La piel y las estructuras accesorias realizan una variedad de funciones esenciales, como proteger el cuerpo de la invasión de microorganismos, productos químicos y otros factores ambientales; prevenir la deshidratación; actuar como un órgano sensorial; modular la temperatura corporal y el equilibrio electrolítico; y sintetizar vitamina D. La hipodermis subyacente tiene un papel importante en el almacenamiento de grasas, formando un «cojín» sobre las estructuras subyacentes y proporcionando aislamiento de temperaturas frías.
Protección
La piel protege el resto del cuerpo de los elementos básicos de la naturaleza, como el viento, el agua y la luz solar UV. Actúa como una barrera protectora contra la pérdida de agua, debido a la presencia de capas de queratina y glicolípidos en el estrato córneo. También es la primera línea de defensa contra la actividad abrasiva debido al contacto con arena, microbios o productos químicos dañinos. El sudor excretado por las glándulas sudoríparas disuade a los microbios de sobre colonizar la superficie de la piel al generar dermicidina, que tiene propiedades antibióticas.
Tatuajes y Piercings
La palabra «armadura» evoca varias imágenes. Podrías pensar en un centurión romano o en un caballero medieval con armadura. La piel, a su manera, funciona como una forma de armadura—armadura corporal. Proporciona una barrera entre sus órganos vitales que sostienen la vida y la influencia de elementos externos que podrían dañarlos potencialmente.
Para cualquier forma de armadura, una brecha en la barrera protectora representa un peligro. La piel puede ser violado cuando un niño pieles de una rodilla o un adulto tiene sangre—uno es accidental y el otro sea médicamente necesario. Sin embargo, también rompes esta barrera cuando eliges «personalizar» tu piel con un tatuaje o un piercing corporal. Debido a que las agujas involucradas en la producción de arte corporal y piercings deben penetrar en la piel, hay peligros asociados con la práctica. Estos incluyen reacciones alérgicas; infecciones de la piel; enfermedades transmitidas por la sangre, como el tétanos, la hepatitis C y la hepatitis D; y el crecimiento de tejido cicatricial. A pesar del riesgo, la práctica de perforar la piel con fines decorativos se ha vuelto cada vez más popular. Según la Academia Americana de Dermatología, el 24 por ciento de las personas de 18 a 50 años tienen un tatuaje.
Función sensorial
El hecho de que pueda sentir una hormiga arrastrándose sobre su piel, lo que le permite quitársela antes de que muerda, se debe a que la piel, y especialmente los pelos que se proyectan de los folículos pilosos en la piel, pueden sentir cambios en el entorno. El plexo de la raíz capilar que rodea la base del folículo piloso detecta una perturbación y luego transmite la información al sistema nervioso central (cerebro y médula espinal), que luego puede responder activando los músculos esqueléticos de los ojos para ver a la hormiga y los músculos esqueléticos del cuerpo para actuar contra la hormiga.
Figura 1. En esta micrografía de una sección transversal de la piel, se puede ver un corpúsculo de Meissner( flecha), un tipo de receptor táctil ubicado en una papila dérmica adyacente a la membrana basal y el estrato base de la epidermis suprayacente. LM × 100. (crédito: «Wbensmith» / Wikimedia Commons)
La piel actúa como un órgano sensorial porque la epidermis, la dermis y la hipodermis contienen estructuras nerviosas sensoriales especializadas que detectan el tacto, la temperatura de la superficie y el dolor. Estos receptores están más concentrados en las puntas de los dedos, que son más sensibles al tacto, especialmente el corpúsculo Meissner (corpúsculo táctil) (Figura 1), que responde al tacto ligero, y el corpúsculo paciniano (corpúsculo laminado), que responde a la vibración. Las células de Merkel, que se ven dispersas en el estrato base, también son receptores táctiles. Además de estos receptores especializados, hay nervios sensoriales conectados a cada folículo piloso, receptores de dolor y temperatura dispersos por toda la piel, y nervios motores inervan los músculos y glándulas del arrector pili. Esta rica inervación nos ayuda a sentir nuestro entorno y reaccionar en consecuencia.
Termorregulación
El sistema integumentario ayuda a regular la temperatura corporal a través de su estrecha asociación con el sistema nervioso simpático, la división del sistema nervioso involucrada en nuestras respuestas de lucha o huida. El sistema nervioso simpático está monitoreando continuamente la temperatura corporal e iniciando respuestas motoras apropiadas. Recuerde que las glándulas sudoríparas, estructuras accesorias de la piel, secretan agua, sal y otras sustancias para enfriar el cuerpo cuando se calienta. Incluso cuando el cuerpo no parece sudar notablemente, se secretan aproximadamente 500 ml de sudor (transpiración insensible) al día. Si el cuerpo se calienta excesivamente debido a las altas temperaturas, la actividad vigorosa (Figura 2), o una combinación de los dos, el sistema nervioso simpático estimulará las glándulas sudoríparas para producir grandes cantidades de sudor, tanto como 0,7 a 1,5 L por hora para una persona activa. Cuando el sudor se evapora de la superficie de la piel, el cuerpo se enfría a medida que se disipa el calor corporal.
Además de sudar, las arteriolas de la dermis se dilatan de modo que el exceso de calor transportado por la sangre puede disiparse a través de la piel y en el entorno circundante (Figura 2). Esto explica el enrojecimiento de la piel que muchas personas experimentan al hacer ejercicio.
