Fisiología del Órgano Cutáneo PDF
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Este documento describe la fisiología del órgano cutáneo, incluyendo las funciones de protección, inmunológica, termorregulación, sensorial y metabólica. Se explora la función barrera de la piel y el proceso de queratinización. Tambien se menciona la melanogénesis y los tipos de fototipos cutáneos.
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FISIOLOGÍA DEL ÓRGANO CUTÁNEO I.-FUNCIONES DEL ÓRGANO CUTÁNEO 1.-FUNCIÓN DEP ROTECCIÓN Y BARRERA 2.FUNCIÓN INMUNOLÓGICA 3.-FUNCIÓN DE TERMORREGULACIÓN. 4.-FUNCIÓN SENSORIAL 5.-FUNCIÓN METABÓLICA Y DE RESERVA. 1.-FUNCIÓNDEPROTECCIÓNYBARRERA Barrera frente a: microorganismos, mecánicos, térmicos,...
FISIOLOGÍA DEL ÓRGANO CUTÁNEO I.-FUNCIONES DEL ÓRGANO CUTÁNEO 1.-FUNCIÓN DEP ROTECCIÓN Y BARRERA 2.FUNCIÓN INMUNOLÓGICA 3.-FUNCIÓN DE TERMORREGULACIÓN. 4.-FUNCIÓN SENSORIAL 5.-FUNCIÓN METABÓLICA Y DE RESERVA. 1.-FUNCIÓNDEPROTECCIÓNYBARRERA Barrera frente a: microorganismos, mecánicos, térmicos, radiaciones o químicos Intervienen LA EMULSIÓN EPICUTÁNEA: Formada por; Faseacuosa: está formada por el agua y los componentes hidrosolubles que contiene. Procede del sudor y de la perspiración insensible (agua que circula por la epidermis y que procede de la deshidratación de los queratinocitos durante el proceso de queratinización y que no es retenida en capa córnea. TEW: Unos 100ml al día Fase oleosa está formada por los lípidos y componentes liposolubles que contiene.Procede de la secreción sebácea que también aporta fosfolípidos y colesterol, con propiedades emulgente, lo que hace que la emulsión permanezca estable. En esta emulsión, denominada también Manto hidrolipídico, suelen quedar adheridas gran parte de las células córneas descamadas. La emulsión epicutánea participa en la función barrera debido a: o Representa una“cremaprotectora”natural.Ayuda a regular el grado dehidratación de la epidermis, evita la evaporación excesiva de agua de la superficie cutánea. o Colabora en el mantenimiento del pH ácido de la superficie cutánea, gracias al ácido láctico que contiene el sudor ecrino. Esta acidez participa en la función barrera cutánea desde varios puntos de vista: A pH ácido la queratina de la capa córnea es muy estable y poco reactiva, por lo tanto es el estado correcto para funcionar como barrera. La acidez comunica propiedades protectoras frente a los microorganismos ya que les limita bastante su capacidad de proliferación. Capacidad tampón, protege contra la agresión química de productos alcalinos que entren en contacto con la superficie cutánea. El ácido urocánico del sudor protege frente a la radiación LA QUERATINIZACIÓN: La capa córnea es una cubierta hidrofóbica, compacta y flexible. La capa córnea participa en la función barrera debido a: o Defensa contra agresiones mecánicas: hiperqueratosis reaccional. En esta función también participa el tejido conjuntivo de la dermis rico en fibras que protegen a la piel del daño mecánico. El tejido graso subcutáneo amortigua los golpes como una especie de colchón. Los pelos y las uñas también desempeñan una misión protectora. o Protección frente las radiaciones: La capa córnea de la piel refleja y absorbe parte de la radiación ultravioleta. Por eso como respuesta adaptativa a la exposición de los rayos U.V., las zonas cutáneas expuestas al sol tiene un desarrollo mayor de capa córnea. o Protección contra los microorganismos. La piel es colonizada por varios microorganismos saprofitos que viven sobre el sustrato córneo, los cuales no invaden y no causan enfermedad. La superficie cutánea intacta representa tiene un efecto antimicrobiano ya que la capa córnea representa una barrera frente a los microorganismos. o Protección frente a la entrada de sustancias químicas. El estrato córneo es una barrera física