Kožní pokryv (Integumentum commune) = Kůže a kožní deriváty (adnexa) Aleš Hampl Integumentum commune = Kožní pokryv Tela subcutanea = Subcutis - Podkoží Cutis = Kůže Epidermis – rohovatějící vrstevnatý dlaždicový epitel Dermis = Škára – vazivová složka Funkční jednotka Největší tělní systém 16% váhy těla 1,5 až 2 m2 Kožní adnexa deriváty epidermis • vlasy a nehty • kožní žlázy (mazové + potní) • mléčná žláza • Epitelová – outer layer • Pojivová – underlies dermis • Hladkosvalová – goose bumps • Nervová – sensory receptors Kůže = Kombinace 4 tkání Functions of the skin 1. Regulation of body temperature Cellular metabolism produces heat as a waste product . High temperature dilate surface blood vessels sweating Low temperature surface vessels constrict shivering 2. Protection physical abrasion dehydration ultraviolet radiation 3. Sensation touch vibration pain temperature 4. Excretion 5. Immunity/ Resistance 6. Blood Reservoir 8-10 % in a resting adult 7. Synthesis of vitamin D uv light aids absorption of calcium Epidermis - Vrstvy • dead, flat cells full of keratin (25 to 100 layers) • corneodesmosomes • polar lipids - ceramides 5. Stratum corneum • more apparent in thick skin • 3-5 layers of clear cells • transitional state 4. Stratum lucidum 3. Stratum granulosum 2. Stratum spinosum 1. Stratum basale (germinativum) Desquamation=Maturation(about25days) • cylindrical cells – one layer (keratines 5 and 14) • stratum germinativum • the only proliferating cells (stem, progenitor) • hemidesmosomes • polygonal cells (keratines 1 and 10) • 8-10 layers of keratinocytes • desmosomes – shrinkage - spines Keratinizující vrstevnatý dlaždicový epitel (keratinocytes – 4 or 5 layers) • 3-5 layers • tight junctions = zonulae accludentes • keratohyalin found in granules • cells beginning to die • keratohyalin and lamellar granules Mnemotechnická pomůcka Cancel Lab !!! Get Some Beer !!! Corneum Basale Spinosum Lucidum Granulosum Epidermis (Pokožka) - Tenká x tlustá kůže • pokrývá celý povrch těla kromě dlaní a plosek nohou • typické kosočtverečné políčkování • stratum corneum - méně než 25 vrstev buněk • stratum lucidum chybí • adnexa: potní žlázy + mazové žlázy + chlupy (kromě rtů, glans penis, labia minora) Tenká kůže Epidermis 50 – 100 mm Tlustá kůže Epidermis 500 – 1000 mm • pokrývá dlaně a plosky nohou – tzv. akrální kůže • hmatové lišty • stratum corneum - 100 vrstev buněk • stratum granulosum – zbytnělé • adnexa: - pouze početné ekkrinní potní žlázy Epidermis Epidermis – Mezibuněčné spoje Basement Membrane Zonula adherens: Ca++ dependent cadherins that connect to actin Zonula occludens: tight junctions prevent diffusion across cells Macula adherens: made of desmosomes Gap junctions: communication for electric / metabolic function Hemidesmosomes: connect cells to basal membrane Spojení: Dermis – Epidermis Hemidesmosomy Epidermolysis bullosa Stratum basale Stratum spinosum Dermal papilla (cross section) Dermis Epidermis – Stratum spinosum - Desmosomy Epidermis – Stratum spinosum Epidermis – Nekeratinizujíci buňky • Keratinocyty - 90% – produce keratin • Melanocyty - 8 % – produces melanin pigment – melanin transferred to other cells with long cell processes • Langerhansovy buňky – from bone marrow – provide immunity • Merkelovy buňky – in deepest layer – form touch receptor with sensory neuron Epidermis – Melanocyty 1 Melanocyte Melanine Melanocytes: clearish cells in basal layer with dark nuclei ; ratio of 1 : 40 – epidermal melanin unit. Epidermis – Melanocyty 2 Epidermis – Melanocyty 3 Epidermis – Melanocyty 4 - Pigmenty Three pigments contribute to skin color Melanin – yellow to reddish-brown to black pigment, responsible for dark skin colors (Freckles and pigmented moles – result from local accumulations of melanin) Carotene – yellow to orange pigment, most obvious in the palms and soles of the feet Hemoglobin – reddish pigment responsible for the pinkish hue of the skin Do some people have more melanocytes than other people? NO !!!! Epidermis – Langerhansovy + Merkelovy buňky Langerhans cell Merkel cell combines with disclike sensory nerve endings to make Merkel’s discs immunological reaction that effects the skin and may serve defense mechanism for the body Migrate to lymph nodes Dermis (škára) 1 Everything below the dermal-epidermal junction / basement membrane Connective tissue layer with contains blood