หนังกำพร้า: การก่อตัวลักษณะชั้นหน้าที่ - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา

หนังกำพร้าเป็นชั้นที่ตื้นที่สุดของผิวและมีฟังก์ชั่นส่วนใหญ่ของการป้องกันการปรากฏตัวของกลสารเคมีหรือแสงอัลตราไวโอเลต ความหนาของชั้นนี้ในมนุษย์ขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่ศึกษาตั้งแต่ 0.1 มม. ในบริเวณที่บอบบางที่สุดถึง 1.5 มม. ในบริเวณที่หนา

โครงสร้างประกอบด้วยสี่ชั้นหรือชั้น: กระจกตาเม็ดหนามและฐาน ในภูมิภาคสุดท้ายนี้เราพบเซลล์ในการแบ่งตัวคงที่ซึ่งก่อตัวเป็น keratinocytes ซึ่งเป็นเซลล์ที่ครอบงำองค์ประกอบของหนังกำพร้าซึ่งจะเป็นส่วนหนึ่งของชั้นที่เหลือ

ที่มา: Mikael Häggströmจากผลงานของ Wbensmith

เกี่ยวกับต้นกำเนิดของตัวอ่อนหนังกำพร้ามาจาก ectoderm ผิวเผินและเมื่อถึงเดือนที่สี่ของการตั้งครรภ์โครงสร้างทั้งสี่ชั้นสามารถแตกต่างกันได้แล้ว

ลักษณะเฉพาะ

ผิวหนังเป็นอวัยวะที่มีพื้นที่ผิวที่ใหญ่ที่สุดโดยมีพื้นที่มากกว่า 2 ม. ²และมีน้ำหนักประมาณ 4 กก. - ดังนั้นจึงตอบสนองการทำงานที่หลากหลายโดยส่วนใหญ่เป็นการป้องกัน

อวัยวะนี้มีโครงสร้างประกอบด้วยสองชั้นหลักคือหนังแท้และหนังกำพร้า

โดดเด่นด้วยการปรากฏตัวของเคราติน โปรตีนนี้ถูกสังเคราะห์โดยเซลล์ผิวหนังจำนวนมากที่เรียกว่า keratinocytes ซึ่งเกี่ยวข้องกับการควบคุมอุณหภูมิและการป้องกันในรูปแบบอื่น ๆ พวกมันเป็นเซลล์ที่มีมากที่สุดในหนังกำพร้า

เซลล์อื่น ๆ ที่เป็นส่วนหนึ่งของหนังกำพร้า แต่มีปริมาณน้อยกว่าเคอราติโนไซต์คือเซลล์เมลาโนไซต์ สิ่งเหล่านี้มีหน้าที่ในการผลิตเมลานินซึ่งเป็นโมเลกุลที่ทำหน้าที่ให้สีกับผิวหนังและปกป้องผิว

ไม่พบเส้นเลือดหรือท่อน้ำเหลืองในหนังกำพร้าเนื่องจากสารอาหารเกิดขึ้นในชั้นถัดไปคือผิวหนังชั้นหนังแท้ซึ่งส่วนประกอบเหล่านี้ได้รับการชลประทาน

ชั้น

ในหนังกำพร้าเราสามารถรับรู้ได้สี่ชั้นหลักหรือชั้น เหล่านี้คือชั้นที่มีเขาชั้นเม็ดชั้นหนามและชั้นฐาน ด้านล่างนี้เราจะอธิบายลักษณะที่เกี่ยวข้องมากที่สุดของแต่ละชั้นเซลล์:

ชั้นเงี่ยน

ชั้นนอกสุดของหนังกำพร้าคือกระจกตา ประกอบด้วยเซลล์ที่ตายแล้วหลายแผ่นเรียกว่า keratinocytes เซลล์เหล่านี้ผลิตโปรตีนเส้นใยที่เรียกว่าเคราติน

เซลล์ที่ประกอบขึ้นมีลักษณะเป็นเซลล์ขนาดใหญ่แบนและมีรูปร่างหลายเหลี่ยม ซ้อนกันเป็นชั้นแนวตั้งหนาถึง 25 ชั้นแม้ว่าจะพบมากกว่า 100 ชั้นบนฝ่ามือและเท้า

