Continued From Above… damage. Gruczoły zewnątrzwydzielnicze układu integralnego produkują pot, olej i wosk w celu chłodzenia, ochrony i nawilżania powierzchni skóry.
Anatomy of the Integumentary System
Epidermis
Naskórek jest najbardziej powierzchowną warstwą skóry, która pokrywa prawie całą powierzchnię ciała. Naskórek opiera się na i chroni głębszą i grubszą warstwę skóry właściwej. Strukturalnie naskórek ma grubość zaledwie około jednej dziesiątej milimetra, ale zbudowany jest z 40-50 rzędów ułożonych w stos komórek nabłonka płaskiego. Naskórek jest awaskularnym obszarem ciała, co oznacza, że nie zawiera krwi ani naczyń krwionośnych. Komórki naskórka otrzymują wszystkie swoje składniki odżywcze poprzez dyfuzję płynów ze skóry właściwej.
Naskórek zbudowany jest z kilku wyspecjalizowanych typów komórek. Prawie 90% naskórka zbudowane jest z komórek zwanych keratynocytami. Keratynocyty rozwijają się z komórek macierzystych u podstawy naskórka i zaczynają produkować i magazynować białko – keratynę. Keratyna sprawia, że keratynocyty są bardzo twarde, łuskowate i wodoodporne. Melanocyty, stanowiące około 8% komórek naskórka, są drugim co do liczebności typem komórek w naskórku. Melanocyty wytwarzają barwnik melaninę, która chroni skórę przed promieniowaniem ultrafioletowym i oparzeniami słonecznymi. Komórki Langerhansa są trzecimi co do częstości występowania komórkami w naskórku i stanowią nieco ponad 1% wszystkich komórek naskórka. Zadaniem komórek Langerhansa jest wykrywanie i zwalczanie patogenów, które próbują przedostać się do organizmu przez skórę. Wreszcie, komórki Merkla stanowią mniej niż 1% wszystkich komórek naskórka, ale pełnią ważną funkcję polegającą na wyczuwaniu dotyku. Komórki Merkla tworzą dysk wzdłuż najgłębszej krawędzi naskórka, gdzie łączą się z zakończeniami nerwowymi w skórze właściwej, aby wyczuwać lekki dotyk.
W większości ciała, naskórek jest ułożony w 4 odrębne warstwy. Na powierzchni dłoniowej rąk i powierzchni podeszwowej stóp, skóra jest grubsza niż w pozostałej części ciała i występuje tam piąta warstwa naskórka. Najgłębszym obszarem naskórka jest warstwa podstawna (stratum basale), która zawiera komórki macierzyste, które rozmnażają się, tworząc wszystkie pozostałe komórki naskórka. Do komórek warstwy podstawnej należą keratynocyty prostopadłościenne, melanocyty i komórki Merkela. Powierzchownie do warstwy podstawnej znajduje się warstwa kolczysta (stratum spinosum), w której występują komórki Langerhansa wraz z wieloma rzędami keratynocytów kolczystych. Znajdujące się tu kolce to występy komórkowe zwane desmosomami, które tworzą się między keratynocytami, aby utrzymać je razem i oprzeć się tarciu. Tuż nad powierzchnią warstwy kolczystej znajduje się warstwa ziarnista (stratum granulosum), w której keratynocyty zaczynają wytwarzać woskowe ziarnistości płytkowe, zapewniające skórze wodoszczelność. Keratynocyty w warstwie ziarnistej są tak oddalone od skóry właściwej, że zaczynają obumierać z powodu braku substancji odżywczych. W grubej skórze dłoni i stóp znajduje się warstwa skóry powierzchowna w stosunku do warstwy ziarnistej, zwana stratum lucidum. Warstwa ta zbudowana jest z kilku rzędów przezroczystych, martwych keratynocytów, które chronią warstwy leżące poniżej. Najbardziej zewnętrzną warstwą skóry jest warstwa rogowa (stratum corneum). Warstwa rogowa zbudowana jest z wielu rzędów spłaszczonych, martwych keratynocytów, które chronią warstwy leżące poniżej. Martwe keratynocyty są stale usuwane z powierzchni warstwy rogowej i zastępowane przez komórki przybywające z głębszych warstw.
