EPIDERMIS: TVORBA, ZNAČILNOSTI, PLASTI, FUNKCIJE - ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA - 2026

V povrhnjica je najbolj površinskega sloja kože in ima funkcije, v glavnem za zaščito pred prisotnosti mehanskih, kemičnih sredstev ali ultravijolično svetlobo. Debelina te plasti pri ljudeh je odvisna od preučenega območja, ki sega od 0,1 mm na najbolj občutljivih območjih do 1,5 mm v debelih območjih.

Strukturno je sestavljen iz štirih slojev ali slojev: roženice, zrnatih, bodicastih in bazalnih. V tej zadnji regiji najdemo celice v stalni delitvi, ki tvorijo keratinocite - celice, ki prevladujejo v sestavi povrhnjice -, ki bodo del preostalih plasti.

Vir: Mikael Häggström, ki temelji na delu Wbensmith

Glede na embriološki izvor povrhnjica izvira iz površinske ektoderme in do četrtega meseca gestacije se lahko že ločijo štiri plasti strukture.

značilnosti

Koža je organ, ki zaseda največjo površino - s površino večjo od 2 m ² in tehta približno 4 kg - zato opravlja ogromno različnih funkcij, predvsem zaščite.

Ta organ ima strukturo, sestavljeno iz dveh glavnih plasti: dermis in povrhnjica.

Zanj je značilna prisotnost keratina. Ta protein sintetizira veliko število epidermalnih celic, imenovanih keratinociti, ki so povezani s termoregulacijo in drugimi oblikami zaščite. So najpogostejše celice v povrhnjici.

Druge celice, ki so del povrhnjice, vendar v manjši količini kot keratinociti, so melanociti. Ti so odgovorni za proizvodnjo melanina, molekule, ki je zadolžena za to, da koži daje barvo in jo zaščiti.

V povrhnjici ne opazimo krvnih ali limfnih žil, saj se prehrana pojavi v naslednji plasti, dermisu, ki ga namakujejo te komponente.

Sloji

V povrhnjici lahko prepoznamo štiri glavne plasti ali sloje. To so pohotni sloj, zrnat sloj, bodičasto plast in bazalna plast. Spodaj bomo opisali najpomembnejše značilnosti vsakega sloja celic:

Horny plast

Zunanja plast povrhnjice je roženica. Sestavljen je iz več listov mrtvih celic, imenovanih keratinociti. Te celice so proizvajalci vlaknastih beljakovin, imenovanih keratin.

Za celice, ki jih sestavljajo, je značilno, da so velike, ravne in poliedralne oblike. Zloženi so v navpične plasti, ki so blizu 25 slojev debele, čeprav je na dlaneh in nogah več kot 100 slojev.

Lipidna spojina je odgovorna za združevanje celic pohotnega sloja na močno stisnjen način, na način, da se opeke združijo s cementom v konstrukciji.

Stopnja zamenjave teh struktur je precej visoka, saj se nenehno izgubljajo in nadomeščajo.

Neposredna funkcija tega sloja je zaščita pred trenjem in drugimi fizičnimi motnjami. Zahvaljujoč svojim vodoodpornim lastnostim se izognemo izgubi vode.

Ko je plast izpostavljena nenehnim motnjam - na primer drgnjenju - se nagiba k zgoščanju in "kalusnim" oblikam.

Zrnata plast

Takoj za plastjo roženice najdemo granulozo, ki jo tvorijo listi keratinocitov, ki postopoma degenerirajo, dokler ne odmrejo in jih nadomeščajo druge celice, ki trpijo zaradi nenehne razsoljevanja.

Imenuje se "granuloza", saj je niz temnih zrnc, sestavljenih iz keratohialina, zlahka viden pod mikroskopom.

Ta spojina zrnc je sestavljena iz dveh beljakovin:

- Profilaggrin, ki je predhodnik filaggrina, beljakovine, ki sodeluje pri koreninjenju kože

- Involukrin, povezan s keratinizacijo.

Obstajajo tudi lamelarne granule, ki jih lahko za razliko od prejšnjih granul vizualiziramo le z elektronsko mikroskopijo.

Znotraj teh zrnc najdemo veliko količino polisaharidov, glikoproteinov in lipidov, ki bodo pomagali pri združevanju celic roženice stratuma. Se pravi, da bodo služili kot neke vrste molekularni cement.

V teh zrncih najdemo tudi encime z razgradnimi funkcijami, ki so odgovorni za morebitno uničenje celičnega jedra in organelov.

