FAAL SISTEM INTEGUMEN 2024.pptx

FISIOLOGI SISTEM INTEGUMEN Departemen Fisiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya 2024 Pendahuluan Integumen berasal dari kata Latin, integumentum, artinya menutupi. Integumen meliputi kulit (epitel, kelenjar, reseptor sensoris) dan derivatnya (r...

FISIOLOGI SISTEM INTEGUMEN Departemen Fisiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya 2024 Pendahuluan Integumen berasal dari kata Latin, integumentum, artinya menutupi. Integumen meliputi kulit (epitel, kelenjar, reseptor sensoris) dan derivatnya (rambut, kuku). Integumen merupakan organ pemisah lingkungan interna dan eksterna tubuh, bagian terluar tubuh, paling mudah diamati, serta mudah terpapar infeksi, penyakit, dan trauma. Kulit kadang digunakan sebagai simbol citra diri, membuat banyak orang menghabiskan waktu dan uang untuk menjadikan kulit sesuai citra “kulit sempurna” yang belum tentu sehat.  Pendahuluan Perubahan warna kulit juga mengindikasikan gangguan homeostasis tubuh, contohnya:  Sianosis (ungu kebiruan), menunjukkan hipoksia, seperti akibat dari gagal jantung atau penyakit paru.  Jaundice (kekuningan), menunjukkan adanya hiperbilirubinemia di darah, seperti pada penyakit liver. Tujuan Pembelajaran Mahasiswa dapat: Menjelaskan fungsi kulit Menjelaskan proses keratinisasi Menjelaskan mekanisme terbentuknya warna kulit Menjelaskan mekanisme penyembuhan luka Menjelaskan siklus pertumbuhan rambut Struktur Kulit Epidermis  Terdiri dari sel-sel epitel skuamosa bertingkat berkeratin.  Avaskuler, nutrien didapatkan melalui difusi pembuluh darah di dermis.  Terdapat 4 jenis tipe sel dalam 4 – 5 lapisan yang berbeda.  Sel-sel di epidermis : keratinosit, melanosit, sel dendritik, dan sel taktil. Dermis  Letaknya di bawah epidermis, terutama berupa jaringan Lapisan Epidermis Variasi ketebalan epidermis menentukan ketebalan kulit dan ketahanan terhadap abrasi. Tebal (di telapak tangan, jari-jari, telapak kaki): 5 stratum, tidak ada folikel rambut. Tipis (di sebagian besar kulit tubuh): tidak terdapat stratum lucidum, stratum lainnya lebih tipis. Keratinisasi Proses pembentukan keratin atau pertumbuhan stratum korneum dari stratum basale. Stem cells dari stratum basalis memproduksi keratinosit baru pembelahan sel naik ke permukaan memiliki keratin deskuamasi Berlangsung selama 7 – 10 hari, distimulasi oleh epidermal growth factor (EGF), bertahan sekitar 2 minggu hingga kemudian terjadi deskuamasi. Laju pembelahan sel meningkat jika lapisan epidermis terluar terlepas, seperti pada abrasi dan luka bakar. Pada psoriasis: keratinosit membelah lebih cepat dari normal, 7-10 hari sudah deskuamasi. Pertumbuhan Sel-sel Kulit dan Arah Pergerakannya Lapisan Dermis Pada kulit tebal, terdapat lekukan berpola yang disebut epidermal ridges yang merupakan proyeksi papilla dermis (dermal ridges) yang terbentuk sejak bulan ke-3 kehamilan Berfungsi untuk membantu memegang benda pada tangan dan menahan kaki pada alas saat berjalan (secara kolektif skin ridge disebut friction ridge) dan amplifikasi vibrasi sentuhan pada reseptor taktil. Memiliki pori-pori kelenjar, sehingga bisa terbentuk sidik jari saat menyentuh benda. Lapisan Dermis Lapisan retikulernya terdiri dari sel-sel lemak di antara serabut jaringan ikat kolagen yang berjalan paralel pada permukaan kulit membentuk garis Langer (clevage line) Penting untuk menentukan arah pembedahan agar luka cepat sembuh. Fungsi Kulit Proteksi dari abrasi, sinar ultraviolet, mikroorganisme, dan dehidrasi Sensasi berupa sensor panas, dingin, sentuhan, dan nyeri Regulasi suhu tubuh melalui kontrol aliran darah dan produksi keringat Sintesis vitamin D dengan bantuan sinar ultraviolet Ekskresi sebagian kecil limbah metabolik Proteksi Barier fisik diperankan oleh: Keratin (protein fibrosa yang keras berasal dari filamen intermediet keratinosit) punya kekuatan mekanik sehingga dapat melindungi jaringan di bawah kulit dari abrasi, panas, mikroba, dan bahan kimia. Keratinosit yang sangat ketat/saling mengunci melalui desmosom dan hemidesmosome menahan invasi mikroba. Melanin menahan efek sinar ultraviolet. Lemak yang dikeluarkan oleh granula lamelar