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Transepidermaler Wasserverlust Der Transepidermale Wasserverlust auch als TEWL für englisch Transepidermal Water Loss ab

Transepidermaler Wasserverlust

Der Transepidermale Wasserverlust, auch als TEWL für englisch Transepidermal Water Loss abgekürzt, ist die Messgröße für die Diffusionsrate von Wasserdampf durch die Epidermis von Menschen, Tieren oder Pflanzen. Sie bemisst den spezifischen Massestrom von Wasserdampf pro Fläche und Zeitspanne durch die Haut. Der TEWL wird üblicherweise in Einheiten von g/m²/h bzw. µg/mm²/h angegeben. Die Messung des TEWL ist eine in der dermatologischen Forschung gebräuchliche Methode zur Charakterisierung der Membranfunktion der Haut.

Prinzipieller Aufbau eines Gerätes zur TEWL-Messung. Durch den transparent dargestellten Zylinder diffundiert Wasserdampf. Der gelbe Pfeil deutet die Diffusonsrichtung an. Die beiden quadratischen Elemente stellen zwei Sensorpaare dar, die sowohl relative Feuchte als auch Temperatur messen.

Für einzelne Regionen der menschlichen Epidermis werden spezifische Fachbegriffe für den Transepidermalen Wasserverlust verwendet. So wird der Wasserverlust durch Finger- und Fußnägel als Transonychialer Wasserverlust – abgekürzt TOWL – bezeichnet.

Messung des TEWL Bearbeiten

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TEWL-Messreihe einer Hitzewallung


Die Messung des TEWL wurde 1977 erstmals von Nilsson beschrieben. Er schlug zur Messung des TEWL eine Anordnung von je zwei Sensoren für die relative Feuchte und die Temperatur in einem beidseitigen offenen Röhrchen vor. Da die Sensorpaare in unterschiedlichem Abstand zur Haut angeordnet sind, bestimmen sie die Konzentrationsdifferenz von Wasserdampf sowie die Temperaturdifferenz innerhalb des Röhrchens. Daraus lässt sich mit den von Nilsson beschriebenen Formeln die Diffusionsrate bestimmen. Die Messung eines einzelnen TEWL-Wertes dauert nach Aufsetzen der Sonde auf die Haut rund 10 bis 20 Sekunden. Das liegt an der Diffusionsgeschwindigkeit des Wasserdampfs in der Luft von rund 1 mm/s. In der typischerweise ca. 20 mm langen Diffusionsröhre der TEWL Sonde stellt sich somit nach maximal 20 Sekunden ein Diffusionsgleichgewicht ein und der Messwert kann sicher abgelesen werden. Moderne System verwenden eine Vielzahl von Sensorpaaren um die Messunsicherheit deutlich zu reduzieren.

In der Abbildung ist die Messreihe eines TEWL-Messinstrumentes dargestellt. Sie besteht aus 24 Einzelmessungen über einen Zeitraum von 12 Minuten. Da die Messung in einer warmen Umgebung bei 27 °C aufgenommen wurde, lag das Grundniveau mit 30 g/m²/h relativ hoch. Ab Minute 2 sieht man deutlich die Reaktion der Haut auf eine Hitzewallung der Versuchsperson während derer der TEWL fast auf den doppelten Wert ansteigt. Bis Minute 6 klingt die Hitzewallung wieder ab. Ab Minute 9 folgt eine zweite kleinere Hitzewallung.

Anwendung des TEWL Bearbeiten

Der TEWL korreliert sowohl mit der Barrierefunktion der Haut als auch mit ihrem momentanen Zustand. Er wird unter anderem von Kosmetika, Umweltfaktoren, Alter, Hauttyp und Raumklima sowie Körperfunktionen wie Schweißabgabe, aber auch von Emotionen beeinflusst. Daher wird bei Studien ein striktes Protokoll mit Ruhephasen vor den Messungen und Durchführung der Messungen in einer entspannten Umgebung eingehalten. Typische Werte des TEWL auf gesunder Haut liegen zwischen 2,3 g/m²/h auf der Brust und 44,0 g/m²/h in den Achselhöhlen. Ältere Menschen weisen durchweg geringere Werte auf. Narbengewebe weist typisch sehr hohe TEWL-Werte über 50 oder sogar über 100 g/m²/h auf.

In der Kosmetikindustrie dient der TEWL zur Beurteilung des Einflusses von Kosmetika auf den Hautzustand. In der Arbeitsmedizin kann damit die Intaktheit der Hautfunktion im Zusammenhang mit belastenden Umweltfaktoren geprüft werden.

