Biologia i

skóra i struktury dodatkowe pełnią szereg podstawowych funkcji, takich jak ochrona organizmu przed inwazją mikroorganizmów, chemikaliów i innych czynników środowiskowych; zapobieganie odwodnieniu; działając jako narząd zmysłowy; modulowanie temperatury ciała i równowagi elektrolitowej; i syntetyzowanie witaminy D. podskórna warstwa podskórna odgrywa ważną rolę w przechowywaniu tłuszczów, tworząc „poduszkę” nad podstawowymi strukturami i zapewniając izolację od niskich temperatur.

Ochrona

skóra chroni resztę ciała przed podstawowymi elementami natury, takimi jak wiatr, woda i światło słoneczne UV. Działa jako bariera ochronna przed utratą wody, ze względu na obecność warstw keratyny i glikolipidów w warstwie rogowej. Jest to również pierwsza linia obrony przed działaniem ściernym spowodowanym kontaktem z ziarnem, drobnoustrojami lub szkodliwymi chemikaliami. Pot wydalany z gruczołów potowych odstrasza drobnoustroje od nadmiernej kolonizacji powierzchni skóry poprzez wytwarzanie dermicydyny, która ma właściwości antybiotykowe.

funkcja sensoryczna

fakt, że możesz poczuć mrówkę czołgającą się po skórze, pozwalając jej przesunąć przed ugryzieniem, wynika z tego, że skóra, a zwłaszcza włosy wystające z mieszków włosowych w skórze, mogą wyczuwać zmiany w środowisku. Splot korzeniowy włosa otaczający podstawę mieszka włosowego wyczuwa zaburzenie, a następnie przekazuje informacje do ośrodkowego układu nerwowego (mózgu i rdzenia kręgowego), który może następnie zareagować, aktywując mięśnie szkieletowe oczu, aby zobaczyć mrówkę, a mięśnie szkieletowe ciała, aby działać przeciwko mrówce.

Rysunek 1. W tym mikroskopie przekroju skóry można zobaczyć korpus Meissnera (strzałka), rodzaj receptora dotykowego zlokalizowanego w brodawce skórnej przylegającej do błony podstawnej i warstwy bazalnej leżącego naskórka. LM × 100. (źródło: „Wbensmith” / Wikimedia Commons)

skóra działa jako narząd zmysłowy, ponieważ naskórek, skóra właściwa i podskórna zawierają wyspecjalizowane struktury nerwów czuciowych, które wykrywają dotyk, temperaturę powierzchni i ból. Receptory te są bardziej skoncentrowane na końcach palców, które są najbardziej wrażliwe na dotyk, zwłaszcza na korpusie Meissnera (korpus dotykowy) (ryc. 1), który reaguje na lekki dotyk, i korpusie Paciniana (korpus lamelowany), który reaguje na wibracje. Komórki merkla, widoczne rozproszone w warstwie bazalnej, są również receptorami dotykowymi. Oprócz tych wyspecjalizowanych receptorów istnieją nerwy czuciowe połączone z każdym mieszkiem włosowym, receptory bólu i temperatury rozproszone po skórze, a nerwy ruchowe unerwiają mięśnie i gruczoły pili arrector. To bogate unerwienie pomaga nam wyczuć nasze środowisko i odpowiednio reagować.

termoregulacja

układ mięśniowy pomaga regulować temperaturę ciała poprzez ścisły związek ze współczulnym układem nerwowym, podział układu nerwowego zaangażowany w nasze reakcje walki lub ucieczki. Współczulny układ nerwowy stale monitoruje temperaturę ciała i inicjuje odpowiednie reakcje motoryczne. Przypomnijmy, że gruczoły potowe, struktury pomocnicze do skóry, wydzielają wodę, sól i inne substancje, aby schłodzić ciało, gdy stanie się ciepłe. Nawet wtedy, gdy ciało nie wydaje się odczuwalnie pocić, dziennie wydzielane jest około 500 mL potu (niewrażliwego potu). Jeśli ciało staje się nadmiernie ciepłe z powodu wysokich temperatur, energicznej aktywności (Rysunek 2) lub kombinacji tych dwóch, gruczoły potowe będą stymulowane przez współczulny układ nerwowy do produkcji dużych ilości potu, aż 0,7 do 1,5 L na godzinę dla aktywnej osoby. Gdy pot wyparowuje z powierzchni skóry, ciało jest chłodzone, gdy ciepło ciała jest rozpraszane.

oprócz pocenia się, tętniczki w skórze właściwej rozszerzają się, tak że nadmiar ciepła przenoszonego przez krew może rozproszyć się przez skórę i do otaczającego środowiska (ryc. 2). Stanowi to zaczerwienienie skóry, które wielu ludzi doświadcza podczas ćwiczeń.

