EPIDERMIS: BILDNING, EGENSKAPER, LAGER, FUNKTIONER - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025

De epidermis är den mest ytliga lagret av huden och har funktioner huvudsakligen för skydd mot närvaron av mekaniska, kemiska medel eller ultraviolett ljus. Tjockleken på detta skikt hos människor beror på det studerade området, från 0,1 mm i de mest känsliga områdena till 1,5 mm i tjocka områden.

Strukturellt sett består det av fyra lager eller skikt: hornhinnor, kornformigt, kornigt och basalt. I den sista regionen hittar vi celler i konstant uppdelning som bildar keratinocyter - celler som dominerar epidermis sammansättning - som kommer att vara en del av resten av skikten.

Källa: Mikael Häggström, baserad på Wbensmiths arbete

När det gäller dess embryologiska ursprung kommer epidermis från den ytliga ektodermen och vid den fjärde dräktningsmånaden kan de fyra lagren i strukturen redan differentieras.

egenskaper

Huden är det organ som upptar den största ytytan - med en yta större än 2 m ² och väger ungefär 4 kg - så den uppfyller en enorm mängd funktioner, främst skydd.

Detta organ har en struktur som består av två huvudskikt: dermis och överhuden.

Det kännetecknas av närvaron av keratin. Detta protein syntetiseras av ett betydande antal epidermala celler som kallas keratinocyter, som är associerade med termoregulering och andra former av skydd. Det är de vanligaste cellerna i överhuden.

Andra celler som ingår i överhuden, men i mindre mängd än keratinocyter, är melanocyter. Dessa är ansvariga för produktionen av melanin, molekylen som ansvarar för att ge huden färg och skydda den.

Blod eller lymfkärl observeras inte i överhuden, eftersom näring förekommer i nästa skikt, dermis, som bevattnas av dessa komponenter.

Skikten

I överhuden kan vi känna igen fyra huvudskikt eller lager. Dessa är det kåta skiktet, det granulära skiktet, det spiny lagret och basalskiktet. Nedan beskriver vi de mest relevanta egenskaperna hos varje cellstratum:

Kåt skikt

Det yttersta lagret av överhuden är hornhinnan. Det består av flera ark med döda celler som kallas keratinocyter. Dessa celler är tillverkare av ett fibröst protein som kallas keratin.

Cellerna som komponerar dem kännetecknas av att de är stora, plana och flerfärgade. De är staplade i vertikala lager nära 25 lager tjocka, även om mer än 100 lager kan hittas på handflatorna.

En lipidförening ansvarar för att förena cellerna i det kåta skiktet på ett mycket komprimerat sätt, på samma sätt som tegel är förenade med cement i en konstruktion.

Ersättningsgraden för dessa strukturer är ganska hög eftersom de kontinuerligt går förlorade och byts ut.

Det här lagrets omedelbara funktion är skydd mot friktion och andra fysiska störningar. Tack vare dess vattentäta egenskaper undviks vattenförlust.

När skiktet utsätts för ständiga störningar - till exempel gnidning - tenderar det att tjockna och "kallus" -former.

Kornigt lager

Omedelbart efter hornhinneskiktet hittar vi granulosa, bildad av ark med keratinocyter som gradvis degenereras tills de dör och ersätts av andra celler, som lider av konstant desquamation.

Det kallas "granulosa", eftersom en uppsättning av mörka granuler sammansatt av keratohyalin lätt kan ses under mikroskopet.

Denna förening av granulerna består av två proteiner:

- Profilaggrin, som är föregångaren till filaggrin, ett protein som deltar i hornhinnan i huden

- Involucrin, relaterat till keratinisering.

Det finns också lamellära granuler som, till skillnad från tidigare granuler, endast kan visualiseras med elektronmikroskopi.

Inuti dessa granuler hittar vi en stor mängd polysackarider, glykoproteiner och lipider som hjälper till att förena cellerna i stratum corneum. Det vill säga att de kommer att tjäna som ett slags molekylärt cement.

I dessa granuler hittar vi också enzymer med nedbrytningsfunktioner, ansvariga för eventuell förstörelse av cellkärnan och organellerna.