Figura 2. Durante las actividades físicas extenuantes, como esquiar (a) o correr (c), los vasos sanguíneos dérmicos se dilatan y aumenta la secreción de sudor (b). Estos mecanismos evitan que el cuerpo se sobrecaliente. En contraste, los vasos sanguíneos dérmicos se contraen para minimizar la pérdida de calor en respuesta a bajas temperaturas (b). (crédito a: «Trysil» / flickr; crédito c: Ralph Daily)
Cuando la temperatura corporal baja, las arteriolas se contraen para minimizar la pérdida de calor, particularmente en los extremos de los dedos y la punta de la nariz. Esta reducción de la circulación puede dar lugar a que la piel adquiera un tono blanquecino. Aunque la temperatura de la piel disminuye como resultado, se evita la pérdida pasiva de calor y los órganos y estructuras internas permanecen calientes. Si la temperatura de la piel desciende demasiado (como las temperaturas ambientales por debajo del punto de congelación), la conservación del calor central del cuerpo puede provocar que la piel se congele, una afección llamada congelación.
Preguntas de práctica
¿Por qué las personas sudan excesivamente cuando hacen ejercicio al aire libre en un día caluroso?
Explique la respuesta de su piel a una caída en la temperatura central del cuerpo.
Envejecimiento y el Sistema Integumentario
Figura 3. En general, la piel, especialmente en la cara y las manos, comienza a mostrar los primeros signos notables de envejecimiento, ya que pierde su elasticidad con el tiempo. (crédito: Janet Ramsden)
Todos los sistemas del cuerpo acumulan cambios sutiles y algunos no tan sutiles a medida que una persona envejece. Entre estos cambios se encuentran reducciones en la división celular, la actividad metabólica, la circulación sanguínea, los niveles hormonales y la fuerza muscular (Figura 3). En la piel, estos cambios se reflejan en una disminución de la mitosis en el estrato básico, lo que lleva a una epidermis más delgada. La dermis, que es responsable de la elasticidad y resistencia de la piel, exhibe una capacidad reducida de regeneración, lo que conduce a una cicatrización más lenta de las heridas. La hipodermis, con sus reservas de grasa, pierde estructura debido a la reducción y redistribución de la grasa, lo que a su vez contribuye al adelgazamiento y flacidez de la piel.
Las estructuras accesorias también han reducido la actividad, generando cabello y uñas más finos, y cantidades reducidas de sebo y sudor. Una capacidad de sudoración reducida puede hacer que algunos ancianos sean intolerantes al calor extremo. Otras células de la piel, como los melanocitos y las células dendríticas, también se vuelven menos activas, lo que lleva a un tono de piel más pálido y a una inmunidad reducida. Las arrugas de la piel se producen debido a la descomposición de su estructura, que resulta de la disminución de la producción de colágeno y elastina en la dermis, el debilitamiento de los músculos que se encuentran debajo de la piel y la incapacidad de la piel para retener la humedad adecuada.
Muchos productos antienvejecimiento se pueden encontrar en las tiendas hoy en día. En general, estos productos intentan rehidratar la piel y, por lo tanto, rellenar las arrugas, y algunos estimulan el crecimiento de la piel utilizando hormonas y factores de crecimiento. Además, las técnicas invasivas incluyen inyecciones de colágeno para rellenar el tejido e inyecciones de BOTOX® (la marca de la neurotoxina botulínica) que paralizan los músculos que pliegan la piel y causan arrugas.
Síntesis de vitamina D
La capa epidérmica de la piel humana sintetiza vitamina D cuando se expone a la radiación UV. En presencia de luz solar, una forma de vitamina D3 llamada colecalciferol se sintetiza a partir de un derivado del colesterol esteroide en la piel. El hígado convierte el colecalciferol en calcidiol, que luego se convierte en calcitriol (la forma química activa de la vitamina) en los riñones. La vitamina D es esencial para la absorción normal de calcio y fósforo, que son necesarios para la salud de los huesos. La ausencia de exposición al sol puede llevar a una falta de vitamina D en el cuerpo, lo que lleva a una afección llamada raquitismo, una afección dolorosa en los niños donde los huesos están deformes debido a la falta de calcio, lo que causa piernas arqueadas. Las personas mayores que sufren de deficiencia de vitamina D pueden desarrollar una afección llamada osteomalacia, un ablandamiento de los huesos. En la sociedad actual, la vitamina D se agrega como suplemento a muchos alimentos, incluida la leche y el jugo de naranja, compensando la necesidad de exposición al sol.
Además de su papel esencial en la salud ósea, la vitamina D es esencial para la inmunidad general contra las infecciones bacterianas, virales y fúngicas. Estudios recientes también están encontrando una relación entre la insuficiencia de vitamina D y el cáncer.
En Resumen: Estructuras accesorias de la Piel
La piel desempeña un papel importante en la protección, la detección de estímulos, la termorregulación y la síntesis de vitamina D. Es la primera capa de defensa para prevenir la deshidratación, las infecciones y las lesiones en el resto del cuerpo. Las glándulas sudoríparas de la piel permiten que la superficie de la piel se enfríe cuando el cuerpo se sobrecalienta. La termorregulación también se logra mediante la dilatación o constricción de los vasos sanguíneos que transportan calor en la piel. Las células inmunitarias presentes entre las capas de la piel patrullan las áreas para mantenerlas libres de materiales extraños. Las reservas de grasa en la hipodermis ayudan tanto a la termorregulación como a la protección. Por último, la piel juega un papel en la síntesis de vitamina D, que es necesaria para nuestro bienestar, pero no está fácilmente disponible en alimentos naturales.