FIZJOLOGIA STOSOWANA (SKÓRY)

• PROF. DR HAB. MED. SŁAWOMIR MAJEWSKI

Funkcje skóry :

• Ochronna

• W regulacji cieplnej

• W czynności wydzielniczej i regulacji równowagi wodno - elektrolitowej

• W czynności resorpcyjnej

• Jako narząd czucia

• W metabolizmie białek, lipidów, witamin, węglowodanów, itd.

• W procesach odpornościowych ustroju

PLAMA - zmiana zabarwienia
leżąca w jej poziomie

GRUDKA - wykwit uniesiony ponad powierzchnię skóry, o wzmożonej spoistości, ustępujący bez śladu

BLASZKA - wykwit o średnicy zwykle ponad 1cm, złożony ze zlewających się grudek

GUZEK - wykwit wyniosły ponad powierzchnię skóry, pochodzący z głębszych warstw skóry, ustępujący z pozostawieniem blizny

GUZ - większy niż guzek, wyniosły ponad powierzchnię skóry, pochodzący z głębszych partii skóry właściwej i tkanki podskórnej

BĄBEL POKRZYWKOWY - wykwit obrzękowy, uniesiony ponad powierzchnię skóry, szybko powstający i ustępujący bez śladu; świąd i porcelanowo-różowa barwa

PĘCHERZYK - mały wykwit wyniosły ponad powierzchnię skóry, wypełniony płynem surowiczym

PĘCHERZ - większy niż pęcherzyk, wyniosły ponad powierzchnię skóry, powstały z rozdzielenia płynem surowiczym warstw naskórka lub naskórka od skóry właściwej

KROSTA - mały wykwit uniesiony ponad poziom skóry, wypełniony od początku treścią ropną

CYSTA - wykwit uniesiony ponad powierzchnię skóry, powstały w wyniku otorbienia się treści płynnej w skórze właściwej lub tkance podskórnej

UKŁAD IMMUNOLOGICZNY SKÓRY

Układ immunologiczny :

• Może odróżniać cząsteczki ustroju gospodarza od obcych

• Tworzą go limfocyty i przeciwciała

• Odpowiedź jest swoista wobec antygenu

• Limfocyty dzielą się na komórki B i T

• Limfocyty są pobudzane przez antygen przetworzony przez komórki prezentujące antygen

Układ immunologiczny c.d.:

• Uczulone limfocyty powstałe w wyniku stymulacji limf. T produkują cytokiny = ODPOWIEDŹ KOMÓRKOWA

• Pobudzone komórki B przekształcone w plazmocyty produkują przeciwciała = ODPOWIEDŹ HUMORALNA

• Pamięć swoistości antygenu podstawową cechą układu immunologiczneg

NASKÓREK

KERATYNOCYTY

• Stanowią około 85-90% komórek naskórka

• Wszystkie zawierają w cytoplazmie filamenty pośrednie (keratyny) i tworzą między sobą połączenia (desmosomy) lub łączą się z błoną podstawną za pośrednictwem półdesmosomów.

KERATYNY

• Tworzą sieć włókien i stanowią podstawę cytoszkieletu.

• Jest ponad 30 rodzajów keratyn, 20 w nabłonku, 10 we włosach.

• Należą do 2 grup : kwaśne (typ I) i zasadowo-obojętne (typ II)

• Występują w parach o podobnej masie cząsteczkowej, które tworzą strukturę włókienkowatą

Cytoszkielet komórek naskórka

Warstwa rozrodcza (podstawna) - stratum basale

• Komórki wykazujące aktywność mitotyczną

• Komórki macierzyste (stem cells) stanowią około 5-10% komórek

• Komórki przejściowo namnażające się (transient amplifying cells) - ok. 50%

• Komórki postmitotyczne - ok. 40%

Różnorodność komórek bazalnych

Warstwa kolczysta -
stratum spinosum

• Keratyny jak w w-wie podstawnej oraz tzw. keratyny suprabazalne

• K1/K10 określa się też mianem „keratyn swoistych dla różnicowania (lub keratynizacji)”

• Desmosomy (struktury odpowiedzialne za kontakt między keratynocytami)

• Połączenia „gap junctions” = fizjologiczna komunikacja między tymi komórkami

• Pojawiające się w części górnej „ziarnistości lamelarne” są źródłem lipidów w-wy rogowej.

