ترتبط الخلايا البشروية بشكل وثيق لتكون بمثابة حاجز محكم ضد البيئة الخارجية. الوصلات بين الخلايا البشروية هي من نوع الوصلات الملتصقة ، والتي تتكون من بروتينات عبر الغشاء تسمى الكادهيرينات . داخل الخلية، ترتبط الكادهيرينات بخيوط الأكتين . في المجهر المناعي الفلوري، تظهر شبكة خيوط الأكتين كحدود سميكة تحيط بالخلايا، [9] على الرغم من أن خيوط الأكتين تقع في الواقع داخل الخلية وتمتد بالتوازي مع غشاء الخلية. نظرًا لقرب الخلايا المجاورة وضيق الوصلات، تظهر المناعة الفلورية للأكتين كحدود بين الخلايا. [9]
الطبقات
صورة تخطيطية توضح قسمًا من البشرة، مع طبقات البشرة الموسومة
تتكون البشرة من 4 أو 5 طبقات، اعتمادًا على منطقة الجلد التي يتم أخذها في الاعتبار. [10] هذه الطبقات من الأعمق إلى الأعمق هي: [2]
صورة مجهرية للطبقة القرنيةتتكون من 10 إلى 30 طبقة من الخلايا القرنية متعددة السطوح عديمة النواة (الخطوة الأخيرة في تمايز الخلايا الكيراتينية )، حيث تحتوي راحتي اليدين والقدمين على معظم الطبقات. تحتوي الخلايا القرنية على غلاف بروتيني (بروتينات غلاف متقرنة) أسفل الغشاء البلازمي، وهي مملوءة ببروتينات الكيراتين التي تحتفظ بالماء ، ومتصلة ببعضها البعض من خلال الخلايا القرنية ومحاطة في الفراغ خارج الخلوي بطبقات مكدسة من الدهون . [11] تتركز معظم وظائف الحاجز للبشرة في هذه الطبقة. [12]
طبقة شفافة/شفافة ( الطبقة اللامعة ، فقط في راحة اليد وباطن القدم)
توجد هذه الطبقة الضيقة فقط في راحة اليد وباطن القدمين. وتُعرف البشرة في هاتين المنطقتين باسم "الجلد السميك" لأن هذه الطبقة الإضافية تجعل الجلد يحتوي على خمس طبقات بشرية بدلاً من أربع.
صورة مجهرية للطبقة الحبيبيةتفقد الخلايا الكيراتينية نواتها ويبدو سيتوبلازمها حبيبيًا. يتم إطلاق الدهون الموجودة في تلك الخلايا الكيراتينية داخل الأجسام الصفائحية إلى الفضاء خارج الخلية من خلال الإخراج الخلوي لتكوين حاجز دهني يمنع فقدان الماء من الجسم وكذلك دخول المواد الغريبة. ثم يتم تحويل تلك الدهون القطبية إلى دهون غير قطبية وترتيبها بالتوازي مع سطح الخلية. على سبيل المثال، تصبح الجليكوز سفينجوليبيدات سيراميدات وتصبح الفسفوليبيدات أحماض دهنية حرة . [ 11 ]
صورة مجهرية للطبقة الشوكية تظهر بالفعل بعض مجموعات الخلايا القاعديةترتبط الخلايا الكيراتينية من خلال الدسموسومات وتنتج أجسامًا صفائحية من داخل جهاز جولجي ، غنية بالدهون القطبية، والجليكوسفينجوليبيدات ، والستيرولات الحرة ، والفوسفوليبيدات ، والإنزيمات الهدامة. [3] توجد خلايا لانغرهانس، وهي خلايا نشطة مناعيًا، في منتصف هذه الطبقة. [11]
