Folytatás fentről… kár. Az integumentáris rendszer exokrin mirigyei izzadságot, olajat és viaszt termelnek a bőrfelület hűtése, védelme és hidratálása érdekében.
A bőrfelület anatómiája
Epidermisz
A hám a bőr legfelületesebb rétege, amely szinte a teljes testfelületet borítja. A felhám a bőr mélyebb és vastagabb dermis rétegén nyugszik és védi azt. Szerkezetileg a hám csak körülbelül egy tized milliméter vastag, de 40-50 sorban egymásra rétegzett laphámsejtekből áll. A hám a test avaszkuláris régiója, ami azt jelenti, hogy nem tartalmaz vért vagy ereket. A hámsejtek minden tápanyagot a folyadékok diffúziója útján kapnak a bőrből.
A hámsejtek több speciális sejttípusból állnak. A hám csaknem 90%-át a keratinocitáknak nevezett sejtek alkotják. A keratinociták az epidermisz alján lévő őssejtekből fejlődnek ki, és elkezdik termelni és tárolni a keratin nevű fehérjét. A keratin teszi a keratinocitákat nagyon szívóssá, pikkelyessé és vízállóvá. A melanociták a hámsejtek mintegy 8%-ával a második legnagyobb számú sejttípust alkotják a hámban. A melanociták a melanin nevű pigmentet termelik, hogy megvédjék a bőrt az ultraibolya sugárzástól és a leégéstől. A Langerhans-sejtek a harmadik leggyakoribb sejtek a felhámban, és a hámsejtek alig több mint 1%-át teszik ki. A Langerhans-sejtek szerepe a bőrön keresztül a szervezetbe bejutni próbáló kórokozók felismerése és leküzdése. Végül a Merkel-sejtek az összes hámsejt kevesebb mint 1%-át teszik ki, de fontos funkciójuk az érintés érzékelése. A Merkel-sejtek korongot alkotnak a hám legmélyebb széle mentén, ahol a bőrben lévő idegvégződésekhez kapcsolódva érzékelik a könnyű érintést.
A test nagy részén a hám 4 különböző rétegre tagolódik. A kéz tenyérfelületén és a lábfej talpi felszínén a bőr vastagabb, mint a test többi részén, és ott egy ötödik hámréteg található. A hám legmélyebb régiója a stratum basale, amely az őssejteket tartalmazza, amelyek szaporodva alkotják a hám összes többi sejtjét. A stratum basale sejtjei közé tartoznak a kuboidális keratinociták, a melanociták és a Merkel-sejtek. A stratum basale felett helyezkedik el a stratum spinosum réteg, ahol Langerhans-sejtek találhatók a tüskés keratinociták sok sorával együtt. Az itt található tüskék deszmoszómáknak nevezett sejtnyúlványok, amelyek a keratinociták között alakulnak ki, hogy összetartsák őket és ellenálljanak a súrlódásnak. A stratum spinosum felszínén található a stratum granulosum, ahol a keratinociták elkezdenek viaszos lamelláris szemcséket termelni a bőr vízszigeteléséhez. A stratum granulosumban lévő keratinociták olyan távol vannak a dermisztől, hogy tápanyaghiány miatt kezdenek elhalni. A kezek és a lábak vastag bőrében a stratum granulosum feletti bőrréteg, az úgynevezett stratum lucidum található. A stratum lucidum több sor világos, elhalt keratinocitából áll, amelyek védik az alatta lévő rétegeket. A bőr legkülső rétege a stratum corneum. A stratum corneum több sor lapított, elhalt keratinocitából áll, amelyek védik az alatta lévő rétegeket. Az elhalt keratinociták folyamatosan válnak le a szaruréteg felszínéről, és helyükre a mélyebb rétegekből érkező sejtek lépnek.
Dermisz
A dermisz a bőrnek a felhám alatt található mély rétege. A dermiszt többnyire sűrű, szabálytalan kötőszövet alkotja az idegszövet, a vér és az erek mellett. A dermisz sokkal vastagabb, mint a felhám, és ez adja a bőr szilárdságát és rugalmasságát. A dermiszen belül két különböző régiót különböztetünk meg: a papilláris réteget és a retikuláris réteget.
