Epidermis: pembentukan, karakteristik, lapisan, fungsi

Epidermis: pembentukan, karakteristik, lapisan, fungsi

epidermis adalah yang paling dangkal lapisan kulit dan memiliki fungsi terutama perlindungan terhadap kehadiran mekanik, bahan kimia atau sinar ultraviolet. Ketebalan lapisan ini pada manusia tergantung pada area yang diteliti, mulai dari 0,1 mm di area yang paling halus hingga 1,5 mm di area yang tebal.

Secara struktural, itu terdiri dari empat lapisan atau strata: kornea, granular, berduri, dan basal. Di wilayah terakhir ini kita menemukan sel-sel dalam pembelahan konstan yang membentuk keratinosit – sel yang mendominasi komposisi epidermis – yang akan membentuk bagian dari sisa lapisan.

Sumber: Mikael Häggström, berdasarkan karya Wbensmith [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Mengenai asal embriologisnya, epidermis berasal dari ektoderm superfisial dan pada bulan keempat kehamilan keempat lapisan struktur sudah dapat dibedakan.

Indeks artikel

Karakteristik

Kulit adalah organ yang menempati area permukaan terbesar – dengan luas lebih dari 2 m 2 dan berat kira – kira 4 kg – sehingga memenuhi berbagai macam fungsi, terutama perlindungan.

Organ ini memiliki struktur yang terdiri dari dua lapisan utama: dermis dan epidermis.

Hal ini ditandai dengan adanya keratin. Protein ini disintesis oleh sejumlah besar sel epidermis yang disebut keratinosit, yang berhubungan dengan termoregulasi dan bentuk perlindungan lainnya. Mereka adalah sel yang paling melimpah di epidermis.

Sel-sel lain yang merupakan bagian dari epidermis, tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit daripada keratinosit, adalah melanosit. Ini bertanggung jawab untuk produksi melanin, molekul yang bertanggung jawab untuk memberi warna pada kulit dan melindunginya.

Pembuluh darah atau limfatik tidak diamati di epidermis, karena nutrisi terjadi di lapisan berikutnya, dermis, yang diairi oleh komponen ini.

Lapisan

Pada epidermis kita dapat mengenal empat lapisan atau strata utama. Ini adalah lapisan tanduk, lapisan granular, lapisan berduri, dan lapisan basal. Di bawah ini kita akan menjelaskan karakteristik yang paling relevan dari setiap lapisan sel:

lapisan terangsang

Lapisan terluar dari epidermis adalah kornea. Ini terdiri dari beberapa lembar sel mati yang disebut keratinosit. Sel-sel ini adalah produsen protein berserat yang disebut keratin.

Sel-sel yang menyusunnya dicirikan oleh ukurannya yang besar, rata dan berbentuk polihedral. Mereka ditemukan ditumpuk dalam lapisan vertikal dengan ketebalan hampir 25 lapisan, meskipun lebih dari 100 lapisan dapat ditemukan di telapak tangan dan kaki.

Senyawa lipid bertanggung jawab untuk menyatukan sel-sel lapisan tanduk dengan cara yang sangat padat, dengan cara yang sama seperti batu bata digabungkan dengan semen dalam sebuah konstruksi.

Tingkat penggantian struktur ini cukup tinggi, karena terus-menerus hilang dan diganti.

Fungsi langsung dari lapisan ini adalah perlindungan terhadap gesekan dan gangguan fisik lainnya. Berkat sifat tahan airnya, kehilangan air dapat dihindari.

Ketika lapisan terkena gangguan terus menerus – seperti gesekan, misalnya – cenderung menebal dan “kalus” terbentuk.

lapisan kasar

Segera setelah lapisan kornea kita menemukan granulosa, yang dibentuk oleh lembaran keratinosit yang secara bertahap merosot sampai mati dan digantikan oleh sel-sel lain, menderita deskuamasi konstan.

Ini disebut “granulosa”, karena satu set butiran gelap yang terdiri dari keratohyalin dapat dengan mudah dilihat di bawah cahaya mikroskop.

Senyawa butiran ini terdiri dari dua protein:

– Profilaggrin, yang merupakan prekursor filaggrin, protein yang berperan dalam kornifikasi kulit

– Involucrin, berhubungan dengan keratinisasi.

Ada juga butiran pipih yang, tidak seperti butiran sebelumnya, hanya dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop elektron.

Di dalam butiran ini kita menemukan sejumlah besar polisakarida, glikoprotein dan lipid yang akan membantu menyatukan sel-sel stratum korneum. Artinya, mereka akan berfungsi sebagai semacam semen molekuler.

Dalam butiran ini kita juga menemukan enzim dengan fungsi degradasi, yang bertanggung jawab atas penghancuran inti sel dan organel.

Jubah berduri

Lapisan ketiga epidermis juga terdiri dari keratinosit. Namun, bentuk sel-sel ini tidak lagi datar, tetapi mengambil bentuk tidak beraturan dengan banyak sisi, mengingatkan pada bentuk geometris yang berbeda.