สารประกอบไขมันมีหน้าที่ในการรวมเซลล์ของชั้นเงี่ยนในลักษณะที่บีบอัดสูงเช่นเดียวกับอิฐที่เชื่อมกับปูนซีเมนต์ในการก่อสร้าง

อัตราการเปลี่ยนโครงสร้างเหล่านี้ค่อนข้างสูงเนื่องจากมีการสูญหายและถูกแทนที่อย่างต่อเนื่อง

หน้าที่ทันทีของชั้นนี้คือการป้องกันแรงเสียดทานและการรบกวนทางกายภาพอื่น ๆ เนื่องจากคุณสมบัติกันน้ำจึงหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำ

เมื่อเลเยอร์สัมผัสกับสิ่งรบกวนอย่างต่อเนื่องเช่นการถูจะมีแนวโน้มที่จะหนาขึ้นและฟอร์ม "แคลลัส"

ชั้นเม็ดเล็ก

ทันทีหลังจากชั้นกระจกตาเราจะพบกรานูโลซาซึ่งเกิดจากแผ่นเคอราติโนไซต์ที่ค่อยๆเสื่อมสภาพลงจนตายและถูกแทนที่ด้วยเซลล์อื่น ๆ ซึ่งทุกข์ทรมานจากการถูกทำลายอย่างต่อเนื่อง

เรียกว่า "กรานูโลซา" เนื่องจากชุดของแกรนูลสีเข้มที่ประกอบด้วยเคอราโตไฮยาลินสามารถมองเห็นได้ง่ายภายใต้กล้องจุลทรรศน์

สารประกอบของแกรนูลนี้ประกอบด้วยโปรตีนสองชนิด:

- Profilaggrin ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของ filaggrin ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีส่วนร่วมในการสร้างผิวใหม่

- Involucrin เกี่ยวข้องกับ keratinization

นอกจากนี้ยังมีเม็ด lamellar ที่แตกต่างจากแกรนูลก่อนหน้านี้สามารถมองเห็นได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น

ภายในแกรนูลเหล่านี้เราพบโพลีแซ็กคาไรด์ไกลโคโปรตีนและลิพิดจำนวนมากซึ่งจะช่วยในการรวมเซลล์ของชั้น corneum นั่นคือพวกมันจะทำหน้าที่เป็นโมเลกุลซีเมนต์ชนิดหนึ่ง

ในแกรนูลเหล่านี้เรายังพบเอนไซม์ที่มีหน้าที่ย่อยสลายซึ่งมีหน้าที่ทำลายนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ของเซลล์ในที่สุด

เสื้อคลุมหนาม

ชั้นที่สามของหนังกำพร้าประกอบด้วย keratinocytes อย่างไรก็ตามรูปร่างของเซลล์เหล่านี้ไม่แบนอีกต่อไป แต่ได้รับรูปร่างที่ผิดปกติโดยมีหลายด้านซึ่งชวนให้นึกถึงรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน

ในชั้นนี้คือเซลล์เมลาโนไซต์และเซลล์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันเรียกว่าเซลล์แลงเกอร์แฮนส์

เมลาโนไซต์เป็นเซลล์เดนไดรติกและสร้างเม็ดสี เดนไดรต์ขยายเข้าไปในเซลล์ของชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำเม็ดสี

เซลล์แลงเกอร์ฮานยังเป็นเซลล์เดนไดรติก พวกมันได้มาจากไขกระดูกและประกอบด้วยเซลล์ประมาณ 5% ของหนังกำพร้า เซลล์เหล่านี้เหมือนกับมาโครฟาจที่เห็นในเนื้อเยื่ออื่น ๆ ดังนั้นเซลล์เหล่านี้จึงทำหน้าที่เป็นอุปสรรคภูมิคุ้มกันของผิวหนังโดยทั่วไป

โครงสร้างของสตราตัมสปิโนซัมส่วนใหญ่กำหนดคุณสมบัติเชิงกลของผิวหนังเนื่องจากทนต่อความเสียหายทางกลและในเวลาเดียวกันก็ค่อนข้างยืดหยุ่น

