EPIDERMIS: VORMING, KENMERKEN, LAGEN, FUNCTIES - ANATOMIE EN FYSIOLOGIE - 2026

De epidermis is de meest oppervlakkige laag van de huid en heeft voornamelijk functies ter bescherming tegen de aanwezigheid van mechanisch, chemisch of ultraviolet licht. De dikte van deze laag bij mensen hangt af van het bestudeerde gebied, variërend van 0,1 mm in de meest delicate gebieden tot 1,5 mm in dikke gebieden.

Structureel is het samengesteld uit vier lagen of lagen: hoornvlies, korrelig, stekelig en basaal. In dit laatste gebied vinden we cellen in constante deling die keratinocyten vormen - cellen die de samenstelling van de epidermis domineren - die deel zullen uitmaken van de rest van de lagen.

Bron: Mikael Häggström, gebaseerd op werk van Wbensmith

Wat betreft de embryologische oorsprong: de epidermis komt van het oppervlakkige ectoderm en tegen de vierde maand van de zwangerschap kunnen de vier lagen van de structuur al worden onderscheiden.

kenmerken

De huid is het orgaan dat het grootste oppervlak inneemt - met een oppervlakte groter dan 2 m ² en een gewicht van ongeveer 4 kg - en vervult dus een grote verscheidenheid aan functies, voornamelijk bescherming.

Dit orgaan heeft een structuur die bestaat uit twee hoofdlagen: de dermis en de epidermis.

Het wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van keratine. Dit eiwit wordt gesynthetiseerd door een aanzienlijk aantal epidermale cellen, keratinocyten genaamd, die worden geassocieerd met thermoregulatie en andere vormen van bescherming. Het zijn de meest voorkomende cellen in de epidermis.

Andere cellen die deel uitmaken van de epidermis, maar in minder hoeveelheden dan keratinocyten, zijn melanocyten. Deze zijn verantwoordelijk voor de productie van melanine, het molecuul dat de huid kleur geeft en beschermt.

Bloed- of lymfevaten worden niet waargenomen in de epidermis, omdat voeding plaatsvindt in de volgende laag, de dermis, die door deze componenten wordt geïrrigeerd.

Lagen

In de epidermis kunnen we vier hoofdlagen of lagen herkennen. Dit zijn de hoornlaag, de korrelige laag, de stekelige laag en de basale laag. Hieronder beschrijven we de meest relevante kenmerken van elke celstratum:

Geile laag

De buitenste laag van de epidermis is het hoornvlies. Het bestaat uit meerdere vellen dode cellen, keratinocyten genaamd. Deze cellen zijn producenten van een vezelachtig eiwit dat keratine wordt genoemd.

De cellen waaruit ze bestaan, worden gekenmerkt doordat ze groot, plat en veelvlakkig van vorm zijn. Ze zijn gestapeld in verticale lagen van bijna 25 lagen dik, hoewel er meer dan 100 lagen op de handpalmen en voeten te vinden zijn.

Een lipideverbinding is verantwoordelijk voor het verenigen van de cellen van de hoornlaag op een sterk gecomprimeerde manier, zoals stenen in een constructie met cement worden verbonden.

Het vervangingspercentage van deze constructies is vrij hoog, aangezien ze voortdurend verloren gaan en vervangen worden.

De directe functie van deze laag is bescherming tegen wrijving en andere fysieke storingen. Dankzij de waterdichte eigenschappen wordt waterverlies voorkomen.

Wanneer de laag wordt blootgesteld aan voortdurende verstoringen - zoals bijvoorbeeld wrijven - heeft deze de neiging om dikker te worden en "eelt" te vormen.

Korrelige laag

Direct na de hoornvlieslaag vinden we de granulosa, gevormd door vellen keratinocyten die geleidelijk degenereren totdat ze afsterven en worden vervangen door andere cellen, die voortdurend aan afschilfering lijden.

Het wordt "granulosa" genoemd, omdat een set van donkere korrels bestaande uit keratohyaline gemakkelijk onder de microscoop kan worden gezien.

Deze samenstelling van de korrels bestaat uit twee eiwitten:

- Profilaggrin, de voorloper van filaggrine, een eiwit dat bijdraagt ​​aan de verhoorning van de huid

- Involucrin, gerelateerd aan keratinisatie.

Er zijn ook lamellaire korrels die, in tegenstelling tot de vorige korrels, alleen met elektronenmicroscopie zichtbaar zijn.

In deze korrels vinden we een grote hoeveelheid polysacchariden, glycoproteïnen en lipiden die helpen om de cellen van het stratum corneum te verenigen. Dat wil zeggen, ze zullen dienen als een soort moleculair cement.

In deze korrels vinden we ook enzymen met afbraakfuncties, verantwoordelijk voor de uiteindelijke vernietiging van de celkern en organellen.

Doornige mantel

De derde laag van de epidermis bestaat ook uit keratinocyten. De vorm van deze cellen is echter niet langer plat, maar krijgt onregelmatige vormen met talrijke zijden, die doen denken aan verschillende geometrische vormen.