de bastante impermeable para la penetración de sustancias químicas del exterior, sobre todo aquellas hidrofílicas, polares y macromoléculas. También es una barrera que impide el intercambio incontrolado de sustancias entre el interior y el exterior, lo que resulta fundamental para la homeostasis interna, minimiza la pérdida transepidérmica de agua y electrolitos gracias a la presencia de los lípidos cementante y el F.N.H LA MELANOGÉNESIS: Melanocitos del estrato basal Se activan por UV El melanocito posee unas prolongaciones de su citoplasma donde se forma la melanina. La melanina se producen en las siguientes fases Primera etapa Los ribosomas fabrican una enzima llamada tirosinasa (enzima presente en la sangre). Se traslada hasta el aparato de Golgi donde se acumula. 1. La membrana del aparato de Golgi se rompe y forma una vesículas llamadas vesículas intermedias.Estas vesículas contienen la tirosinasa (enzima que actua en los procesos de formación de la melanina) 2. Las vesículas se agrandan y dentro se inicia la formación de melanina a partir del aminoácido tirosina. Estas vesículas agrandadas reciben el nombre de premelanosomas. 3. Cuando está totalmente formada la melanina, a las vesículas se les llama melanosomas. El melanosoma pierde su envoltura dando lugar a los gránulos de melanina. Segunda etapa Los melanosomas y gránulos de melanina del melanocito se trasladan a los queratinocitos o células lulas basalés más próximas a nivel de epidermis como bulbo piloso. En la piel Los melanosomas se van acumulando en el citoplasma de los queratinocitos, sobre todo en el estrato espinoso. En el proceso de diferenciación epidérmica estos queratinocitos conteniendo los melanosomas formarán una capa córnea pigmentada- (Bronceado cutáneo)- también denominada pigmentación tardía. Pero, además, la luz ultravioleta estimula la oxidación de los pigmentos melánicos ya existentes, transformándolos en un producto más oscuro (pigmentación inmediata). Un solo melanocito cederá melanosomas a un promedio de unos 36 queratinocitos. La coloración de la piel dependerá entonces de varios factores: de los tipos de pigmentos melánicos que se fabriquen. del número de melanocitos presentes en la unión dermoepidérmica, de la velocidad a la que estos trabajen. del pigmento melánico que sintetiza y por tanto el tamaño de los melanosomas. Personas con coloraciones cutáneas oscuras sintetizan mayor cantidad de Eumelaninas y presentan melanosomas de mayor tamaño. Los melanocitos de personas con pieles oscuras realizan el proceso de melanogénesis a mucha más velocidad. De todos estos factores, el número de melanocitos es el que menos influye. Es decir, una persona de piel clara puede tener menor cantidad de melanocitos en general que una persona con piel negra, pero esta diferencia no será en ningún caso excesiva. La piel de la pierna de una persona de raza negra posee menos melanocitos por centímetro cuadrado que la piel de la cara de un caucásico y sin embargo su coloración es muy diferente. Los colores oscuros se deben a la mayor proporción de Eumelaninas, las pieles más claras poseen más proporción de Feomelaninas. Estas radiaciones son ionizantes y provocan daños de diversa índole sobre células y tejidos. Por ejemplo, alteran los enlaces químicos y provocan transformaciones en proteínas. Además, tienen capacidad de generar radicales libres. Aceleran el fotoenvejecimiento cutáneo al aumentar la degradación del colágeno y la elastina y, al mismo tiempo, disminuir su síntesis. Aunque quizás el daño más importante es el que causan sobre el ADN, pues son capaces de generar dímeros de timina (una de las bases nitrogenadas responsables del código genético). Los dímeros de timina ocasionan mutaciones en el ADN celular, lo que se puede traducir en proteínas mal conformadas, defectos en la regulación de