Trni plašč

Tretjo plast povrhnjice sestavljajo tudi keratinociti. Vendar oblika teh celic ni več ravna, ampak pridobi nepravilne oblike s številnimi stranicami, ki spominjajo na različne geometrijske oblike.

V tej plasti so melanociti in druge celice, povezane z imunskim odzivom, imenovane Langerhansove celice.

Melanociti so dendritične in pigmentne celice. Dendriti segajo v celice tega sloja in služijo kot pigmentni prevodniki.

Langerhansove celice so tudi dendritične celice. Izvirajo iz kostnega mozga in tvorijo približno 5% celic povrhnjice. Te celice so identične makrofagom, ki jih vidimo v drugih tkivih. Zato te celice delujejo kot značilne imunske ovire kože.

Struktura stratum spinosuma v veliki meri določa mehanske lastnosti kože, saj je odporna na mehanske poškodbe in je hkrati precej prožna.

Bazalni sloj

Zadnjo plast tvori tanka plast keratinocitov, katerih oblike spominjajo na kocko ali valj. Je precej aktiven z metaboličnega vidika in tudi s stališča delitve celic. Na tej točki se vzpostavijo meje med povrhnjico in dermisom.

Celice bazalne plasti so večinoma nediferencirane in so v nenehnem procesu razmnoževanja.

V tej plasti nastajajo celice, ki bodo nadomestile tiste, ki umrejo v najbolj površnih predelih. Se pravi, da se proizvajajo v tem sloju in imajo nato možnost selitve tja, kjer so potrebni. Povprečni čas selitve iz bazalne plasti je približno dva tedna. Če je koža poškodovana, ta postopek poveča svojo hitrost.

Zato je regenerativna sposobnost kože v veliki meri odvisna od stanja bazalne plasti. Če je plast prizadeta, bodo potrebni presadki kože.

Nekatere predele telesa imajo dodatno plast povrhnjice. Dlani rok in nog so običajno nekoliko debelejše zahvaljujoč prisotnosti druge površinske plasti, imenovane lucidna plast.

Usposabljanje

Od treh embrionalnih plasti ima koža dvojno tvorbo. Medtem ko se dermis razvije iz mezenhima, se povrhnjica razvije iz površinske ektoderme.

V zgodnjih fazah razvoja zarodek prekrije en sam sloj ektodermalnih celic. Pri šestih tednih gestacije se epitelij razdeli in pojavi se plast celic, imenovane periderm.

Razvoj celic se nadaljuje, dokler se v vmesnem območju ne oblikuje tretja plast. V prvih treh mesecih povrhnjica napade celice v nevronskem grebenu, ki bodo odgovorne za sintezo melanina.

Ko se bo približal četrti mesec nosečnosti, bo povrhnjica že imela dokončno organizacijo v štirih dobro opredeljenih plasteh.

Lastnosti

Zaščita

Prva funkcija prve plasti kože je intuitivna: zaščita in preprečevanje izgube tekočine. To je odgovorno za oblikovanje ovire pred različnimi vrstami možnih motenj, fizičnih in kemičnih. Poleg zaščite pred različnimi razredi patogenov, ki bi lahko vstopili v telo.

Fotoprotekcija

Poseben primer zaščite je fotozaščita. Povrhnjica deluje kot ovira proti ultravijoličnemu sevanju zahvaljujoč prisotnosti melanina, pigmenta, odgovornega za absorpcijo škodljivega sevanja iz sonca.

Pri živalih je ta pigment derivat aromatične aminokisline tirozin in se široko porazdeli v rodovnikih.

Proizvodnja melanina se pojavi v bazalni plasti povrhnjice. Molekula doseže svoj zaščitni cilj z posredovanjem odvajanja toplote v procesu, ki se imenuje ultra hitra notranja pretvorba.

Ta pretvorba iz škodljive energije v neškodljivo je ključna za zaščito genskega materiala. Ta zaščita prispeva k ohranjanju celovitosti DNK, saj lahko nenehna izpostavljenost sevanju povzroči poškodbe molekule in je povezana z razvojem raka.

Barva človeške kože je verjetno prilagodljiva lastnost, povezana s količino sončne svetlobe, ki jo dobijo v okolju, kjer se razvijejo.

Temna koža je povezana z zaščito pred intenzivnim sončnim sevanjem in svetlobo kože na območjih, kjer je zajem malo sončne svetlobe, ki jo dobijo, ključnega pomena za sintezo vitamina D (glej spodaj).