Tornig kappa

Det tredje skiktet av epidermis består också av keratinocyter. Men formen på dessa celler är inte längre platt, men får oregelbundna former med många sidor, som påminner om olika geometriska former.

I detta skikt finns melanocyter och andra celler relaterade till immunsvaret, kallad Langerhans celler.

Melanocyter är dendritiska och pigmentproducerande celler. Dendriter sträcker sig in i cellerna i detta stratum och fungerar som pigmentledare.

Langerhans-celler är också dendritiska celler. De är härledda från benmärgen och utgör cirka 5% av cellerna i överhuden. Dessa celler är identiska med makrofager som ses i andra vävnader. Därför fungerar dessa celler som typiska immunhinder för huden.

Strukturen i stratum spinosum bestämmer till stor del de mekaniska egenskaperna hos huden, eftersom den är motståndskraftig mot mekanisk skada och samtidigt är ganska flexibel.

Basalskikt

Det sista lagret bildas av ett tunt lager av keratinocyter, vars former liknar en kub eller en cylinder. Det är ganska aktivt ur metabolismsynpunkt och även ur celldelningssynpunkt. Vid denna punkt fastställs gränserna mellan överhuden och dermis.

Cellerna i basalskiktet är mestadels odifferentierade och befinner sig i en kontinuerlig proliferationsprocess.

I detta lager genereras cellerna som kommer att ersätta de som dör i de mest ytliga regionerna. Det vill säga de produceras i detta skikt och har sedan förmågan att migrera till där de krävs. Den genomsnittliga migrationstiden från basalskiktet är cirka två veckor. Om huden skadas ökar denna process hastigheten.

Av denna anledning beror hudens regenererande kapacitet till stor del på basskiktets tillstånd. Om skiktet påverkas kommer hudtransplantat att vara nödvändigt.

Vissa kroppsregioner har ett ytterligare epidermislager. Handflatorna och händerna är vanligtvis lite tjockare tack vare närvaron av ett annat ytligt lager som kallas det klara skiktet.

Träning

Av de tre embryonala skikten har huden en dubbel bildning. Medan dermis utvecklas från mesenkimen, utvecklas epidermis från ytlig ektoderm.

I de tidiga utvecklingsstadierna täcks embryot av ett enda lager av ektodermala celler. Efter sex veckors graviditet genomgår epiteliet uppdelning och ett lager celler som kallas periderm visas.

Cellutvecklingen fortsätter tills ett tredje lager bildas i mellanområdet. Under de första tre månaderna invaderas överhuden av celler i nervkransen, som kommer att vara ansvarig för syntesen av melanin.

När den fjärde månaden av graviditeten närmar sig kommer överhuden redan ha sin slutgiltiga organisation i fyra väldefinierade lager.

Funktioner

Skydd

Den första funktionen hos det första skiktet i huden är intuitivt: skydd och förebyggande av vätskeförlust. Detta ansvarar för att skapa en barriär mot olika typer av möjliga störningar, både fysiska och kemiska. Förutom att skydda mot olika klasser av patogener som kan komma in i kroppen.

ljusskydd

Ett särskilt fall av skydd är fotobeskyddande. Epidermis fungerar som en barriär mot ultraviolett strålning tack vare närvaron av melanin, ett pigment som ansvarar för att absorbera skadlig strålning från solen.

Hos djur är detta pigment ett derivat av den aromatiska aminosyran tyrosin och distribueras i stor utsträckning i linjer.

Melaninproduktion sker i basalskiktet i överhuden. Molekylen uppnår sitt skyddsmål genom att medla värmeavledning i en process som kallas ultrahastig intern omvandling.

Denna omvandling från en skadlig energi till en ofarlig energi är avgörande för skyddet av genetiskt material. Detta skydd bidrar till att upprätthålla integriteten av DNA, eftersom kontinuerlig exponering för strålning kan orsaka skador på molekylen, och är associerad med cancerutvecklingen.

Färgen på människors hud är förmodligen en anpassningsbar egenskap förknippad med mängden solljus de får i miljön där de utvecklas.

Mörk hud är relaterad till skydd mot intensiv solstrålning och ljus hud till områden där infångning av det lilla solljuset de får är avgörande för syntesen av vitamin D (se nedan).