Während der beiden ESA Experimente Skin-Care (2006) und Skin-B (2015 bis 2016) auf der ISS wurde der Hautzustand der Astronauten kontinuierlich untersucht. Hierzu wurde unter anderem der transepidermale Wasserverlust bestimmt. Die Daten sollen dazu verwendet werden, ein Alterungsmodell der Haut unter Weltraumbedingungen zu erstellen.

Literatur Bearbeiten

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  4. Joachim W. Fluhr, Georg Wiora, Dessyslava G. Nikolaeva, Laurent Miséry, Razvigor Darlenski: In vivo transepidermal water loss: Validation of a new multi-sensor open chamber water evaporation system Tewameter TM Hex. In: Skin Research and Technology. Band 29, Nr. 4. John Wiley & Sons, 31. März 2023, doi:10.1111/srt.13307 (englisch).
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  7. K. L. Gardien, D. C. Baas, H. C. de Vet, E. Middelkoop: Transepidermal water loss measured with the Tewameter TM300 in burn scars. In: Burns. Band 42, Nr. 7, 2016, S. 1455–1462, doi:10.1016/j.burns.2016.04.018
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  9. * Video von Alexander Gerst der seinen transepidermalen Wasserverlust bei einem Experiment in der Internationalen Raumstation bestimmt. European Space Agency, abgerufen am 7. August 2020.
  10. C. Theek, H. Tronnier, U. Heinrich, N. Braun: Surface Evaluation of Living Skin (SELS) parameter correlation analysis using data taken from astronauts working under extreme conditions of microgravity. In: Skin Research and Technology. Band 26, Nr. 1, Jan 2020, S. 105–111, doi:10.1111/srt.12771

