Powłoki skórne = skóra + tkanka podskórna + twory skórne (gruczoły, włosy, pazury, rogi, kopyta, racice i in.) Funkcje: ochrona termoregulacja gospodarka wodno-jonowa funkcja zmysłowa n sw Powłoki skórne Warstwy skóry: naskórek (nabłonek) skóra właściwa (tkanka łączna wiotka + włóknista) -------------------------------------------- tkanka podskórna = tkanka tłuszczowa + tkanka łączna wiotka tp Naskórek to nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący Keratynocyty w naskórku układają się w warstwy 3 1 Komórki naskórka: 1. keratynocyty (90%) 2. melanocyty 3. komórki Langerhansa 4. komórki Merkla 2 4 Główna populacja komórek keratynocyty; migrują od podstawy naskórka do jego powierzchni (14-28 dni), przekształcając się po drodze w martwe płytki keratynowe (rogowacenie). Ten proces jest skoordynowany, co prowadzi do wyodrębnienia się w naskórku warstw odpowiadających kolejnym etapom rogowacenia. Proces rogowacenia obejmuje: stopniową zmianę kształtu komórek (walcowate wielokątne płaskie) gromadzenie w cytoplazmie filamentów pośrednich (cytokeratynowych) zwarte masy filamentów pośrednich stanowią główny element budulcowy zrogowaciałych obszarów naskórka i tworów skórnych Warstwa podstawna zawiera komórki macierzyste zdolne do podziałów i różnicowania produkcja czynników wzrostu (EGF) łączy się półdesmosomami z grubą błoną podstawną eliminację jądra i organelli modyfikację błony komórkowej nietypową apoptozę Warstwa kolczysta wypustki keratynocytów połączone desmosomami wzrost liczby filamentów pośrednich produkcja inwolukryny produkcja cytokin i czynników wzrostu 1
Warstwa ziarnista ziarna F (keratohialinowe) filagryna ziarna L lorykryna keratynosomy (ciałka blaszkowate) lipidy wydzielane do przestrzeni miedzykomórkowej wczesne cechy apoptozy Warstwa jasna keratynocyty obumierają (nietypowa apoptoza) zanikają jądra i organelle pozostaje cytoplazma z licznymi pęczkami filamentów pośrednich połączonych filagryną i z pogrubiałą błoną komórkową Warstwa zrogowaciała: martwe, sztywne płytki (korneocyty) wypełnione pęczkami filamentów pośrednich i otoczone tzw. otoczką zrogowaciałą (błona komórkowa + podbłonowa warstwa białek) Warstwa zrogowaciała stale się złuszcza Otoczka zrogowaciała odporna mechanicznie nieprzepuszczalna dla wody (przestrzenie miedzykomórkowe uszczelnione lipidami z keratynosomów) Głównym białkiem warstwy zrogowaciałej, a także innych zrogowaciałych struktur (włosy, pazury) jest keratyna Melanocyty Komórki Langerhansa zlokalizowane w warstwie kolczystej długie dendrytyczne wypustki ziarna Birbecka pochodzenie szpikowe należą do komórek prezentujących antygeny (są to młode komórki dendrytyczne) pochodzenie z neuroektodermy zlokalizowane w warstwie podstawnej syntetyzują melaninę w premelanosomach (tyrozyna DOPA melanina; enzym - tyrozynaza) przekształcając je w melanosomy (ziarna melaniny) przekazują ziarna melaniny keratynocytom warstwy kolczystej melanina chroni żywe komórki naskórka przed szkodliwym wpływem UV Komórki Merkla zlokalizowane w warstwie podstawnej w cytoplazmie drobne ziarenka zawierające neuropeptydy kontaktują się z zakończeniami nerwowymi są mechanoreceptorami Skóra właściwa: warstwa brodawkowa - brodawki: palczaste wpuklenia skóry właściwej w obręb naskórka - tkanka łączna wiotka, liczne komórki - pętle kapilarów, włókna nerwowe i mechanoreceptory - szeregi brodawek tworzą listewki skórne warstwa siateczkowa - tkanka łączna włóknista bogata w włókna sprężyste - zawiera gruczoły i/lub ich przewody, korzenie włosów, mechanoreceptory, włókna nerwowe i naczynia (dwa sploty, anastomozy - kłębki tętnicze) splot podbrodawkowy splot skórny 2