A papilláris réteg a dermisz felszíni rétege, amely a felhámmal határos. A papilláris réteg számos ujjszerű nyúlványt tartalmaz, amelyeket bőrpapilláknak nevezünk, és amelyek felületesen a felhám felé nyúlnak. A bőrpapillák növelik a dermisz felszínét, és sok ideg és véredény található bennük, amelyek a bőr felszíne felé nyúlnak. A bőrpapillákon keresztül áramló vér tápanyagot és oxigént biztosít a hámsejtek számára. A bőrpapillák idegei az érintés, a fájdalom és a hőmérséklet érzékelésére szolgálnak a hámsejteken keresztül.
A dermisz mélyebb rétege, a retikuláris réteg, a dermisz vastagabb és keményebb része. A retikuláris réteg sűrű, szabálytalan kötőszövetből áll, amely sok, minden irányban futó kemény kollagén- és nyújtható elasztinrostot tartalmaz, amelyek a bőr szilárdságát és rugalmasságát biztosítják. A retikuláris réteg tartalmaz továbbá vérereket a bőrsejtek támogatására és idegszövetet a nyomás és a fájdalom érzékelésére a bőrben.
Hypodermisz
A dermisztől mélyebben található a laza kötőszövetek rétege, amelyet hipodermisznek, szubkutisznak vagy szubkután szövetnek nevezünk. A hipodermisz rugalmas összeköttetésként szolgál a bőr és az alatta lévő izmok és csontok között, valamint zsírraktárként. A hipodermiszben található areoláris kötőszövet elasztin- és kollagénrostokat tartalmaz, amelyek lazán elrendezve lehetővé teszik, hogy a bőr az alatta lévő struktúráktól függetlenül nyúljon és mozogjon. A hipodermiszben található zsírszövet trigliceridek formájában tárolja az energiát. A zsírszövet a test szigetelését is segíti azáltal, hogy az alatta lévő izmok által termelt testhőt csapdába ejti.
Haj
A haj a bőr kiegészítő szerve, amely szorosan elhelyezkedő, elhalt keratinociták oszlopaiból áll, és a test legtöbb régiójában megtalálható. A test kevés szőrtelen részei közé tartozik a kéz tenyérfelülete, a talp talpi felszíne, az ajkak, a kisajkak és a pénisz makkja. A szőrzet segít megvédeni a testet az UV-sugárzástól, mivel megakadályozza, hogy a napfény érje a bőrt. A haj emellett szigeteli a testet azáltal, hogy a meleg levegőt a bőr köré zárja.
A haj szerkezete 3 fő részre bontható: a tüszőre, a gyökérre és a szőrszálra. A szőrtüsző a bőr mélyén lévő hámsejtek mélyedése. A tüszőben lévő őssejtek szaporodnak, hogy kialakítsák a keratinocitákat, amelyek végül a hajat alkotják, míg a melanociták pigmentet termelnek, amely a haj színét adja. A tüszőben található a hajgyökér, a hajnak a bőrfelszín alatti része. Ahogy a tüsző új hajat termel, a gyökér sejtjei felfelé nyomulnak a felszínre, amíg ki nem lépnek a bőrből. A hajszál a hajnak a bőrön kívül található részéből áll.
A hajszál és a hajgyökér 3 különböző sejtrétegből áll: a kutikula, a kéreg és a medulla. A kutikula a legkülső réteg, amely keratinocitákból áll. A kutikula keratinocitái zsindelyszerűen egymásra vannak rakva, úgy, hogy minden sejt külső csúcsa a testtől elfelé mutat. A kutikula alatt találhatók a kéreg sejtjei, amelyek a hajszál szélességének nagy részét alkotják. Az orsó alakú és szorosan egymás mellett elhelyezkedő kéregsejtek pigmenteket tartalmaznak, amelyek a haj színét adják. A haj legbelső rétege, a medulla nem minden hajszálban van jelen. Ha jelen van, a medulla általában keratinnal teli, erősen pigmentált sejteket tartalmaz. Ha a medulla hiányzik, a kéreg a haj közepén folytatódik.
A hajhullás természetes módon történik férfiaknál és nőknél, de számos kezelés létezik, és új utak állnak rendelkezésre az egészségügyi szolgáltatások eléréséhez. Olvassa el a Hims és Hers véleményét, hogy elfogulatlanul tájékozódjon a férfiaknak és a nőknek szóló hajhullás kezelési terveikről. Ezek a cégek hatékony bőrápoló termékeket is kínálnak, amelyek az akne ellen küzdenek.
