Будова шкіри. Епідерміс

Визначення на склад Епідермісу

Шкіра поділяється на три шари: епідерміс, дерму і підшкірної клітковини.

Епідерміс є зовнішнім шаром шкіри і складається з багатошарового плоского епітелію. Його товщина різна в залежності від місця розташування і коливається від 0,05 мм до 1,5 мм. Епідерміс складається переважно з кератиноцитів, основною функцією яких є виробництво ниткоподібного білка, кератину, який служить захисним бар’єром у поєднанні з різними ліпідними компонентами. Ці клітини також виробляють кілька інших білків, наприклад, цитокіни, які відіграють роль у шкірній запальній відповіді. Відокремлена від епідермісу базальною мембраною, дерма складається в основному з так званої основної речовини, яка включає глікозаміноглікани (GAG) і структурний білок колаген. Його товщина також змінюється в залежності від місця розташування від 0,3 мм до 3,0 мм. Дерма поділяється на два шари: папілярний, який з’єднується з епідермальними сітчастими валиками, і сітчастий, який поширюється на підшкірну клітковину. Цей найглибший шар шкіри, також відомий як підшкірна або гіподерма, складається в основному з ліпоцитів із волокнистими перегородками, які забезпечують структуру та підтримку.

Епідерміс має товщину приблизно 100 мікрометрів і складається з ряду шарів: найвнутрішній базальний шар (stratum basale або stratum germinativum), який прикріплюється до базальної мембрани в дермоепідермальному з’єднанні, шипчастий шар (stratum spinosum), зернистий шар ( stratum granulosum), прозорий шар (stratum lucidum) і роговий шар (stratum corneum). Разом базальний шар і шипчастий шар складають мальпігієвий шар. Життєздатний епідерміс (базальний, шипчастий і зернистий шари) складається приблизно з 10 біологічно активних кератиноцитів. Роговий шар знаходиться поверх життєздатного епідермісу. Розшарування на шари є результатом змін в кератиноцитах, коли вони дозрівають і просуваються назовні від базального шару, в якому вони безперервно утворюються шляхом мітозу самовідновлюваних клітин-попередників, які втрачають свої ядра та виділяються зі шкіри на поверхні.

Час відновлення всього епідермісу становить приблизно 42 дні, а рогового шару – приблизно 14 днів. Хоча процес кератинізації залишається не повністю вивченим, у нормальній шкірі десквамація кератиноцитів знаходиться в рівновазі з утворенням кератиноцитів шляхом мітозу проліферуючих клітин. Важливість цієї рівноваги найкраще зрозуміти, вивчивши приклади захворювань шкіри з аномальним зроговінням. Аномально швидке перетворення базальних клітин в рогові клітини рогового шару відбувається при псоріазі. З іншого боку, вульгарний іхтіоз є генетичним розладом, який виникає внаслідок ненормального утримання кератиноцитів.

В епідермісі присутні три інші типи клітин: меланоцити, дендритні клітини, що синтезують пігмент; клітини Лангерганса, які мають безбарвну та дендритну форму і виконують функції, пов’язані з імунологією; і клітини Меркеля, які відповідають за відчуття. Меланоцити та клітини Меркеля приурочені переважно до базального шару, тоді як клітини Лангерганса поширені в базальному, шиповидному та зернистому шарах.

(знизу вверх)

Дермо-епідермальні з'єднання

Зона базальної мембрани утворює місце з’єднання епідермісу з дермою. Під електронним мікроскопом видно, що він складається з чотирьох компонентів, перерахованих із самого зовнішнього шару: плазматичної мембрани базальних кератиноцитів, прозорої світлої пластинки, електронно-щільної базальної пластинки та дермальні фібрили та пучки тонких ниток.

1. Базальний шар

Базальний шар — це безперервний шар клітин, який дає початок усім кератиноцитам завдяки мітотичній активності. Зазвичай його описують як товщину в одну клітину, але в товстому нормальному або патологічному епідермісі виявляється, що мітоз може обмежуватися не тільки клітинами, які контактують з базальною мембраною. Частина базальних клітин є проліферативною; це клітини, які диференціюються та просуваються вгору крізь епідерміс, щоб зрештою стати компонентами рогового шару (по суті, це «мертві» клітини, які є без’ядерними), а пізніше злущуються у верхній частині шкіри.

Клітини нижнього шару мають кубовидну форму, мають базофільну цитоплазму і темне забарвлення подовжених ядер; під електронним мікроскопом їх цитоплазма виявляє багато рибосом, мітохондрій, а в деяких випадках і гладкі мембрани.