Weblinks Bearbeiten

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Der Transepidermale Wasserverlust auch als TEWL fur englisch Transepidermal Water Loss abgekurzt ist die Messgrosse fur die Diffusionsrate von Wasserdampf durch die Epidermis von Menschen Tieren oder Pflanzen Sie bemisst den spezifischen Massestrom von Wasserdampf pro Flache und Zeitspanne durch die Haut Der TEWL wird ublicherweise in Einheiten von g m h bzw µg mm h angegeben Die Messung des TEWL ist eine in der dermatologischen Forschung gebrauchliche Methode zur Charakterisierung der Membranfunktion der Haut 1 Prinzipieller Aufbau eines Gerates zur TEWL Messung Durch den transparent dargestellten Zylinder diffundiert Wasserdampf Der gelbe Pfeil deutet die Diffusonsrichtung an Die beiden quadratischen Elemente stellen zwei Sensorpaare dar die sowohl relative Feuchte als auch Temperatur messen Fur einzelne Regionen der menschlichen Epidermis werden spezifische Fachbegriffe fur den Transepidermalen Wasserverlust verwendet So wird der Wasserverlust durch Finger und Fussnagel als Transonychialer Wasserverlust abgekurzt TOWL bezeichnet 2 Inhaltsverzeichnis 1 Messung des TEWL 2 Anwendung des TEWL 3 Literatur 4 WeblinksMessung des TEWL BearbeitenDie Darstellung von Grafiken ist aktuell auf Grund eines Sicherheitsproblems deaktiviert TEWL Messreihe einer Hitzewallung Die Messung des TEWL wurde 1977 erstmals von Nilsson beschrieben 3 Er schlug zur Messung des TEWL eine Anordnung von je zwei Sensoren fur die relative Feuchte und die Temperatur in einem beidseitigen offenen Rohrchen vor Da die Sensorpaare in unterschiedlichem Abstand zur Haut angeordnet sind bestimmen sie die Konzentrationsdifferenz von Wasserdampf sowie die Temperaturdifferenz innerhalb des Rohrchens Daraus lasst sich mit den von Nilsson beschriebenen Formeln die Diffusionsrate bestimmen 3 Die Messung eines einzelnen TEWL Wertes dauert nach Aufsetzen der Sonde auf die Haut rund 10 bis 20 Sekunden Das liegt an der Diffusionsgeschwindigkeit des Wasserdampfs in der Luft von rund 1 mm s In der typischerweise ca 20 mm langen Diffusionsrohre der TEWL Sonde stellt sich somit nach maximal 20 Sekunden ein Diffusionsgleichgewicht ein und der Messwert kann sicher abgelesen werden Moderne System verwenden eine Vielzahl von Sensorpaaren um die Messunsicherheit deutlich zu reduzieren 4 In der Abbildung ist die Messreihe eines TEWL Messinstrumentes dargestellt Sie besteht aus 24 Einzelmessungen uber einen Zeitraum von 12 Minuten Da die Messung in einer warmen Umgebung bei 27 C aufgenommen wurde lag das Grundniveau mit 30 g m h relativ hoch Ab Minute 2 sieht man deutlich die Reaktion der Haut auf eine Hitzewallung der Versuchsperson wahrend derer der TEWL fast auf den doppelten Wert ansteigt Bis Minute 6 klingt die Hitzewallung wieder ab Ab Minute 9 folgt eine zweite kleinere Hitzewallung Anwendung des TEWL BearbeitenDer TEWL korreliert sowohl mit der Barrierefunktion der Haut als auch mit ihrem momentanen Zustand Er wird unter anderem von Kosmetika Umweltfaktoren Alter Hauttyp und Raumklima sowie Korperfunktionen wie Schweissabgabe aber auch von Emotionen beeinflusst Daher wird bei Studien ein striktes Protokoll mit Ruhephasen vor den Messungen und Durchfuhrung der Messungen in einer entspannten Umgebung eingehalten 5 Typische Werte des TEWL auf gesunder Haut liegen zwischen 2 3 g m h auf der Brust und 44 0 g m h in den Achselhohlen 6 Altere Menschen weisen durchweg geringere Werte auf 6 Narbengewebe weist typisch sehr hohe TEWL Werte uber 50 oder sogar uber 100 g m h auf 7 In der Kosmetikindustrie dient der TEWL zur Beurteilung des Einflusses von Kosmetika auf den Hautzustand In der Arbeitsmedizin kann damit die Intaktheit der Hautfunktion im Zusammenhang mit belastenden Umweltfaktoren gepruft werden Wahrend der beiden ESA Experimente Skin Care 2006 und Skin B 8 2015 bis 2016 auf der ISS wurde der Hautzustand der Astronauten kontinuierlich untersucht Hierzu wurde unter anderem der transepidermale Wasserverlust bestimmt 9 Die Daten sollen dazu verwendet werden ein Alterungsmodell der Haut unter Weltraumbedingungen zu erstellen 10 Literatur Bearbeiten Helen Alexander Sara Brown Simon Danby Carsten Flohr Research Techniques Made Simple Transepidermal Water Loss Measurement as a Research Tool 2018 doi 10 1016 j jid 2018 09 001 C Kronauer M Gfesser J Ring D Abeck Transonychial water loss in healthy and diseased nails In Acta Derm Venereol Band 81 Nr 3 2001 S 175 177 doi 10 1080 000155501750376249 a b G E Nilsson Measurement of water exchange through skin In Medical and Biological Engineering and Computing Band 15 Mai 1977 S 209 218 doi 10 1007 BF02441040 Joachim W Fluhr Georg Wiora Dessyslava G Nikolaeva Laurent Misery Razvigor Darlenski In vivo transepidermal water loss Validation of a new multi sensor open chamber water evaporation system Tewameter TM Hex In Skin Research and Technology Band 29 Nr 4 John Wiley amp Sons 31 Marz 2023 doi 10 1111 srt 13307 englisch Enzo Berardesca Marie Loden Jorgen Serup Philippe Masson Luis Monteiro Rodrigues The revised EEMCO guidance for the in vivo measurement of water in the skin In Skin Res Technol Nr 24 John Wiley amp Sons 1 Januar 2018 S 351 358 doi 10 1111 srt 12599 a b Jan Kottner Andrea Lichterfeld Ulrike Blume Peytavi Transepidermal water loss in young and aged healthy humans a systematic review and meta analysis In Arch Dermatol Res Nr 305 1 Januar 2013 S 315 323 doi 10 1007 s00403 012 1313 6 K L Gardien D C Baas H C de Vet E Middelkoop Transepidermal water loss measured with the Tewameter TM300 in burn scars In Burns Band 42 Nr 7 2016 S 1455 1462 doi 10 1016 j burns 2016 04 018 Skin B Experiment Space Station Research Explorer on NASA gov abgerufen am 7 August 2020 Video von Alexander Gerst der seinen transepidermalen Wasserverlust bei einem Experiment in der Internationalen Raumstation bestimmt European Space Agency abgerufen am 7 August 2020 C Theek H Tronnier U Heinrich N Braun Surface Evaluation of Living Skin SELS parameter correlation analysis using data taken from astronauts working under extreme conditions of microgravity In Skin Research and Technology Band 26 Nr 1 Jan 2020 S 105 111 doi 10 1111 srt 12771Weblinks BearbeitenRie Bags Transepidermal Water Loss TEWL Fun Fast Facts Friday auf YouTube 29 April 2017 abgerufen am 16 Dezember 2021 englisch Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Transepidermaler Wasserverlust amp oldid 233567327