Sistema integumentario

1 voto | Media: 5

El sistema integumentario es un grupo de órganos que forma la capa externa que cubre el cuerpo y lo protege de distintas amenazas, como lo pueden ser infecciones, resequedad, abrasión, químicos y daño por radiación. En los seres humanos el sistema integumentario incluye la piel, siendo este un órgano formado por múltiples capas de epitelio queratinizado organizadas para formar esta gruesa protección.

Sistema integumentario

También contiene células que secretan melanina para proteger el cuerpo de los efectos carcinogénicos causados por los efectos de los rayos ultravioleta del sol y además células que realizan la función inmunológica. Las glándulas sudoríparas también forman parte del sistema integumentario, estas se encargan de secretar los desechos del organismo y regular la temperatura corporal. Los receptores nerviosos son un componente esencial de este sistema, funcionan como sensores de alerta que permiten al cuerpo mantenerse alejado de los estímulos peligrosos en el medio ambiente.

Anatomía del sistema integumentario

Partes del sistema integumentario

El sistema integumentario se encuentra formado por una gran cantidad de órganos diferentes que se encargas de diferentes funciones, todas muy importantes para el organismo. Es el sistema más grande en todo el cuerpo humano, cubre cada porción externa de nuestro cuerpo y protege todas las estructuras internas de los peligros del medio ambiente, como la temperatura, los químicos, los golpes y cortes, y además también nos protege al permitirnos darnos cuenta de los posibles peligros en el medio ambiente al proporcionarnos sensores para detectar el calor, el tacto y otras sensaciones.

El sistema integumentario está dividido en diversas capas, la primera y más superficial es la epidermis.

Epidermis

La epidermis es la capa más superficial de la piel y cubre casi toda la superficie del cuerpo humano. La epidermis se encuentra sobre otra capa más profunda y la protege, la dermis. Estructuralmente la epidermis mide solamente la décima de un milímetro de grosos y está hecha de 40 a 50 hileras de células epiteliales una después de la otra. La epidermis es una zona vascular en el cuerpo humano, esto significa que no recibe ningún tipo de irrigación sanguínea por parte de ninguna vena o arteria. Las células de la epidermis reciben todos sus nutrientes por vía de difusión de fluidos desde la dermis.

La epidermis está creada por diferentes tipos de células especializadas, el 90% de las células encontradas en la epidermis se conocen como queratinocitos. Los queratinocitos se desarrollan en la base de la epidermis y comienzan a productor y almacenar queratina. La queratina hace que los queratinocitos sean fuertes y resistentes al agua. Alrededor de 8% de las células en la epidermis son los melanocitos, son las segundas células más comunes en la epidermis, los melanocitos producen el pigmento llamado melanina que funciona para proteger la piel de la radiación de los rayos ultravioleta.

Las células de Langerhans son las terceras más comunes en la epidermis, estas son el 1% de las células en esta capa, su rol es detectar y peleas contra los patógenos que intentan entrar al cuerpo a través de la piel. Finalmente podemos encontrar las células de Merkel, estas forman el otro 1% restante en la epidermis y tienen la importante función de ser los sensores de tacto que nos ayudan a detectar los peligros en el ambiente y responder acordemente. Las células de Merkel forman un disco en la parte más profunda de la epidermis y se conectan con las terminaciones nerviosas de la dermis, haciéndolo sensible al tacto ligero.

En la mayor parte del cuerpo la epidermis se encuentra ordenada en 4 capas distintas. En la superficie palmar de las manos y la superficie palmar en las plantas de los pies la epidermis es más gruesa que en el resto del cuerpo y se encuentra organizada en cinco capas. La región más profunda de la epidermis es el estrato basal, aquí se encuentran las células madre que producen todos los otros tipos de células del cuerpo. Las células que incluye en estrato basal son los queratinocitos cuboides, melanocitos y células de Merkel.

Superficialmente al estrato basal se encuentra una capa denominada estrato espinoso en donde las células de Langerhans se encuentran junto con muchas hileras de queratinocitos espinosos. Las espinas encontradas en este lugar son proyecciones celulares denominadas desmosomas que se forman entre los queratinocitos, se mantienen unidos y resisten la fricción. Superficialmente al estrato espinoso encontramos el estrato granuloso en donde los queratinocitos producen compuestos aceitosos para proteger a la piel y hacerla resistente al agua.