fabricación proteica o en el peor de los casos transformación de la célula en tumoral. No es de extrañar, por lo tanto, que la piel posea un sistema para defenderse de estas radiaciones. Los pigmentos melánicos absorben la radiación ultravioleta impidiendo que ocasione daños severos en los ADN de las células epidérmicas, del propio melanocito y de los tejidos inferiores. En el pelo: Los pigmentos se introducen en el córtex y en la médula del tallo capilar y dan color a la fibra capilar desde la raíz a las puntas. El cortéx está cubierto por la cutícula, que tiene entre 5 y 9 capas de células muertas incoloras, lo que permite que se pueda ver el color de los pigmentos alojados en el córtex. Los melanocitos del pelo y del cabello son iguales que los de la epidermis pero los melanosomas del pelo y del cabello son entre 2 y 4 veces mayores que los de la epidermis. La cantidad de melanocitos y su capacidad para formar melanina están reguladas genéticamente, lo cual quiere decir que el color de nuestros, piel y cabellos se hereda por transmisión genética. Los melanocitos del cabello sólo son activos durante la fase anágena del ciclo piloso. Cuando el melanocito pierde la capacidad de producir melaninia y los cabellos pierden su color aparecen las canas Tipos de melaninas Ya que la melanina está compuesta de moléculas pequeñas, existen muchos tipos de melanina. Tanto la feomelanina como la eumelanina sí se pueden encontrar en la piel y cabello humanos, pero la eumelanina es la más abundante de las melaninas en los humanos. También es la que más frecuentemente muestra deficiencias en el albinismo. La estructura molecular de la melanina se encuentra constantemente en estudio. La eumelanina se encuentra en la piel y el cabello y su concentración da la coloración al cabello gris, negro, amarillo, y café. En los humanos es abundante en la gente con piel oscura. Existen dos tipos de eumelanina que se distinguen el uno del otro por diferentes enlaces químicos. Estos son la eumelanina café y la eumelanina negra. Las pequeñas concentraciones de eumelanina negra en ausencia de otros pigmentos produce el color gris. Una pequeña concentración de eumelanina café en ausencia de otros pigmentos produce el amarillo (rubio). La feomelanina se encuentra en la piel y el cabello, y es más abundante en humanos de piel clara. La feomelanina produce una tonalidad rosa a roja y se encuentra en grandes cantidades en el cabello rojo. Tipos de fototipos cutáneos Fototipo I Piel muy pálida (pelirrojos). Frente a la exposición solar siempre se queman Nunca se broncean. Suelen tener muchas pecas Fototipo II Piel clara Frente a la exposición solar siempre se quema Puede adquirir un discreto tono de bronceado Suelen tener bastantes pecas Fototipo III Piel morena clara Frente a la exposición solar a veces se queman y a veces se broncean El tono de bronceado que pueden adquirir es medio Pocas pecas Fototipo IV Piel morena Frente a la exposición solar nunca se quema Siempre se broncea con tono intenso. No tienen pecas Fototipo V Piel oscura Frente a la exposición solar nunca se quema El tono de bronceado es muy intenso No tienen pecas Fototipo VI Piel negra Nunca se quema La piel siempre está muy oscura No tienen pecas LAFUNCIÓN INMUNOLÓGICA: Las células de Langerhans: se localizan en las capas basal y espinosa y que son presentadoras de antígenos, activan a los Linfocitos T y B. Barreras físicas: La epidermis, la capa más externa de la piel, es una barrera física que impide la entrada de microorganismos y sustancias nocivas. Producción de defensinas: La piel produce proteínas antimicrobianas, como defensinas, que ayudan a eliminar bacterias y hongos. Microbioma cutáneo: La piel alberga un microbioma que compite con patógenos, lo que contribuye a mantener la salud cutánea y prevenir infecciones. Respuesta inflamatoria: