biologie i

kožní a doplňkové struktury plní řadu základních funkcí, jako je ochrana těla před invazí mikroorganismy, chemikáliemi a dalšími faktory prostředí; prevence dehydratace; působí jako smyslový orgán; modulace tělesné teploty a rovnováhy elektrolytů; a syntéza vitaminu D.základní podkožní tkáň má důležitou roli při ukládání tuků, vytváření „polštáře“ nad podkladovými strukturami a zajištění izolace před nízkými teplotami.

ochrana

kůže chrání zbytek těla před základními prvky přírody, jako je vítr, voda a UV sluneční světlo. Působí jako ochranná bariéra proti ztrátě vody v důsledku přítomnosti vrstev keratinu a glykolipidů v stratum corneum. Je to také první linie obrany proti abrazivní aktivitě v důsledku kontaktu se štěrkem, mikroby nebo škodlivými chemikáliemi. Pot vylučovaný z potních žláz odrazuje mikroby od nadměrné kolonizace povrchu kůže vytvářením dermicidinu, který má antibiotické vlastnosti.

senzorická funkce

skutečnost, že můžete cítit mravence plazícího se na kůži, což vám umožní vyklouznout před kousnutím, je proto, že kůže a zejména chloupky vyčnívající z vlasových folikulů v kůži mohou cítit změny v prostředí. Plexus kořenů vlasů obklopující základnu vlasového folikulu snímá poruchu a poté přenáší informace do centrálního nervového systému (mozku a míchy), který pak může reagovat aktivací kosterních svalů vašich očí, aby viděl mravence a kosterní svaly těla, aby působily proti mravenci.

Obrázek 1. V tomto mikrografu průřezu kůže můžete vidět meissnerův korpus (šipka), Typ dotykového receptoru umístěný v dermální papile sousedící s bazální membránou a stratum basale nadložní epidermis. LM × 100. (kredit: „Wbensmith“ / Wikimedia Commons)

kůže působí jako smyslový orgán, protože epidermis, dermis a podkoží obsahují specializované senzorické nervové struktury, které detekují dotek, povrchovou teplotu a bolest. Tyto receptory jsou více soustředěny na špičkách prstů, které jsou nejcitlivější na dotek, zejména na meissnerův tělísek (hmatový tělísek) (Obrázek 1), který reaguje na lehký dotek, a Pacinianův tělísek (lamelovaný tělísek), který reaguje na vibrace. Merkelové buňky, viděné rozptýlené ve stratum basale, jsou také dotykové receptory. Kromě těchto specializovaných receptorů jsou ke každému vlasovému folikulu připojeny senzorické nervy, receptory bolesti a teploty rozptýlené po celé kůži a motorické nervy inervují svaly a žlázy arrector pili. Tato bohatá inervace nám pomáhá vnímat naše prostředí a podle toho reagovat.

termoregulace

integumentární systém pomáhá regulovat tělesnou teplotu prostřednictvím těsného spojení se sympatickým nervovým systémem, rozdělení nervového systému zapojeného do našich reakcí na boj nebo let. Sympatický nervový systém nepřetržitě monitoruje tělesnou teplotu a zahajuje vhodné motorické reakce. Připomeňme, že potní žlázy, doplňkové struktury na kůži, vylučují vodu, sůl a další látky, které ochlazují tělo, když se zahřeje. Dokonce i když se tělo nezdá být znatelně pocení, přibližně 500 mL potu (necitlivé pocení) se vylučuje denně. Pokud se tělo nadměrně zahřeje kvůli vysokým teplotám, intenzivní aktivitě (Obrázek 2) nebo jejich kombinaci, budou potní žlázy stimulovány sympatickým nervovým systémem, aby produkovaly velké množství potu, až 0, 7 až 1, 5 L za hodinu pro aktivní osobu. Když se pot odpaří z povrchu kůže, tělo se ochladí, když se rozptýlí tělesné teplo.

kromě pocení se arterioly v dermis dilatují, takže přebytečné teplo nesené krví se může rozptýlit přes kůži a do okolního prostředí (Obrázek 2). To odpovídá za zarudnutí kůže, které mnoho lidí zažívá při cvičení.