ชั้นฐาน

ชั้นสุดท้ายถูกสร้างขึ้นโดยชั้น keratinocytes บาง ๆ ซึ่งมีรูปร่างคล้ายลูกบาศก์หรือทรงกระบอก มันค่อนข้างใช้งานจากมุมมองของการเผาผลาญและจากมุมมองการแบ่งเซลล์ เมื่อถึงจุดนี้จะมีการกำหนดขอบเขตระหว่างหนังกำพร้าและผิวหนังชั้นหนังแท้

เซลล์ของชั้นฐานส่วนใหญ่ไม่แตกต่างและอยู่ในกระบวนการขยายพันธุ์อย่างต่อเนื่อง

ในชั้นนี้เซลล์จะถูกสร้างขึ้นเพื่อทดแทนเซลล์ที่ตายในบริเวณที่ผิวเผินที่สุด นั่นคือพวกมันถูกผลิตขึ้นในชั้นนี้และมีความสามารถในการโยกย้ายไปยังที่ที่พวกเขาต้องการ เวลาในการย้ายข้อมูลโดยเฉลี่ยจากชั้นฐานคือประมาณสองสัปดาห์ หากผิวหนังได้รับบาดเจ็บกระบวนการนี้จะเพิ่มความเร็ว

ด้วยเหตุนี้ความสามารถในการสร้างใหม่ของผิวหนังจึงขึ้นอยู่กับสถานะของชั้นฐาน หากชั้นได้รับผลกระทบจำเป็นต้องมีการปลูกถ่ายผิวหนัง

บริเวณของร่างกายบางส่วนมีชั้นหนังกำพร้าเพิ่มเติม ฝ่ามือและเท้ามักจะหนาขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากมีชั้นผิวเผินอีกชั้นหนึ่งที่เรียกว่าชั้นชัดเจน

การอบรม

จากสามชั้นของตัวอ่อนผิวหนังมีการสร้างแบบคู่ ในขณะที่ผิวหนังชั้นหนังแท้พัฒนามาจาก mesenchyme ผิวหนังชั้นนอกจะพัฒนามาจาก ectoderm ชั้นตื้น

ในช่วงแรกของการพัฒนาตัวอ่อนจะถูกปกคลุมด้วยเซลล์ภายนอกชั้นเดียว เมื่อตั้งครรภ์ได้หกสัปดาห์เยื่อบุผิวจะผ่านการแบ่งตัวและชั้นของเซลล์ที่เรียกว่าเพอริเดิร์มจะปรากฏขึ้น

การพัฒนาของเซลล์ยังคงดำเนินต่อไปจนกว่าจะมีชั้นที่สามเกิดขึ้นในโซนกลาง ในช่วงสามเดือนแรกผิวหนังชั้นนอกจะถูกบุกรุกโดยเซลล์ในยอดประสาทซึ่งจะทำหน้าที่ในการสังเคราะห์เมลานิน

เมื่อเข้าสู่เดือนที่สี่ของการตั้งครรภ์หนังกำพร้าจะมีการจัดระเบียบขั้นสุดท้ายในสี่ชั้นที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน

คุณสมบัติ

การป้องกัน

หน้าที่แรกของผิวหนังชั้นแรกคือการปกป้องและป้องกันการสูญเสียของเหลว สิ่งนี้มีหน้าที่ในการสร้างกำแพงป้องกันการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นได้หลายประเภททั้งทางกายภาพและทางเคมี นอกจากจะป้องกันเชื้อโรคต่าง ๆ ที่สามารถเข้าสู่ร่างกายแล้ว

Photoprotection

การป้องกันเฉพาะกรณีคือการป้องกันแสง หนังกำพร้าทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตเนื่องจากมีเมลานินซึ่งเป็นเม็ดสีที่ทำหน้าที่ดูดซับรังสีที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์

ในสัตว์รงควัตถุนี้เป็นอนุพันธ์ของกรดอะมิโนอะโรมาติกไทโรซีนและกระจายอยู่ทั่วไปตามเชื้อสาย