Skóra
Skóra właściwa jest głęboką warstwą skóry znajdującą się pod naskórkiem. Skóra właściwa jest zbudowana głównie z gęstej, nieregularnej tkanki łącznej wraz z tkanką nerwową, krwią i naczyniami krwionośnymi. Skóra właściwa jest znacznie grubsza niż naskórek i zapewnia skórze wytrzymałość i elastyczność. W skórze właściwej znajdują się dwa odrębne regiony: warstwa brodawkowata i warstwa siateczkowata.
Warstwa brodawkowata jest powierzchowną warstwą skóry właściwej, która graniczy z naskórkiem. Warstwa brodawkowata zawiera wiele palczastych rozszerzeń zwanych brodawkami skórnymi, które wystają powierzchownie w kierunku naskórka. Brodawki skórne zwiększają powierzchnię skóry właściwej i zawierają wiele nerwów i naczyń krwionośnych, które wystają w kierunku powierzchni skóry. Krew przepływająca przez brodawki skórne dostarcza składniki odżywcze i tlen do komórek naskórka. Nerwy brodawek skórnych są wykorzystywane do odczuwania dotyku, bólu i temperatury przez komórki naskórka.
Głębsza warstwa skóry właściwej, warstwa siateczkowa, jest grubszą i twardszą częścią skóry właściwej. Warstwa siateczkowa jest zbudowana z gęstej, nieregularnej tkanki łącznej, która zawiera wiele twardych włókien kolagenowych i elastycznych włókien elastynowych biegnących we wszystkich kierunkach, aby zapewnić wytrzymałość i elastyczność skóry. W warstwie siateczkowej znajdują się również naczynia krwionośne wspierające komórki skóry oraz tkanka nerwowa umożliwiająca odczuwanie ciśnienia i bólu w skórze.
Hypoderma
Głęboko pod skórą właściwą znajduje się warstwa luźnych tkanek łącznych znanych jako hypoderma, subcutis lub tkanka podskórna. Podskóra służy jako elastyczne połączenie między skórą a leżącymi u jej podłoża mięśniami i kośćmi, a także jako miejsce przechowywania tłuszczu. Tkanka łączna otoczkowa w podskórnej tkance zawiera elastynę i luźno ułożone włókna kolagenowe, które umożliwiają skórze rozciąganie i poruszanie się niezależnie od struktur leżących u jej podłoża. Tkanka tłuszczowa w podskórnej tkance tłuszczowej magazynuje energię w postaci trójglicerydów. Tkanka tłuszczowa pomaga również izolować ciało poprzez wychwytywanie ciepła wytwarzanego przez mięśnie.
Włosy
Włosy to narząd pomocniczy skóry wykonany z kolumn ściśle upakowanych martwych keratynocytów występujących w większości regionów ciała. Nieliczne nieowłosione części ciała obejmują powierzchnię dłoniową rąk, powierzchnię podeszwową stóp, wargi, wargi sromowe mniejsze i żołądź prącia. Włosy pomagają chronić ciało przed promieniowaniem UV, zapobiegając oddziaływaniu promieni słonecznych na skórę. Włosy izolują również ciało poprzez zatrzymywanie ciepłego powietrza wokół skóry.
Struktura włosów może być podzielona na 3 główne części: mieszek włosowy, korzeń i trzon. Mieszek włosowy jest zagłębieniem komórek naskórka głęboko w skórze właściwej. Komórki macierzyste w mieszku włosowym rozmnażają się tworząc keratynocyty, które ostatecznie tworzą włos, podczas gdy melanocyty produkują pigment, który nadaje włosom kolor. W mieszku włosowym znajduje się korzeń włosa, część włosa położona pod powierzchnią skóry. W miarę jak mieszek wytwarza nowe włosy, komórki korzenia wypychają się na powierzchnię, aż do wyjścia ze skóry. Łodyga włosa składa się z części włosa, która znajduje się poza skórą.
