Biologie für Majors II

Identifizieren Sie die Zubehörstrukturen der Haut

Zu den Zubehörstrukturen der Haut gehören Haare, Nägel, Schweißdrüsen und Talgdrüsen. Diese Strukturen stammen embryologisch aus der Epidermis und können sich durch die Dermis bis in die Hypodermis erstrecken.

Haare

Abbildung 1. Haarfollikel stammen aus der Epidermis und haben viele verschiedene Teile.

Haar ist ein keratinöses Filament, das aus der Epidermis wächst. Es besteht hauptsächlich aus toten, keratinisierten Zellen. Haarsträhnen entstehen in einer epidermalen Penetration der Dermis, die als Haarfollikel bezeichnet wird. Der Haarschaft ist der Teil des Haares, der nicht am Follikel verankert ist, und ein Großteil davon liegt an der Hautoberfläche frei. Der Rest des Haares, das im Follikel verankert ist, liegt unter der Hautoberfläche und wird als Haarwurzel bezeichnet. Die Haarwurzel endet tief in der Dermis an der Haarzwiebel und enthält eine Schicht mitotisch aktiver Basalzellen, die als Haarmatrix bezeichnet werden. Die Haarzwiebel umgibt die Haarpapille, die aus Bindegewebe besteht und Blutkapillaren und Nervenenden aus der Dermis enthält (Abbildung 1).So wie die Basalschicht der Epidermis die Schichten der Epidermis bildet, die an die Oberfläche gedrückt werden, wenn die abgestorbene Haut auf der Oberfläche abfällt, teilen sich die Basalzellen der Haarzwiebel und drücken die Zellen in der Haarwurzel und im Haarschaft nach außen, wenn das Haar wächst. Die Medulla bildet den zentralen Kern des Haares, der von der Kortikalis umgeben ist, einer Schicht komprimierter, keratinisierter Zellen, die von einer äußeren Schicht sehr harter, keratinisierter Zellen bedeckt ist, die als Kutikula bekannt ist. Diese Schichten sind in einem Längsschnitt des Haarfollikels dargestellt (Abbildung 2), obwohl nicht alle Haare eine Markschicht aufweisen.

Abbildung 2. Das Dia zeigt einen Querschnitt eines Haarfollikels. Basalzellen der Haarmatrix in der Mitte differenzieren sich zu Zellen der inneren Wurzelscheide. Basalzellen an der Basis der Haarwurzel bilden die äußere Wurzelhülle. LM × 4. (credit: Modifikation der Arbeit von „kilbad“/ Wikimedia Commons)

Haartextur (gerade, lockig) wird durch die Form und Struktur des Kortex bestimmt, und in dem Maße, dass es vorhanden ist, die Medulla. Die Form und Struktur dieser Schichten werden wiederum durch die Form des Haarfollikels bestimmt. Das Haarwachstum beginnt mit der Produktion von Keratinozyten durch die Basalzellen der Haarzwiebel. Wenn sich neue Zellen an der Haarzwiebel ablagern, wird der Haarschaft durch den Follikel zur Oberfläche gedrückt. Die Keratinisierung ist abgeschlossen, wenn die Zellen an die Hautoberfläche gedrückt werden, um den äußerlich sichtbaren Haarschaft zu bilden. Das äußere Haar ist vollständig tot und besteht vollständig aus Keratin. Aus diesem Grund haben unsere Haare keine Empfindung. Darüber hinaus können Sie Ihre Haare schneiden oder rasieren, ohne die Haarstruktur zu beschädigen, da der Schnitt oberflächlich ist. Die meisten chemischen Haarentferner wirken auch oberflächlich; Elektrolyse und Reißen versuchen jedoch beide, die Haarzwiebel zu zerstören, so dass das Haar nicht wachsen kann.

Die Wand des Haarfollikels besteht aus drei konzentrischen Zellschichten. Die Zellen der inneren Wurzelscheide umgeben die Wurzel des wachsenden Haares und erstrecken sich bis zum Haarschaft. Sie stammen aus den Basalzellen der Haarmatrix. Die äußere Wurzelscheide, die eine Verlängerung der Epidermis darstellt, umschließt die Haarwurzel. Es besteht aus Basalzellen an der Basis der Haarwurzel und neigt dazu, in den oberen Regionen keratinöser zu sein. Die Glasmembran ist eine dicke, klare Bindegewebshülle, die die Haarwurzel bedeckt und sie mit dem Gewebe der Dermis verbindet.