Warstwa ziarnista -
stratum granulosum

• Ziarnistości lamelarne (blaszkowate)

• Ziarna keratohyalinowe (profilagryna, włókna keratynowe oraz lorikryna - białko tworzące zrogowaciałą kopertę)

• Konwersja profilagryny do filagryny zachodzi przy udziale proteaz podczas przekształcania się komórki „ziarnistej” w keratynocyt zrogowaciały

• Końcowy etap proteolizy monomerów filagryny do wolnych aminokwasów zachodzi w bardziej powierzchownej strefie warstwy rogowej (NMF)

Profilagryna

Jest białkiem o dużej masie cząsteczkowej (>400 kDa), bogatym w histydynę, składającym się z monomerów filagryny.

Jej konwersja do filagryny zachodzi przy udziale proteaz podczas przekształcania się komórki „ziarnistej” w keratynocyt zrogowaciały.

Profilagryna cd.

Końcowy etap proteolizy monomerów filagryny do wolnych aminokwasów zachodzi w zewnętrznej strefie warstwy rogowej (NMF)

Funkcja filagryny w keratynocycie zrogowaciałym polega na agregacji filamentów keratynowych.

NMF = natural moisturizing factor,
`naturalny czynnik nawilżający'
-w warstwie rogowej!!!

• AMINOKWASY Z ENZYMATYCZNEGO ROZKŁADU FILAGRYNY

• SOLE KWASU PIROGLUTAMINOWEGO

• SOLE KWASU MLEKOWEGO

• MOCZNIK

• INNE

Warstwa rogowa -
stratum corneum

• Całkowite przejście z w-wy ziarnistej do rogowej wiąże się z utratą 50-80% suchej masy

• Warstwy komórek zrogowaciałych dostarczają mechanicznej ochrony skóry i zapobiegają utracie wody

Warstwa rogowa cd.

• Bariera warstwy rogowej składa się z dwóch elementów (kompartmentów) :

• Korneocytów pozbawionych lipidów wzbogaconych w białka i aminokwasy (NMF), które są otoczone ciągłą zewnątrzkomórkową `kopertą'

• Lipidów leżących pomiędzy korneocytami

Złuszczanie korneocytów warstwy rogowej

• Korneocyty dolnej części w-wy rogowej przylegają do siebie za pomocą „zmodyfikowanych” desmosomów

• Powyżej leżą korneocyty wykazujące skłonność do złuszczania

• Komórki strefy środkowej w-wy rogowej mają większe zdolności wiązania wody niż leżące głębiej

• W najbardziej powierzchownej strefie w-wy rogowej dochodzi do proteolitycznej degradacji desmosomów i korneocyt ulega złuszczeniu.

Końcowe stężenia lipidów w warstwie rogowej:

• Ceramidy (45%)

• Cholesterol (25%)

• Kwasy tłuszczowe (15%)

• Inne

GRUCZOŁY SKÓRY

Gruczoły łojowe

• Większość gruczołów łojowych ma ujścia do mieszka włosowego

• Tylko niektóre mają ujścia bezpośrednio na powierzchni skóry (np. na czerwieni warg)

• Wydzielanie łoju jest wspomagane przez skurcz mięśni przywłośnych (`gęsia skórka') - pod wpływem bodźców psychicznych lub zimna

• Wydzielanie łoju - holokrynowe

Gruczoły łojowe

• Wydzielanie łoju:
  - duże u noworodków
  - zmniejsza się w dzieciństwie
  - wzrasta w okresie dojrzewania
  - zmniejsza się po 40 r.ż., zwłaszcza
  u kobiet po 60 r.ż.

• Stwierdzono, że odnowa łoju jest szybsza, jeśli jest on często usuwany (nasilenie łojotoku!!!)

Gruczoły łojowe

• Rola łoju polega na osłonie skóry przed działaniem czynników mechanicznych, chemicznych i bakteryjnych

• W skład łoju wchodzą substancje tłuszczowe powstające w wyniku działania lipaz (również bakteryjnych):
  - skwalen
  - cholesterol
  - wolne kwasy tłuszczowe
  - inne (trójglicerydy)

Gruczoły łojowe

• Czynność gruczołów łojowych podlega wpływom hormonalnym

• Testosteron i progesteron - przerost gruczołów i zwiększone wydzielania

• Estrogeny i antyandrogeny (np.octan cyproteronu) - zmniejszenie produkcji łoju

• Hormony kory nadnerczy - nasilenie produkcji łoju

Gruczoły potowe

• Gruczoły ekrynowe
  - występują na całej skórze

• Gruczoły apokrynowe
  - związane z mieszkami włosowymi
  - wystepują głównie w okolicach
  pachowych, płciowych, brodawek
  sutkowych, powiek