Łodyga włosa i korzeń są wykonane z 3 odrębnych warstw komórek: otoczki, kory i rdzenia. Otoczka jest najbardziej zewnętrzną warstwą zbudowaną z keratynocytów. Keratynocyty naskórka są ułożone jeden na drugim jak gonty, tak że zewnętrzny wierzchołek każdej komórki jest oddalony od ciała. Pod otoczką znajdują się komórki kory, które stanowią większość szerokości włosa. Wrzecionowate i ciasno upakowane komórki kory zawierają pigmenty, które nadają włosom ich kolor. Najbardziej wewnętrzna warstwa włosa, medulla, nie jest obecna we wszystkich włosach. Jeśli jest obecna, zawiera silnie pigmentowane komórki wypełnione keratyną. Kiedy nie ma medulla, kora kontynuuje przez środek włosa.
Utrata włosów zdarza się naturalnie mężczyznom i kobietom, ale istnieją różne sposoby leczenia i istnieją nowe sposoby dostępu do tych usług zdrowotnych. Przeczytaj nasze recenzje Hims i Hers, aby uzyskać bezstronne informacje na temat ich planów leczenia utraty włosów dla mężczyzn i kobiet, odpowiednio. Firmy te oferują również potężne produkty do pielęgnacji skóry, które walczą z trądzikiem.
Paznokcie
Paznokcie są narządami pomocniczymi skóry wykonanymi z arkuszy utwardzonych keratynocytów i znajdują się na dystalnych końcach palców rąk i nóg. Paznokcie u rąk i nóg wzmacniają i chronią koniec palców i są używane do skrobania i manipulowania małymi przedmiotami. Istnieją 3 główne części paznokcia: korzeń, ciało i wolny brzeg. Korzeń paznokcia to część paznokcia znajdująca się pod powierzchnią skóry. Ciało paznokcia to widoczna zewnętrzna część paznokcia. Wolny brzeg to dystalna, końcowa część paznokcia, która wyrosła poza koniec palca u ręki lub nogi.
Paznokcie wyrastają z głębokiej warstwy tkanki naskórkowej zwanej macierzą paznokcia, która otacza korzeń paznokcia. Komórki macierzyste macierzy paznokcia rozmnażają się tworząc keratynocyty, które z kolei produkują białko keratynę i pakują się w twarde arkusze stwardniałych komórek. Blaszki keratynocytów tworzą twardy korzeń paznokcia, który powoli wyrasta ze skóry i po dotarciu do powierzchni skóry tworzy ciało paznokcia. Komórki korzenia i ciała paznokcia są wypychane w kierunku dystalnego końca palca przez nowe komórki tworzące się w macierzy paznokcia. Pod ciałem paznokcia znajduje się warstwa naskórka i skóry właściwej zwana łożyskiem paznokcia. Łożysko paznokcia ma różowy kolor ze względu na obecność naczyń włosowatych, które podtrzymują komórki ciała paznokcia. Proksymalny koniec paznokcia w pobliżu korzenia tworzy białawy półksiężycowaty kształt zwany lunulą, w którym przez ciało paznokcia widoczna jest niewielka ilość macierzy paznokcia. Wokół proksymalnego i bocznego brzegu paznokcia znajduje się eponychium – warstwa nabłonka, która zachodzi na brzeg ciała paznokcia i pokrywa go. Naskórek pomaga uszczelnić brzegi paznokcia, aby zapobiec zakażeniu tkanek leżących u jego podłoża.