باعتبارها ظهارة حرشفية طبقية ، يتم الحفاظ على البشرة عن طريق انقسام الخلايا داخل الطبقة القاعدية. تنفصل الخلايا المتمايزة عن الغشاء القاعدي وتتحرك للخارج عبر طبقات البشرة، وتخضع لمراحل متعددة من التمايز حتى تفقد نواتها في الطبقة القرنية وتندمج إلى صفائح حرشفية، والتي تتساقط في النهاية من السطح ( التقشر ). تفرز الخلايا الكيراتينية المتمايزة بروتينات الكيراتين، والتي تساهم في تكوين مصفوفة خارج الخلية وهي جزء لا يتجزأ من وظيفة حاجز الجلد. في الجلد الطبيعي، يساوي معدل إنتاج الخلايا الكيراتينية معدل الخسارة، [4] حيث تستغرق الخلية حوالي أسبوعين للسفر من الطبقة القاعدية إلى أعلى الطبقة الحبيبية، وأربعة أسابيع إضافية لعبور الطبقة القرنية. [2] يتم استبدال البشرة بأكملها بنمو خلايا جديدة على مدى فترة حوالي 48 يومًا. [13]
تركيز الكالسيوم
يتم التوسط في تمايز الخلايا الكيراتينية في جميع أنحاء البشرة جزئيًا من خلال تدرج الكالسيوم ، والذي يزداد من الطبقة القاعدية حتى الطبقة الحبيبية الخارجية، حيث يصل إلى أقصى حد له، ويتناقص في الطبقة القرنية. تركيز الكالسيوم في الطبقة القرنية منخفض جدًا جزئيًا لأن هذه الخلايا الجافة نسبيًا غير قادرة على إذابة الأيونات. يتوازي تدرج الكالسيوم هذا مع تمايز الخلايا الكيراتينية وبالتالي يُعتبر منظمًا رئيسيًا في تكوين طبقات البشرة. [3]
يؤدي ارتفاع تركيزات الكالسيوم خارج الخلايا إلى زيادة تركيزات الكالسيوم الحر داخل الخلايا . [14] يأتي جزء من هذه الزيادة داخل الخلايا من الكالسيوم المنطلق من المخازن داخل الخلايا [15] ويأتي جزء آخر من تدفق الكالسيوم عبر الغشاء، [16] من خلال كل من قنوات الكلوريد الحساسة للكالسيوم [17] وقنوات الكاتيون المستقلة عن الجهد والتي تنفذ إلى الكالسيوم. [18] وعلاوة على ذلك، فقد اقترح أن مستقبلات استشعار الكالسيوم خارج الخلايا (CaSR) تساهم أيضًا في ارتفاع تركيز الكالسيوم داخل الخلايا. [19]
لا تنقسم الخلايا في الطبقة الحبيبية، بل تشكل بدلاً من ذلك خلايا جلدية تسمى الخلايا الكيراتينية من حبيبات الكيراتين . تصبح هذه الخلايا الجلدية في النهاية الطبقة المتقرنة ( الطبقة القرنية )، وهي الطبقة الخارجية من البشرة، حيث تصبح الخلايا أكياسًا مسطحة مع وجود أنويتها في أحد طرفي الخلية. بعد الولادة ، يتم استبدال هذه الخلايا الخارجية بخلايا جديدة من الطبقة الحبيبية، وطوال الحياة يتم التخلص منها بمعدل 30 - 90 مليجرامًا من قشور الجلد كل ساعة، أو 0.720 - 2.16 جرامًا يوميًا. [21]
الحاجز المادي: ترتبط الخلايا الكيراتينية في البشرة ارتباطًا وثيقًا بالوصلات الخلوية المرتبطة ببروتينات الهيكل الخلوي ، مما يمنح البشرة قوتها الميكانيكية. [3]
الحاجز الكيميائي: تعمل الدهون المنظمة للغاية، والأحماض، والإنزيمات التحللية ، والببتيدات المضادة للميكروبات [3] على منع مرور المواد الكيميائية الخارجية ومسببات الأمراض إلى الجسم.
الحاجز النشط مناعيًا: تعمل المكونات الخلطية والخلوية للجهاز المناعي [3] الموجودة في البشرة على مكافحة العدوى بشكل نشط.