Los queratinocitos en el estrato granuloso están tan apartados de la dermis que comienzan a morir por la pérdida de nutrientes. En la piel gruesa de las manos y los pies existe una capa de piel superficial en el estrato granuloso que se conoce como estrato lúcido, el estrato lúcido está hecho de varias hileras de queratinocitos muertos que protegen las capas subsecuentes. La capa más externa se llama estrato corneo, y esta capa es reemplazada por las células que van apareciendo desde las capas más profundas.

Dermis

La dermis es una capa profunda de la piel que se encuentra debajo de la epidermis, la dermis está compuesta principalmente por tejido conectivo irregular denso, junto con tejido nervioso, sangre y vasos sanguíneos. La dermis es mucho más gruesa que la epidermis y le brinda a la piel su fuerza y elasticidad. Dentro de la dermis se pueden distinguir dos regiones distintas: la capa papilar y la capa reticular.

La capa papilar es la capa superficial de la dermis que se conecta con la epidermis. Esta capa papilar contiene muchas extensiones en formas de dedos denominadas papilas dérmicas que sobresalen de manera superficial hacia la epidermis. La papila dérmica sirve para incrementar el área de la superficie de la dermis y contiene muchos nervios y vasos sanguíneos que son dirigidos hacia la superficie de la piel. La sangre que fluye por la papila dérmica provee de nutrientes y oxígeno a las células de la epidermis. Los nervios de la papila dérmica son utilizados para sentir el tacto, dolor y la temperatura a través de las células de la epidermis.

La capa más profunda de la dermis es la capa reticular, es la más gruesa y fuerte de la dermis. La capa reticular está hecha de tejido conectivo irregular denso que contiene colágeno y fibras elásticas que van hacia todas las direcciones y proveen de fuerza y elasticidad a la piel. La capa reticular también contiene vasos sanguíneos y brinda soporte a las células de la piel y tejido nervioso para sentir la presión y dolor en la piel.

Hipodermis

Esta es la capa más profunda de la piel y está conformada por tejido conectivo suelto. La hipodermis también se le conoce como subcútis o tejido subcutáneo. Esta capa profunda de la piel sirve como una conexión flexible entre la piel y los músculos y huesos que se encuentran debajo de esta, así como los depósitos de grasa. El tejido conectivo areolar de la hipodermis contiene elastina y fibras de colágeno sueltas ordenadas para permitir que la piel se extienda y se mueva de maneta independiente de sus estructuras subsecuentes. El tejido adiposo también ayuda a aislar la temperatura del cuerpo atrapando el calor corporal producido por los músculos.

Glándulas sudoríparas

Las glándulas sudoríparas son glándulas exocrinas encontradas en la dermis de la piel, existen dos tipos principales de glándulas sudoríparas: ecrinas y apocrinas.

  • Las glándulas sudoríparas ecrinas se encuentran en casi todas las regiones de la piel y producen la secreción de agua y cloruro de sodio. El sudor de las glándulas ecrinas es transportado a través de un conducto hacia la superficie de la piel y es utilizado para reducir la temperatura corporal gracias al enfriamiento producido por la evaporación.
  • Las glándulas sudoríparas apocrinas se encuentran principalmente en la región axilar y púbica del cuerpo. Los conductos de las glándulas apocrinas se extienden dentro de los folículos de los vellos de manera que el sudor producido por estas glándulas sale del cuerpo con la superficie del tallo del vello. Las glándulas apocrinas se mantienen inactivas hasta la pubertad, en este punto producen un líquido aceitoso y grueso que es consumido por las bacterias que viven en la piel. La digestión por las bacterias del sudor producido por las glándulas apocrinas es lo que produce el olor corporal.

Vello

Vello

El vello es un órgano accesorio de la piel hecho por columnas de queratinocitos empaquetados de manera apretada y se encuentra en la mayoría de las regiones del cuerpo. Algunas partes del cuerpo que no contienen vello son las superficies palmares de las manos, la superficie palmar de los pies, los labios y los labios vaginales y el glande del pene. El vello ayuda a proteger el cuerpo de la radiación ultravioleta previniendo que la luz del sol se ponga en contacto con la piel. El vello también ayuda a mantener la temperatura del cuerpo al atrapar el aire tibio alrededor de la piel.