In deze laag bevinden zich melanocyten en andere cellen die verband houden met de immuunrespons, de zogenaamde Langerhans-cellen.

Melanocyten zijn dendritische en pigmentproducerende cellen. Dendrieten strekken zich uit tot in de cellen van deze laag en dienen als pigmentgeleiders.

Langerhans-cellen zijn ook dendritische cellen. Ze zijn afgeleid van het beenmerg en vormen ongeveer 5% van de cellen van de epidermis. Deze cellen zijn identiek aan macrofagen die in andere weefsels worden gezien. Daarom functioneren deze cellen als typische immuunbarrières van de huid.

De structuur van de stratum spinosum bepaalt grotendeels de mechanische eigenschappen van de huid, aangezien deze bestand is tegen mechanische schade en tegelijkertijd vrij flexibel is.

Basale laag

De laatste laag wordt gevormd door een dunne laag keratinocyten, waarvan de vorm lijkt op een kubus of een cilinder. Het is behoorlijk actief vanuit het oogpunt van metabolisme en ook vanuit het oogpunt van celdeling. Op dit punt worden de grenzen tussen de epidermis en de dermis vastgesteld.

De cellen van de basale laag zijn meestal ongedifferentieerd en bevinden zich in een continu proces van proliferatie.

In deze laag worden de cellen gegenereerd die de cellen die in de meest oppervlakkige gebieden afsterven, zullen vervangen. Dat wil zeggen, ze worden geproduceerd in deze laag en hebben dan het vermogen om te migreren naar waar ze nodig zijn. De gemiddelde migratietijd vanaf de basale laag is ongeveer twee weken. Als de huid gewond is, versnelt dit proces.

Om deze reden hangt het regeneratieve vermogen van de huid in grote mate af van de toestand van de basale laag. Als de laag is aangetast, zijn huidtransplantaties nodig.

Sommige lichaamsdelen hebben een extra epidermislaag. De handpalmen en voeten zijn meestal iets dikker dankzij de aanwezigheid van een andere oppervlakkige laag, de lucide laag.

Opleiding

Van de drie embryonale lagen heeft de huid een dubbele vorming. Terwijl de dermis zich ontwikkelt vanuit het mesenchym, ontwikkelt de epidermis zich vanuit het oppervlakkige ectoderm.

In de vroege stadia van ontwikkeling wordt het embryo bedekt door een enkele laag ectodermale cellen. Na zes weken zwangerschap ondergaat het epitheel deling en verschijnt er een laag cellen genaamd periderm.

Celontwikkeling gaat door totdat een derde laag wordt gevormd in de tussenliggende zone. In de eerste drie maanden wordt de epidermis binnengedrongen door cellen in de neurale top, die verantwoordelijk zullen zijn voor de synthese van melanine.

Naarmate de vierde maand van de zwangerschap nadert, zal de epidermis al zijn definitieve organisatie hebben in vier goed gedefinieerde lagen.

Kenmerken

Bescherming

De eerste functie van de eerste laag van de huid is intuïtief: bescherming en preventie van vochtverlies. Dit is verantwoordelijk voor het vormen van een barrière tegen verschillende soorten mogelijke storingen, zowel fysisch als chemisch. Naast bescherming tegen verschillende klassen ziekteverwekkers die het lichaam kunnen binnendringen.

Fotoprotectie

Een bijzonder geval van bescherming is fotoprotectie. De epidermis werkt als een barrière tegen ultraviolette straling dankzij de aanwezigheid van melanine, een pigment dat verantwoordelijk is voor het absorberen van schadelijke straling van de zon.

Bij dieren is dit pigment een derivaat van het aromatische aminozuur tyrosine en wordt het wijd verspreid in geslachten.

De productie van melanine vindt plaats in de basale laag van de epidermis. Het molecuul bereikt zijn beschermingsdoel door warmteafvoer te bemiddelen in een proces dat ultrasnelle interne conversie wordt genoemd.

Deze omzetting van een schadelijke energie naar een onschadelijke is cruciaal voor de bescherming van genetisch materiaal. Deze bescherming draagt ​​bij aan het behoud van de integriteit van het DNA, aangezien continue blootstelling aan straling schade kan toebrengen aan het molecuul, wat verband houdt met de ontwikkeling van kanker.

De kleur van de menselijke huid is vermoedelijk een adaptieve eigenschap die verband houdt met de hoeveelheid zonlicht die ze ontvangen in de omgeving waarin ze zich ontwikkelen.

Een donkere huid is gerelateerd aan bescherming tegen intense zonnestraling en een lichte huid aan gebieden waar het opvangen van het weinige zonlicht dat ze ontvangen essentieel is voor de synthese van vitamine D (zie hieronder).

Thermoregulatie

Het reguleren van de temperatuur is een zeer belangrijk en bewerkelijk fenomeen waarmee endotherme organismen worden geconfronteerd. De huid - en dus de epidermis - is het orgaan dat betrokken is bij dit reguleringsproces.