Ante una lesión o infección, la piel puede iniciar una respuesta inflamatoria que incluye la liberación de citoquinas y otros mediadores que atraen células inmunitarias al sitio afectado. Liberación de mediadores químicos: Una vez que se reconoce el daño, las células inmunitarias liberan mediadores químicos, como citoquinas (por ejemplo, interleucinas) y quimiocinas. También se liberan histamina y prostaglandinas. Estos mediadores son clave para iniciar y amplificar la respuesta inflamatoria. Vasodilatación: La histamina y otros mediadores causan la dilatación de los vasos sanguíneos, aumentando el flujo sanguíneo hacia el área afectada. Esto se traduce en enrojecimiento y calor en la piel. Aumento de la permeabilidad vascular: Los mediadores también hacen que los vasos sanguíneos sean más permeables, permitiendo que líquido, proteínas y células inmunitarias (como leucocitos) salgan de la circulación y lleguen al tejido dañado. Esto provoca la hinchazón (edema). Atraer células inmunitarias: Las quimiocinas atraen a más células inmunitarias al sitio de la inflamación, como neutrófilos y linfocitos. Estas células ayudan a combatir infecciones y a limpiar los restos celulares. Fase de resolución: Una vez que la amenaza ha sido controlada, se inicia el proceso de resolución de la inflamación. Esto implica la eliminación de células inmunitarias en exceso y la restauración del tejido dañado. FUNCIÓN DE TERMORREGULACIÓN Una de las constantes homeostáticas del cuerpo humano es su temperatura interna corporal, que en condiciones fisiológicas es de 37ºC (en ocasiones se admite un intervalo de 36,5ºC-37ºC). El organismo debe poder enfrentarse a temperaturas externas (frío o calor ambiental) e internas (fiebre, elevación de la temperatura por acción muscular intensa, etc.) variables y mantener su temperatura interna constante de 37ºC. Esto lo consigue gracias a un MECANISMO TERMORREGULADOR que actúa a través de la piel y en el que intervienen de forma coordinada: o Los receptores cutáneos térmicos. o El sistema vascular cutáneo. o El centro termorregulador del hipotálamo. A.- REACCIÓN FRENTE A UN AUMENTO DE TEMPERATURA El aumento de al menos 5ºC la temperatura de la piel originan un estímulo en los receptores térmicos cutáneos, y/o un aumento de al menos 0,5ºC de la temperatura de la sangre que pasa directamente por el centro termorregulador del hipotálamo, ponen en marcha los mecanismos termorreguladores que básicamente, a través del sistema nervioso vegetativo promueven: o Disminución de las reacciones metabólicas celulares oxidativas disminuyendo la producción de calor interno. o Disminución del tono muscular. o Los vasos sanguíneos cutáneos se dilatan y la sangre, que tiene gran capacidad de captar el calor, transporta grandes cantidades de calor a la piel, permitiendo que el calor acumulado se vaya perdiendo, por radiación y convección. o Por otra parte, se estimula la sudoración ecrina y la perspiración que aporta una capa de agua sobre la piel que, al evaporarse, absorbe calor corporal, produciendo así un refrescamiento de la piel y del organismo y una disminución de la temperatura del cuerpo. Hay que tener en cuenta que si el proceso de evaporación esta impedido por algún motivo, no se consume calor interno, el proceso de refrigeración falla y la temperatura no disminuye. El sistema termorregulador mantiene en marcha sus órdenes y los mecanismos termorreguladores se verán forzados. El sudor chorrea y se puede llegar a provocar una deshidratación severa. Por ejemplo esto ocurre cuando estamos en un ambiente muy caluroso y con una humedad relativa muy alta. Un aumento importante de la temperatura corporal por encima de 40º y una respuesta incorrecta o forzada de estos mecanismos puede llegar a provocar un golpe de calor. B.