Mechanizmy obronne skóry 1. Bariera zapobiegająca wnikaniu patogenów warstwa zrogowaciała uszczelniona lipidami z keratynosomów strefy zamykające łączące keratynocyty warstwy ziarnistej Tkanka podskórna: - tkanka tłuszczowa i tkanka łączna wiotka - zawiera gruczoły, korzenie włosów, naczynia, mechanoreceptory 2. Komórki uczestniczące w procesach obronnych: keratynocyty komórki Langerhansa limfocyty T i NK makrofagi dojrzałe komórki dendrytyczne mastocyty neutrofile Keratynocyty żywych warstw naskórka mają receptory rozpoznające wzorce. Po zetknięciu z patogenem wydzielają substancje mikrobobójcze oraz cytokiny przyciagające limfocyty. Rejon skóry, w którym nigdy nie było zakażenia Rejon skóry, w którym w przeszłości nastąpiło zakażenie Włosy Kom. Langerhansa po zetknięciu z obcym antygenem wywędrowują z naskórka i migrują do węzłów chłonnych, gdzie prezentują antgen limfocytom. W trakcie tej migracji stają się dojrzałymi komórkami dendrytycznymi. Migrujące na teren zakażenia limfocyty T wywołują komórkową reakcję immunologiczną (w skórze nie ma limfocytów B). Część limfocytów T pamięci pozostaje w warstwie kolczystej naskórka jako tzw. rezydujące limfocyty CD8 (limfocyty Tc) i w skórze właściwej jako rezydujące limfocyty CD4 (limfocyty Th). Kolejne zakażenie tym samym patogenem powoduje natychmiastową reakcję immunologiczną. Struktury związane z korzeniami włosów: gruczoły łojowe apokrynowe gruczoły potowe mięśnie wyprostne Włosy i gruczoły rozwijają się z wpukleń naskórka w skórę właściwą i tkankę podskórną, są tworami nabłonkowymi W trakcie wzrostu włos ulega rogowaceniu Korzeń włosa Cebulka włosa (dolna część korzenia) - łącznotkankowa brodawka włosa z kapilarami, otoczona przez - macierz (komórki namnażające się: keratynocyty, melanocyty) mięsień wyprostny Włos właściwy (rogowacieje) -rdzeń* -kora Pochewka wewnętrzna (rogowacieje, zanika w połowie korzenia) Pochewka zewnętrzna (wpuklenie naskórka, zazwyczaj nie rogowacieje); pochewki tworzą mieszek włosa Torebka włosa (tkanka łączna) *rdzeń nie zawsze występuje; u niektórych zwierząt (niedźwiedź polarny) zamiast rdzenia jest kanał wypełniony powietrzem (izolacja termiczna) macierz brodawka część zrogowaciała część włosa niezrogowaciała włosa 3
Mięsień wyprostny włosa Cykl (życiowy) włosa pęczek komórek mięśniowych gładkich przytwierdzony do torebki włosa i do górnej warstwy skóry właściwej unerwienie autonomiczne skurcz powoduje wyprostowanie włosa m. wyprostny Anagen: faza wzrostu włosa Katagen: faza inwolucji cebulka włosa traci kontakt z brodawką, włos przestaje rosnąć i obumiera Telogen: faza spoczynkowa formuje się nowa brodawka włosa, indukując wytworzenie się nowej cebulki Anagen: nowy włos rośnie, stary wypada Typy korzeni włosów pierwotne: grubsze, obecny rdzeń, towarzyszący apokrynowy gruczoł potowy, gruczoł łojowy i mięsień wyprostny