Obrázek 2. Během namáhavých fyzických aktivit, jako je lyžování (a) nebo běh (c), se dermální krevní cévy rozšiřují a zvyšuje se sekrece potu (b). Tyto mechanismy zabraňují přehřátí těla. Naproti tomu dermální krevní cévy se zužují, aby se minimalizovaly tepelné ztráty v reakci na nízké teploty (b). (kredit a: „Trysil“ /flickr; kredit c: Ralph Daily)

když tělesné teploty klesají, arterioly se zužují, aby se minimalizovaly tepelné ztráty, zejména na koncích číslic a špičky nosu. Tato snížená cirkulace může mít za následek, že kůže nabude bělavého odstínu. Přestože teplota pokožky v důsledku toho klesá, zabraňuje se pasivním tepelným ztrátám a vnitřní orgány a struktury zůstávají teplé. Pokud teplota pokožky příliš klesne (například teploty prostředí pod bodem mrazu), může zachování tělesného jádra vést k tomu, že kůže skutečně zamrzne, což je stav zvaný omrzliny.

stárnutí a integumentární systém

obrázek 3. Obecně platí, že kůže, zejména na obličeji a rukou, začíná vykazovat první znatelné známky stárnutí, protože v průběhu času ztrácí svou pružnost. (úvěra: Janet Ramsdenová)

všechny systémy v těle hromadí jemné a některé ne tak jemné změny, jak člověk stárne. Mezi tyto změny patří snížení buněčného dělení, metabolické aktivity,krevního oběhu, hormonálních hladin a svalové síly (obrázek 3). V kůži se tyto změny odrážejí ve snížené mitóze ve stratum basale, což vede k tenčí epidermis. Dermis, která je zodpovědná za pružnost a odolnost pokožky, vykazuje sníženou schopnost regenerace, což vede k pomalejšímu hojení ran. Hypodermis se svými zásobami tuku ztrácí strukturu v důsledku redukce a redistribuce tuku, což zase přispívá ke ztenčení a ochabnutí kůže.

doplňkové struktury mají také sníženou aktivitu, vytvářejí tenčí vlasy a nehty a snižují množství mazu a potu. Snížená schopnost pocení může způsobit, že někteří starší lidé netolerují extrémní teplo. Jiné buňky v kůži, jako jsou melanocyty a dendritické buňky, se také stávají méně aktivními, což vede k bledšímu tónu pleti a snížené imunitě. K vráskám kůže dochází v důsledku rozpadu její struktury, což je důsledkem snížené produkce kolagenu a elastinu v dermis, oslabení svalů ležících pod kůží a neschopnosti pokožky udržet dostatečnou vlhkost.

mnoho produktů proti stárnutí lze dnes nalézt v obchodech. Obecně se tyto produkty snaží rehydratovat pokožku a tím vyplňovat vrásky a některé stimulují růst kůže pomocí hormonů a růstových faktorů. Invazivní techniky navíc zahrnují kolagenové injekce k napnutí tkáně a injekce BOTOX® (značka botulinum neurotoxin), které paralyzují svaly, které pokrčí pokožku a způsobují vrásky.

syntéza vitaminu D

epidermální vrstva lidské kůže syntetizuje vitamín D, když je vystavena UV záření. V přítomnosti slunečního světla se z derivátu steroidního cholesterolu v kůži syntetizuje forma vitaminu D3 nazývaná cholekalciferol. Játra přeměňují cholekalciferol na kalcidiol, který se pak v ledvinách převede na kalcitriol (aktivní chemická forma vitaminu). Vitamin D je nezbytný pro normální vstřebávání vápníku a fosforu, které jsou nezbytné pro zdravé kosti. Absence slunečního záření může vést k nedostatku vitaminu D v těle, což vede ke stavu zvanému křivice, bolestivému stavu u dětí, kde jsou kosti deformovány kvůli nedostatku vápníku, což způsobuje bowleggedness. U starších jedinců, kteří trpí nedostatkem vitaminu D, se může vyvinout stav zvaný osteomalacie, změkčení kostí. V dnešní společnosti se vitamín D přidává jako doplněk k mnoha potravinám, včetně mléka a pomerančového džusu, což kompenzuje potřebu slunečního záření.

kromě své zásadní role ve zdraví kostí je vitamin D nezbytný pro obecnou imunitu proti bakteriálním, virovým a plísňovým infekcím. Nedávné studie také nacházejí souvislost mezi nedostatečným vitamínem D a rakovinou.