Rysunek 2. Podczas intensywnej aktywności fizycznej, takiej jak jazda na nartach (a) lub bieganie (c), naczynia krwionośne skóry rozszerzają się, a wydzielanie potu wzrasta (b). Mechanizmy te zapobiegają przegrzaniu organizmu. W przeciwieństwie do tego, skórne naczynia krwionośne zwężają się, aby zminimalizować straty ciepła w odpowiedzi na niskie temperatury (b). (kredyt a: „Trysil” / flickr; kredyt c: Ralph Daily)

gdy temperatura ciała spada, tętniczki zwężają się, aby zminimalizować straty ciepła, szczególnie na końcach palców i czubku nosa. To zmniejszone krążenie może spowodować, że skóra przybiera białawy odcień. Chociaż temperatura skóry spada w wyniku tego, zapobiega się biernej utracie ciepła, a narządy wewnętrzne i struktury pozostają ciepłe. Jeśli temperatura skóry spada zbyt mocno (np. temperatura otoczenia poniżej zera), zachowanie ciepła rdzenia ciała może spowodować, że skóra faktycznie zamarznie, stan zwany odmrożeniem.

starzenie się i system Skóry

Rysunek 3. Ogólnie rzecz biorąc, skóra, zwłaszcza na twarzy i dłoniach, zaczyna wykazywać pierwsze zauważalne oznaki starzenia, ponieważ z czasem traci swoją elastyczność. (kredyt: Janet Ramsden)

wszystkie systemy w ciele gromadzą się subtelnie, a niektóre nie tak subtelne zmiany w miarę starzenia się osoby. Wśród tych zmian są zmniejszenie podziału komórek,aktywność metaboliczna, krążenie krwi, poziom hormonów i siła mięśni (rycina 3). W skórze zmiany te znajdują odzwierciedlenie w zmniejszonej mitozie w warstwie podstawowej, co prowadzi do cieńszego naskórka. Skóra właściwa, która jest odpowiedzialna za elastyczność i sprężystość skóry, wykazuje zmniejszoną zdolność do regeneracji, co prowadzi do wolniejszego gojenia się ran. Tkanka podskórna, ze swoimi zapasami tłuszczu, traci strukturę z powodu redukcji i redystrybucji tłuszczu, co z kolei przyczynia się do przerzedzenia i zwiotczenia skóry.

struktury dodatkowe mają również obniżoną aktywność, generując cieńsze włosy i paznokcie oraz zmniejszoną ilość sebum i potu. Zmniejszona zdolność pocenia się może spowodować, że niektórzy starsi są nietolerancyjni na ekstremalne ciepło. Inne komórki w skórze, takie jak melanocyty i komórki dendrytyczne, również stają się mniej aktywne, co prowadzi do jaśniejszego odcienia skóry i obniżonej odporności. Zmarszczki skóry powstają w wyniku rozpadu jej struktury, co wynika ze zmniejszenia produkcji kolagenu i elastyny w skórze właściwej, osłabienia mięśni leżących pod skórą i niezdolności skóry do zachowania odpowiedniej wilgotności.

wiele produktów przeciwstarzeniowych można znaleźć w sklepach dzisiaj. Ogólnie rzecz biorąc, produkty te starają się nawodnić skórę, a tym samym wypełnić zmarszczki, a niektóre stymulują wzrost skóry za pomocą hormonów i czynników wzrostu. Ponadto techniki inwazyjne obejmują zastrzyki kolagenowe w celu wypełnienia tkanki i zastrzyki BOTOX® (Nazwa marki neurotoksyny botulinowej), które paraliżują mięśnie, które marszczą skórę i powodują zmarszczki.

synteza witaminy D

warstwa naskórka ludzkiej skóry syntetyzuje witaminę D pod wpływem promieniowania UV. W obecności światła słonecznego forma witaminy D3 zwana cholekalcyferolem jest syntetyzowana z pochodnej cholesterolu steroidowego w skórze. Wątroba przekształca cholekalcyferol w kalcydiol, który jest następnie przekształcany w kalcytriol (aktywną postać chemiczną witaminy) w nerkach. Witamina D jest niezbędna do prawidłowego wchłaniania wapnia i fosforu, które są niezbędne dla zdrowych kości. Brak ekspozycji na słońce może prowadzić do braku witaminy D w organizmie, co prowadzi do stanu zwanego krzywicą, bolesnego stanu u dzieci, w którym kości są zniekształcone z powodu braku wapnia, powodując łuszczenie się. Osoby starsze, które cierpią z powodu niedoboru witaminy D, mogą rozwinąć stan zwany osteomalacją, zmiękczeniem kości. W dzisiejszym społeczeństwie witamina D jest dodawana jako dodatek do wielu produktów spożywczych, w tym mleka i soku pomarańczowego, kompensując potrzebę ekspozycji na słońce.

oprócz swojej zasadniczej roli w zdrowiu kości, Witamina D jest niezbędna do ogólnej odporności przeciwko infekcjom bakteryjnym, wirusowym i grzybiczym. Ostatnie badania wskazują również na związek pomiędzy niedoborem witaminy D a rakiem.