إن درجة الحموضة الحمضية (حوالي 5.0) وكميات قليلة من الماء تجعل البشرة معادية للعديد من مسببات الأمراض الدقيقة. [12]
تساعد الكائنات الحية الدقيقة غير المسببة للأمراض على سطح البشرة في الدفاع ضد مسببات الأمراض من خلال التنافس على الغذاء ، والحد من توفره، وإنتاج إفرازات كيميائية تمنع نمو البكتيريا المسببة للأمراض. [12]
تؤدي التحولات المفاجئة والكبيرة في الرطوبة إلى تغيير ترطيب الطبقة القرنية بطريقة قد تسمح بدخول الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. [23]
ترطيب البشرة
إن قدرة الجلد على الاحتفاظ بالماء ترجع في المقام الأول إلى الطبقة القرنية وهي ضرورية للحفاظ على صحة الجلد. [24] يتم قياس ترطيب الجلد باستخدام قياس القرنية . [25] تشكل الدهون المرتبة من خلال التدرج وبطريقة منظمة بين خلايا الطبقة القرنية حاجزًا لفقدان الماء عبر البشرة . [26] [27]
لون البشرة
إن كمية وتوزيع صبغة الميلانين في البشرة هو السبب الرئيسي لاختلاف لون الجلد في الإنسان العاقل . يوجد الميلانين في الجسيمات الصباغية الصغيرة ، وهي جزيئات تتكون في الخلايا الصبغية حيث يتم نقلها إلى الخلايا الكيراتينية المحيطة. يختلف حجم وعدد وترتيب الخلايا الصبغية بين المجموعات العرقية، ولكن في حين يمكن أن يختلف عدد الخلايا الصبغية بين مناطق الجسم المختلفة، فإن أعدادها تظل كما هي في مناطق الجسم الفردية لدى جميع البشر. في الجلد الأبيض والآسيوي، تكون الخلايا الصبغية متجمعة في "مجموعات"، ولكن في الجلد الأسود تكون أكبر حجمًا وموزعة بشكل أكثر توازناً. يزداد عدد الخلايا الصبغية في الخلايا الكيراتينية مع التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، بينما يظل توزيعها غير متأثر إلى حد كبير. [28]
يلمس
يحتوي الجلد على خلايا متخصصة في مستقبلات اللمس تسمى خلايا ميركل . تاريخيًا، كان يُعتقد أن دور خلايا ميركل في استشعار اللمس غير مباشر، بسبب ارتباطها الوثيق بالنهايات العصبية. ومع ذلك، فإن العمل الأخير في الفئران والكائنات الحية النموذجية الأخرى يوضح أن خلايا ميركل تحول اللمس جوهريًا إلى إشارات كهربائية تنتقل إلى الجهاز العصبي. [29]
فرط تنسج الظهارة البؤري (مرض هيك) هو حالة ورمية حميدة بدون أعراض تتميز بحطاطات متعددة بيضاء إلى وردية اللون تحدث بشكل منتشر في تجويف الفم. [32] [6] : 411
فرط تنسج الخلايا الظهارية الكاذبة (PEH) هو حالة حميدة تتميز بفرط تنسج البشرة والظهارة في ملحقات الجلد ، [33] مع خيوط حرشفية غير منتظمة تمتد إلى أسفل في الأدمة، [34] وتحاكي عن كثب سرطان الخلايا الحرشفية (SCC). [33]
^ يونغ ب (2014). علم الأنسجة الوظيفي لويتر: أطلس نصي وملون . إلسفير. ص 160 و175. رقم ISBN 9780702047473.
^ abc Marks JG, Miller J (2006). Lookingbill and Marks' Principles of Dermatology (الطبعة الرابعة). Elsevier. ص. 1- 7. ISBN 978-1-4160-3185-7.
^ abcdef Proksch E, Brandner JM, Jensen JM (ديسمبر 2008). "الجلد: حاجز لا غنى عنه". Experimental Dermatology . 17 (12): 1063– 1072. doi :10.1111/j.1600-0625.2008.00786.x. PMID 19043850. S2CID 31353914.
^ abcd McGrath JA, Eady RA, Pope FM (2004). Rook's Textbook of Dermatology (الطبعة السابعة). Blackwell Publishing. ص 3.1 – 3.6 . ISBN 978-0-632-06429-8.
^ Lintzeri, DA; Karimian, N.; Blume-Peytavi, U.; Kottner, J. (2022). "سمك البشرة لدى البشر الأصحاء: مراجعة منهجية وتحليل تلوي". مجلة الأكاديمية الأوروبية للأمراض الجلدية والتناسلية . 36 (8): 1191– 1200. doi : 10.1111/jdv.18123 . ISSN 0926-9959. PMID 35366353.
^ ab James WD, Berger TG, Elston DM, Aydemir EH, Odom RB (2006). Andrews' Diseases of the Skin: clinical Dermatology . Saunders Elsevier. ISBN 0-7216-2921-0.
