EPIDERMA: FORMOVÁNÍ, VLASTNOSTI, VRSTVY, FUNKCE - ANATOMIE A FYZIOLOGIE - 2025

V epidermis je nejvíce povrchové vrstvy kůže a má funkce zejména ochrany proti přítomnosti mechanických, chemických látek nebo ultrafialovým světlem. Tloušťka této vrstvy u lidí závisí na studované oblasti, v rozsahu od 0,1 mm v nejcitlivějších oblastech do 1,5 mm v tlustých oblastech.

Strukturálně se skládá ze čtyř vrstev nebo vrstev: rohovky, granulí, ostnatých a bazálních. V této poslední oblasti najdeme buňky v neustálém dělení, které tvoří keratinocyty - buňky, které dominují složení epidermis - které budou tvořit část zbytku vrstev.

Zdroj: Mikael Häggström, založený na práci Wbensmitha

Pokud jde o jeho embryologický původ, epidermis pochází z povrchové ektodermy a do čtvrtého měsíce těhotenství lze již čtyři vrstvy struktury rozlišit.

vlastnosti

Kůže je orgán, který zabírá největší plochu - o ploše větší než 2 m ² a o hmotnosti přibližně 4 kg - takže splňuje obrovskou řadu funkcí, zejména ochranu.

Tento orgán má strukturu tvořenou dvěma hlavními vrstvami: dermis a epidermis.

Je charakterizována přítomností keratinu. Tento protein je syntetizován významným počtem epidermálních buněk zvaných keratinocyty, které jsou spojeny s termoregulací a dalšími formami ochrany. Jsou to nejhojnější buňky v epidermis.

Dalšími buňkami, které jsou součástí epidermy, ale v menším množství než keratinocyty, jsou melanocyty. Tito jsou zodpovědní za produkci melaninu, molekuly zodpovědné za dávat barvu na kůži a chránit to.

Krev nebo lymfatické cévy nejsou pozorovány v epidermis, protože výživa se vyskytuje v další vrstvě, dermis, která je těmito složkami zavlažována.

Vrstvy

V epidermis můžeme rozeznat čtyři hlavní vrstvy nebo vrstvy. Jedná se o nadrženou vrstvu, granulární vrstvu, ostnatou vrstvu a bazální vrstvu. Níže popíšeme nejdůležitější charakteristiky každé buněčné vrstvy:

Nadržená vrstva

Nejvzdálenější vrstvou epidermis je rohovka. Skládá se z několika listů odumřelých buněk zvaných keratinocyty. Tyto buňky jsou výrobci vláknitého proteinu zvaného keratin.

Buňky, které je skládají, se vyznačují velkými, plochými a polyhedrálními tvary. Jsou naskládány ve svislých vrstvách blízko 25 vrstev tlustých, i když na dlaních rukou a nohou se nachází více než 100 vrstev.

Lipidová sloučenina je zodpovědná za sloučení buněk nadržené vrstvy vysoce stlačeným způsobem, stejně jako cihly jsou spojeny s cementem v konstrukci.

Míra náhrady těchto struktur je poměrně vysoká, protože se neustále ztrácí a nahrazují.

Okamžitou funkcí této vrstvy je ochrana proti tření a jiným fyzickým poruchám. Díky voděodolným vlastnostem je zabráněno ztrátám vody.

Když je vrstva vystavena nepřetržitým poruchám, jako je například tření, má sklon zesílit a vytvářet „kalus“.

Zrnitá vrstva

Ihned po rohovkové vrstvě najdeme granuly, tvořené listy keratinocytů, které se postupně degenerují, dokud nezemřou a jsou nahrazeny jinými buňkami, které trpí neustálým deskvamací.

Říká se tomu „granulosa“, protože pod tmavým mikroskopem lze snadno vidět sadu tmavých granulí složených z keratohyalinu.

Tato sloučenina granulí se skládá ze dvou proteinů:

- Profilaggrin, který je předchůdcem filaggrinu, bílkoviny, která se podílí na krystalizaci kůže

- Involucrin, související s keratinizací.

Existují také lamelární granule, které na rozdíl od předchozích granulí lze vizualizovat pouze elektronovou mikroskopií.

Uvnitř těchto granulí najdeme velké množství polysacharidů, glykoproteinů a lipidů, které pomohou sjednotit buňky stratum corneum. To znamená, že budou sloužit jako druh molekulárního cementu.

