Biologi för studenter II

Epidermis består av keratiniserat, stratifierat skivepitel. Den består av fyra eller fem lager av epitelceller, beroende på var i kroppen den är placerad. Den har inga blodkärl inom sig (dvs. den är avaskulär). Hud som har fyra lager av celler kallas ”tunn hud”. Från djupt till ytligt är dessa lager stratum basale, stratum spinosum, stratum granulosum och stratum corneum. Det mesta av huden kan klassificeras som tunn hud. ”Tjock hud” finns endast på handflatorna och fotsulorna. Den har ett femte lager, kallat stratum lucidum, som ligger mellan stratum corneum och stratum granulosum (figur 1).

Figur 1. Dessa diabilder visar tvärsnitt av epidermis och dermis i (a) tunn och (b) tjock hud. Observera den betydande skillnaden i tjockleken på epitelskiktet i den tjocka huden. Uppifrån, LM × 40, LM × 40. (Mikrografer tillhandahållna av Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Cellerna i alla lager utom stratum basale kallas keratinocyter. En keratinocyt är en cell som tillverkar och lagrar proteinet keratin. Keratin är ett intracellulärt fibröst protein som ger hår, naglar och hud deras hårdhet och vattenresistenta egenskaper. Keratinocyterna i stratum corneum är döda och slits regelbundet av och ersätts av celler från de djupare lagren (figur 2).

Figur 2. Epidermis är ett epitel som består av flera lager av celler. Det basala lagret består av kuboidala celler, medan de yttre lagren är skivformiga, keratinerade celler, varför hela epitelet ofta beskrivs som keratinerat stratifierat skivformigt epitel. LM × 40. (Mikrograf tillhandahållen av Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Se University of Michigan WebScope för att utforska vävnadsprovet närmare. Om du zoomar in på cellerna i det yttersta lagret av den här huddelen, vad märker du då om cellerna?

Övningsfråga

Om du zoomar in på cellerna i det yttersta lagret av den här huddelen (figur 2), vad märker du då om cellerna?

Visa svar

De här cellerna har inga kärnor, så du kan dra slutsatsen att de är döda. De verkar vara på väg att sladdas av.

Stratum Basale

Stratum basale (även kallat stratum germinativum) är det djupaste epidermala lagret och fäster epidermis vid basallamina, under vilken dermislagren ligger. Cellerna i stratum basale binder sig till dermis via sammanflätade kollagenfibrer, som kallas basalmembranet. En fingerliknande utskjutning, eller veck, som kallas dermal papilla (plural = dermal papillae) finns i den ytliga delen av dermis. Dermala papiller ökar styrkan i förbindelsen mellan epidermis och dermis; ju större veckningen är, desto starkare förbindelser skapas (figur 3).

Figur 3. Den tjocka hudens epidermis har fem lager: stratum basale, stratum spinosum, stratum granulosum, stratum lucidum och stratum corneum.

Stratum basale är ett enda cellager som främst består av basala celler. En basalcell är en kuberformad stamcell som är en föregångare till epidermis keratinocyter. Alla keratinocyter produceras från detta enda cellskikt, som ständigt genomgår mitoser för att producera nya celler. När nya celler bildas trycks de befintliga cellerna ytligt bort från stratum basale. Två andra celltyper finns utspridda bland de basala cellerna i stratum basale. Den första är en Merkelcell, som fungerar som en receptor och ansvarar för att stimulera sensoriska nerver som hjärnan uppfattar som beröring. Dessa celler finns särskilt rikligt på händernas och fötternas ytor. Den andra är en melanocyt, en cell som producerar pigmentet melanin. Melanin ger hår och hud dess färg och bidrar också till att skydda de levande cellerna i epidermis från skador orsakade av ultraviolett (UV)-strålning.

I ett växande foster bildas fingeravtrycken där cellerna i stratum basale möter papillerna i det underliggande hudlagret (papillära lagret), vilket resulterar i att det bildas de åsar på fingrarna som du känner igen som fingeravtryck. Fingeravtrycken är unika för varje individ och används för kriminaltekniska analyser eftersom mönstren inte förändras med tillväxt- och åldrandeprocesser.

Stratum spinosum

Som namnet antyder är stratum spinosum taggigt till utseendet på grund av de utskjutande cellprocesserna som förenar cellerna via en struktur som kallas desmosom. Desmosomerna griper in i varandra och stärker bandet mellan cellerna. Det är intressant att notera att detta skikts ”taggiga” karaktär är en artefakt av färgningsprocessen. Ofärgade epidermisprover uppvisar inte detta karakteristiska utseende. Stratum spinosum består av åtta till tio lager keratinocyter som bildas som ett resultat av celldelningen i stratum basale (figur 4). Bland keratinocyterna i det här lagret finns en typ av dendritisk cell som kallas Langerhanscell, som fungerar som en makrofag genom att sluka bakterier, främmande partiklar och skadade celler som förekommer i det här lagret.