Samen met de dermis is deze structuur in staat om de temperatuur te regelen via de mechanismen van zweten (met zijn verdamping verliest het lichaam warmte en verlaagt dus de temperatuur) en controle van de bloedstroom.

Perceptie

De huid is een orgaan dat rijk is aan allerlei soorten receptoren, daarom grijpt het in op het fenomeen van waarneming en bemiddelt het de communicatie tussen het lichaam en zijn omgeving. Deze gewaarwordingen omvatten aanraking, druk, temperatuur en pijn. Bovendien kunt u op deze sensaties reageren.

Merkel-cellen zijn bijvoorbeeld zeldzame componenten die zich in de diepste laag van de epidermis bevinden en worden geassocieerd met tactiele mechanoreceptie.

Uitwisseling van stoffen

De huid is betrokken bij de opname en uitscheiding van verschillende stoffen zoals minerale zouten, ureum, urinezuur, melkzuur en andere afvalstoffen. Het is ook verantwoordelijk voor de doorvoer van gassen zoals zuurstof en kooldioxide.

De rol van de huid bij de ademhaling hangt af van het bestudeerde organisme. Bij kleine organismen zoals amfibieën is de huid dun en neemt actief deel aan gasuitwisseling, tot het punt dat sommige soorten geen longen hebben. Bij zoogdieren zijn er gespecialiseerde structuren die verantwoordelijk zijn voor gasuitwisseling.

Synthese van vitamine D

Vitamine D is een essentiële steroïde substantie die bestaat uit vier ringen van koolstofatomen, met vrij duidelijke structurele overeenkomsten met het cholesterolmolecuul.

De synthese van deze vitamine vindt plaats in de huid en om de reactie te laten plaatsvinden, is de aanwezigheid van ultraviolet licht van de zon noodzakelijk. Vervolgens reist het naar andere organen (nier en lever) om de verwerking voort te zetten en de actieve vorm door te geven.

De synthese van vitamine D is niet beperkt tot de huidregio, het kan ook afkomstig zijn van voedingsmiddelen die in de voeding zijn opgenomen, zoals visolie of zuivelproducten die met deze vitamine zijn verrijkt.

Neemt deel aan de metabolische route van calcium, fosfor en aan het mineralisatieproces van botten. Zijn functie is niet beperkt tot de ontwikkeling en instandhouding van het botstelsel, het neemt ook deel aan het immuunsysteem, het endocriene en cardiovasculaire systeem.

Vitamine D-tekort is in verband gebracht met rachitis en osteomalacie; de eerste pathologie komt vaak voor op jonge leeftijd, terwijl de tweede wordt geassocieerd met volwassenen. Het kan naast andere pathologieën ook osteoporose, verschillende soorten kanker, multiple sclerose of hart- en vaatziekten veroorzaken.

Zelfherstel van wonden

De huid is niet alleen het grootste orgaan van de mens, maar het is ook het eerste dat een direct contact met de omgeving tot stand brengt, dus wordt het constant blootgesteld aan fysieke en chemische entiteiten die het kunnen verwonden en verwondingen kunnen veroorzaken.

Deze wonden kunnen in enkele dagen worden hersteld (afhankelijk van de omvang ervan) dankzij het feit dat de huid een zeer versneld celdelings- en weefselvernieuwingssysteem heeft.

Niet-biologische functie bij mensen

Op medisch gebied levert het evalueren van de toestand van de huid zeer waardevolle informatie op, aangezien het een waarheidsgetrouwe weergave is van de gezondheidstoestand van de patiënt en nuttig kan zijn bij het identificeren van bepaalde pathologieën.

Bovendien speelt de menselijke huid ook een cruciale rol in de esthetiek en om elk individu een gevoel van identiteit te geven.

Referenties

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologie: leven op aarde. Pearson onderwijs.
2. Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W., & Zone, JJ (2009). E-book over dermatologische tekenen van inwendige ziekten: deskundig advies, online en gedrukt. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
3. Freeman, S. (2016). Biologische wetenschap. Pearson.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Geïntegreerde principes van zoölogie. McGraw-Hill.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., en Anderson, M. (2004). Dierlijke fysiologie. Sinauer Associates.
6. Junqueira, LC, Carneiro, J., en Kelley, RO (2003). Basishistologie: tekst en atlas. McGraw-Hill.
7. Lesmes, JD (2007). Klinisch-functionele evaluatie van beweging van het menselijk lichaam. Panamerican Medical Ed.
8. Marks, JG en Miller, JJ (2017). Lookingbill and Marks 'Principles of Dermatology E-Book. Elsevier Gezondheidswetenschappen.
9. Randall, D., Burggren, W., Frans, K., & Eckert, R. (2002). Eckert dierfysiologie. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Essentials of Animal Physiology. New Age International Publishers.
11. Ross, MH en Pawlina, W. (2006). Histologie. Lippincott Williams & Wilkins.