- Característiques
- capes
- capa còrnia
- capa granulosa
- capa espinosa
- capa basal
- formació
- funcions
- protecció
- fotoprotecció
- termorregulación
- percepció
- Intercanvi de substàncies
- Síntesi de vitamina D
- Autoreparació de ferides
- Funció no biològica en humans
- referències
La epidermis és la capa més superficial de la pell i té funcions principalment de protecció davant la presència d'agents mecànics, químics o la llum ultraviolada. El gruix d'aquesta capa en humans depèn de la zona estudiada, variant entre 0,1 mm a les zones més delicades fins a 1,5 mm, en les regions gruixudes.
Estructuralment, està composta per quatre capes o estrats: corni, granulós, espinós i basal. En aquesta última regió trobem cèl·lules en divisió constant que forma els queratinòcits - cèl·lules que dominen la composició de l'epidermis - que formaran part de la resta de les capes.
Font: Mikael Häggström, based on work by Wbensmith
Quant al seu origen embriològic, l'epidermis prové de l'ectoderm superficial i a la cambra mes de gestació ja es poden diferenciar les quatre capes de l'estructura.
Característiques
La pell és l'òrgan que ocupa major superfície - amb una àrea més gran als 2 m 2 i amb un pes aproximat de 4 kg - pel que compleix amb una enorme varietat de funcions, principalment de protecció.
Aquest òrgan posseeix una estructura formada per dues capes principals: la dermis i l'epidermis.
Es caracteritza per la presència de queratina. Aquesta proteïna és sintetitzada per un nombre significatiu de cèl·lules epidèrmiques denominades queratinòcits, les quals són associades amb la termoregulació i altres formes de protecció. Són les cèl·lules més abundants de l'epidermis.
Altres cèl·lules que formen part de l'epidermis, però en menor quantitat que els queratinòcits, són els melanòcits. Aquests són els encarregats de la producció de melanina, la molècula encarregada de dóna-li color a la pell i protegir-la.
En l'epidermis no s'observen vasos sanguinis ni limfàtics, ja que la nutrició passa a la capa següent, la dermis, que si està irrigada per aquests components.
capes
En l'epidermis vam aconseguir reconèixer quatre capes principals o estrats. Aquestes són la capa còrnia, la capa granulosa, la capa espinosa i la capa basal. A continuació descriurem les característiques més rellevants de cada estrat cel·lular:
capa còrnia
La capa més externa de l'epidermis és la còrnia. Està formada de múltiples làmines de cèl·lules mortes anomenats queratinòcits. Aquestes cèl·lules són productores d'una proteïna fibrosa anomenada queratina.
Les cèl·lules que les componen es caracteritzen per ser grans, planes i de forma polièdrica. Es troben apilades en capes verticals d'un gruix proper a les 25 capes, encara que en els palmells de mans i peus poden trobar-se més de 100 capes.
Un compost lipídic s'encarrega d'unir a les cèl·lules de la capa còrnia de manera molt comprimida, de la mateixa manera que els maons s'uneixen amb ciment en una construcció.
La taxa de recanvi d'aquestes estructures és força elevada, ja que contínuament estan perdent-se i reposant.
La funció immediata d'aquesta capa és la protecció a la fricció i altres pertorbacions físiques. Gràcies a les seves propietats impermeables s'evita la pèrdua d'aigua.
Quan la capa està exposada a pertorbacions contínues - com el frec, per exemple - tendeix a engrossir-i es forma el "call".
capa granulosa
Immediatament després a la capa còrnia trobem a la granulosa, formada per làmines de queratinòcits que van degenerant de mica en mica fins que moren i són reemplaçades per altres cèl·lules, sofrint d'una descamació constant.
Rep el nom de "granulosa", ja que a llum de l'microscopi es poden observar fàcilment un conjunt de grànuls foscos compostos de queratohialina.
Aquest compost dels grànuls està format al seu torn de dues proteïnes:
- La profilagrina, que és la precursora de la filagrina, una proteïna que participa en la cornificació de la pell
- La involucrina, relacionada amb queratinització.
També hi ha grànuls lamelares que, a diferència dels grànuls anteriors, només es poden visualitzar utilitzant microscòpia electrònica.
A l'interior d'aquests grànuls trobem gran quantitat de polisacàrids, glicoproteïnes i lípids que ajudaran a unir les cèl·lules de l'estrat corni. És a dir, serviran com una mena de ciment molecular.