Las estructuras que conforman el vello pueden ser divididos en tres componentes principales: el folículo, la raíz y tallo.

  • El folículo de los vellos es un pozo de células epidérmicas que se adentran hacia la dermis. Las células madre pluripotenciales en los folículos se reproducen para formar los queratinocitos que eventualmente forman el vello mientras que los melanocitos producen el pigmento que le da el color al vello. Dentro del folículo se encuentra la raíz del vello, la cual es la porción de vello debajo de la superficie de la piel.
  • El tallo del vello consiste en la parte del vello que se encuentra externamente a la piel.
  • El tallo y la raíz están compuestos por tres capas distintas de células: la cutícula, el córtex y la médula. La cutícula es la capa más externa hecha de queratinocitos.

Los queratinocitos de la cutícula están apilados uno sobre otro de manera que la punta externa de cada célula apunta en una dirección hacia afuera del cuerpo. Debajo de la cutícula están las células del córtex, las cuales forman mayoritariamente el ancho del vello. Cada una de estas células contiene los pigmentos que le dan el color al vello. La capa más interna del vello es la medula, pero no se encuentra presente en todos los vellos. Cuando la medula se encuentra presente ésta contiene células altamente pigmentadas llenas de queratina, cuando la medula está ausente la corteza continua a través de la mitad del vello.

Uñas

Las uñas son otro órgano accesorio de la piel, están compuestas por capas de queratinocitos endurecidos y pueden ser encontrados en todas las terminaciones distales de los dedos y los pies, las uñas de los dedos y de la piel refuerzan y protegen la punta de nuestros dedos y son utilizados también para manipular objetos muy pequeños. Las uñas están compuestas por tres partes principales: la raíz, el cuerpo y el borde. La raíz de la uña es la porción que se encuentra debajo de la piel, el cuerpo de la uña es la porción externa que es visible, y el borde es la porción distal final en la que la uña crece fuera del dedo de la mano o del pie.

Las uñas crecen desde la capa más interna del tejido epidérmico conocido como la matriz de la uña, esta rodea toda la raíz de la uña. Las células madre de la matriz se reproducen para formar queratinocitos que a su vez producen proteínas de queratina y las empaquetan en las capas de células endurecidas. Las capas de queratinocitos forman la raíz de la uña que lentamente crece hacia afuera de la piel y forma el cuerpo de la uña hasta llegar a la superficie de la piel.

Las células de la raíz y el cuerpo de la uña son empujadas por células nuevas formadas en la matriz hacia el borde distal del dedo de la mano o del pie. Debajo del cuerpo de la uña se encuentra la capa de epidermis y dermis conocida como la cama de la uña. Esta cama es de color rosa debido a la presencia de capilares que brindan soporte a las células del cuerpo de la uña. La terminación proximal de la uña cerca de la matriz es visible a través del cuerpo de la uña. Alrededor de los bordes proximales y laterales de la uña se encuentra la cutícula del clavo, esta es una capa de epitelio que sobresale y cubre los bordes del cuerpo de la uña. La cutícula del clavo ayuda a sellar los bordes de la uña previniendo infecciones en los tejidos que se encuentran debajo.

Glándulas sebáceas

Las glándulas sebáceas son glándulas exocrinas encontradas en la dermis de la piel que producen una secreción aceitosa conocida como sebo. Las glándulas sebáceas pueden encontrarse en casi todas las partes de la piel excepto en la piel gruesa de las palmas de las manos y las plantas de los pies. El sebo es producido por las glándulas sebáceas y se transporta a través de conductos hacia la superficie de la piel o de los folículos del vello. El sebo actúa como una protección hidrofóbica e incrementa la elasticidad de la piel, el sebo también lubrica y protege las cutículas de los vellos cuando se mueven a través de los folículos hacia el exterior del cuerpo.