Potowe gruczoły ekrynowe

• Rola w regulacji cieplnej (wzmożone wydzielanie potu w temp >31st C lub nadmiernego wytwarzania ciepła

• Wydzielany na powierzchnię skóry pot tworzy z łojem zawiesinę olej/woda lub woda/olej

Potowe gruczoły ekrynowe

• Skład potu zależy od:
  - diety, warunków klimatycznych,
  hormonalnych

• Skład chemiczny potu:
  - związki mineralne (sole potasu, wapnia,
  magnezu, sodu)

- mocznik
- kwas mlekowy,
- węglowodany, lipidy i in.

Potowe gruczoły ekrynowe

• Wydzielanie potu zależy od układu nerwowego (np. pocenie pod wpływem emocji)

• Środki cholinergiczne (acetylocholina) stymulują wydzielanie potu

• Środki przeciwcholinergiczne (atropina, toksyna botulinowa) hamują wydzielanie potu

Potowe gruczoły apokrynowe

• Nie biorą udziału w termoregulacji

• Rozpoczynają funkcjonowanie w okresie pokwitania

• Oddziałują głównie na bodźce hormonalne i emocjonalne

• Są regulowane przez włókna adrenergiczne

• Zawierają więcej peptydów, które są rozkładane przez bakterie („zapach” potu)

STREFA BŁONY PODSTAWNEJ (BASEMENT MEMBRANE ZONE)

STREFA BŁONY PODSTAWNEJ (BASEMENT MEMBRANE ZONE)

• Naskórek łączy się ze skórą za pomocą błony podstawnej, która jest strukturą złożoną z białek i proteoglikanów produkowanych przez:
  - keratynocyty naskórka
  - fibroblasty skóry właściwej

• BMZ składa się z dwóch warstw:
  - górna: blaszka jasna (lamina lucida)
  - dolna: blaszka ciemna (lamina densa)

STREFA BŁONY PODSTAWNEJ (BASEMENT MEMBRANE ZONE)

• BLASZKA JASNA:
  - kompleks białkowy (180 i 230kDa)
  związany z półdesmosomami
  - laminina (wielkocząsteczkowa
  glikoproteina zbudowana z trzech
  łańcuchów A i jednego łańcucha B

• BLASZKA CIEMNA:
  - kolagen typu IV
  - proteoglikany (zawierające głównie siarczan
  heparanu)

LAMININA

• W cząsteczce lamininy znajdują się miejsca wiążące się:
  
  - z kolagenem typu IV
  - z proteoglikanami
  - z komórkami (poprzez tzw. INTEGRYNY)

INTEGRYNY

• Wraz z półdesmosomami stanowią główne cząsteczki odpowiedzialne za przyleganie keratynocytów

• Integryny nazywane są także receptorami VLA
  (very late antigens) i są to receptory dla:
  - kolagenu (VLA2, VLA3)
  - lamininy (VLA6)

• Za pomocą integryn keratynocyty „odbierają sygnał” za środowiska pozakomórkowego (składników macierzy zewnątrzkomórkowej)

• Duża rola w gojeniu się ran, ch. pęcherzowych
  

STREFA BŁONY PODSTAWNEJ - sublamina densa

• Strefa pod blaszką ciemną

• Składa się z włókien zakotwiczających
  (zbudowanych z kolagenu typu VII)

• Włókna zakotwiczające utrzymują łączność mechaniczną pomiędzy naskórkiem i skórą właściwą

NACZYNIA I NERWY W SKÓRZE

UKŁAD NACZYNIOWY SKÓRY

• GŁĘBOKI splot naczyniowy (na granicy skóry właściwej i tkanki podskórnej

• POWIERZCHOWNY splot naczyniowy zaopatruje brodawki skórne

• Naskórek nie jest unaczyniony; jego odżywianie odbywa się poprzez krążenie limfy (chłonki)

UKŁAD NACZYNIOWY SKÓRY - c.d.