wtórne: zlokalizowane płyciej w skórze, mniejsza średnica, brak rdzenia, nieobecny apokrynowy gruczoł potowy, często brak mięśnia wyprostnego czuciowe (wibrysy): - bardzo grube i długie - przy podstawnej części korzenia zatoka wypełniona krwią i liczne zakończenia nerwowe torebka - odgrywają m. in. rolę czujników parkowania Typy korzeni włosów c.d.: pojedyncze złożone Korzenie złożone: występują u psów, kotów, owiec, kóz objęte wspólną torebką włosa w górnej połowie korzenia włosy mają wspólną pochewkę zewnętrzną działa na nie jeden (rozgałęziony) mięsień wyprostny jeden włos (korzeń pierwotny) wyraźnie większy od pozostałych (korzenie wtórne); (większe włosy tworzą górna warstwę sierści chroniącą przez przemoczeniem, mniejsze dolną warstwę izolującą termicznie) korzeń włosa zatoka Komórki macierzyste naskórka (także korzenia włosa i gruczołów) pierwotna nisza: w zewnętrznej pochewce włosa, w pobliżu przyczepu mięśnia wyprostnego migrują do warstwy podstawnej naskórka i do macierzy włosa różnicują się w komórki naskórka i wszystkich nabłonkowych struktur włosa, a także gruczołów związanych z korzeniami włosów (łojowych, zapachowych) ich lokalizacja jest związana z cyklem włosa Gruczoły skóry ekrynowe (merokrynowe) gruczoły potowe apokrynowe gruczoły potowe gruczoły łojowe gruczoły mlekowe U zwierząt najliczniejsze są gruczoły łojowe i apokrynowe gruczoły potowe. Ekrynowe gruczoły potowe występują głównie w nieowłosionych obszarach skóry (nos, poduszki łap). 4
Ekrynowy gruczoł potowy (cewkowy prosty) Odcinek wydzielniczy: kłębkowato zwinięty, na granicy skóry właściwej i tkanki podskórnej walcowate komórki wydzielnicze (jasne i ciemne) komórki mioepitelialne blaszka podstawna Komórki jasne: transport jonów Komórki ciemne: produkcja białek ekrynowy (merokrynowy) sposób wydzielania (= egzocytoza) Wydzielina: woda, jony (Na, K, Cl), niewielka ilość białek (glikoproteidów), śladowe ilości mocznika, kwasu moczowego, amoniaku. Przewód wyprowadzający: nabłonek dwuwarstwowy sześcienny wąskie światło częściowa resorbcja jonów Na +, K +, Cl - wydzielanie związków azotowych Ujście: spiralny kanał w naskórku Apokrynowy gruczoł potowy (morfologicznie podobny do ekrynowego gruczołu potowego, ale większy i o większej średnicy) odcinek wydzielniczy: - walcowate/sześcienne komórki wydzielnicze, ekrynowy + apokrynowy sposób wydzielania - komórki mioepitelialne - blaszka podstawna przewód: nabłonek dwu/trójwarstwowy sześcienny, połączony z korzeniem włosa Wydzielina: woda, kwasy tłuszczowe, lipidy, steroidy, białka wydzielanie apokrynowe wydzielina nieotoczona błoną Niektóre apokrynowe gruczoły potowe produkują wydzielinę o silnym zapachu, i nazywane są gruczołami zapachowymi (np. gruczoły okołoodbytowe u psów, policzkowe u kotów). W skład tej wydzieliny wchodzą również feromony. korzeń włosa przewód Unerwienie skóry receptory zmysłowe skóry: - wolne zakończenia nerwowe - ciałka zmysłowe (czuciowe) Gruczoł łojowy (pęcherzykowy rozgałęziony) odcinek wydzielniczy: wielowarstwowy układ komórek produkujących wydzielinę (lipidy), a następnie degenerujących i rozpadających się (holokrynowy sposób wydzielania), otoczony blaszką podstawną krótki przewód (nabłonek wielowarstwowy płaski) połączony z korzeniem włosa Wydzielina: lipidy (natłuszczanie sierści) i szczątki komórek komórki degenerujące komórki dzielące się 5