^ TheFreeDictionary > rete ridge اقتباس: القاموس الطبي الأمريكي للتراث حقوق الطبع والنشر 2007، 2004
^ Stücker M, Struk A, Altmeyer P, Herde M, Baumgärtl H, Lübbers DW (فبراير 2002). "يساهم الامتصاص الجلدي للأكسجين الجوي بشكل كبير في إمداد الأدمة والبشرة البشرية بالأكسجين". مجلة علم وظائف الأعضاء . 538 (الجزء 3): 985– 994. doi :10.1113/jphysiol.2001.013067. PMC 2290093. PMID 11826181 .
^ abc Hanukoglu I, Boggula VR, Vaknine H, Sharma S, Kleyman T, Hanukoglu A (يونيو 2017). "التعبير عن قناة الصوديوم الظهارية (ENaC) وCFTR في البشرة البشرية وملحقات البشرة". الكيمياء النسيجية وعلم الأحياء الخلوية . 147 (6): 733– 748. doi :10.1007/s00418-016-1535-3. PMID 28130590. S2CID 8504408.
^ Betts JG, et al. (2022). Anatomy and Physiology (الطبعة الثانية). OpenStax. ص. 164. ISBN 978-1-711494-06-7.
^ abcd "بنية الجلد ووظيفته" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2010-12-14 . تم الاسترجاع 2015-01-07 .
^ abcde Elias PM (أبريل 2007). "حاجز الجلد كعنصر مناعي فطري". ندوات في علم الأمراض المناعية . 29 (1): 3– 14. doi :10.1007/s00281-007-0060-9. PMID 17621950. S2CID 20311780.
^ Iizuka H (ديسمبر 1994). "Epidermal turnover time". مجلة علوم الأمراض الجلدية . 8 (3): 215– 217. doi :10.1016/0923-1811(94)90057-4. PMID 7865480.
^ Hennings H, Kruszewski FH, Yuspa SH, Tucker RW (أبريل 1989). "التغيرات في الكالسيوم داخل الخلايا استجابة لزيادة الكالسيوم الخارجي في الخلايا الكيراتينية الطبيعية والسرطانية". Carcinogenesis . 10 (4): 777– 780. doi :10.1093/carcin/10.4.777. PMID 2702726.
^ Pillai S, Bikle DD (يناير 1991). "دور الكالسيوم الخالي من الخلايا في تكوين الغلاف المتقرن للخلايا الكيراتينية: الاختلافات في طريقة عمل الكالسيوم خارج الخلايا و1,25 ثنائي هيدروكسي فيتامين د3". مجلة فسيولوجيا الخلايا . 146 (1): 94– 100. doi :10.1002/jcp.1041460113. PMID 1990023. S2CID 21264605.
^ Reiss M, Lipsey LR, Zhou ZL (مايو 1991). "التنظيم المعتمد على الكالسيوم خارج الخلية لتدفقات الكالسيوم عبر الغشاء في الخلايا الكيراتينية للفئران". مجلة علم وظائف الأعضاء الخلوية . 147 (2): 281– 291. doi :10.1002/jcp.1041470213. PMID 1645742. S2CID 25858560.
^ Mauro TM, Pappone PA, Isseroff RR (أبريل 1990). "يؤثر الكالسيوم خارج الخلية على التيارات الغشائية للخلايا الكيراتينية البشرية المزروعة". مجلة علم وظائف الأعضاء الخلوية . 143 (1): 13– 20. doi :10.1002/jcp.1041430103. PMID 1690740. S2CID 8072916.
^ Mauro TM, Isseroff RR, Lasarow R, Pappone PA (مارس 1993). "القنوات الأيونية مرتبطة بالتمايز في الخلايا الكيراتينية". مجلة علم الأحياء الغشائية . 132 (3): 201– 209. doi :10.1007/BF00235738. PMID 7684087. S2CID 13063458.
^ Tu CL, Oda Y, Bikle DD (سبتمبر 1999). "تأثيرات منشط مستقبلات الكالسيوم على الاستجابة الخلوية للكالسيوم في الخلايا الكيراتينية البشرية". مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . 113 (3): 340– 345. doi : 10.1046/j.1523-1747.1999.00698.x . PMID 10469331.
^ abc Gilbert SF (2000). "البشرة وأصل البنى الجلدية". علم الأحياء التنموي . Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-243-6.