Haare erfüllen eine Vielzahl von Funktionen, darunter Schutz, sensorischer Input, Thermoregulation und Kommunikation. Zum Beispiel schützt das Haar auf dem Kopf den Schädel vor der Sonne. Die Haare in Nase und Ohren sowie um die Augen (Wimpern) verteidigen den Körper, indem sie Staubpartikel einfangen und ausschließen, die Allergene und Mikroben enthalten können. Haare der Augenbrauen verhindern, dass Schweiß und andere Partikel in die Augen tropfen und diese stören. Das Haar hat auch eine sensorische Funktion aufgrund der sensorischen Innervation durch einen Haarwurzelplexus, der die Basis jedes Haarfollikels umgibt. Das Haar reagiert extrem empfindlich auf Luftbewegungen oder andere Störungen in der Umwelt, viel mehr als die Hautoberfläche. Diese Funktion ist auch nützlich, um das Vorhandensein von Insekten oder anderen potenziell schädlichen Substanzen auf der Hautoberfläche zu erkennen. Jede Haarwurzel ist mit einem glatten Muskel namens Arrector pili verbunden, der sich als Reaktion auf Nervensignale des sympathischen Nervensystems zusammenzieht und den äußeren Haarschaft „aufstehen“ lässt.“ Der Hauptzweck dabei ist es, eine Luftschicht einzufangen, um eine Isolierung hinzuzufügen. Dies ist beim Menschen als Gänsehaut sichtbar und bei Tieren noch offensichtlicher, beispielsweise wenn eine verängstigte Katze ihr Fell hebt. Natürlich ist dies bei Organismen mit einem schwereren Fell als bei den meisten Menschen, wie Hunden und Katzen, viel offensichtlicher.

Haarwuchs

Haare wachsen und werden schließlich vergossen und durch neue Haare ersetzt. Dies geschieht in drei Phasen. Die erste ist die Anagenphase, in der sich die Zellen an der Haarwurzel schnell teilen und den Haarschaft nach oben und außen drücken. Die Länge dieser Phase wird in Jahren gemessen, typischerweise von 2 bis 7 Jahren. Die Katagenphase dauert nur 2 bis 3 Wochen und markiert einen Übergang vom aktiven Wachstum des Haarfollikels. Schließlich befindet sich der Haarfollikel während der Telogenphase in Ruhe und es tritt kein neues Wachstum auf. Am Ende dieser Phase, die etwa 2 bis 4 Monate dauert, beginnt eine weitere Anagenphase. Die Basalzellen in der Haarmatrix produzieren dann einen neuen Haarfollikel, der das alte Haar herausdrückt, wenn sich der Wachstumszyklus wiederholt. Das Haar wächst typischerweise mit einer Rate von 0,3 mm pro Tag während der Anagenphase. Im Durchschnitt gehen pro Tag 50 Haare verloren und werden ersetzt. Haarausfall tritt auf, wenn mehr Haare als ersetzt werden, und kann aufgrund hormoneller oder ernährungsbedingter Veränderungen auftreten. Haarausfall kann auch durch den Alterungsprozess oder den Einfluss von Hormonen verursacht werden.

Haarfarbe

Ähnlich wie die Haut erhält das Haar seine Farbe vom Pigment Melanin, das von Melanozyten in der Haarpapille produziert wird. Unterschiedliche Haarfarbe ergibt sich aus Unterschieden in der Art des Melanins, das genetisch bestimmt ist. Wenn eine Person älter wird, nimmt die Melaninproduktion ab und das Haar neigt dazu, seine Farbe zu verlieren und wird grau und / oder weiß.

Nägel

Das Nagelbett ist eine spezielle Struktur der Epidermis, die sich an den Finger- und Zehenspitzen befindet. Der Nagelkörper wird auf dem Nagelbett gebildet und schützt die Spitzen unserer Finger und Zehen, da sie die entferntesten Extremitäten und die Körperteile sind, die die maximale mechanische Belastung erfahren (Abbildung 3).

Abbildung 3. Der Nagel ist eine akzessorische Struktur des Integumentsystems.

Zusätzlich bildet der Nagelkörper eine Rückenstütze zum Aufnehmen kleiner Gegenstände mit den Fingern. Der Nagelkörper besteht aus dicht gepackten toten Keratinozyten. Die Epidermis in diesem Teil des Körpers hat eine spezielle Struktur entwickelt, auf der sich Nägel bilden können. Der Nagelkörper bildet sich an der Nagelwurzel, die eine Matrix aus proliferierenden Zellen aus dem Stratum basale aufweist, die es dem Nagel ermöglicht, kontinuierlich zu wachsen. Die seitliche Nagelfalte überlappt den Nagel an den Seiten und hilft, den Nagelkörper zu verankern. Die Nagelfalte, die auf das proximale Ende des Nagelkörpers trifft, bildet die Nagelhaut, auch Eponychium genannt. Das Nagelbett ist reich an Blutgefäßen, wodurch es rosa erscheint, außer an der Basis, wo eine dicke Epithelschicht über der Nagelmatrix eine sichelförmige Region bildet, die Lunula (der „kleine Mond“) genannt wird. Der Bereich unter dem freien Rand des Nagels, der am weitesten von der Nagelhaut entfernt ist, wird Hyponychium genannt. Es besteht aus einer verdickten Schicht Stratum corneum.