vessels, nerves, sensory receptors, adnexal structures Dermis 2 = až 4 mm na dlaních a ploskách nohy Stratum papillare (tenké) Stratum reticulare (tlusté) Stratum papillare 1 Str. papillare Capillaries • Řídké vazivo & elastická vlákna • dermal papillae which project into epidermis • anchors epidermis to dermis • contains Meissnerova hmatová tělíska (tlak) & volná nervová zakončení (bolest & teplota) Two major types of fibers: – Type I Collagen – Elastic fibers: three types based on microfiber and elastin content Stratum papillare 2 Epidermalální lišty (dlaně + plosky) • reflect contours of the underlying dermal papillae • form the basis for fingerprints (and footprints) • increase firmness of grip by increasing friction • Daktyloskopie - the study of the pattern of epidermal ridges Stratum papillare 3 Vyústění potních žláz Papily po odloučení epidermis Epidermální lišty Stratum papillare 4 • Husté nepravidelně organizované vazivo • Mazové žlázy • Vlasové folikuly • Ducts of sweat (sudoriferous) glands • Linie štěpnosti • Meissner’s corpuscles and Pacinian corpuscles (on lips, ext. genitalia, nipples) Stratum reticulare + Kožní adnexa Hair follicleM. arrector pili Sebaceous glands Eccrine glands Kožní žlázy Potní Ekkrinní Tubulózní Apokrinní Tubulózní až tubuloalveolární Mazové Holokrinní Větvené acinózní (alveolární) Kožní žlázy – Ekkrinní potní žlázy (glandulae sudoriferae eccrinae) • Sekreční oddíl: Jednovrstvý cylindrický epitel + myoepitelové buňky • Vývodní oddíl: Dvouvrstvý kubický epitel Release to adjust body temperature Not on: red lips, glans penis, preputium, labia minora Ekkrinní potní žlázy Three cell types • Dark cells: pyramid shaped with secretory granules line lumen of tubule • Clear cells: located toward basement membrane – secrete water and ions • Myoepithelial cells: spindle shaped contractile cells vývod sekreční oddíl Ekkrinní potní žlázy vývod sekreční oddíl Ekkrinní potní žlázy Kožní žlázy – Apokrinní potní žlázy (glandulae sudoriferae apocrinae) • Sekreční oddíl: Jednovrstvý dlaždicový až cylindrický epitel (v závislosti na obsahu produktu) + myoepitelové buňky • Vývodní oddíl: Dvouvrstvý kubický epitel Vždy asociovány s vlasovým folikulem !!! Řízeny hormonálně (aromatické žlázy) Pouze na: podpaždí, dvorec prsu, scrotum, labia maiora, perianální oblast, zevní zvukovod, eye lid (Mollovy žlázy) apokrinní potní žl. ekkrinní potní žl. mazová žláza. Apokrinní potní žlázy Apokrinní potní žlázy Myoepitelové buňky Kožní žlázy – Mazové žlázy (glandulae sebaceae) • Sekreční oddíl: Vícevrstvý epitel, postupně degeneruje • Vývodní oddíl: Vícevrstvý dlaždicový epitel Obvykle asociovány s vlasovým folikulem Volně: červeň rtů, glans penis, preputium, labia minora, oční víčko (Meibomovy žlázy) Nejsou na: dlaních a ploskách nohy Jendoduché větvené acinární žlázy Několik acinů ústí do jednoho vývodu. Mazové žlázy mazová žláza m. arrector pili vlasový folikul Mazové žlázy Mazové žlázy Mléčná žláza Modifikovaná a specializované tuboalveolární potní žláza. Parenchym • Vývody • Ektoderm povrchu těla (od šestého týdne) Stroma • Pojivová tkáň • Mezenchymový původ axilo-inquinální linie mléčná lišta Nadpočetné mléčné žlázy a bradavky • An extra breast (polymastia) or nipple (polythelia) occurs in approximately 1% of the female population - inheritable. • Supernumerary nipples are also relatively common in males. • Less commonly, supernumerary breasts or nipples appear in the axillary or abdominal regions of females developing from extra mammary buds that develop along the mammary crests. They become more obvious in women when pregnancy occurs. Vývoj duktálního stromu mléčné žlázy Odehrává se hlavně až po narození At puberty changes in the hormonal secretions in females cause further development and structural changes within the glands. Secretions of estrogen and progesterone from the ovaries (and later from the placenta) and prolactin from the acidophils of the anterior pituitary gland initiate development of lobules and terminal ductules. Full development of the ductal portion of the breast requires glucocorticoids and further activation by somatotropin. Radial organization Mléčná žláza – Anatomická organizace Connective+Adipose tissue Lalok = 1 žláza • total of 15 to 20 lobes • 1 lalok – 1 hlavní vývod (ductus lactiferi) LACTIFEROUS DUCT Lalůček + 1 terminální kanálek = Terminální duktolobulární jednotka • majority = connective tissue • the same basic architecture as the lactating (active) mammary gland • Sekreční oddíly - alveoli are not developed, only small groups of cells at the endings of ductuli • Vývody – branched + partly luminized Mléčná žláza – Po pubertě – Nelaktující 1 Mléčná žláza – Po pubertě – Nelaktující 2 • majority = glands • Vývodní oddíly: proliferate, branch, luminize (estrogens) • Sekreční alveoly: proliferation, luminization (progesterone, prolactin) • connective tissue – only thin septa Mléčná žláza – Laktující 1 • Sekreční odddíly: filled by secretion (lipid droplets = apocrine, proteins = eccrine - exocytosis) • Vývodní oddíly: Kanálky v bradavce: vrstevnatý dlaždicový keratinizující ep. Sinus lactifer a ductus lactiferi: jednovrstvý/vrstevnatý kubický/cylindrický epitel Terminální kanálky: jednovrstvý kubický ep. + myoepitelové buňky Mléčná žláza – Laktující 2 Mléčná žláza – Laktující 3 • The alveoli are composed of cuboidal cells partially surrounded by a meshwork of myoepithelial cells. • These secretory cells possess abundant RER and mitochondria, several Golgi complexes, many lipid droplets, and numerous vesicles containing caseins (milk proteins) and lactose. • Not all regions of the alveolus are in the same stage of production, because different acini display varying degrees of preparation for synthesis of milk substances. Electron micrograph of an acinar cell Mléčná žláza – Laktující 4 Mléčná žláza – Laktující 6 • atrophy and degeneration of the secretory cells • milk biosynthesis ceases • adipose cells occupy the empty space • the duct system remains • this process continues throughout menopause Mléčná žláza – Involuce Mléčná žláza – Stadia vývoje (funkce) Vlas – Všeobecná stavba Stvol: portion of hair above surface Kořen: portion of hair below surface Kutikula: outermost layer of hair Vlasový folikul: invagination of epidermis (to dermis / hypodermis) Vlasová cibulka: at the base of the follicle (matrix - epithelial cells + melanocytes) Vlasová papila: projection of dermal connective tissue into bulb - contains blood vessels and nerves Velusové x Terminální chlupy Struktura vlasu 1 Garther and Hiatt, Color textbook of histology, Elsevier ERS IRS Vnější kořenová pochva Vnitřní kořenová pochva Vazivová pochva CTS Kůra Huxleyova + Henleyova vrstva Vnější kořenová pochva Kutikula Vnitřní kořenová pochva Struktura vlasu 2 Vlasová cibulka a papila Vlasy – barva a tvar Vlasový cyklus Bulge Active stem cells Active papilla Active papilla Active papilla Inactive papilla Anagen AnagenAnagen Katagen Telogen Anagen – months to years Katagen – 3 weeks (involution) Telogen – 3 months (resting) Nehet 1 Epidermové složky Nehtová ploténka (tělo) – str. corneum Nehtový kořen – str. germinativum (prox.) Hyponychium – str. germinativum (dist.) Dermální složky Hyponychium (nehtové lůžko) Nehet 2 Area deep to the dermis • Řídké vazivo obsahující adipocyty, nervy, sensorické receptors, arterie a vény (deep rete cutaneum) • Provides a flexible attachment to the underlying muscle and fascia Pacinian Corpuscle Hair bulb in the subcutis of the scalp Adipocytes Podkoží - Hypodermis Vývoj kůže Ektoderm • Epidermis • Adnexa Mesenchym (mesoderm - dermatomy + nesegmentovaný mesoderm - somatopleura) • Dermis • Hypodermis A – Month 1 – simple surface ektoderm B – Month 2 – two layered epithelium: basal layer + periderm (epitrichium) C – Month 3 – basal + intermediary + periderm layers (week 10-17 – formation of dermal ridges) D – Month 5 (end) – periderm replaced by stratum corneum Hojení kožních ran 1 Povrchové rány Hluboké rány cell migration contact inhibition Povrchové rány Hluboké rány Blood clot Inflammatory phase Migratory phase Maturation phase + Proliferative phase Fibrin tvoří sraženinu Fibroblasty tvoří granulační tkáň hypertrophic scar = keloid Hojení kožních ran 2 Děkuji za pozornost ! Questions and comments at: ahampl@med.muni.cz Aging and the Integumentary SystemEffects: • wrinkling • decrease of skin’s immune responsiveness • dehydration and cracking of the skin • decreased sweat production • decreased numbers of functional melanocytes resulting in gray hair and atypical skin pigmentation • loss of subcutaneous fat • a general decrease in skin thickness • an increased susceptibility to pathological conditions • Growth of hair and nails decreases; nails may also become more brittle with age.