Värmereglering

Reglering av temperatur är ett mycket viktigt och mödosamt fenomen inför endotermiska organismer. Huden - och därför epidermis - är det organ som är involverat i denna regleringsprocess.

Tillsammans med dermis kan denna struktur styra temperaturen genom svettningsmekanismerna (med dess förångning tappar kroppen värme och därmed minskar temperaturen) och kontroll av blodflödet.

Uppfattning

Huden är ett organ som är rikt på receptorer av alla slag, varför den ingriper i fenomenet perception och förmedlar kommunikation mellan kroppen och dess omgivning. Dessa känslor inkluderar beröring, tryck, temperatur och smärta. Dessutom låter det dig svara på dessa sensationer.

Till exempel är Merkel-celler sällsynta komponenter som finns i det djupaste skiktet av överhuden och är associerade med taktil mekanoreception.

Utbyte av ämnen

Huden är involverad i absorption och utsöndring av olika ämnen, såsom mineralsalter, urea, urinsyra, mjölksyra och andra avfallsämnen. Det är också ansvarigt för att medla överföring av gaser som syre och koldioxid.

Hudens roll vid andning beror på den studerade organismen. I små organismer som amfibier är huden tunn och deltar aktivt i gasutbyte, så att vissa arter saknar lungor. Hos däggdjur finns det specialiserade strukturer som ansvarar för gasutbyte.

Syntes av D-vitamin

D-vitamin är ett viktigt steroidämne som består av fyra ringar kolatomer, med ganska markanta strukturella likheter med kolesterolmolekylen.

Syntesen av detta vitamin sker i huden och för att reaktionen ska ske är det nödvändigt närvaron av ultraviolett ljus från solen. Sedan reser den till andra organ (njurar och lever) för att fortsätta bearbeta och passera den aktiva formen.

Syntesen av D-vitamin är inte begränsad till hudområdet, den kan också komma från livsmedel som ingår i kosten, såsom fiskolja eller mejerimat som berikats med detta vitamin.

Deltar i den metabola vägen för kalcium, fosfor och i mineraliseringsprocessen för ben. Dess funktion är inte begränsad till utveckling och underhåll av bensystemet, det deltar också i immunsystemet, endokrina och hjärt-kärlsystemen.

D-vitaminbrist har förknippats med raket och osteomalacia; den första patologin är vanlig i tidiga åldrar, medan den andra är associerad med vuxna. Det kan också orsaka osteoporos, olika typer av cancer, multipel skleros eller hjärt-kärlsjukdomar, bland andra patologier.

Sår självreparation

Huden är inte bara människans största organ, utan den är också den första som skapar en direkt kontakt med miljön, så att den ständigt utsätts för fysiska och kemiska enheter som kan skada den och orsaka skador.

Dessa sår kan repareras inom några dagar (beroende på storleken på det) tack vare det faktum att huden har en mycket accelererad celldelning och vävnadsförnyelsessystem.

Icke-biologisk funktion hos människor

Inom det medicinska området ger utvärdering av hudens tillstånd mycket värdefull information, eftersom det är en riktig återspegling av patientens hälsotillstånd och kan vara till hjälp vid identifiering av vissa patologier.

Dessutom spelar människors hud också en avgörande roll i estetiken och för att ge varje individ en känsla av identitet.

referenser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Life on Earth. Pearson utbildning.
2. Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W., & Zone, JJ (2009). Dermatologiska tecken på intern sjukdom E-bok: Expert Consult-Online och tryck. Elsevier Health Sciences.
3. Freeman, S. (2016). Biologisk vetenskap. Pearson.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrerade principer för zoologi. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Djurfysiologi. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Grundläggande histologi: text & atlas. McGraw-Hill.
7. Lesmes, JD (2007). Klinisk-funktionell utvärdering av människokroppens rörelse. Panamerican Medical Ed.
8. Marks, JG, & Miller, JJ (2017). Lookingbill and Marks Principles of Dermatology E-Book. Elsevier Health Sciences.
9. Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert djurfysiologi. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Essentials of Animal Physiology. New Age International Publishers.
11. Ross, MH, & Pawlina, W. (2006). Histologi. Lippincott Williams & Wilkins.