Drüsen

Schweißdrüsen

Wenn der Körper warm wird, produzieren Schweißdrüsen Schweiß, um den Körper zu kühlen. Schweißdrüsen entwickeln sich aus epidermalen Projektionen in die Dermis und werden als merokrine Drüsen klassifiziert; das heißt, die Sekrete werden durch Exozytose durch einen Kanal ausgeschieden, ohne die Zellen der Drüse zu beeinflussen. Es gibt zwei Arten von Schweißdrüsen, die jeweils leicht unterschiedliche Produkte absondern.

Abbildung 4. Ekkrine Drüsen sind gewickelte Drüsen in der Dermis, die Schweiß freisetzen, der hauptsächlich aus Wasser besteht.

Eine ekkrine Schweißdrüse ist eine Drüse, die einen hypotonischen Schweiß zur Thermoregulation produziert. Diese Drüsen sind überall auf der Hautoberfläche zu finden, aber besonders häufig an den Handflächen, den Fußsohlen und der Stirn (Abbildung 4). Sie sind gewickelte Drüsen, die tief in der Dermis liegen, wobei der Kanal zu einer Pore auf der Hautoberfläche aufsteigt, wo der Schweiß freigesetzt wird. Diese Art von Schweiß, der durch Exozytose freigesetzt wird, ist hypoton und besteht hauptsächlich aus Wasser mit etwas Salz, Antikörpern, Spuren von Stoffwechselabfällen und Dermicidin, einem antimikrobiellen Peptid. Ekkrine Drüsen sind ein Hauptbestandteil der Thermoregulation beim Menschen und tragen somit zur Aufrechterhaltung der Homöostase bei.Eine apokrine Schweißdrüse ist normalerweise mit Haarfollikeln in dicht behaarten Bereichen wie Achselhöhlen und Genitalregionen assoziiert. Apokrine Schweißdrüsen sind größer als ekkrine Schweißdrüsen und liegen tiefer in der Dermis und erreichen manchmal sogar die Hypodermis, wobei sich der Kanal normalerweise in den Haarfollikel entleert. Apokriner Schweiß enthält neben Wasser und Salzen auch organische Verbindungen, die den Schweiß dicker machen und bakterieller Zersetzung und anschließendem Geruch unterliegen. Die Freisetzung dieses Schweißes erfolgt sowohl unter nervöser als auch unter hormoneller Kontrolle und spielt eine Rolle bei der schlecht verstandenen Reaktion des Menschen auf Pheromone. Die meisten kommerziellen Antitranspirantien verwenden eine Verbindung auf Aluminiumbasis als primären Wirkstoff, um den Schweiß zu stoppen. Wenn das Antitranspirant in den Schweißdrüsenkanal gelangt, fallen die Verbindungen auf Aluminiumbasis aufgrund einer Änderung des pH-Werts aus und bilden einen physikalischen Block im Kanal, der verhindert, dass Schweiß aus der Pore austritt.

Talgdrüsen

Eine Talgdrüse ist eine Art Öldrüse, die am ganzen Körper vorkommt und dabei hilft, Haut und Haare zu schmieren und wasserdicht zu machen. Die meisten Talgdrüsen sind mit Haarfollikeln verbunden. Sie erzeugen und scheiden Talg, eine Mischung aus Lipiden, auf der Hautoberfläche aus, wodurch die trockene und tote Schicht keratinisierter Zellen des Stratum corneum auf natürliche Weise geschmiert und geschmeidig gehalten wird. Die Fettsäuren von Talg haben auch antibakterielle Eigenschaften und verhindern Wasserverlust von der Haut in Umgebungen mit niedriger Luftfeuchtigkeit. Die Talgsekretion wird durch Hormone stimuliert, von denen viele erst in der Pubertät aktiv werden. Daher sind Talgdrüsen in der Kindheit relativ inaktiv.

Überprüfen Sie Ihr Verständnis

Beantworten Sie die folgenden Fragen, um zu sehen, wie gut Sie die im vorherigen Abschnitt behandelten Themen verstehen. Dieses kurze Quiz zählt nicht zu Ihrer Klasse in der Klasse, und Sie können es unbegrenzt oft wiederholen.Verwenden Sie dieses Quiz, um Ihr Verständnis zu überprüfen und zu entscheiden, ob Sie (1) den vorherigen Abschnitt weiter studieren oder (2) zum nächsten Abschnitt übergehen möchten.