Pada lapisan ini terdapat melanosit dan sel lain yang berhubungan dengan respon imun, yang disebut sel Langerhans.

Melanosit adalah sel dendritik dan penghasil pigmen. Dendrit meluas ke sel-sel stratum ini, berfungsi sebagai konduktor pigmen.

Sel Langerhans juga merupakan sel dendritik. Mereka berasal dari sumsum tulang dan merupakan sekitar 5% dari sel-sel epidermis. Sel-sel ini identik dengan makrofag yang terlihat di jaringan lain. Oleh karena itu, sel-sel ini berfungsi sebagai penghalang kekebalan khas kulit.

Struktur stratum spinosum sangat menentukan sifat mekanik kulit, sehingga tahan terhadap kerusakan mekanis dan, pada saat yang sama, cukup fleksibel.

Lapisan dasar

Lapisan terakhir dibentuk oleh lapisan tipis keratinosit, yang bentuknya menyerupai kubus atau silinder. Ini cukup aktif dari sudut pandang metabolisme dan juga dari sudut pandang pembelahan sel. Pada titik ini batas antara epidermis dan dermis ditetapkan.

Sel-sel lapisan basal sebagian besar tidak berdiferensiasi dan berada dalam proses proliferasi yang berkelanjutan.

Di lapisan ini sel-sel yang dihasilkan akan menggantikan sel-sel yang mati di daerah yang paling dangkal. Artinya, mereka diproduksi di lapisan ini dan kemudian memiliki kemampuan untuk bermigrasi ke tempat yang mereka butuhkan. Waktu migrasi rata-rata dari lapisan basal adalah sekitar dua minggu. Jika kulit terluka, proses ini meningkatkan kecepatannya.

Untuk alasan ini, kapasitas regeneratif kulit sangat bergantung pada keadaan lapisan basal. Jika lapisan terpengaruh, cangkok kulit akan diperlukan.

Beberapa daerah tubuh memiliki lapisan epidermis tambahan. Telapak tangan dan kaki biasanya sedikit lebih tebal karena adanya lapisan superfisial lain yang disebut lapisan jernih.

Pelatihan

Dari tiga lapisan embrio, kulit memiliki formasi ganda. Sementara dermis berkembang dari mesenkim, epidermis berkembang dari ektoderm superfisial.

Pada tahap awal perkembangan, embrio ditutupi oleh satu lapisan sel ektodermal. Pada usia kehamilan enam minggu, epitel mengalami pembelahan dan muncul lapisan sel yang disebut periderm.

Perkembangan sel berlanjut sampai lapisan ketiga terbentuk di zona perantara. Dalam tiga bulan pertama, epidermis diserang oleh sel-sel di puncak saraf, yang akan bertanggung jawab untuk sintesis melanin.

Saat mendekati bulan keempat kehamilan, epidermis sudah memiliki organisasi definitif dalam empat lapisan yang terdefinisi dengan baik.

Fitur

Perlindungan

Fungsi pertama dari lapisan pertama kulit adalah intuitif: perlindungan dan pencegahan kehilangan cairan. Ini bertanggung jawab untuk membentuk penghalang terhadap berbagai jenis gangguan yang mungkin terjadi, baik fisik maupun kimia. Selain melindungi terhadap berbagai kelas patogen yang bisa masuk ke dalam tubuh.

perlindungan foto

Kasus perlindungan tertentu adalah fotoproteksi. Epidermis bekerja sebagai penghalang terhadap radiasi ultraviolet berkat kehadiran melanin, pigmen yang bertanggung jawab untuk menyerap radiasi berbahaya dari matahari .

Pada hewan, pigmen ini merupakan turunan dari asam amino aromatik tirosin dan didistribusikan secara luas dalam garis keturunan.

Produksi melanin terjadi di lapisan basal epidermis. Molekul mencapai tujuan perlindungannya dengan memediasi pembuangan panas dalam proses yang disebut konversi internal ultracepat.

Konversi dari energi berbahaya ke energi tidak berbahaya ini sangat penting untuk perlindungan materi genetik. Perlindungan ini berkontribusi untuk menjaga integritas DNA , karena paparan radiasi yang terus menerus dapat menyebabkan kerusakan pada molekul, yang terkait dengan perkembangan kanker.

Warna kulit manusia, mungkin, merupakan sifat adaptif yang terkait dengan jumlah sinar matahari yang mereka terima di lingkungan tempat mereka berkembang.

Kulit gelap terkait dengan perlindungan terhadap radiasi matahari yang intens dan kulit terang ke area di mana penangkapan sedikit sinar matahari yang mereka terima sangat penting untuk sintesis vitamin D (lihat di bawah).

Termoregulasi

Mengatur suhu adalah fenomena yang sangat penting dan melelahkan yang dihadapi oleh organisme endotermik. Kulit – dan karenanya epidermis – adalah organ yang terlibat dalam proses pengaturan ini.