- REACCIÓN FRENTE A UNA DISMINUCIÓN DE TEMPERATURA El descenso de la temperatura exterior o corporal, originan un estímulo en los receptores térmicos cutáneos, o cuando la sangre más fría pasa directamente por el centro termorregulador del hipotálamo, ponen en marcha los mecanismos termorreguladores que básicamente, a través del sistema nervioso vegetativo promueven: o Una vasoconstricción en los vasos sanguíneos cutáneos a nivel de la piel, disminuyendo la transferencia de calor hacia la superficie del cuerpo. La temperatura de la piel baja y se asemeja a la del exterior, disminuyendo así la pérdida de calor corporal. (Recordar que la transferencia de calor se hace de donde la temperatura es mayor a donde es menor, el organismo evita ceder calor al exterior). o Aumentan las reacciones celulares metabólicas oxidativas, aumentando la producción de calor interno. o Los estímulos originados en el hipotálamo también inhiben la sudoración e inducen escalofríos, es decir aumentan el tono de de contracción de los músculos. La contracción de los músculos erectores del pelo (“ pelos de punta/carne de gallina”) genera una pequeña cantidad de calor el cual es insignificante ante la cantidad de calor que producen las contracciones involuntarias ( “tiritar” ) de músculos esqueléticos en situaciones de frío intenso. Hay que considerar que la temperatura de los tejidos periféricos (piel) son generalmente más bajas que la temperatura de las vísceras; básicamente porque la piel pierde calor por, conducción, convección y especialmente por radiación. La pérdida de calor es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre la piel y el ambiente. Hay que tener en cuenta además que el tejido subcutáneo adiposo, desde este punto de vista, funciona como un aislante térmico que frena el flujo de calor en ambas direcciones. Para regular la temperatura corporal la persona debe preocuparse de su protección personal con diversas medidas tales como un vestuario adecuado, y diversas medidas de protección ambiental según sea la variación térmica Unadelasconstanteshomeostáticasdelcuerpohumanoessutemperaturainternacorporal,que en condiciones fisiológicas es de 37ºC (en ocasiones se admite un intervalo de 36,5ºC-37ºC). Función sensorial El órgano cutáneo contiene un gran número de receptores sensoriales cuya función es captar estímulos mecánicos, térmicos y dolorosos; están repartidos en toda su superficie y le permiten el reconocimiento del medio ambiente y la defensa ante los peligros. Los estímulos adecuados provocan las sensaciones de tacto, presión, temperatura y dolor y permite el reconocimiento de la intensidad y la procedencia del estimulo (palpación de una elevación cutánea, picadura de insecto en la espalda, piedra dentro del zapato, agua demasiado caliente, etc.). Los estímulos pueden desencadenar reacciones motoras voluntarias o involuntarias reflejas (ejemplo: control de la motricidad de la mano, reflejo de huida ante un estímulo doloroso). FUNCIÓN METABÓLICA Y DE RESERVA. Los lípidos acumulados en el tejido subcutáneo, constituyen la reserva energética más importante del organismo. Cuando se produce una ingesta excesiva de alimentos se puede acumular un exceso de grasa en la piel (adiposidad), mientras que en caso de desnutrición se pierde dicho depósito (caquexia). Síntesis fotoquímica de la vitamina D: La vitamina D es la encargada de la absorción y metabolismo del calcio y fósforo. Se encuentra en algunos alimentos como la clara de huevo y los pescados azules (especialmente el aceite de hígado) como el salmón, las sardinas y el atún. Pero la mayor fuente de esta vitamina es sin duda la piel sometida a la exposición regular a la luz del sol. En los seres humanos el 90% de la vitamina D proviene de la piel y solo el 10% de los alimentos. En primer lugar el 7- deehidrocolesterol en la epidermis absorbe radiaciones con una longitud de onda