Körmök
A körmök a bőr kiegészítő szervei, amelyek megkeményedett keratinociták lapjaiból állnak, és az ujjak és a lábujjak disztális végein találhatók. A körmök és a lábujjkörmök megerősítik és védik az ujjpercek végét, és apró tárgyak kaparására és manipulálására szolgálnak. A körömnek 3 fő része van: a gyökér, a test és a szabad szél. A körömgyökér a körömnek a bőrfelszín alatt található része. A körömtest a köröm látható külső része. A szabad szél a köröm disztális végdarabja, amely túlnőtt az ujj vagy a lábujj végén.
A köröm a körömgyökeret körülvevő, mélyen fekvő hámszöveti rétegből, az úgynevezett körömmátrixból nő. A köröm mátrix őssejtjei szaporodnak, hogy keratinocitákat képezzenek, amelyek viszont keratinfehérjét termelnek, és kemény, megkeményedett sejtekből álló lapokba tömörülnek. A keratinociták lapjai alkotják a kemény körömgyökeret, amely lassan kinő a bőrből, és a bőr felszínére érve kialakítja a körömtestet. A körömgyökér és a körömtest sejtjeit az ujj vagy a lábujj disztális vége felé tolják a körömmátrixban képződő új sejtek. A körömtest alatt egy epidermiszből és dermiszből álló réteg található, amelyet körömágynak nevezünk. A körömágy rózsaszínű a körömtest sejtjeit tartó hajszálerek jelenléte miatt. A köröm proximális vége a gyökér közelében egy fehéres félhold alakú, úgynevezett lunula, ahol egy kis mennyiségű körömmátrix látható a körömtesten keresztül. A köröm proximális és oldalsó széle körül található az eponychium, egy hámréteg, amely átfedi és befedi a körömtest szélét. Az eponychium segít lezárni a köröm széleit, hogy megakadályozza az alatta lévő szövetek fertőzését.
Szudoriferosus mirigyek
A szudoriferosus mirigyek a bőr dermiszében található exokrin mirigyek, amelyeket általában verejtékmirigyekként ismerünk. A verejtékmirigyeknek 2 fő típusa van: az ekkrin verejtékmirigyek és az apokrin verejtékmirigyek. Az ekkrin verejtékmirigyek a bőr szinte minden területén megtalálhatók, és vízből és nátrium-kloridból álló váladékot termelnek. Az ekkrin verejték egy csatornán keresztül jut a bőr felszínére, és a test hőmérsékletének csökkentésére szolgál a párolgó hűtés révén.
Apokrin verejtékmirigyek főként a test hónalji és szeméremtájékon találhatók. Az apokrin verejtékmirigyek csatornái a szőrtüszőkbe nyúlnak, így az e mirigyek által termelt verejték a szőrszálak felszíne mentén távozik a testből. Az apokrin verejtékmirigyek a pubertásig inaktívak, ekkor sűrű, olajos folyadékot termelnek, amelyet a bőrön élő baktériumok fogyasztanak. Az apokrin izzadság baktériumok általi emésztése testszagot eredményez.
Talajmirigyek
A faggyúmirigyek a bőr dermiszében található exokrin mirigyek, amelyek faggyúnak nevezett olajos váladékot termelnek. A faggyúmirigyek a bőr minden részén megtalálhatók, kivéve a tenyér és a talp vastag bőrét. A faggyúmirigyekben faggyú termelődik, és csatornákon keresztül a bőr felszínére vagy a szőrtüszőkbe jut. A faggyú a bőr vízhatlanságát és rugalmasságát növeli. A faggyú a szőrszálak kutikuláját is kenegeti és védi, amikor azok a tüszőkön keresztül a test külseje felé haladnak.
Szőrmirigyek
A szőrmirigyek speciális exokrin mirigyek, amelyek csak a fülkagylók bőrében találhatók. A ceruminosus mirigyek cerumen néven viaszos váladékot termelnek a hallójáratok védelmére és a dobhártya kenésére. A cerumen a fülcsatornába kerülő idegen anyagok, például a por és a levegőben lévő kórokozók felfogásával védi a fület. A cerumen folyamatosan keletkezik, és az idősebb cerument lassan kifelé tolja a hallójárat külső része felé, ahol az kihullik a fülből, vagy kézzel eltávolítják.
