EPIDERMA: FORMOVANIE, VLASTNOSTI, VRSTVY, FUNKCIE - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA

V epidermis je najviac povrchovej vrstvy kože a má funkcie najmä ochrany proti prítomnosti mechanických, chemických látok alebo ultrafialovým svetlom. Hrúbka tejto vrstvy u ľudí závisí od skúmanej oblasti, v rozsahu od 0,1 mm v najcitlivejších oblastiach do 1,5 mm v hrubých oblastiach.

Štruktúrne sa skladá zo štyroch vrstiev alebo vrstiev: rohovky, zrna, ostnatého a bazálneho. V tejto poslednej oblasti nachádzame bunky v konštantnom delení, ktoré tvoria keratinocyty - bunky, ktoré dominujú zloženiu epidermy - ktoré budú súčasťou zvyšku vrstiev.

Zdroj: Mikael Häggström, založený na práci Wbensmitha

Pokiaľ ide o jej embryologický pôvod, epiderma pochádza z povrchovej ektodermy a do štvrtého mesiaca gravidity sa už štyri vrstvy štruktúry dajú rozlíšiť.

vlastnosti

Koža je orgán, ktorý zaberá najväčšiu plochu povrchu - s plochou väčšou ako 2 m ² a približnou hmotnosťou 4 kg - takže plní veľké množstvo funkcií, najmä ochranu.

Tento orgán má štruktúru zloženú z dvoch hlavných vrstiev: dermis a epidermis.

Vyznačuje sa prítomnosťou keratínu. Tento proteín je syntetizovaný značným počtom epidermálnych buniek nazývaných keratinocyty, ktoré sú spojené s termoreguláciou a inými formami ochrany. Sú to najhojnejšie bunky v epiderme.

Iné bunky, ktoré sú súčasťou epidermy, ale v menšom množstve ako keratinocyty, sú melanocyty. Sú zodpovedné za produkciu melanínu, molekuly zodpovednej za dodanie farby pokožke a jej ochranu.

Krvné alebo lymfatické cievy sa v epiderme nepozorujú, pretože výživa sa vyskytuje v ďalšej vrstve, derme, ktorú tieto zložky zavlažujú.

vrstvy

V epiderme môžeme rozoznať štyri hlavné vrstvy alebo vrstvy. Sú to nadržaná vrstva, granulárna vrstva, ostnatá vrstva a bazálna vrstva. Ďalej popíšeme najdôležitejšie charakteristiky každej bunkovej vrstvy:

Horny vrstva

Vonkajšou vrstvou epidermy je rohovka. Skladá sa z viacerých vrstiev odumretých buniek nazývaných keratinocyty. Tieto bunky sú producentmi vláknitého proteínu nazývaného keratín.

Bunky, ktoré ich tvoria, sa vyznačujú veľkými, plochými a mnohostennými tvarmi. Sú naskladané vo zvislých vrstvách blízko 25 vrstiev hrubých, aj keď na dlaniach a rukách sa nachádza viac ako 100 vrstiev.

Lipidová zlúčenina je zodpovedná za zjednotenie buniek nadržanej vrstvy vysoko stlačeným spôsobom, rovnako ako pri stavbe sú tehly spojené s cementom.

Miera výmeny týchto štruktúr je pomerne vysoká, pretože sa neustále strácajú a nahrádzajú.

Okamžitou funkciou tejto vrstvy je ochrana pred trením a inými fyzikálnymi poruchami. Vďaka vodeodolným vlastnostiam sa zabráni strate vody.

Ak je vrstva vystavená nepretržitým poruchám - napríklad treniu - má tendenciu zhusťovať sa a tvoriť „kalus“.

Zrnitá vrstva

Ihneď po rohovkovej vrstve nájdeme granuly, tvorené vrstvami keratinocytov, ktoré postupne degenerujú, až kým nezomrú, a sú nahradené inými bunkami, ktoré trpia neustálym deskvamáciou.

Nazýva sa „granulosa“, pretože pod tmavým mikroskopom sa dá ľahko vidieť súprava tmavých granúl zložených z keratohyalínu.

Táto zlúčenina granúl sa skladá z dvoch proteínov:

- Profilaggrín, ktorý je prekurzorom filaggrínu, bielkoviny, ktorá sa podieľa na kryštalizácii pokožky.

- Involucrin, súvisiaci s keratinizáciou.

Existujú tiež lamelárne granule, ktoré sa na rozdiel od predchádzajúcich granúl dajú vizualizovať iba pomocou elektrónovej mikroskopie.

Vo vnútri týchto granúl nájdeme veľké množstvo polysacharidov, glykoproteínov a lipidov, ktoré pomôžu zjednotiť bunky stratum corneum. To znamená, že budú slúžiť ako druh molekulárneho cementu.

V týchto granulách nájdeme tiež enzýmy s degradačnými funkciami, ktoré sú zodpovedné za prípadné zničenie bunkového jadra a organel.