Wolne zakończenia nerwowe Lokalizacja: naskórek (żywe warstwy), skóra właściwa, wokół korzeni włosów Wrażliwe na: dotyk, ucisk, ból, temperaturę Ciałko (tarczka) Merkla (komórka Merkla + zakończenie) nerwowe) Lokalizacja: naskórek Wrażliwe na: delikatny dotyk, różnicowanie tępy/ostry, gładki/szorstki Ciałko Meissnera (zakończenia nerwowe otoczone przez zmodyfikowane komórki Schwanna, całość objęta łącznotkankową torebką) Lokalizacja: brodawki skórne Wrażliwe na: dotyk, przesuwanie naskórka względem skóry Ciałko Paciniego (zakończenie nerwowe otoczone wieloma koncentrycznymi warstwami spłaszczonych komórek Schwanna i fibroblastów, pomiędzy nimi płyn) Lokalizacja: tkanka podskórna, również torebki stawowe, krezka, niektóre narządy. Podobne ciałka w skórze ptaków noszą nazwę ciałek Herbsta. Wrażliwe na: ucisk, drgania Kolbka Krausego (zakończenia nerwowe otoczone łącznotkankową torebką) Lokalizacja: skóra właściwa, niektóre błony śluzowe Wrażliwa na: dotyk Ciałko Ruffiniego (zakończenia nerwowe otoczone łącznotkankową torebką) Lokalizacja: skóra właściwa, torebki stawowe, ozębna Wrażliwe na: rozciąganie Typy skóry Skóra nieowłosiona ( gruba ): gruby naskórek z wyraźnymi warstwami gruba warstwa zrogowaciała naskórka wysokie, regularne brodawki, wyraźne listewki obecne tylko ekrynowe gruczoły potowe brak korzeni włosów i związanych z nimi struktur występuje w miejscach narażonych na obciążenia mechaniczne (poduszki łap) Skóra owłosiona ( cienka ): cienki naskórek z niewyraźnymi warstwami brak wyraźnej warstwy jasnej i niekiedy ziarnistej cienka warstwa zrogowaciała naskórka niższe i mniej regularne brodawki obecne wszystkie typy gruczołów skóry obecne korzenie włosów i struktury z nimi związane Specjalne twory skórne Ściana kopyta końskiego warstwa blaszkowata: wysokie, rozgałęzione blaszkowate wpuklenia skóry właściwej w żywe warstwy naskórka warstwa środkowa: zrogowaciała, tzw. róg rurkowy korneocyty ułożone z formie rurek równoległych do powierzchni kopyta warstwa zewnętrzna: zrogowaciała, mniejsza średnica rurek skóra wł. Ochwat to rozlane zapalenie skóry właściwej oddzielającej kość od puszki rogowej kopyta. Pojawia się ból, wysięk, (faza ostra, konieczne szybkie wdrożenie leczenia), potem skóra i żywe warstwy naskórka ulegają martwicy, następuje przemieszczenie kości w głąb puszki kopytowej (faza przewlekła, nieuleczalna). naskórek 6
Racice mają podobną budowę histologiczną do kopyt, blaszki skóry właściwej są tu niższe i nierozgałęzione Pazury zawdzięczają swoją ostrość i twardość bardzo grubej zrogowaciałej powłoce Rogi przeżuwaczy kostny wyrostek rogowy (pneumatyczny, połączony z zatoką czołową) pokryty skórą z bardzo grubym, silnie zrogowaciałym naskórkiem Skóra ptaków cienka pozbawiona gruczołów korzenie piór Korzeń pióra podobny do korzenia włosa głębokie wpuklenie skóry właściwej w obręb nabłonka (odpowiednik bardzo długiej brodawki włosa) pióro jest zrogowaciałym tworem nabłonkowym Jedyny gruczoł skórny u ptaków to gruczoł kuprowy: bardzo duży, rozgałęziony gruczoł łojowy (natłuszczanie piór) Dzioby i pazury ptaków mają rdzeń kostny pokryty grubą warstwą keratyny 7