A belső szervrendszer fiziológiája
Keratinizáció
A keratinizáció, más néven sarjadzás a keratinocitákon belül felhalmozódó keratin folyamata. A keratinociták a stratum basale őssejtjeinek utódaiként kezdik életüket. A fiatal keratinociták kocka alakúak, és szinte egyáltalán nem tartalmaznak keratinfehérjét. Ahogy az őssejtek szaporodnak, az idősebb keratinocitákat a bőr felszíne felé és a felhám felületes rétegeibe szorítják. Mire a keratinociták elérik a stratum spinosumot, jelentős mennyiségű keratint kezdenek felhalmozni, és keményebbé, laposabbá és vízállóbbá válnak. Amikor a keratinociták elérik a stratum granulosumot, már sokkal laposabbak és szinte teljesen tele vannak keratinnal. Ezen a ponton a sejtek már olyan távol vannak a dermiszben lévő vérerekből diffundáló tápanyagoktól, hogy a sejtek az apoptózis folyamatán mennek keresztül. Az apoptózis programozott sejthalál, amelynek során a sejt megemészti saját sejtmagját és organelláit, és csak egy kemény, keratinnal töltött burok marad utána. A stratum lucidumba és a stratum corneumba költöző elhalt keratinociták nagyon laposak, kemények és szorosan tömörülnek, hogy keratin gátat képezzenek az alatta lévő szövetek védelme érdekében.
Hőmérséklet homeosztázis
A bőr a test legkülső szerve lévén képes szabályozni a test hőmérsékletét azáltal, hogy szabályozza a test és a környezet kölcsönhatását. Abban az esetben, ha a test hipertermikus állapotba kerül, a bőr izzadással és értágítással képes csökkenteni a testhőmérsékletet. Az izzadságmirigyek által termelt verejték vizet juttat a test felszínére, ahol az párologni kezd. Az izzadság párolgása elnyeli a hőt és lehűti a testfelszínt. Az értágulás az a folyamat, amelynek során a bőrben lévő ereket bélelő simaizomzat ellazul, és több vért enged a bőrbe. A vér szállítja a hőt a testen keresztül, elvonja a hőt a test magjából, és a bőrben helyezi el, ahol az kisugározhat a testből a külső környezetbe.
Ahol a test hipotermiás állapotba kerül, a bőr az arrector pili izmok összehúzódása és az érösszehúzódás révén képes megemelni a testhőmérsékletet. A szőrtüszők tövéhez kis simaizomkötegek kapcsolódnak, amelyeket arrector pili izmoknak neveznek. Az arrector pili a szőrtüsző mozgatására összehúzódva és a szőrszálat a bőr felszínétől függőlegesen felemelve libabőrösödést képez. Ez a mozgás azt eredményezi, hogy több levegő reked a hajszálak alatt, hogy szigetelje a testfelszínt. A vazokonstrikció az a folyamat, amikor a bőrben lévő erek falában lévő simaizmok összehúzódnak, hogy csökkentsék a bőrbe áramló vér mennyiségét. Az érösszehúzódás lehetővé teszi a bőr lehűlését, miközben a vér a test magjában marad, hogy a hő és a keringés a létfontosságú szervekben megmaradjon.
D-vitamin-szintézis
A D-vitamin, a kalcium táplálékból való felszívódásához szükséges alapvető vitamin, a bőrre érkező ultraibolya (UV) fény hatására keletkezik. Az epidermisz stratum basale és stratum spinosum rétegei egy 7-dehidrokoleszterin nevű szterinmolekulát tartalmaznak. Amikor a napfényben vagy szoláriumfényben lévő UV-fény a bőrre esik, áthatol az epidermisz külső rétegein, és a 7-dehidrokoleszterin néhány molekulájával találkozik, D3-vitaminná alakítva azt. A D3-vitamin a vesében alakul át kalcitriollá, a D-vitamin aktív formájává. Ha bőrünket nem éri elegendő mennyiségű napfény, D-vitamin-hiány alakulhat ki, ami súlyos egészségügyi problémákhoz vezethet. Az otthoni D-vitamin-teszt megrendelésének és saját szintünk ellenőrzésének lehetősége szerencsére egyszerűbbé teszi a hiányállapot felismerését.