mencegah evaporasi air sekaligus menahan masukkan air ke tubuh. Kombinasi serabut kolagen dan elastis memberikan kulit kekuatan dan elastisitas terhadap regangan dan tekanan mekanis. Proteksi Barier kimia diperankan oleh: Antimicrobial peptides (AMPs): asam amino rantai pendek yang disintesis oleh neutrofil ketika toll like receptors (TLRs) berikatan dengan pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). Sebum berminyak dari kelenjar sebaseus yang menjaga kelembapan kulit dan rambut juga mengandung bakterisidal kimia. pH asam dari keringat menekan pertumbuhan bakteri. Proteksi Barier biologis diperankan oleh skin associated lymphoid tissue (SALT): Sel Langerhans: sel dendritik yang memfagositosis antigen, mempresentasikan antigen ke sel T helper dan juga mengaktifkan sel T helper (aktivasi sistem imun). Limfosit intraepidermal. Keratinosit: mensekresi IL-1 yang mempengaruhi maturasi sel T. Sel Granstein: mempresentasikan antigen ke sel T regulator, berperan sebagai “rem” respon imun (immune suppressant). Barier Biologi Kulit Sensasi Reseptor kulit: sensasi keadaan lingkungan eksterna (suhu, sentuhan, tekanan, getaran, regangan, nyeri) Reseptor Sensoris Meissner's corpuscle—rapidly adapting mechanoreceptor, touch and pressure Merkel's corpuscle—slowly adapting mechanoreceptor, touch and pressure Free neuron ending—slowly adapting, some are nociceptors, some are thermoreceptors, and some are mechanoreceptors Pacinian corpuscles—rapidly adapting mechanoreceptor, vibration and deep pressure Ruffini corpuscle—slowly adapting mechanoreceptor, skin stretch Reseptor Sensoris Akhiran serabut saraf: adaptasi sangat lambat, ditemukan di semua area kulit, mendeteksi nyeri, suhu, gatal, mekanoreseptor untuk deteksi gerakan (sentuhan dan tekanan). Thermoreseptor/reseptor suhu berespon paling kuat terhadap perbedaan suhu. Reseptor dingin: 10-15 kali lebih banyak, aksi potensial meningkat oleh stimulasi dingin (12-35C) dan menthol. Reseptor hangat: aksi potensial meningkat oleh stimulasi panas (25- 47C) Nociceptor/reseptor nyeri, distimulasi oleh dingin/panas ekstrim (0- 12 C, jika mencapai 15 C sensasi berhenti, dan kembali terstimulasi pada suhu 47 C) dan capsaicin. Reseptor Sensoris Akhiran saraf di rambut: Reseptor sentuhan ringan, adaptasi cepat, mendeteksi lekukan ringan rambut. Tumpang tindih: masing-masing akson mensuplai beberapa helai rambut, masing-masing rambut menerima cabang dari beberapa neuron. Lokasi Reseptor Sensoris Korpuskulum Meissner: mekanoreseptor adaptasi cepat, membedakan karakteristik khusus sentuhan (sentuhan ringan, tekanan, dan getaran), diskriminasi dua titik. Lokasi Reseptor Sensoris Diskus Merkel: mekanoreseptor adaptasi lambat, deteksi sentuhan ringan dan superfisial. Pacinian corpuscles: distimulasi oleh pergerakan cepat jaringan (beradaptasi beberapa ratus per detik), penting untuk mendeteksi getaran jaringan dan perubahan mekanik jaringan yang dalam dan propiosepsi. Ruffini’s end-organs: mekanoreseptor adaptasi sangat lambat, sensitif terhadap tekanan terus menerus dan regangan kulit, juga ditemukan di kapsul sendi untuk mendeteksi rotasi sendi Reseptor Kulit Regulasi Suhu Tubuh Melalui pengeluaran keringat dan menyesuaikan aliran darah di dermis. Suhu lingkungan tinggi/peningkatan panas tubuh menyebabkan peningkatan produksi keringat dari kelenjar keringat ekrin dan kemudian terjadi evaporasi, rambut mendatar, vasodilatasi dan proses ini menurunkan suhu tubuh. Suhu lingkungan rendah/penurunan suhu tubuh menyebabkan aktivasi pusat suhu dan aktivasi simpatis sehingga vasokonstriksi kuat pembuluh darah kulit dan proses ini menurunkan aliran darah ke permukaan kulit. Bila Suhu Tubuh Meningkat Bila Suhu Tubuh Menurun Regulasi Suhu Tubuh Produksi keringat distimulasi oleh neurotransmiter acetylcholine – reseptor muskarinik Kecuali di telapak tangan dan kaki: reseptor adrenergik α-1 Keringat thermal vs mental Keringat emotional atau keringat dingin muncul di telapak tangan, kaki, axilla, kemudian menyebar dalam waktu singkat. Regulasi Suhu Tubuh oleh Kulit Penyesuaian aliran darah di anastomosis arteriovenosa (AVA) menghubungkan arteri dan vena kecil dikendalikan