Thorny plášť

Tretia vrstva epidermy je tiež tvorená keratinocytmi. Tvar týchto buniek však už nie je plochý, ale získava nepravidelné tvary s početnými stranami, ktoré pripomínajú rôzne geometrické tvary.

V tejto vrstve sú melanocyty a ďalšie bunky súvisiace s imunitnou odpoveďou, nazývané Langerhansove bunky.

Melanocyty sú dendritické bunky produkujúce pigment. Dendrity zasahujú do buniek tejto vrstvy a slúžia ako pigmentové vodiče.

Langerhansove bunky sú tiež dendritické bunky. Pochádzajú z kostnej drene a tvoria asi 5% buniek epidermy. Tieto bunky sú identické s makrofágmi pozorovanými v iných tkanivách. Preto tieto bunky fungujú ako typické imunitné bariéry kože.

Štruktúra stratum spinosum do značnej miery určuje mechanické vlastnosti pokožky, pretože je odolná voči mechanickému poškodeniu a súčasne je celkom flexibilná.

Bazálna vrstva

Poslednú vrstvu tvorí tenká vrstva keratinocytov, ktorých tvary sa podobajú kocke alebo valcu. Je celkom aktívny z hľadiska metabolizmu a tiež z hľadiska bunkového delenia. V tomto bode sú stanovené hranice medzi epidermou a dermou.

Bunky základnej vrstvy sú väčšinou nediferencované a sú v nepretržitom procese proliferácie.

V tejto vrstve sa generujú bunky, ktoré nahradia bunky, ktoré umierajú v naj povrchnejších oblastiach. To znamená, že sú produkované v tejto vrstve a potom majú schopnosť migrovať tam, kde sú potrebné. Priemerný čas migrácie z bazálnej vrstvy je asi dva týždne. Ak je koža poškodená, tento proces zvyšuje jej rýchlosť.

Z tohto dôvodu regeneračná kapacita kože do veľkej miery závisí od stavu bazálnej vrstvy. Ak je vrstva ovplyvnená, budú potrebné kožné štepy.

Niektoré oblasti tela majú ďalšiu vrstvu epidermy. Dlane na rukách a chodidlách sú zvyčajne trochu silnejšie vďaka prítomnosti ďalšej povrchovej vrstvy nazývanej lucidná vrstva.

výcvik

Z troch embryonálnych vrstiev má pokožka dvojitý tvar. Zatiaľ čo dermis sa vyvíja z mezenchýmu, epidermis sa vyvíja z povrchovej ektodermy.

V počiatočných fázach vývoja je embryo pokryté jednou vrstvou ektodermálnych buniek. Po šiestich týždňoch tehotenstva sa epitel delí a objaví sa vrstva buniek nazývaná periderm.

Vývoj buniek pokračuje dovtedy, kým sa v medziľahlej zóne nevytvorí tretia vrstva. V prvých troch mesiacoch epidermu napadnú bunky nervového hrebeňa, ktoré budú zodpovedné za syntézu melanínu.

S blížiacim sa štvrtým mesiacom tehotenstva bude mať epiderma už konečnú organizáciu v štyroch dobre definovaných vrstvách.

Vlastnosti

ochrana

Prvá funkcia prvej vrstvy pokožky je intuitívna: ochrana a prevencia straty tekutín. Toto je zodpovedné za vytvorenie bariéry proti rôznym typom možných porúch, fyzikálnych aj chemických. Okrem ochrany pred rôznymi triedami patogénov, ktoré by sa mohli dostať do tela.

fotoochrana

Osobitným prípadom ochrany je fotoprotekcia. Epiderma funguje ako bariéra proti ultrafialovému žiareniu vďaka prítomnosti melanínu, pigmentu zodpovedného za absorbovanie škodlivého žiarenia zo slnka.

U zvierat je tento pigment derivátom aromatickej aminokyseliny tyrozínu a je široko distribuovaný v líniách.

Produkcia melanínu sa vyskytuje v základnej vrstve epidermy. Molekula dosahuje svoj ochranný cieľ sprostredkovaním rozptylu tepla v procese nazývanom ultra rýchla vnútorná premena.

Táto premena zo škodlivej energie na neškodnú je rozhodujúca pre ochranu genetického materiálu. Táto ochrana prispieva k udržiavaniu integrity DNA, pretože nepretržité ožarovanie môže spôsobiť poškodenie molekuly spojené s rozvojom rakoviny.

Farba ľudskej pokožky je pravdepodobne adaptívnou črtou spojenou s množstvom slnečného žiarenia, ktoré prijímajú v prostredí, v ktorom sa vyvíjajú.

Tmavá pokožka súvisí s ochranou pred intenzívnym slnečným žiarením a svetlou pokožkou v oblastiach, v ktorých je zachytenie malého slnečného žiarenia nevyhnutné pre syntézu vitamínu D (pozri nižšie).

termoregulácie

Regulácia teploty je veľmi dôležitý a pracný jav, ktorému čelia endotermické organizmy. Koža - a teda epiderma - je orgánom zapojeným do tohto regulačného procesu.