• W otoczeniu przydatków - mieszków włosowych i gruczołów potowych -naczynia krwionośne tworzą oddzielne sploty

• Naczynia limfatyczne (chłonne) zbierają limfę z warstwy brodawkowej skóry oraz z okolicy gruczołów potowych, łojowych i mieszków włosowych

UNERWIENIE SKÓRY

• Włókna pochodzące z układu mózgowo-rdzeniowego (czuciowe)

• Włókna układu autonomicznego
  - współczulne, adrenergiczne (adrenalina) np. gruczoły potowe apokrynowe
  - przywspółczulne, cholinergiczne (acetylocholina) -np.
  gruczoły potowe ekrynowe

UNERWIENIE SKÓRY

• Przyjmuje się, że wszystkie rodzaje czucia skórnego: ucisku, dotyku, ciepła, zimna, bólu oraz świądu, są odbierane przez całą sieć nerwową skóry

• Włókna czuciowe syntetyzują także substancje, tzw. neuropeptydy, które biorą udział w patogenezie różnych chorób skóry:
  - substancja P (przepuszczalność naczyń)
  - MSH (hormon stymulujący melanocyty)
  - inne
  

UNERWIENIE SKÓRY

• Wolne zakończenia nerwowe (wnikaja również do naskórka oraz oplatają przydatki skórne)

• Zakończenia upostaciowione
  - ciałka Vatera-Paciniego (położone
  głęboko, wrażliwe na ucisk)
  - ciałka Meissnera (położone
  powierzchownie, wrażliwe na dotyk)

SKÓRA WŁAŚCIWA

SKÓRA WŁAŚCIWA

• KOMÓRKI ŁĄCZNOTKANKOWE

• WŁÓKNA TKANKI ŁĄCZNEJ

• NACZYNIA KRWIONOŚNE

• ZAKOŃCZENIA NERWOWE

• PRZYDATKI SKÓRNE

- gruczoły łojowe, potowe

- mieszki włosowe

Komórki tkanki łącznej w skórze właściwej

• Fibroblasty (wytwarząjace kolagen, elastynę, proteoglikany)

• Histiocyty (makrofagi, komórki żerne)

• Komórki tuczne (udział w reakcjach alergicznych)

• Limfocyty (komórki układu immunologicznego)

Tkanka łączna skóry

• Włókna kolagenowe

• Włókna sprężyste (elastynowe)

• Włókna retikulinowe

• Substancja bezpostaciowa

- mukopolisacharydy (kwas

chondroitynosiarkowy, hialuronowy)

- proteoglikany (polaczenia białek i
związków cukrowcowych)

Włókna kolagenowe

• Włókna kolagenowe typu I i III stanowią podstawową składową podścieliska łącznotkankowego skóry właściwej

• Natomiast w obrębie błon podstawnych naczyń krwionośnych i naskórka występuje kolagen typu IV oraz laminina

• Włókna retikulinowe, rozsiane między innymi włóknami (kolagenu, elastyny) znajdują się w większej ilości w brodawkach skórnych. Ich budowa i pochodzenie nie są całkowicie poznane ? - fibrylina

Typy kolagenów

• Typ I

• Typ II

• Typ III

• Typ IV

• Typ V

• Typ VI

• Typ VII

• Skóra właściwa

• Chrząstka

• Skóra właściwa

• Błony podstawne

• Błony podstawne, skóra właściwa

• Błony podstawne,
  skóra właściwa

• Włókna zakotwiczające

Włókna sprężyste

• Tworzą sieć z włóknami kolagenowymi

• Podstawowym białkiem sieciującym włókna sprężyste jest FIBRYLINA

• Nadają sprężystość i rozciągliwość skórze

• U osób eksponowanych na UV ulegają zwyrodnieniu (elastosis)

Proteoglikany (PG)

• Nazywane były w przeszłości mukopolisacharydami

• Zbudowane są z:
  - rdzenia białkowego i
  - łańcuchów glikozaminoglikanów
  GAG, (odmiana cukrów)

Proteoglikany (PG)

• Fibroblasty skórne produkują
  
  - duże cząsteczki PG, które tworzą
  agregaty (np. versican)
  - mniejsze cząsteczki PG, np. dekoryna
  (wiąże się z włóknami kolagenu i
  „dekoruje je”

Proteoglikany (PG)

• Podstawową funkcją PG w skórze jest wiązanie różnych elementów (włókien) międzykomórkowych

• PG zawierające siarczan heparanu (tzw. syndekany) wiążą różne czynniki wzrostowe, niezbędne do prawidłowej funkcji komórek w skórze:

- rola w gojeniu ran
- rola w angiogenezie

Wiązanie wody !!!

