der Jahreszeit an – sie ist beispielsweise im Winter heller. (siehe auch Mimikry)
  • Imponier- und Drohfunktionen: Scheinbare Vergrößerung eines Tieres durch temporäres Aufrichten des Fells oder festgelegte Verteilung des Haarkleids (z. B. Mähnen, Reste der Schulterepauletten beim adulten männlichen Menschen)

In der menschlichen Kultur kommen Haaren oder Pelzen außerdem weitere Funktionen zu, z. B. in folgenden Produkten:

  • künstliche Wimpern
  • Toupet, künstlicher Zopf
  • Rauchwaren (Pelze und Felle)

Chemischer Aufbau

Die am Aufbau der Haare beteiligten Substanzen bestehen hauptsächlich aus den Elementen Kohlenstoff (50 %), Sauerstoff (23 %), Stickstoff (17 %), Wasserstoff (6 %) und Schwefel (4 %). Unter normalen Bedingungen hat menschliches Haar einen Wasseranteil von 10 %, der seine mechanischen Eigenschaften erheblich beeinflusst.

Der Cortex, also der Hauptteil des Haares, besteht im Wesentlichen aus natürlichen Polymeren: 90 Prozent des Trockengewichtes sind Proteine (Eiweiße), die als Keratine bezeichnet werden. Die Konformation ist überwiegend helikal (Peptid-Spirale). Die Haarproteine werden durch kovalente Disulfidbrücken zwischen Cysteinresten zusammengehalten.

Keratin ist sehr haltbar – in ägyptischen Gräbern wurde nahezu intaktes Haar gefunden. Eine Veränderung des Cystein-Anteils führt zu einer Änderung der Steifigkeit des Haares. Im Keratin spielen sich alle chemisch relevanten Prozesse für die Frisur ab. Die Disulfidbrücken sind nur durch Dauerwellprodukte wie Thioglykolsäure lösbar. Wasserstoffbrücken im Keratin werden dagegen leicht gelöst und ermöglichen eine Umformung des Haares, beispielsweise durch Föhnen oder Eindrehen.

Deutsche und britische Forscher veröffentlichten im März 2009 eine Studie, in der sie feststellen, dass die Graufärbung von Haaren im Alter Folge eines geringeren Abbaus von Wasserstoffperoxid in den Haaren ist. [4]

Einzelnachweise

  1. InfoHair - Kompetenzzentrum zum Thema Haare
  2. Rasieren nutzlos: | ZEIT online
  3. Jörg Ehrhardt: Pathomorphologische Charakterisierung der neuen hypotrichen Mausmutante sht/sht Inaugural-Dissertation 1997, Tierärztliche Hochschule Hannover http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/ehrhardt_1997.pdf
  4. Sueddeutsche:Forscher entschlüsseln Geheimnis der grauen Haare

Siehe auch

Literatur

Naturwissenschaftliche Literatur

  • Constantin E. Orfanos (Hrsg.): Haar und Haarkrankheiten. Fischer, Stuttgart und New York 1979, ISBN 3-437-30282-5
  • Arthur R. Rook, Rodney P. R. Dawber: Haarkrankheiten. Diagnose und Therapie. Blackwell, Berlin u. a. 1995, ISBN 3-89412-102-5
  • Robert Sauer: Asiatische und europäische Humanhaare - ethnische Unterschiede und ihre Relevanz für den Dauerwellprozeß. Dissertation, RWTH Aachen 2001 (Volltext)

Sonstige Literatur

  • Stefanie Adomeit: Aspekte einer literarischen Obsession - das Haar als Fetisch-Motiv des 19. Jahrhunderts. Dissertation, Universität Freiburg im Breisgau 2007 (Volltext)
  • Kim Bagus, Franz Josef Görtz (Hrsg.): Glatze, Zopf und Dauerwelle. Ein haariges Lesebuch. Reclam, Leipzig 1996, ISBN 3-379-01560-1
  • Michel Odoul, Rémy Portrait: Was Haare verraten. Aurum, Braunschweig 2000, ISBN 3-591-08472-7 (psychologischer Ansatz)
  • Imke Barbara Peters: Es wächst auf Dir. Unterhaltsames, Kurioses, Amüsantes, Wissenswertes über Haare. Stam, Köln 1997, ISBN 3-8237-7438-7
  • Ralph M. Trüb, Doris Lier: Hauptsache Haar. Das Haar im Spiegel von Medizin und Psychologie. Rüffer und Rub, Zürich 2002, ISBN 3-907625-13-7
  • Helmut Zahn: Das Haar aus Sicht des Chemikers, Chemie in unserer Zeit, VCH Verlagsgesellschaft mbH, 5/1989, S.141

Weblinks


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