การผลิตเมลานินเกิดขึ้นในชั้นฐานของหนังกำพร้า โมเลกุลบรรลุวัตถุประสงค์ในการป้องกันโดยการไกล่เกลี่ยการกระจายความร้อนในกระบวนการที่เรียกว่าการแปลงภายในเร็วมาก

การเปลี่ยนจากพลังงานที่เป็นอันตรายไปเป็นพลังงานที่ไม่เป็นอันตรายนี้มีความสำคัญต่อการปกป้องสารพันธุกรรม การป้องกันนี้มีส่วนช่วยในการรักษาความสมบูรณ์ของดีเอ็นเอเนื่องจากการได้รับรังสีอย่างต่อเนื่องอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อโมเลกุลซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของมะเร็ง

สีของผิวหนังมนุษย์สันนิษฐานได้ว่าเป็นลักษณะการปรับตัวที่เกี่ยวข้องกับปริมาณแสงแดดที่ได้รับในสภาพแวดล้อมที่พวกมันพัฒนา

ผิวคล้ำเกี่ยวข้องกับการป้องกันรังสีดวงอาทิตย์ที่รุนแรงและผิวหนังที่มีแสงไปยังบริเวณที่มีการจับแสงแดดเพียงเล็กน้อยที่พวกเขาได้รับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์วิตามินดี (ดูด้านล่าง)

การควบคุมอุณหภูมิ

การควบคุมอุณหภูมิเป็นปรากฏการณ์ที่สำคัญและลำบากมากที่สิ่งมีชีวิตดูดความร้อนต้องเผชิญ ผิวหนัง - และดังนั้นหนังกำพร้า - เป็นอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการกำกับดูแลนี้

โครงสร้างนี้สามารถควบคุมอุณหภูมิผ่านกลไกของการขับเหงื่อ (ด้วยการระเหยร่างกายจะสูญเสียความร้อนและทำให้อุณหภูมิลดลง) และการควบคุมการไหลเวียนของเลือด

ความเข้าใจ

ผิวหนังเป็นอวัยวะที่อุดมไปด้วยตัวรับทุกชนิดซึ่งเป็นสาเหตุที่ขัดขวางปรากฏการณ์การรับรู้และเป็นสื่อกลางในการสื่อสารระหว่างร่างกายและสิ่งแวดล้อม ความรู้สึกเหล่านี้รวมถึงการสัมผัสความกดดันอุณหภูมิและความเจ็บปวด นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณสามารถตอบสนองต่อความรู้สึกเหล่านี้ได้

ตัวอย่างเช่นเซลล์ Merkel เป็นส่วนประกอบที่หายากซึ่งอยู่ในชั้นที่ลึกที่สุดของหนังกำพร้าและเกี่ยวข้องกับกลไกการสัมผัส

การแลกเปลี่ยนสาร

ผิวหนังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการดูดซึมและการขับออกของสารต่างๆเช่นเกลือแร่ยูเรียกรดยูริกกรดแลคติกและของเสียอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีหน้าที่เป็นสื่อกลางในการขนส่งก๊าซเช่นออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์

บทบาทของผิวหนังในการหายใจขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตที่ศึกษา ในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเช่นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำผิวหนังจะบางและมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการแลกเปลี่ยนก๊าซจนถึงจุดที่บางชนิดไม่มีปอด ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีโครงสร้างเฉพาะที่รับผิดชอบในการแลกเปลี่ยนก๊าซ

การสังเคราะห์วิตามินดี

วิตามินดีเป็นสารสเตียรอยด์ที่จำเป็นซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 4 วงซึ่งมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับโมเลกุลของคอเลสเตอรอล

การสังเคราะห์วิตามินนี้เกิดขึ้นที่ผิวหนังและเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นจำเป็นต้องมีแสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ จากนั้นจะเดินทางไปยังอวัยวะอื่น ๆ (ไตและตับ) เพื่อประมวลผลต่อไปและส่งผ่านรูปแบบที่ใช้งานอยู่