Gruczoły wysiękowe
Gruczoły wysiękowe są gruczołami egzokrynnymi znajdującymi się w skórze właściwej i powszechnie znanymi jako gruczoły potowe. Istnieją 2 główne rodzaje gruczołów potowych: gruczoły potowe ekrynowe i gruczoły potowe apokrynowe. Gruczoły potowe ekrynowe znajdują się w prawie każdym obszarze skóry i produkują wydzielinę składającą się z wody i chlorku sodu. Pot ekrynowy jest dostarczany przewodem do powierzchni skóry i służy do obniżania temperatury ciała poprzez chłodzenie ewaporacyjne.
Gruczoły potowe apokrynowe znajdują się głównie w okolicach pachowych i łonowych ciała. Przewody apokrynowych gruczołów potowych sięgają do mieszków włosowych, dzięki czemu pot produkowany przez te gruczoły wydostaje się na zewnątrz ciała wzdłuż powierzchni trzonu włosa. Gruczoły potowe apokrynowe są nieaktywne aż do okresu dojrzewania, kiedy to wytwarzają gęstą, oleistą ciecz, która jest spożywana przez bakterie żyjące na skórze. Trawienie potu apokrynowego przez bakterie wytwarza nieprzyjemny zapach ciała.
Gruczoły łojowe
Gruczoły łojowe są gruczołami zewnątrzwydzielniczymi znajdującymi się w skórze właściwej skóry, które produkują tłustą wydzielinę znaną jako łój. Gruczoły łojowe znajdują się w każdej części skóry z wyjątkiem grubej skóry dłoni i podeszew stóp. Sebum jest produkowane w gruczołach łojowych i przenoszone przewodami na powierzchnię skóry lub do mieszków włosowych. Sebum działa wodoodpornie i zwiększa elastyczność skóry. Sebum również smaruje i chroni osłonki włosów, gdy przechodzą one przez mieszki włosowe na zewnątrz ciała.
Gruczoły łojowe
Gruczoły łojowe są specjalnymi gruczołami zewnątrzwydzielniczymi występującymi tylko w skórze właściwej przewodów słuchowych. Gruczoły ceramiczne produkują woskową wydzielinę zwaną cerumenem, która chroni przewody słuchowe i smaruje błonę bębenkową. Cerumen chroni uszy, zatrzymując ciała obce, takie jak kurz i patogeny przenoszone drogą powietrzną, które dostają się do przewodu słuchowego. Cerumen jest wytwarzany w sposób ciągły i powoli wypycha starszy cerumen na zewnątrz w kierunku przewodu słuchowego, gdzie wypada z ucha lub jest usuwany ręcznie.
Fizjologia Układu Integumentarnego
Keratynizacja
Keratynizacja, znana również jako rogowacenie, jest procesem gromadzenia się keratyny w keratynocytach. Keratynocyty rozpoczynają swoje życie jako komórki potomne komórek macierzystych warstwy podstawnej. Młode keratynocyty mają kształt prostopadłościanu i prawie w ogóle nie zawierają białka keratyny. W miarę namnażania się komórek macierzystych, spychają one starsze keratynocyty w kierunku powierzchni skóry i do powierzchownych warstw naskórka. Zanim keratynocyty dotrą do warstwy kolczystej, zaczynają gromadzić znaczną ilość keratyny, stają się twardsze, bardziej płaskie i odporne na wodę. Kiedy keratynocyty docierają do warstwy ziarnistej, stają się znacznie bardziej płaskie i są prawie całkowicie wypełnione keratyną. W tym momencie komórki są tak oddalone od substancji odżywczych, które dyfundują z naczyń krwionośnych w skórze właściwej, że komórki przechodzą proces apoptozy. Apoptoza to zaprogramowana śmierć komórki, podczas której komórka trawi swoje własne jądro i organelle, pozostawiając za sobą jedynie twardą, wypełnioną keratyną skorupę. Martwe keratynocyty przemieszczające się do stratum lucidum i stratum corneum są bardzo płaskie, twarde i ciasno upakowane, tworząc barierę keratynową chroniącą leżące pod nimi tkanki.