En aquests grànuls també trobem enzims amb funcions de degradació, responsables de la destrucció eventual de l'nucli cel·lular i les organel·les.
capa espinosa
La tercera capa d'epidermis també està formada per queratinòcits. No obstant això, la forma d'aquestes cèl·lules ja no és plana, sinó que adquireix formes irregulars amb nombrosos costats, que recorden a diferents formes geomètriques.
En aquesta capa es troben els melanòcits i altres cèl·lules relacionades amb la resposta immune, anomenades cèl·lules de Langerhans.
Els melanòcits són cèl·lules dendrítiques i productores de pigments. Les dendrites s'estenen en les cèl·lules d'aquest estrat, servint com a conductors de l'pigment.
Les cèl·lules de Langerhans també són cèl·lules dendrítiques. Es deriven de la medul·la òssia i constitueixen prop de el 5% de les cèl·lules d'epidermis. Aquestes cèl·lules són idèntiques als macròfags que s'observen en altres teixits. Per això, aquestes cèl·lules funcionen com a barreres immunes típiques de la pell.
L'estructura de l'estrat espinós determina en gran mesura les propietats mecàniques de la pell, com que és resistent a danys mecànics i alhora és bastant flexible.
capa basal
L'última capa està formada per un fi estrat de queratinòcits, les formes recorden una galleda o un cilindre. És bastant activa des del punt de vista metabòlica i també de la divisió cel·lular. En aquest punt s'estableixen els límits entre l'epidermis i la dermis.
Les cèl·lules de la capa basal es troben majorment indiferenciades i estan en un procés continu de proliferació.
En aquesta capa es generen les cèl·lules que substituïssin les que moren a les regions més superficials. És a dir, es produeixen en aquest estrat i després tenen la capacitat de migren a on siguin requerides. El temps mitjà de migració des de la capa basal és d'unes dues setmanes. Si la pell està ferida, aquest procés incrementa la seva velocitat.
Per això, la capacitat regenerativa de la pell depèn en gran mesura de l'estat de la capa basal. En cas de la capa es vegi afectada seran necessaris els empelts de pell.
Algunes regions corporals tenen una capa d'epidermis addicional. Les palmes de les mans i dels peus solen ser una mica més gruixudes gràcies a la presència d'una altra capa superficial anomenada capa lúcida.
formació
De les tres capes embrionàries, la pell té una formació dual. Mentre que la dermis es desenvolupa a partir de l'mesènquima, l'epidermis ho fa de l'ectoderm superficial.
En les primeres etapes de desenvolupament, l'embrió es troba recobert per una única capa de cèl·lules ectodèrmiques. A les sis setmanes de gestació l'epiteli experimenta una divisió i apareix una capa de cèl·lules anomenades periderma.
El desenvolupament de les cèl·lules continua fins arribar a la formació d'una tercera capa a la zona intermèdia. En els primers tres mesos, l'epidermis és envaïda per cèl·lules a la cresta neural, que seran les responsables de la síntesi de melanina.
A mesura que s'acosta el quart mes d'embaràs, l'epidermis ja comptarà amb la seva organització definitiva en quatre capes ben marcades.
funcions
protecció
La primera funció de la primera capa de la pell és intuïtiva: protecció i prevenció de la pèrdua de fluids. Aquesta s'encarrega de formar una barrera contra diferents tipus de possibles pertorbacions, tant físiques com químiques. A més de protegir contra diferents classes de patògens que podrien entrar a l'organisme.
fotoprotecció
Un cas particular de protecció és la fotoprotecció. L'epidermis funciona com una barrera contra la radiació ultraviolada gràcies a la presència de melanina, un pigment encarregat de l'absorció de la radiació nociva provinent de el sol.
En els animals, aquest pigment és un derivat de l'aminoàcid aromàtic tirosina i està àmpliament distribuït en els llinatges.
La producció de melanina passa a la capa basal de l'epidermis. La molècula aconsegueix complir el seu objectiu de protecció mitjançant la dissipació de la calor en un procés anomenat conversió interna ultraràpida.
Aquesta conversió d'una energia nociva a una innòcua és crucial per a la protecció de l'material genètic. Aquesta protecció contribueix a mantenir la integritat de l'ADN, ja que l'exposició contínua a la radiació pot causar danys a la molècula, sent associat amb el desenvolupament de càncer.
El color de la pell humana és, presumiblement, un tret adaptatiu associada a la quantitat de llum solar que reben en l'ambient on es desenvolupen.
