Анатомия, строение человека и его физиология

Эпидермис

Эпидермис - строение

Эпидермис является внешним из двух слоев, составляющих кожу человека. Внутренний слой называется дермой. Это слой кожи, который является барьером от патогенов окружающей среды. Он также регулирует количество выделяемой из организма воды через кожу.

Внешняя часть эпидермиса состоит из сплющенных клеток, перекрывающая базальный слой, состоящий из столбчатых клеток, которые расположены перпендикулярно.

В базальном слое ряды клеток развиваются из стволовых клеток.

Эпидермис не имеет кровеносных сосудов. Его питание осуществляется исключительно диффузным кислородом из окружающего воздуха. Он включает примерно 95% кератиноцитов, содержит также меланоциты, клетки Лангерганса, клетки Меркель, а также воспалительные клетки. Гнезда рети представляют собой эпидермальные утолщения, простирающиеся вниз между дермальными сосочками. Капилляры расположены под эпидермисом и связаны с артериолой и венулой.

Для формирования плотного защитного барьера клетки эпидермиса тесно связаны между собой. При этом связи между клетками эпидермиса являются адгезивными типами соединений, которые образованы трансмембранными белками под названием кадгерины. Внутри клеток, кадгерины связаны с нитями актина. При иммунофлюоресцентной микроскопии сеть актиновых филаментов выглядит как толстая граница, которая окружает клетки. Актиновые филаменты располагаются внутри клетки и пролегают параллельно клеточной мембране. Ввиду близости соседних клеток, а также герметичности соединений, актиновая иммунофлюоресценция выглядит как граница между клетками.

Слои эпидермиса

Эпидермис имеет от 4 до 5 слоев, в зависимости от области кожи: роговой слой, блестящий слой, гранулированный слой, остистый слой, зародышевый слой.

Роговой слой

Роговой слой имеет 10-30 слоев полиэдральных, анкулированных роговиц. При этом ладони и подошвы имеют самое большое количество слоев. Корнеоциты окружены белковой оболочкой, которые заполнены водоудерживающими кератиновыми белками, соединенными вместе через корнеодесмосомы, окруженные внеклеточным пространством сложных слоев липидов. На данном уровен локализуется большая часть барьерных функций эпидермиса.

Блестящий слой

Кожа, которая обнаружена на ладонях и подошвах, именуемая толстой кожей из-за того, что она имеет не 4, а 5 эпидермальных слоев.

Гранулированный (зернистый) слой

При потери кератиноцитами своих ядер их цитоплазма кажется зернистой. Происходит высвобождение во внеклеточное пространство липидов, которые содержатся в данных кератиноцитах посредством экзоцитоза, образуется липидный барьер. После чего данные полярные липиды становятся неполярными липидами, располагаясь параллельно поверхности клетки. Так фосфолипиды становятся свободными жирными кислотами, а гликосфинголипиды становятся церамидами.

Остистый слой

Соединение кератиноцитов происходит через десмосомы, они начинают продуцировать пластичные тела из Гольджи, которые обогащены полярными липидами, гликосфинголипидами, свободными стеролами, фосфолипидами и катаболическими ферментами. В середине данного слоя располагаются клетки Лангерганса.

Зародышевый слой

Зародышевый слой составляют в основном пролиферирующие и непролиферирующие кератиноциты, которые прикреплены к базальной мембране гемидсомомами. Присутствуют меланоциты, которые связаны с многочисленными кератиноцитами в этом и других слоях через дендриты. В данном слое также присутствуют клетки Меркель, особенно в чувствительных к прикосновениям места (кончики пальцев например). Они имеют тесную связь с кожными нервами.

Эпидермис отделен от дермы подстилающим слоем - базальная мембрана.

Клеточное образование

Стратифицированный плоскоклеточный эпителий поддерживается клеточным делением внутри базального (зародышевого) слоя. Дифференцируя клеточное расслоение из базальной мембраны, происходит вытеснение наружу через эпидермальные слои. При этом происходят множественные стадии дифференцировки до тех пор, пока не потеряет свое ядро в роговом слое и не слипнется с плоскими листами, которые затем путем десквамации покидают поверхность. Дифференцированные кератиноциты выделяют кератиновые белки, способствующие образованию внеклеточного матрикса и представляют собой неотъемлемую часть кожного барьера. В нормальных условиях скорости производства и потери кератиноцитов равные. Скорость перемещения клетки из базального слоя в верхний гранулированный слой составляет около двух недель, дальнейшее пересечение рогового слоя занимает около четырех недель. Скорость замены эпидермиса новыми клетками составляет около 48 дней.

Дифференцировка кератиноцитов по всему эпидермису частично опосредуется градиентом кальция, увеличиваясь от зародышевого слоя к гранулированному слою, где он находится на максимальных уровнях, а после уменьшается в роговом слое. Низкие концентрации кальция в роговом слое объясняются тем, что там относительно сухие клетки не могут растворять ионы. Градиент кальция играет ключевую роль в регулировании формирования эпидермальных слоев.

При повышении внеклеточных концентраций кальция происходит повышение концентрации внутриклеточного кальция. Частично повышение внутриклеточного кальция происходит за счет кальция, который выделяется из внутриклеточных хранилищ, частично из трансмембранного притока кальция через кальций-чувствительные хлоридные каналы, а также через напряжение-независимые катионные кальций-проницаемые каналы.

Образование эпидермиса, эпидермальный органогенез происходит в клетках, которые покрывают эмбрион после нейруляции, образования центральной нервной системы.

Функции эпидермиса

Одними из главных функций эпидермиса являются обеспечение барьеры от микробных патогенов, окислительного стресса и химических соединений. Также эпидермис обеспечивает механическую устойчивость. Основную часть указанных функций обеспечивает роговой слой.

Механическую прочность эпидермису придает физический барьер соединенный вместе через клеточные переходы, связанные с цитоскелетными белками. Химический барьер обеспечивается присутствием высокоорганизованных липидов, кислот, гидролитических ферментов и антимикробных пептидов.

Иммунный барьер обеспечивается через гуморальные и клеточные компоненты иммунной системы.

Кислотность рогового слоя делает его опасным для многих микроорганизмов.

Цвет кожи

Основной причиной изменения цвета кожи у человека является количество и распределение меланинового пигмента в эпидермисе. Меланин присутствует в мелких меланосомах, которые образуется в меланоцитах, откуда переносится в окружающие кератиноциты. Между расовыми группами имеются различия в расположении и количестве меланосом. Количество меланосом увеличивается с воздействием ультрафиолетового излучения, при этом их распределение остается неизменным. У азиатов и людей с белой кожей меланосомы уплотнены в так называемые агрегаты, а у чернокожих людей они большие и распределены более равномерно.

data-ad-format="auto"