Homostaza termiczna
Będąc najbardziej zewnętrznym organem ciała, skóra jest w stanie regulować temperaturę ciała poprzez kontrolowanie sposobu, w jaki ciało wchodzi w interakcje ze swoim środowiskiem. W przypadku, gdy ciało wchodzi w stan hipertermii, skóra jest w stanie obniżyć temperaturę ciała poprzez pocenie się i rozszerzenie naczyń krwionośnych. Pot produkowany przez gruczoły potowe dostarcza wodę na powierzchnię ciała, gdzie zaczyna ona parować. Parowanie potu pochłania ciepło i chłodzi powierzchnię ciała. Rozszerzenie naczyń krwionośnych jest procesem, w którym mięśnie gładkie wyściełające naczynia krwionośne w skórze właściwej rozluźniają się i umożliwiają dopływ większej ilości krwi do skóry. Krew transportuje ciepło przez ciało, wyciągając ciepło z dala od rdzenia ciała i umieszczając je w skórze, gdzie może promieniować z ciała i do środowiska zewnętrznego.
W przypadku ciała wchodzącego w stan hipotermii, skóra jest w stanie podnieść temperaturę ciała poprzez skurcz mięśni arrector pili i poprzez skurcz naczyń krwionośnych. Mieszki włosowe posiadają małe pęczki mięśni gładkich przyczepionych do ich podstawy, zwanych mięśniami arrector pili. Mięśnie arrector pili tworzą gęsią skórkę, kurcząc się w celu poruszenia mieszków włosowych i unosząc łodygę włosa pionowo z powierzchni skóry. Ruch ten powoduje, że pod włosami uwięzionych jest więcej powietrza, które izoluje powierzchnię ciała. Wazokonstrykcja to proces kurczenia się mięśni gładkich w ścianach naczyń krwionośnych w skórze właściwej w celu zmniejszenia napływu krwi do skóry. Wazokonstrykcja pozwala skórze ochłodzić się, podczas gdy krew pozostaje w rdzeniu ciała, aby utrzymać ciepło i krążenie w ważnych narządach.
Synteza witaminy D
Witamina D, istotna witamina niezbędna do wchłaniania wapnia z pożywienia, jest wytwarzana przez promieniowanie ultrafioletowe (UV) uderzające w skórę. Warstwy podstawna i spinosum naskórka zawierają cząsteczkę sterolu znaną jako 7-dehydrocholesterol. Kiedy światło UV obecne w świetle słonecznym lub w solarium uderza w skórę, przenika ono przez zewnętrzne warstwy naskórka i uderza w niektóre cząsteczki 7-dehydrocholesterolu, przekształcając je w witaminę D3. Witamina D3 jest przekształcana w nerkach w kalcytriol, aktywną formę witaminy D. Kiedy nasza skóra nie jest wystawiona na działanie wystarczającej ilości światła słonecznego, możemy nabawić się niedoboru witaminy D, co potencjalnie może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych. Możliwość zamówienia domowego testu na witaminę D i sprawdzenia jej poziomu na szczęście ułatwia identyfikację niedoboru.
Ochrona
Skóra zapewnia ochronę leżącym u jej podstaw tkankom przed patogenami, uszkodzeniami mechanicznymi i promieniowaniem UV. Patogeny, takie jak wirusy i bakterie, nie są w stanie przedostać się do organizmu przez nienaruszoną skórę ze względu na najbardziej zewnętrzne warstwy naskórka zawierające niekończące się zasoby twardych, martwych keratynocytów. Ta ochrona tłumaczy konieczność oczyszczania i przykrywania bandażami skaleczeń i zadrapań, aby zapobiec infekcji. Drobne uszkodzenia mechaniczne spowodowane przez szorstkie lub ostre przedmioty są w większości przypadków wchłaniane przez skórę, zanim zdążą uszkodzić leżące pod nią tkanki. Komórki naskórka stale się rozmnażają, aby szybko naprawić wszelkie uszkodzenia skóry. Melanocyty w naskórku wytwarzają barwnik melaninę, która pochłania promieniowanie UV, zanim przejdzie ono przez skórę. Promieniowanie UV może spowodować, że komórki staną się rakowe, jeśli nie zostanie zablokowane przed wejściem do organizmu.
