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Toxikokinetik - Aufnahme, Verteilung und Speicherung von Fremdstoffen

Hautresorption

Die Haut, als das größte Organ des Menschen mit einer Oberfläche von 1,5 bis 1,8 m2 und einer Masse von ca. 4 kg beim Erwachsenen, besitzt einen dreischichtigen Aufbau .

Die Haut besteht aus der Oberhaut (Epidermis), der Lederhaut (Corium, Dermis) und der Unterhaut (Subcutis). Die Dicke der Oberhaut ist unterschiedlich (0,04 bis 1,5 mm). Relativ dünn an der Stirn, in der Innenhand und an der Fußsohle kann sie 1,5 mm, in Schwielen 2 mm und mehr messen. Die Dicke der gesamten Haut kann 1 bis 4 mm sein, am dünnsten ist sie am Augenlied, dicker am Rücken und besonders dick an Hand- und Fußflächen. Die Barrierefunktion der Haut gegen den Eintritt von Fremdstoffen in den Organismus stellt die Hornschicht der Epidermis dar: Sie besteht aus bis zu 12 Schichten abgestorbener Zellen, ist nicht von Blutgefäßen versorgt und besitzt nur einen geringen Wassergehalt.

Die Hautanhangsgebilde wie Haarfollikel, Schweiß- und Talgdrüsen treten durch die Epidermis hindurch. Diese "Löcher" in der Haut bilden aber flächenmäßig einen so geringen Anteil an der Gesamthautfläche, dass sie als relevante Eintrittspforten nicht von Bedeutung beim Menschen sind. Der pH-Wert der Hautoberfläche variiert zwischen pH 4 und pH 7.

Bei intakter Epidermis vermögen nur lipophile Fremdstoffe durch Diffusion in die Haut einzudringen. Polare Stoffe oder ionische Verbindungen können die Epidermis praktisch nicht passieren. Das Ausmaß der perkutanen Resorption von schwachen Elektrolyten hängt damit von

  • ihrem pK-Wert und vom lokalen pH der Haut,
  • der Substanzmenge,
  • der Molekülgröße,
  • der Lipophilie der diffusiblen Molekülspezies und
  • der zur Verfügung stehenden Resorptionsfläche ab.

Da resorbierte Stoffe über die Blutzirkulation aus dem Resorptionsareal entfernt werden, bleibt in der Regel der Stofftransport bis zur vollständigen Aufnahme in den Körper oder der vorzeigten Entfernung von der Haut erhalten. Kleine lipophile Moleküle wie Benzol, Anilin, Nicotin, Parathion (E605) und andere phosphororganische Insektizide können die Haut schnell passieren. Tödliche Vergiftungen mit diesen Stoffen, die über die Haut resorbiert wurden, sind in der Literatur beschrieben. Verletzungen der Haut, z.B. akzidentelle Schäden, Vorerkrankungen (Hautekzeme, etc.), aber auch Einwirkungen lokal ätzender Stoffe wie Laugen oder Säuren, begünstigen die Passage von Stoffen. Detergentien (Seifen) in Verbindungen mit Fremdstoffen können ebenfalls resorptionsfördernd wirken. Lösungsmittel wie Aceton, Methanol, Diethylether und Hexan wirken entfettend an der Haut und erleichtern die Penetration von chemischen Stoffen. Öle und Fette auf der Epidermis wirken resorptionsmindernd. In hautgängigen Lösungsmitteln gelöste Stoffe können zusammen mit dem Lösungsmedium in die Haut eindringen (Vehikelfunktion). Auch durch die Erhöhung des epidermalen Wassergehaltes kann die Stoffaufnahme begünstigt werden. Dies findet therapeutische Anwendung beim Einsatz von wirkstoffhaltigen Pflastern oder Okklusivverbänden. Die Verwendung von Schutzhandschuhen aus ungeeignetem Material kann beim Ausbringen von Insektiziden oder beim Umgang mit Lösungsmitteln die Resorption durch die sich stauende Feuchtigkeit im Handbereich verstärken.

Haben Fremdstoffe die Epidermis überwunden, so werden sie in der Lederhaut über die Blutgefäße dem Blutkreislauf zugeführt und im Körper verteilt.

Einflussfaktoren auf die perkutane Resorption von Fremdstoffen:

  • Hautbeschaffenheit (Dicke, Hydratation)
  • Blutversorgung
  • Stoffeigenschaften (Lipophilie, Molekülgröße, Viskosität, Polarität)
  • Stoffmenge
  • Anwesenheit von Tensiden oder Lösungsmitteln
  • Resorptionsfläche und Resorptionsort
  • exogene Faktoren (Vehikel, Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit)
  • Haut- und/oder Allgemeinerkrankungen
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