Proteoglikany (PG)

• Proteoglikany związane z kwasem hialuronowym wykazują dużą zdolność do wiązania wody (hydrofilność), co powoduje, że nawodnienie skóry właściwej jest znacznie większe niż naskórka

• Nagromadznie dużych ilości kwasu hialuronowego w skórze płodu -> gojenie się ran bez tworzenia się blizny (!)

Tkanka podskórna

• Leży pod skórą właściwą

• Składa się ze zrazików tłuszczowych przedzielonych tkanką łączną

• Pomiędzy zrazikami znajdują się części wydzielnicze gruczołów potowych oraz naczynia krwionośne, włókna nerwowe i zakończenia nerwowe

• Ważne funkcje protekcji mechanicznej

MELANOGENEZA

Melanocyty

• Jedyne komórki syntetyzujące melaninę

• Posiadają po dwie lub więcej wypustek

• W wypustkach znajdują się melanosomy, czyli ziarnistości zawierające melaninę

• Posiadają mikrofilamenty aktynowe oraz mikrotubule, które odgrywają dużą rolę w ruchu melanocytów.

Rodzaje melaniny

• EUMELANINA - brązowa, czarna

• FEOMELANINA - czerwona
  
  Oba typy melaniny występują jako mieszanina
  
  Osoby rasy czarnej nie mają więcej melanocytów, ale posiadają w skórze więcej melanosomów (i melaniny)

Czynniki pobudzające melanogenezę :

• Promieniowanie pozafioletowe

• Stany zapalne

• Metale i metaloidy

• MSH (melanocyte stimulating hormone)

• Hormony tarczycy

• Hormony płciowe

OPALENIZNA

• „NATYCHMIASTOWA”
  - zależy od UVA
  - występuje w ciągu kilku minut
  - fotooksydacja melaniny
  - trwa kilkanaście godzin („false tan”)

• „OPÓŹNIONA”
  - zależy od UVB (częściowo UVA)
  - po 24 godzinach
  - produkcja nowego barwnika oraz proliferacja
  melanocytów

Czynniki hamujące melanogenezę :

• Hormony, głównie kory nadnerczy

• Witaminy, głównie kwas askorbinowy

WŁOSY

• Włosy znajdujące się na głowie, brodzie, w dołach pachowych i na wzgórku łonowym określane są jako „długie” (terminalne)

• Większość powierzchni skóry pokrywa meszek włosowy

• Odmienne są również włosy aparatu ochronnego oka (rzęsy, brwi)

• Na skórze głowy znajduje się około 120 tys. włosów a na całej powierzchni ciała nawet 5 milionów.

Schemat budowy włosa :

Fazy cyklu włosowego :

• Faza wzrostu (ANAGEN)

• Faza inwolucji (KATAGEN)

• Faza spoczynku (TELOGEN)

OKRES WZROSTU =
ANAGEN

• Występuje w przeważającej liczbie włosów owłosionej skóry głowy (ok. 80-85%)

• Trwa od 3 do 6 lat

• Cechą charakterystyczną włosa jest dobrze wykształcona opuszka (dolna część mieszka zawierająca macierz włosa)

OKRES INWOLUCJI = KATAGEN

• Trwa od kilku dni do 2 tygodni

• Jedynie 0,5 - 1% włosów znajduje się w tym okresie (przejściowym)

• Opuszka stopniowo zanika i ulega postępującemu rogowaceniu z przesunięciem ku górze

OKRES SPOCZYNKU = TELOGEN

• Około 10-20 % włosów jest w tej fazie

• Trwa od 2 do 4 miesięcy

• Górna część mieszka jest zachowana

• Zrogowaciały korzeń włosa leży bliżej powierzchni, na poziomie mięśnia przywłośnego , tworząc tzw. „kolbę”

Trichogram :

• Jest to mikroskopowa ocena wyglądu korzenia

• Odsetek włosów rosnących i znajdujących się w stanie spoczynku pozwala ocenić stopień uszkodzenia mieszka

Hirsutyzm :

• Jest to nadmierne owłosienie skóry ciała

• Zależy od wzmożonej ilości androgenów oraz nadmiernego oddziaływania mieszków włosowych na te hormony

PAZNOKCIE

Budowa paznokcia :

• W jego skład wchodzi macierz paznokcia, płytka paznokciowa (pod którą mieści się łożysko łącznotkankowe) oraz hyponychium

• Macierz miejscem wzrostu płytki pazn.

• Obrąbek naskórkowy czyli „skórka” pokrywa płytkę od strony wału i chroni ją przed urazami

20

---