V těchto granulích také nalézáme enzymy s degradačními funkcemi, které jsou zodpovědné za případnou destrukci buněčného jádra a organel.

Thorny plášť

Třetí vrstva epidermis je také tvořena keratinocyty. Tvar těchto buněk však již není plochý, ale získává nepravidelné tvary s mnoha stranami, které připomínají různé geometrické tvary.

V této vrstvě jsou melanocyty a další buňky související s imunitní odpovědí, nazývané Langerhansovy buňky.

Melanocyty jsou dendritické buňky produkující pigment. Dendrity zasahují do buněk této vrstvy a slouží jako pigmentové vodiče.

Langerhansovy buňky jsou také dendritické buňky. Pocházejí z kostní dřeně a tvoří asi 5% buněk epidermis. Tyto buňky jsou identické s makrofágy pozorovanými v jiných tkáních. Proto tyto buňky fungují jako typické imunitní bariéry kůže.

Struktura stratum spinosum do značné míry určuje mechanické vlastnosti pokožky, protože je odolná vůči mechanickému poškození a zároveň je velmi pružná.

Bazální vrstva

Poslední vrstvu tvoří tenká vrstva keratinocytů, jejichž tvary připomínají kostku nebo válec. Je docela aktivní jak z hlediska metabolismu, tak iz hlediska buněčného dělení. V tomto bodě jsou stanoveny hranice mezi epidermis a dermis.

Buňky bazální vrstvy jsou většinou nediferencované a jsou v nepřetržitém procesu proliferace.

V této vrstvě jsou generovány buňky, které nahradí ty, které zemřou v nejpovrchnějších oblastech. To znamená, že jsou vytvářeny v této vrstvě a poté mají schopnost migrovat tam, kde jsou požadovány. Průměrná doba migrace z bazální vrstvy je asi dva týdny. Pokud je kůže poškozena, zvyšuje se tento proces.

Z tohoto důvodu regenerační kapacita kůže do značné míry závisí na stavu bazální vrstvy. Pokud je vrstva ovlivněna, budou nutné kožní štěpy.

Některé oblasti těla mají další vrstvu epidermis. Dlaně rukou a nohou jsou obvykle trochu silnější díky přítomnosti další povrchové vrstvy zvané lucidní vrstva.

Výcvik

Ze tří embryonálních vrstev má kůže dvojí tvar. Zatímco se dermis vyvíjí z mesenchymu, epidermis se vyvíjí z povrchové ektodermy.

V raných stádiích vývoje je embryo pokryto jedinou vrstvou ektodermálních buněk. Po šesti týdnech těhotenství epitel podstoupí dělení a objeví se vrstva buněk zvaná periderm.

Vývoj buněk pokračuje, dokud se ve střední zóně nevytvoří třetí vrstva. V prvních třech měsících je epiderma napadena buňkami nervového hřebenu, které budou zodpovědné za syntézu melaninu.

Jak se blíží čtvrtý měsíc těhotenství, epiderma bude mít definitivní uspořádání ve čtyřech dobře definovaných vrstvách.

Funkce

Ochrana

První funkce první vrstvy kůže je intuitivní: ochrana a prevence ztráty tekutin. To je odpovědné za vytvoření bariéry proti různým typům možných poruch, fyzických i chemických. Kromě ochrany před různými třídami patogenů, které by se mohly dostat do těla.

Fotoprotekce

Specifickým případem ochrany je fotoprotekce. Epiderma funguje jako bariéra proti ultrafialovému záření díky přítomnosti melaninu, pigmentu zodpovědného za absorbování škodlivého záření ze slunce.

U zvířat je tento pigment derivátem aromatické aminokyseliny tyrosinu a je široce distribuován v liniích.

K produkci melaninu dochází v bazální vrstvě epidermis. Molekula dosahuje svého ochranného cíle zprostředkováním rozptylu tepla v procesu zvaném ultrarychlá vnitřní konverze.

Tato přeměna ze škodlivé energie na neškodnou je zásadní pro ochranu genetického materiálu. Tato ochrana přispívá k zachování integrity DNA, protože nepřetržité vystavení záření může způsobit poškození molekuly, což je spojeno s rozvojem rakoviny.

Barva lidské kůže je pravděpodobně adaptivní vlastnost spojená s množstvím slunečního světla, které dostávají v prostředí, ve kterém se vyvíjejí.

Tmavá pokožka souvisí s ochranou před intenzivním slunečním zářením a světlou pokožkou v oblastech, kde je pro syntézu vitamínu D nezbytné zachycení malého slunečního světla (viz níže).