Spolu s dermou je táto štruktúra schopná regulovať teplotu prostredníctvom mechanizmu potenia (pri jej vyparovaní telo stráca teplo a tým znižuje teplotu) a reguluje prietok krvi.

vnímanie

Koža je orgán bohatý na receptory všetkého druhu, a preto zasahuje do fenoménu vnímania a sprostredkuje komunikáciu medzi telom a jeho prostredím. Medzi tieto pocity patrí dotyk, tlak, teplota a bolesť. Okrem toho vám umožňuje reagovať na tieto pocity.

Napríklad bunky Merkelovej sú zriedkavé komponenty umiestnené v najhlbšej vrstve epidermy a sú spojené s hmatovým mechanizmom.

Výmena látok

Koža sa podieľa na vstrebávaní a vylučovaní rôznych látok, ako sú minerálne soli, močovina, kyselina močová, kyselina mliečna a ďalšie odpadové látky. Je tiež zodpovedný za sprostredkovanie tranzitu plynov, ako je kyslík a oxid uhličitý.

Úloha kože pri dýchaní závisí od študovaného organizmu. U malých organizmov, ako sú obojživelníky, je koža tenká a aktívne sa podieľa na výmene plynov, takže niektoré druhy nemajú pľúca. U cicavcov existujú špecializované štruktúry, ktoré sú zodpovedné za výmenu plynu.

Syntéza vitamínu D

Vitamín D je esenciálna steroidná látka pozostávajúca zo štyroch kruhov atómov uhlíka so značnou štrukturálnou podobnosťou s molekulou cholesterolu.

Syntéza tohto vitamínu sa vyskytuje v pokožke a pre reakciu je nevyhnutná prítomnosť ultrafialového svetla zo slnka. Potom putuje do iných orgánov (obličiek a pečene), aby pokračoval v spracovaní a prechádzal aktívnou formou.

Syntéza vitamínu D sa neobmedzuje iba na oblasť pokožky, môže tiež pochádzať z potravín, ktoré sú obsiahnuté v strave, ako je rybí olej alebo mliečne potraviny obohatené týmto vitamínom.

Zúčastňuje sa na metabolickom metabolizme vápnika, fosforu a mineralizácii kostí. Jeho funkcia nie je obmedzená na vývoj a udržiavanie kostného systému, zúčastňuje sa tiež na imunitnom, endokrinnom a kardiovaskulárnom systéme.

Nedostatok vitamínu D sa spája s krivkou a osteomaláciou; prvá patológia je bežná v ranom veku, zatiaľ čo druhá je spojená s dospelými. Okrem iných patológií môže spôsobiť osteoporózu, rôzne typy rakoviny, roztrúsenú sklerózu alebo kardiovaskulárne choroby.

Oprava rany

Koža nie je len najväčším orgánom človeka, ale je tiež prvou, ktorá vytvára priamy kontakt s prostredím, takže je neustále vystavená fyzikálnym a chemickým entitám, ktoré by ju mohli zraniť a spôsobiť zranenia.

Tieto rany môžu byť opravené v priebehu niekoľkých dní (v závislosti od ich veľkosti) vďaka skutočnosti, že pokožka má veľmi zrýchlené delenie buniek a systém obnovy tkanív.

Nebiologické funkcie u ľudí

V lekárskej oblasti poskytuje hodnotenie stavu pokožky veľmi cenné informácie, pretože ide o skutočný odraz zdravotného stavu pacienta a môže pomôcť pri identifikácii určitých patologických stavov.

Ľudská pokožka okrem toho zohráva kľúčovú úlohu aj v estetike a pri poskytovaní pocitov identity každému jednotlivcovi.

Referencie

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biológia: Život na Zemi. Pearsonovo vzdelávanie.
Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W. & Zone, JJ (2009). Elektronická kniha o dermatologických príznakoch internej choroby: Expert Consult-Online and Print. Elsevier Health Sciences.
Freeman, S. (2016). Biologická veda. Pearson.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2007). Integrované princípy zoológie. McGraw-Hill.
Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. & Anderson, M. (2004). Fyziológia zvierat. Sinauer Associates.
Junqueira, LC, Carneiro, J. & Kelley, RO (2003). Základná histológia: text a atlas. McGraw-Hill.
Lesmes, JD (2007). Klinicky funkčné hodnotenie pohybu ľudského tela. Panamerican Medical Ed.
Marks, JG a Miller, JJ (2017). Lookbill and Marks 'Principles of Dermatology E-Book. Elsevier Health Sciences.
Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fyziológia zvierat Eckert. Macmillan.
Rastogi SC (2007). Základy fyziologie zvierat. New Age International Publishers.
Ross, MH, a Pawlina, W. (2006). Histológie. Lippincott Williams & Wilkins.

EPIDERMA: FORMOVANIE, VLASTNOSTI, VRSTVY, FUNKCIE - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA - 2025