Крім того, вони містять численні тонкі тонофіламенти, діаметром близько 5 нм, які утворюють цитоскелет, що розвивається. Базальні клітини також часто містять меланін, перенесений із сусідніх меланоцитів. Міжклітинні містки, або десмосоми, з'єднують базальні клітини одна з одною та з розташованими вище клітинами плоского шару. Модифіковані десмосоми, або напівдесмосоми, з'єднують базальні клітини з нижньою зоною базальної мембрани.

2. Stratum Spinosum

Stratum spinosum називається так тому, що клітинам надають колючий вигляд завдяки численним десмосомам. Ці десмосоми, або спеціалізовані пластини для прикріплення клітинних тонофіламентів, корелюють з міжклітинними містками між кератиноцитами. Глікокалікс — це міжклітинний цемент між кератиноцитами і складається з глікопротеїнів. У верхній частині остистого шару з’являються пластинчасті гранули, також відомі як кератиносоми або тільця Одланда. Це яйцеподібні тіла довжиною близько 100–500 нм.

У зернистому шарі вони зрештою мігрують до периферії клітини і викидаються в міжклітинні простори. Їх поява там корелює з деградацією кератиноцитів. Їх вміст ліпідів створює бар’єр для втрати води та може брати участь у когезії клітин рогового шару. Втрата води, як відомо, є критичним явищем, яке вимірюється при розробці нових засобів для догляду за шкірою та пов’язане з деякими аспектами старіння шкіри.

3. Зернистий шар

Товщина зернистого клітинного шару зазвичай пропорційна товщині рогового шару. Це може бути лише один клітинний шар товщиною в тонкій шкірі та до десяти шарів у більш товстій шкірі на долонях і підошвах ніг. Клітини містять базофільні гранули матеріалу під назвою кератогіалін, матеріалу, який вважається відповідальним за агрегацію кератинових ниток. У «твердих» кератинах волосся та нігтів відсутні ці кератогіалінові гранули.

4. Stratum Lucidum

Світлий шар, який не видно на більшості фіксованих формаліном зрізів, розташований у найглибшій частині рогового шару. Його можна розпізнати лише на долонній і підошовній шкірі.

5. Ороговілий шар

У роговому шарі кератиноцити втратили свої ядра та практично всі цитоплазматичні органели та вміст, включаючи гранули кератогіаліну.

Цей шар клітин має товщину приблизно 10–15 клітин (приблизно 10 мікрометрів) і розташований на верхній частині життєздатного епідермісу. Шар клітин рогівки забарвлюється еозинофільно гематоксиліном і еозином через відсутність базофільних ядер. Клітини сплющуються і повністю заповнюються кератином. Кератин має форму пучків ниток, вбудованих у непрозорий міжнитковий матеріал. Вони вирівнюються в дисульфідні зшиті макроволокна під впливом філагрину, білкового компонента кератогіалінових гранул, відповідального за агрегацію кератинових ниток.

Структуру рогового шару порівнюють із структурою цегляної стіни, де корнеоцити схожі на цеглини, а міжклітинні ліпіди — на розчин. Ороговілі клітини постійно виділяються з поверхні шкіри. Охарактеризовано ліпіди рогового шару, які складаються з фосфоліпідів, глюкозилцерамідів, холестерину, сульфату холестерину, ефірів холестерину, церамідів і жирних кислот.

Склад ліпідів передбачає, що гідрофільні ліпіди виключені з рогового шару, щоб забезпечити гідрофобну поверхню шкіри.

Функції Епідермісу

Діє як захисний бар’єр: епідерміс запобігає проникненню бактерій і мікробів у ваше тіло та кров і спричиненню інфекцій. Він також захищає від дощу, сонця та інших елементів.

Створює нову шкіру: епідерміс постійно створює нові клітини шкіри. Ці нові клітини замінюють приблизно 40 000 старих клітин шкіри, які ваше тіло виділяє щодня. Ви отримуєте нову шкіру кожні 30 днів.

Захищає ваше тіло: клітини Лангерганса в епідермісі є частиною імунної системи організму. Вони допомагають боротися з мікробами та інфекціями.

Забезпечує колір шкіри: епідерміс містить меланін, пігмент, який надає шкірі колір. Кількість меланіну у вас визначає колір шкіри, волосся та очей. Люди, які виробляють більше меланіну, мають темнішу шкіру і можуть засмагати швидше.