Termoregulace

Regulace teploty je velmi důležitý a pracný jev, kterému čelí endotermní organismy. Kůže - a tedy epiderma - je orgánem zapojeným do tohoto regulačního procesu.

Společně s dermou je tato struktura schopna regulovat teplotu prostřednictvím mechanismů pocení (při jejím vypařování tělo ztrácí teplo a tím snižuje teplotu) a regulaci krevního toku.

Vnímání

Kůže je orgán bohatý na receptory všeho druhu, proto zasahuje do fenoménu vnímání a zprostředkovává komunikaci mezi tělem a jeho prostředím. Tyto pocity zahrnují dotyk, tlak, teplotu a bolest. Kromě toho vám umožní reagovat na tyto pocity.

Například Merkelovy buňky jsou vzácné komponenty umístěné v nejhlubší vrstvě epidermis a jsou spojeny s taktilním mechanorecepcí.

Výměna látek

Kůže se podílí na vstřebávání a vylučování různých látek, jako jsou minerální soli, močovina, kyselina močová, kyselina mléčná a další odpadní látky. Je také zodpovědný za zprostředkování tranzitu plynů, jako je kyslík a oxid uhličitý.

Role kůže při dýchání závisí na studovaném organismu. U malých organismů, jako jsou obojživelníci, je kůže tenká a aktivně se podílí na výměně plynu, takže některé druhy nemají plíce. U savců existují specializované struktury, které jsou odpovědné za výměnu plynu.

Syntéza vitaminu D

Vitamin D je nezbytná steroidní látka tvořená čtyřmi kruhy atomů uhlíku, se značnou strukturální podobností s molekulou cholesterolu.

K syntéze tohoto vitaminu dochází v kůži a pro reakci je nutné přítomnost ultrafialového světla ze slunce. Poté putuje do dalších orgánů (ledviny a játra), aby pokračovala ve zpracování a předávala aktivní formu.

Syntéza vitaminu D se neomezuje pouze na oblast kůže, může také pocházet z potravin, které jsou obsaženy ve stravě, jako je rybí olej nebo mléčné potraviny obohacené o tento vitamin.

Účastní se metabolické dráhy vápníku, fosforu a mineralizace kostí. Jeho funkce není omezena na vývoj a údržbu kostního systému, podílí se také na imunitním, endokrinním a kardiovaskulárním systému.

Nedostatek vitamínu D byl spojován s křivicí a osteomalacíí; první patologie je běžná v raném věku, zatímco druhá je spojována s dospělými. To může také způsobit osteoporózu, různé typy rakoviny, roztroušenou sklerózu nebo kardiovaskulární onemocnění, mimo jiné patologie.

Oprava rány

Kůže není jen největším orgánem lidské bytosti, ale je také první, která navazuje přímý kontakt s životním prostředím, takže je neustále vystavena fyzickým a chemickým entitám, které by ji mohly zranit a způsobit zranění.

Tyto rány lze opravit během několika dnů (v závislosti na velikosti) díky skutečnosti, že pokožka má velmi urychlené dělení buněk a systém obnovy tkáně.

Nebiologická funkce u lidí

V oblasti medicíny poskytuje hodnocení stavu kůže velmi cenné informace, protože se jedná o skutečný odraz zdravotního stavu pacienta a může být nápomocen při identifikaci určitých patologií.

Kromě toho hraje lidská kůže také zásadní roli v estetice a při zajišťování pocitu identity každého jednotlivce.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologie: Život na Zemi. Pearsonovo vzdělávání.
2. Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W. & Zone, JJ (2009). Elektronická kniha dermatologických známek interní nemoci: Expert Consult-Online and Print. Elsevier Health Sciences.
3. Freeman, S. (2016). Biologická věda. Pearson.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2007). Integrované základy zoologie. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Fyziologie zvířat. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Základní histologie: text a atlas. McGraw-Hill.
7. Lesmes, JD (2007). Klinicky funkční hodnocení pohybu lidského těla. Panamerican Medical Ed.
8. Marks, JG a Miller, JJ (2017). Lookingbill and Marks 'Principles of Dermatology E-Book. Elsevier Health Sciences.
9. Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckertova fyziologie zvířat. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Základy fyziologie živočichů. New Age International Publishers.
11. Ross, MH, a Pawlina, W. (2006). Histologie. Lippincott Williams & Wilkins.