การสังเคราะห์วิตามินดีไม่ได้ จำกัด เฉพาะบริเวณผิวหนัง แต่อาจมาจากอาหารที่รวมอยู่ในอาหารเช่นน้ำมันปลาหรืออาหารจากนมที่อุดมด้วยวิตามินนี้

มีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญแคลเซียมฟอสฟอรัสและในกระบวนการสร้างแร่ธาตุของกระดูก การทำงานของมันไม่ได้ จำกัด เฉพาะการพัฒนาและการบำรุงรักษาระบบกระดูก แต่ยังมีส่วนร่วมในระบบภูมิคุ้มกันต่อมไร้ท่อและระบบหัวใจและหลอดเลือด

การขาดวิตามินดีเกี่ยวข้องกับโรคกระดูกอ่อนและโรคกระดูกพรุน พยาธิวิทยาครั้งแรกพบได้บ่อยในวัยแรก ๆ ในขณะที่โรคที่สองเกี่ยวข้องกับผู้ใหญ่ นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดโรคกระดูกพรุนมะเร็งประเภทต่างๆโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อมหรือโรคหัวใจและหลอดเลือดและโรคอื่น ๆ

การซ่อมแซมตัวเองของบาดแผล

ผิวหนังไม่เพียง แต่เป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดของมนุษย์เท่านั้น แต่ยังเป็นอวัยวะแรกที่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมโดยตรงดังนั้นจึงต้องสัมผัสกับหน่วยงานทางกายภาพและทางเคมีอยู่ตลอดเวลาซึ่งอาจทำร้ายผิวหนังและทำให้เกิดการบาดเจ็บได้

บาดแผลเหล่านี้สามารถซ่อมแซมได้ภายในเวลาไม่กี่วัน (ขึ้นอยู่กับขนาดของแผล) เนื่องจากผิวหนังมีระบบการแบ่งเซลล์และการผลัดเซลล์ที่รวดเร็วมาก

การทำงานที่ไม่ใช่ทางชีวภาพในมนุษย์

ในทางการแพทย์การประเมินสภาพผิวให้ข้อมูลที่มีค่ามากเนื่องจากเป็นภาพสะท้อนที่แท้จริงของสถานะสุขภาพของผู้ป่วยและสามารถเป็นประโยชน์ในการระบุโรคบางอย่าง

นอกจากนี้ผิวหนังของมนุษย์ยังมีบทบาทสำคัญต่อความสวยงามและทำให้แต่ละคนมีความรู้สึกเป็นตัวตน

อ้างอิง

Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, พ.ศ. (2546). ชีววิทยา: สิ่งมีชีวิตบนโลก การศึกษาของ Pearson
Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W. , & Zone, JJ (2009) Dermatological Signs of Internal Disease E-Book: Expert Consult-Online and Print. วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
ฟรีแมน, S. (2016). วิทยาศาสตร์ชีวภาพ. เพียร์สัน
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2007). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw-Hill
Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. , & Anderson, M. (2004). สรีรวิทยาของสัตว์. Sinauer Associates
Junqueira, LC, Carneiro, J. , & Kelley, RO (2003). เนื้อเยื่อวิทยาพื้นฐาน: ข้อความและแผนที่ McGraw-Hill
Lesmes, JD (2007). การประเมินผลทางคลินิกของการเคลื่อนไหวร่างกายมนุษย์ Panamerican Medical Ed.
Marks, JG, & Miller, JJ (2017). หลักการของ Lookingbill and Marks ของ Dermatology E-Book วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
Randall, D. , Burggren, W. , French, K. , & Eckert, R. (2002). สรีรวิทยาของสัตว์ Eckert Macmillan
ราสโตกิเอสซี (2550). สิ่งจำเป็นของสรีรวิทยาของสัตว์ สำนักพิมพ์นานาชาติยุคใหม่
Ross, MH, และ Pawlina, W. (2006). จุลกายวิภาคศาสตร์เนื้อเยื่อ Lippincott Williams และ Wilkins

หนังกำพร้า: การก่อตัวลักษณะชั้นหน้าที่ - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา - 2026