Kolor skóry
Kolor ludzkiej skóry jest kontrolowany przez interakcję 3 pigmentów: melaniny, karotenu i hemoglobiny. Melanina jest brązowym lub czarnym pigmentem produkowanym przez melanocyty w celu ochrony skóry przed promieniowaniem UV. Melanina nadaje skórze opaleniznę lub brązowe zabarwienie oraz zapewnia kolor brązowych lub czarnych włosów. Produkcja melaniny wzrasta, gdy skóra jest wystawiona na działanie wyższych poziomów promieniowania UV, co powoduje opalanie się skóry. Karoten jest kolejnym pigmentem obecnym w skórze, który nadaje jej żółty lub pomarańczowy odcień i jest najbardziej zauważalny u osób z niskim poziomem melaniny. Hemoglobina jest kolejnym pigmentem najbardziej zauważalnym u osób z małą ilością melaniny. Hemoglobina jest czerwonym pigmentem występującym w czerwonych krwinkach, ale może być widoczna przez warstwy skóry jako kolor jasnoczerwony lub różowy. Hemoglobina jest najbardziej zauważalna w zabarwieniu skóry w czasie rozszerzenia naczyń krwionośnych, kiedy naczynia włosowate skóry właściwej są otwarte, aby przenieść więcej krwi na powierzchnię skóry.
Cutaneous Sensation
Skóra pozwala organizmowi wyczuwać środowisko zewnętrzne poprzez odbieranie sygnałów dotyku, ciśnienia, wibracji, temperatury i bólu. Krążki Merkela w naskórku łączą się z komórkami nerwowymi w skórze właściwej w celu wykrycia kształtów i tekstur obiektów stykających się ze skórą. Ciałka dotykowe to struktury znajdujące się w brodawkach skórnych skóry właściwej, które również wykrywają dotyk przedmiotów stykających się ze skórą. Ciałka lamelarne, znajdujące się głęboko w skórze właściwej, wyczuwają nacisk i wibracje skóry. W całej skórze właściwej znajduje się wiele wolnych zakończeń nerwowych, które są po prostu neuronami ze swoimi dendrytami rozmieszczonymi w skórze właściwej. Wolne zakończenia nerwowe mogą być wrażliwe na ból, ciepło lub zimno. Gęstość tych receptorów czuciowych w skórze różni się w całym organizmie, co powoduje, że niektóre regiony ciała są bardziej wrażliwe na dotyk, temperaturę lub ból niż inne regiony.
Wydalanie
Oprócz wydzielania potu w celu chłodzenia ciała, gruczoły ekrynowe skóry wydalają również produkty odpadowe z organizmu. Pot produkowany przez ekrynowe gruczoły potowe zawiera zwykle głównie wodę z wieloma elektrolitami i kilkoma innymi śladowymi związkami chemicznymi. Najczęstszymi elektrolitami występującymi w pocie są sód i chlorek, ale mogą być również wydalane jony potasu, wapnia i magnezu. Kiedy te elektrolity osiągają wysoki poziom we krwi, ich obecność w pocie również wzrasta, pomagając w ten sposób zmniejszyć ich obecność w organizmie. Oprócz elektrolitów, pot zawiera i pomaga w wydalaniu niewielkich ilości produktów przemiany materii, takich jak kwas mlekowy, mocznik, kwas moczowy i amoniak. Wreszcie, gruczoły rzęskowe ekrynowe mogą pomóc w wydalaniu alkoholu z organizmu osoby, która piła napoje alkoholowe. Alkohol powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych w skórze właściwej, co prowadzi do zwiększonego pocenia się, ponieważ do gruczołów potowych dociera więcej krwi. Alkohol we krwi jest wchłaniany przez komórki gruczołów potowych, powodując jego wydalanie wraz z innymi składnikami potu.
.