^ Weschler CJ, Langer S, Fischer A, Bekö G, Toftum J, Clausen G (مايو 2011). "السكوالين والكوليسترول في الغبار من المنازل ومراكز الرعاية النهارية الدنماركية" (PDF) . العلوم البيئية والتكنولوجيا . 45 (9): 3872– 3879. رمز Bibcode :2011EnST...45.3872W. doi :10.1021/es103894r. PMID 21476540. S2CID 1468347.
^ Denda M, Tsuchiya T, Elias PM, Feingold KR (فبراير 2000). "الإجهاد يغير توازن حاجز نفاذية الجلد". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. علم وظائف الأعضاء التنظيمي والتكاملي والمقارنة . 278 (2): R367 – R372 . doi :10.1152/ajpregu.2000.278.2.R367. PMID 10666137. S2CID 558526.
^ Tsai JC, Guy RH, Thornfeldt CR, Gao WN, Feingold KR, Elias PM (يونيو 1996). "الأساليب الأيضية لتعزيز توصيل الأدوية عبر الجلد. 1. تأثير مثبطات تخليق الدهون". مجلة العلوم الصيدلانية . 85 (6): 643– 648. doi :10.1021/js950219p. PMID 8773963.
^ Blank IH (يونيو 1952). "العوامل التي تؤثر على محتوى الماء في الطبقة القرنية". مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . 18 (6): 433-440 . doi : 10.1038/jid.1952.52 . PMID 14938659.
^ Blichmann CW, Serup J (1988). "تقييم رطوبة الجلد. قياس التوصيل الكهربائي والسعة وفقدان الماء عبر البشرة". Acta Dermato-venereologica . 68 (4): 284– 90. doi :10.2340/0001555568284290 (غير نشط 1 نوفمبر 2024). PMID 2459872.{{cite journal}}:CS1 maint: DOI غير نشط اعتبارًا من نوفمبر 2024 ( الرابط )
^ داونينج دي تي، ستيوارت إم إي، ويرتز بي دبليو، كولتون إس دبليو، أبراهام دبليو، شتراوس جيه إس (مارس 1987). "دهون الجلد: تحديث". مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . 88 (3 ملحق): 2 ثانية – 6 ثانية . doi :10.1111/1523-1747.ep12468850. PMID 2950180.
^ Bonté F, Saunois A, Pinguet P, Meybeck A (January 1997). "وجود تدرج دهني في الطبقة القرنية العلوية وأهميته البيولوجية المحتملة". أرشيفات البحوث الجلدية . 289 (2): 78– 82. doi :10.1007/s004030050158. PMID 9049040. S2CID 10787600.
^ Montagna W ، Prota G، Kenney JA (1993). الجلد الأسود: البنية والوظيفة. Gulf Professional Publishing. ص. 69. ISBN 978-0-12-505260-3.
^ Moehring F, Halder P, Seal RP, Stucky CL (أكتوبر 2018). "اكتشاف خلايا ودوائر اللمس في البيئات الطبيعية والمرضية". Neuron . 100 (2): 349– 360. doi :10.1016/j.neuron.2018.10.019. PMC 6708582. PMID 30359601 .
^ كومار ف، فاوستو ن، عباس أ (2004). روبنز وكوتران الأساس المرضي للمرض (الطبعة السابعة). سوندرز. ص 1230. ISBN 0-7216-0187-1.
^ Stone MS, Ray TL (سبتمبر 1995). "Acanthosis". DermPathTutor . قسم الأمراض الجلدية، جامعة أيوا. مؤرشف من الأصل في 29 مايو 2012. تم الاسترجاع في 17 مايو 2012 .
^ Tenore G، Palaia G، Del Vecchio A، Galanakis A، Romeo U (2013/10/24). “تضخم الظهارية البؤري (مرض هيك)”. أنالي دي طب الأسنان . 4 (ملحق 2): 43. بي إم سي 3860189 . بميد 24353818.
^ ab Chakrabarti S, Chakrabarti PR, Agrawal D, Somanath S (2014). "فرط تنسج الخلايا الظهارية الكاذبة: كيان سريري مخطئ لسرطان الخلايا الحرشفية". مجلة الجراحة الجلدية والتجميلية . 7 (4): 232– 234. doi : 10.4103/0974-2077.150787 . PMC 4338470. PMID 25722605 .
^ Lynch JM (2004). "Understanding Pseudoepitheliomatous Hyperplasia". Pathology Case Reviews . 9 (2): 36– 45. doi :10.1097/01.pcr.0000117275.18471.5f. ISSN 1082-9784. S2CID 71497554.