oleh saraf simpatis (reseptor adrenergik α-1) banyak terdapat di kulit glabrous Sintesis Vitamin D oleh Kulit Sintesis vitamin D membutuhkan aktivasi molekul precusor dengan sinar ultraviolet (UV) 380 – 200 nm dari sinar matahari. Dibutuhkan waktu paparan 10 – 15 menit, minimal 2 kali seminggu. Orang yang berada di daerah kurang sinar matahari, mungkin perlu Ekskresi Keringat yang di produksi oleh kelenjar ekrin (sekitar 600 ml/hari) terdiri dari:  Air  Sedikit ion (terutama Na+ dan Cl-)  Urea, asam urat, ammonia  Asam amino, glukosa  Asam laktat Warna Kulit Pigmen warna penting: melanin, hemoglobin, dan carotene Melanin mengabsorbsi radiasi, mencegah kerusakan radiasi UV, DNA di sel epidermal, netralisir radikal bebas kulit setelah radiasi Jumlah melanosit sama pada setiap orang. Perbedaan warna terutama tergantung pigmen melanin yang diproduksi dan dibawa ke keratonosit. Melanogenesis Melanogenesis Aktivasi: paparan ultraviolet (UV), stres, iritasi, hormon (estrogen, MSH) mencetuskan aktivasi reseptor di melanosit (reseptor melanocortin/MCR). Sintesis: melanosit mensintesis melanin dari asam amino tyrosine dengan bantuan enzim tyrosinase di organel melanosome. Ekspresi: melanosom bermigrasi ke keratinosit melalui dendrit. Albinisme (ketidakmampuan melanosit untuk mensintesis tyrosinase), vitiligo (kehilangan parsial/komplet melanosit) Penyembuhan Luka Terdapat 2 jenis proses penyembuhan luka, tergantung dalamnya luka. Penyembuhan luka epidermal: luka pada epidermis saja (luka bakar, abrasi). Penyembuhan luka dalam: luka sampai dermis. 35 Rambut Kumpulan sel epidermal berkeratinisasi terikat dengan protein ekstraseluler Batang (bagian superfisial yang berada di luar kulit) Akar (bagian yang masuk ke dermis - subkutan). Tiga lapisan melingkar: Fungsi Fisiologis Rambut Menurunkan kecepatan hilangnya panas (pada kulit kepala). Melindungi dari trauma dan sinar matahari (kulit kepala). Melindungi mata dari benda asing (alis, bulu mata, nostril, kanalis aurikularis) Merasakan sentuhan ringan: reseptor sentuhan di pleksus akar rambut ketika rambut digerakkan. Musculus Erector Pili Stres emosional/psikologis, akhiran saraf menstimulasi kontraksi muskulus errector pili, menyebabkan bulu kuduk berdiri, menjerat banyak udara hangat, sehingga menjadi insulator saat suhu dingin. Pertumbuhan Rambut Faktor genetik dan hormonal mempengaruhi ketebalan dan distribusi rambut. Androgen: menyebabkan timbulnya pola tertentu pertumbuhan rambut di dada dan dagu. Laju pertumbuhan rambut dipengaruhi oleh penyakit, retriksi kalori, terapi radiasi, kemoterapi, usia, genetik, jenis kelamin, dan stres emosional. Alopecia: hilangnya rambut parsial/total Pertumbuhan Rambut Fase pertumbuhan (anagen): sel dari matrik membelah, sel-sel baru ditambahkan pada dasar akar rambut, sel-sel lama terdorong ke atas dan rambut tumbuh memanjang 2 – 6 tahun di kulit kepala. Fase regresi (catagen): 2-3 minggu sel bakal rambut berhenti membelah, folikel Tahapan pertumbungan rambut : atrofi (mengecil), dan 85% rambut kepala dalam fase rambut berhenti tumbuh. pertumbuhan Kuku Melindungi ujung jari. Memberi sokongan dan tekanan balik pada permukaan palmar jari untuk meningkatkan persepsi sentuhan dan manipulasi. Memungkinkan kita memegang dan memanipulasi obyek kecil. Menggaruk tubuh. Pertumbuhan Kuku Ditentukan oleh laju mitosis di matrik sel, yang dipengaruhi usia, kesehatan dan status nutrisi. Rata-rata pertumbuhan 1 mm/minggu. Bervariasi tergantung musim dan suhu lingkungan. Lebih cepat tumbuh saat musim panas. Laju pertumbuhan menurun pada jari kaki. Makin panjang jari, makin cepat tumbuh kuku. Selamat Belajar REFERENSI: Hall JE, Hall ME. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. Elsevier - Health Science; 2020. ‌ F Ganong. Review of Medical Physiology. Los Altos, Ca, Lange W Medical Publications; 2012. ‌Sherwood L. Human Physiology. Cengage Learning; 2015. Kim JY, Dao H. Physiology, Integument. PubMed. Published 2020. Coates M, Blanchard S, MacLeod AS. Innate antimicrobial immunity in the skin: A protective barrier against bacteria, viruses, and fungi. Hogan DA, ed. PLOS Pathogens. 2018;14(12):e1007353.