Praktikfråga

Cellerna i epidermis härstammar från stamceller i stratum basale. Beskriv hur cellerna förändras när de integreras i epidermis olika lager.

Visa svar

När cellerna rör sig in i stratum spinosum börjar de syntetisera keratin och utvidgar cellprocesser, desmosomer, som förbinder cellerna. När stratum basale fortsätter att producera nya celler, skjuts keratinocyterna i stratum spinosum in i stratum granulosum. Cellerna blir plattare, deras cellmembran blir tjockare och de bildar stora mängder av proteinerna keratin och keratohyalin. Kärnorna och andra cellorganeller sönderdelas när cellerna dör och lämnar kvar keratin, keratohyalin och cellmembran som bildar stratum lucidum och stratum corneum. Keratinocyterna i dessa lager är mestadels döda och tillplattade. Cellerna i stratum corneum avskiljs regelbundet.

Figur 4. Cellerna i epidermis olika lager har sitt ursprung i basala celler som ligger i stratum basale, men cellerna i varje lager är ändå distinkt olika. EM × 2700. (Mikrograf tillhandahållen av Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Se University of Michigan WebScope för att utforska vävnadsprovet mer i detalj. Om du zoomar in på cellerna i det yttersta lagret av det här hudsnittet, vad lägger du märke till om cellerna?

Praktikfråga

Om du zoomar in på cellerna i stratum spinosum (figur 4), vad är utmärkande för dem?

Visa svar

Dessa celler har desmosomer som ger cellerna deras taggiga utseende.

Keratinocyterna i stratum spinosum påbörjar syntesen av keratin och frigör en vattenavvisande glykolipid som hjälper till att förhindra vattenförlust från kroppen, vilket gör huden relativt vattentät. När nya keratinocyter produceras ovanpå stratum basale, skjuts keratinocyterna i stratum spinosum in i stratum granulosum.

Stratum Granulosum

Stratum granulosum har ett grynigt utseende på grund av ytterligare förändringar av keratinocyterna när de skjuts ut från stratum spinosum. Cellerna (tre till fem lager djupt) blir plattare, deras cellmembran tjocknar och de genererar stora mängder av proteinerna keratin, som är fibröst, och keratohyalin, som ansamlas som lamellära granuler i cellerna (se figur 3). Dessa två proteiner utgör huvuddelen av keratinocytmassan i stratum granulosum och ger skiktet dess korniga utseende. Kärnorna och andra cellorganeller sönderdelas när cellerna dör och lämnar kvar keratin, keratohyalin och cellmembran som kommer att bilda stratum lucidum, stratum corneum och de accessoriska strukturerna i hår och naglar.

Stratum lucidum

Stratum lucidum är ett slätt, till synes genomskinligt skikt av epidermis som ligger precis ovanför stratum granulosum och under stratum corneum. Detta tunna cellskikt finns endast i den tjocka huden på handflator, fotsulor och fingrar. De keratinocyter som utgör stratum lucidum är döda och tillplattade (se figur 3). Dessa celler är tätt packade med eleiden, ett genomskinligt protein rikt på lipider, som härrör från keratohyalin, vilket ger dessa celler deras genomskinliga (dvs. lucida) utseende och utgör en barriär mot vatten.

Stratum Corneum

Stratum corneum är det ytligaste lagret i epidermis och är det lager som exponeras för den yttre miljön (se figur 3). Den ökade keratiniseringen (även kallad korning) av cellerna i detta lager ger det sitt namn. Det finns vanligtvis 15 till 30 lager av celler i hornlagret. Detta torra, döda lager hjälper till att förhindra att mikrober tränger in och att underliggande vävnader uttorkas, och ger ett mekaniskt skydd mot nötning för de mer känsliga, underliggande lagren. Cellerna i detta skikt avges med jämna mellanrum och ersätts av celler som skjuts upp från stratum granulosum (eller stratum lucidum när det gäller handflator och fotsulor). Hela lagret byts ut under en period på cirka fyra veckor. Kosmetiska ingrepp, såsom mikrodermabrasion, hjälper till att avlägsna en del av det torra, övre lagret och syftar till att hålla huden ”fräsch” och frisk.

Try It

Contribute!

Har du en idé för att förbättra detta innehåll? Vi vill gärna ha dina synpunkter.

Förbättra den här sidanLär dig mer

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.