Védelem
A bőr védelmet nyújt az alatta lévő szövetek számára a kórokozókkal, a mechanikai sérülésekkel és az UV-fénnyel szemben. A kórokozók, például a vírusok és a baktériumok nem tudnak bejutni a szervezetbe az ép bőrön keresztül, mivel a hám legkülső rétegei végtelen mennyiségű kemény, elhalt keratinocitát tartalmaznak. Ez a védelem magyarázza a vágások és horzsolások tisztításának és kötszerrel való lefedésének szükségességét a fertőzések megelőzése érdekében. A durva vagy éles tárgyak okozta kisebb mechanikai sérüléseket a bőr többnyire felszívja, mielőtt azok károsíthatnák az alatta lévő szöveteket. Az epidermális sejtek folyamatosan szaporodnak, hogy gyorsan kijavítsák a bőr sérüléseit. A hámsejtek melanocitái a melanin nevű pigmentet termelik, amely elnyeli az UV-fényt, mielőtt az áthatolna a bőrön. Az UV-fény rákos sejteket okozhat, ha nem akadályozza meg a szervezetbe jutást.
Bőrszín
Az emberi bőr színét 3 pigment: a melanin, a karotin és a hemoglobin kölcsönhatása szabályozza. A melanin egy barna vagy fekete pigment, amelyet a melanociták termelnek, hogy megvédjék a bőrt az UV-sugárzástól. A melanin adja a bőr barnás vagy barna színét, és biztosítja a barna vagy fekete haj színét. A melanintermelés fokozódik, ha a bőr magasabb szintű UV-fénynek van kitéve, ami a bőr barnulását eredményezi. A karotin egy másik, a bőrben jelen lévő pigment, amely sárga vagy narancssárga színt kölcsönöz a bőrnek, és leginkább az alacsony melaninszintű embereknél észlelhető. A hemoglobin egy másik pigment, amely a kevés melaninnal rendelkező embereknél a legszembetűnőbb. A hemoglobin a vörös vérsejtekben található vörös pigment, de a bőr rétegein keresztül világos vörös vagy rózsaszínű színként látható. A hemoglobin leginkább az értágulás idején észlelhető a bőr színében, amikor a dermisz kapillárisai megnyílnak, hogy több vért szállítsanak a bőrfelszínre.
Bőrérzékelés
A bőr lehetővé teszi a szervezet számára, hogy érzékelje a külső környezetét az érintés, a nyomás, a rezgés, a hőmérséklet és a fájdalom jeleinek felfogásával. A felhámban lévő Merkel-lemezkék a bőrben lévő idegsejtekhez kapcsolódnak, hogy érzékeljék a bőrrel érintkező tárgyak formáit és textúráját. A tapintótestek a bőr papilláiban található struktúrák, amelyek szintén érzékelik a bőrrel érintkező tárgyak érintését. A mélyen a dermiszben található lamelláris korpuszkulák érzékelik a bőr nyomását és rezgését. Az egész bőrben sok szabad idegvégződés található, amelyek egyszerűen neuronok, amelyek dendritjei az egész bőrben szétszóródnak. A szabad idegvégződések érzékenyek lehetnek fájdalomra, melegre vagy hidegre. Ezeknek az érzékszervi receptoroknak a sűrűsége a bőrben testszerte változó, ami azt eredményezi, hogy a test egyes régiói érzékenyebbek az érintésre, a hőmérsékletre vagy a fájdalomra, mint más régiók.
Kiválasztás
A bőr ekkrin verejtékmirigyei a test hűtése érdekében történő verejtékkiválasztás mellett salakanyagokat is kiválasztanak a szervezetből. Az ekkrin verejtékmirigyek által termelt verejték általában többnyire vizet tartalmaz, sok elektrolittal és néhány egyéb nyomelemmel. A verejtékben található leggyakoribb elektrolitok a nátrium és a klorid, de kálium-, kalcium- és magnéziumionok is kiválasztódhatnak. Amikor ezek az elektrolitok magas szintet érnek el a vérben, a verejtékben való jelenlétük is megnő, ami segít csökkenteni a szervezetben való jelenlétüket. Az elektrolitokon kívül a verejték kis mennyiségű anyagcsere-hulladékot, például tejsavat, karbamidot, húgysavat és ammóniát tartalmaz és segít kiválasztani. Végül az ekkrin verejtékmirigyek segíthetnek kiválasztani az alkoholt a szervezetből annak, aki alkoholtartalmú italokat fogyasztott. Az alkohol értágulatot okoz a bőrben, ami fokozott izzadáshoz vezet, mivel több vér jut a verejtékmirigyekhez. A vérben lévő alkoholt a verejtékmirigyek sejtjei felszívják, így az a verejték egyéb összetevőivel együtt kiválasztódik.