Bersama dengan dermis, struktur ini mampu mengontrol suhu melalui mekanisme keringat (dengan penguapannya, tubuh kehilangan panas dan dengan demikian menurunkan suhu) dan kontrol aliran darah.

Persepsi

Kulit adalah organ yang kaya akan semua jenis reseptor, itulah sebabnya ia mengintervensi fenomena persepsi dan menengahi komunikasi organisme dan lingkungannya. Sensasi ini termasuk sentuhan, tekanan, suhu, dan rasa sakit. Selain itu, ini memungkinkan Anda untuk merespons sensasi ini.

Misalnya, sel Merkel adalah komponen langka yang terletak di lapisan terdalam epidermis dan terkait dengan mekanoresepsi taktil.

Pertukaran zat

Kulit terlibat dalam penyerapan dan ekskresi berbagai zat seperti garam mineral, urea, asam urat, asam laktat, dan zat limbah lainnya. Hal ini juga bertanggung jawab untuk memediasi transit gas seperti oksigen dan karbon dioksida.

Peran kulit dalam respirasi tergantung pada organisme yang dipelajari. Pada organisme kecil seperti amfibi, kulitnya tipis dan secara aktif berpartisipasi dalam pertukaran gas, sampai-sampai beberapa spesies kekurangan paru-paru. Pada mamalia, ada struktur khusus yang bertanggung jawab untuk pertukaran gas.

Sintesis vitamin D

Vitamin D adalah zat steroid esensial yang terdiri dari empat cincin atom karbon, dengan kemiripan struktural yang cukup mencolok dengan molekul kolesterol.

Sintesis vitamin ini terjadi di kulit dan untuk terjadinya reaksi diperlukan adanya sinar ultraviolet dari matahari. Kemudian melakukan perjalanan ke organ lain (ginjal dan hati) untuk melanjutkan pemrosesan dan melewati bentuk aktif.

Sintesis vitamin D tidak terbatas pada daerah kulit, tetapi juga dapat berasal dari makanan yang termasuk dalam makanan, seperti minyak ikan atau makanan olahan susu yang diperkaya dengan vitamin ini.

Ini berpartisipasi dalam jalur metabolisme kalsium, fosfor dan dalam proses mineralisasi tulang. Fungsinya tidak terbatas pada pengembangan dan pemeliharaan sistem tulang , tetapi juga berpartisipasi dalam sistem kekebalan, endokrin, dan kardiovaskular.

Kekurangan vitamin D telah dikaitkan dengan rakhitis dan osteomalacia; patologi pertama sering terjadi pada usia dini, sedangkan yang kedua dikaitkan dengan orang dewasa. Ini juga dapat menyebabkan osteoporosis, berbagai jenis kanker, multiple sclerosis atau penyakit kardiovaskular, di antara patologi lainnya.

Perbaikan diri luka

Kulit bukan hanya organ terbesar manusia, tetapi juga yang pertama berhubungan langsung dengan lingkungan, sehingga kulit terus-menerus terpapar entitas fisik dan kimia yang dapat melukai dan menyebabkan cedera.

Luka ini dapat diperbaiki dalam hitungan hari (tergantung besarnya luka) karena kulit memiliki sistem pembelahan sel dan pembaruan jaringan yang sangat cepat.

Fungsi nonbiologis pada manusia

Di bidang medis, mengevaluasi kondisi kulit memberikan informasi yang sangat berharga, karena merupakan cerminan sebenarnya dari keadaan kesehatan pasien dan dapat membantu dalam mengidentifikasi patologi tertentu.

Selain itu, kulit manusia juga memainkan peran penting dalam estetika dan dalam memberikan setiap individu perasaan identitas.

Referensi

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Kehidupan di Bumi . pendidikan Pearson.
  2. Callen, JP, Jorizzo, JL, Bolognia, JL, Piette, W., & Zona, JJ (2009). E-Book Tanda Penyakit Dalam Dermatologis: Konsultasi Ahli-Online dan Cetak . Ilmu Kesehatan Elsevier.
  3. Freeman, S. (2016). Ilmu biologi . Pearson.
  4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Prinsip Terintegrasi Zoologi . McGraw-Hill.
  5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Fisiologi hewan. Rekan Sinauer.
  6. Junqueira, LC, Carneiro, J., & Kelley, RO (2003). Histologi dasar: teks & atlas . McGraw-Hill.
  7. Lesmes, JD (2007). Evaluasi klinis-fungsional gerakan tubuh manusia . Ed. Medis Panamerika.
  8. Marks, JG, & Miller, JJ (2017). E-Book Prinsip Dermatologi Lookingbill dan Marks . Ilmu Kesehatan Elsevier.
  9. Randall, D., Burggren, W., Prancis, K., & Eckert, R. (2002). Fisiologi hewan Eckert . Macmillan.
  10. Rastogi SC (2007). Esensi Fisiologi Hewan. Penerbit Internasional Zaman Baru.
  11. Ross, MH, & Pawlina, W. (2006). Histologi . Lippincott Williams & Wilkins.