Termoregulacija

Reguliranje temperature je zelo pomemben in naporen pojav, s katerim se srečujejo endotermični organizmi. Koža - in torej povrhnjica - je organ, ki je vključen v ta regulativni postopek.

Skupaj z dermisom je ta struktura sposobna nadzorovati temperaturo skozi mehanizme potenja (z izhlapevanjem telo izgublja toploto in s tem znižuje temperaturo) in nadzor krvnega pretoka.

Zaznava

Koža je organ, bogat z receptorji vseh vrst, zato posega v pojav zaznave in posreduje pri komunikaciji med telesom in okoljem. Ti občutki vključujejo dotik, pritisk, temperaturo in bolečino. Poleg tega vam omogoča, da se odzovete na te občutke.

Merkelove celice so na primer redke sestavine, ki se nahajajo v najgloblji plasti povrhnjice in so povezane s taktilno mehanorecepcijo.

Izmenjava snovi

Koža sodeluje pri absorpciji in izločanju različnih snovi, kot so mineralne soli, sečnina, sečna kislina, mlečna kislina in druge odpadne snovi. Odgovoren je tudi za posredovanje pri prehodu plinov, kot sta kisik in ogljikov dioksid.

Vloga kože pri dihanju je odvisna od preučenega organizma. V majhnih organizmih, kot so dvoživke, je koža tanka in aktivno sodeluje pri izmenjavi plinov, tako da nekatere vrste nimajo pljuč. Pri sesalcih obstajajo specializirane strukture, ki so odgovorne za izmenjavo plinov.

Sinteza vitamina D

Vitamin D je bistvena steroidna snov, sestavljena iz štirih obročev ogljikovih atomov, z zelo izrazitimi strukturnimi podobnostmi z molekulo holesterola.

Sinteza tega vitamina se pojavi v koži, za reakcijo pa je potrebna prisotnost ultravijolične svetlobe od sonca. Nato potuje v druge organe (ledvice in jetra), da nadaljuje s predelavo in prenese aktivno obliko.

Sinteza vitamina D ni omejena na kožno regijo, lahko izvira tudi iz živil, ki so vključena v prehrano, kot so ribje olje ali mlečna hrana, obogatena s tem vitaminom.

Sodeluje pri presnovni poti kalcija, fosforja in pri mineralizaciji kosti. Njegova funkcija ni omejena na razvoj in vzdrževanje kostnega sistema, sodeluje tudi v imunskem, endokrinskem in kardiovaskularnem sistemu.

Pomanjkanje vitamina D je bilo povezano z rahitisom in osteomalacijo; prva patologija je pogosta v zgodnji starosti, druga pa je povezana z odraslimi. Med drugimi patologijami lahko povzroči tudi osteoporozo, različne vrste raka, multiplo sklerozo ali bolezni srca in ožilja.

Samopopravljanje ran

Koža ni le največji organ človeka, ampak je tudi prvi, ki vzpostavi neposreden stik z okoljem, zato je nenehno izpostavljen fizičnim in kemičnim bitjem, ki bi ga lahko poškodovali in povzročili poškodbe.

Te rane je mogoče popraviti v nekaj dneh (odvisno od njene velikosti) zahvaljujoč dejstvu, da ima koža zelo pospešen celični del in sistem za obnovo tkiv.

Nebiološka funkcija pri ljudeh

Na medicinskem področju je ocenjevanje stanja kože zelo dragocene informacije, saj je resničen odraz bolnikovega zdravstvenega stanja in je lahko v pomoč pri prepoznavanju določenih patologij.

Poleg tega igra človeška koža odločilno vlogo tudi pri estetiki in zagotavljanju občutka identitete vsakemu posamezniku.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: Življenje na Zemlji. Pearsonova vzgoja.
2. Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W., in Zone, JJ (2009). Dermatološki znaki e-knjige z notranjimi boleznimi: Expert Consult-Online in Print. Elsevier Health Sciences.
3. Freeman, S. (2016). Biološka znanost. Pearson.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrirana načela zoologije. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Fiziologija živali. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Osnovna histologija: besedilo in atlas. McGraw-Hill.
7. Lesmes, JD (2007). Klinično-funkcionalna ocena gibanja človeškega telesa. Panamerican Medical Ed.
8. Marks, JG, & Miller, JJ (2017). E-knjiga iskalnih računov in znamk. Elsevier Health Sciences.
9. Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckertova fiziologija živali. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Osnove fiziologije živali. New Age International založniki.
11. Ross, MH, in Pawlina, W. (2006). Histologija. Lippincott Williams & Wilkins.