Les pells fosques es relacionen amb la protecció davant la radiació solar intensa i la pell clara a zones on la captació de la poca llum solar que reben és indispensable per a la síntesi de vitamina D (veure més endavant).
termorregulación
Regular la temperatura és un fenomen molt important i laboriós a què s'enfronten els organismes endotermos. La pell - i per tant l'epidermis - és l'òrgan involucrat en aquest procés de regulació.
Juntament amb la dermis, aquesta estructura és capaç de controlar la temperatura a través dels mecanismes de sudoració (amb l'evaporació de la mateixa l'organisme aconsegueix perdre calor i així reduir la temperatura) i control de l'flux sanguini.
percepció
La pell és un òrgan ric en receptors de tot tipus, de manera que intervé en el fenomen de la percepció i mitja la comunicació de l'organisme i el seu entorn. Aquestes sensacions inclouen el tacte, la pressió, la temperatura i el dolor. A més, permet respondre a aquestes sensacions.
Per exemples, les cèl·lules de Merkel són components escassos ubicats a la capa més profunda de l'epidermis i es relacionen amb la mecanorrecepción tàctil.
Intercanvi de substàncies
La pell està involucrada en l'absorció i excreció de diferents substàncies com sals minerals, urea, àcid úric, àcid làctic i altres substàncies de rebuig. També s'encarrega d'intervenir el trànsit de gasos com oxigen i diòxid de carboni.
El paper de la pell en la respiració depèn de l'organisme estudiat. En organismes petits com els amfibis, la pell és fina i participa activament en l'intercanvi de gasos, fins al punt que algunes espècies no tenen pulmons. En els mamífers, hi ha estructures especialitzades que s'encarreguen de l'intercanvi gasós.
Síntesi de vitamina D
La vitamina D és una substància esteroidea essencial formada per quatre anells d'àtoms de carboni, amb similituds estructurals bastant marcades a la molècula de colesterol.
La síntesi d'aquesta vitamina ocorre en la pell i perquè la reacció passi és menester la presència de llum ultraviolada provinent de el sol. Després es desplaça a altres òrgans (ronyó i fetge) per continuar amb la seva processament i passar la forma activa.
La síntesi de vitamina D no està restringida a la regió cutània, també pot provenir d'aliments que s'inclouen en la dieta, com l'oli de peix o aliments lactis enriquits amb aquesta vitamina.
Participa a la via metabòlica de l'calci, de l'fòsfor i en el procés de mineralització dels ossos. La seva funció no es restringeix a el desenvolupament i manteniment de sistema ossi, també participa en el sistema immune, endocrí i cardiovascular.
La deficiència de vitamina D s'ha relacionat amb raquitisme i osteomalàcia; la primera patologia és comuna en edats primerenques, mentre que la segona està associada als adults. També pot produir osteoporosi, diferents tipus de càncer, esclerosi múltiples o malalties cardiovasculars, entre d'altres patologies.
Autoreparació de ferides
La pell no només és l'òrgan més gran de l'ésser humà, sinó que també és el primer que estableix un comptat directe amb el medi ambient, pel que està constantment exposats a ens físics i químics que podries lesionar-lo i causar ferides.
Aquestes ferides poden ser reparades en qüestió de dies (depenent de la magnitud de la mateixa) gràcies al fet que la pell compta amb un sistema de divisió cel·lular i renovació tissular molt accelerada.
Funció no biològica en humans
En l'àmbit mèdic avaluar la condició de la pell proporciona informació molt valuosa, ja que és un reflex veraç de l'estat de salut de l'pacient i pot ser d'ajuda per a la identificació de certes patologies.
A més, la pell en l'ésser humà també juga un paper crucial en l'estètica i en proporcionar a cada individu un sentiment d'identitat.
referències
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologia: La vida a la Terra. Pearson educació.
- Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W., & Zone, JJ (2009). Dermatological Signs of Internal Disease E-Book: Expert Consult-Online and Print. Elsevier Health Sciences.
- Freeman, S. (2016). Biological science. Pearson.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrated Principles of Zoology. McGraw-Hill.
- Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Animal physiology. Sinauer Associates.
- Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Basic Histology: text & atles. McGraw-Hill.
- Lesmes, JD (2007). Avaluació clínic-funcional de el moviment corporal humà. Ed. Mèdica Panamericana.
- Marks, JG, & Miller, JJ (2017). Lookingbill and Marks 'Principles of Dermatology E-Book. Elsevier Health Sciences.
- Randall, D., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert animal physiology. Macmillan.
- Rastogi SC (2007). Essentials of Animal Physiology. New Age International Publishers.
- Ross, MH, & Pawlina, W. (2006). Histology. Lippincott Williams & Wilkins.