Glándulas ceruminosas

Las glándulas ceruminosas son un tipo especial de glándulas exocrinas encontradas solamente en la dermis de los canales del oído. Las glándulas ceruminosas producen una secreción en forma de cera que protege los canales del odio y lubrica el tímpano. La cera protege el oído al atrapar los materiales extraños, como el polvo o los patógenos que viajan por el aire y que entran al canal auditivo. La cera es producida de manera continua y empuja lentamente la cera vieja hacia el exterior del canal auditivo en donde se cae por si sola o puede ser removida manualmente.

Fisiología del sistema integumentario

Funciones del sistema integumentario

La piel y todos sus órganos accesorios realizan una gran variedad de funciones esenciales, como la protección del cuerpo humano en contra de la invasión de microorganismos, químicos y otros factores ambientales; previene la deshidratación; actúa como un órgano sensorial; modula la temperatura corporal y el balance de electrolitos; y sintetiza vitamina D.

La capa interna de la hipodermis realiza importantes funciones como el almacenamiento de grasa, sirve como un “colchón” para las estructuras que se encuentran debajo, y provee aislamiento en las temperaturas bajas.

Protección

La piel les provee protección a los tejidos interiores de los patógenos exteriores, el daño mecánico y de la luz ultravioleta. Los patógenos, como los virus y bacterias, no pueden acceder dentro del organismo a través de la piel saludable gracias a las capas más externas de la epidermis que proveen una fuerte protección, los queratinocitos muertos. Esta protección explica la necesidad de limpiar y cubrir los cortes en la piel con vendajes para prevenir las infecciones.

El menor daño a la piel causado por objetos punzocortantes es mayormente absorbido por la piel antes de que pueda dañar los tejidos más anteriores. Las células de la epidermis se reproducen constantemente para reparar rápidamente los daños causados a la piel. Los melanocitos en la epidermis producen el pigmento denominado melanina, este absorbe la luz ultravioleta antes de que pueda atravesar la piel; los rayos ultravioletas pueden causar que las células se vuelvan cancerosas si no son bloqueadas por la piel antes de que entren al cuerpo.

Color de la piel

El color de la piel es controlado por la interacción de tres pigmentos: la melanina, caroteno y la hemoglobina. La melanina es un pigmento color marrón o negro producido por los melanocitos para proteger a la piel de los rayos ultravioleta. La melanina le da al color su bronceado o coloración marrón y también provee coloración a los vellos. La producción de melanina se incrementa cuando la piel se expone a los rayos ultravioleta, el resultado de esto es el bronceado de la piel. El caroteno es otro pigmento presente en la piel, este produce el color anaranjado o amarillo de la piel, el cual es mucho más notable en las personas que tienen niveles bajos de melanina. La hemoglobina es otro de los pigmentos que pueden notarse en las personas con poca melanina en la piel, la hemoglobina es un pigmento rojo presente en las células sanguíneas, pero se puede ver a través de las capas de la piel con una coloración roja muy ligera o color rosa.

Sensación

La piel permite al cuerpo sentir el ambiente exterior al recoger señales como el tacto, la presión, vibración, temperatura y dolor. Los discos de Merkel presentes en la epidermis conectan con las células nerviosas de la dermis para detectar las formas y texturas de los objetos que entran en contacto con la piel.

Los corpúsculos del tacto son estructuras presenten en la papila dérmica de la dermis que también detecta el tacto de los objetos que entran en contacto con la piel. A través de la dermis se encuentran muchas terminaciones nerviosas libres que son simplemente neuronas con sus dendritas que se distribuyen a través de la dermis. Las terminaciones nerviosas libres son sensibles al dolor, al calor y al frio. La densidad de estos receptores sensoriales varía dependiendo de la zona del cuerpo, resultando en que algunas regiones del cuerpo sean más sensibles al tacto, temperatura y dolor, que otras zonas.

Excreción

Otra de las funciones que tiene el sudor, además de enfrías el cuerpo, es la excreción de productos de desecho hacia el exterior del cuerpo. El sudor producido por las glándulas sudoríparas ecrinas está compuesto mayoritariamente por agua con algunos electrolitos y el rastro de unos pocos químicos.

El electrolito más común presente en el sudor es el sodio y el cloro, pero también el potasio, calcio y magnesio puede ser excretado. Cuando estos electrolitos alcanzan niveles muy altos en la sangre, su presencia en el sudor incremente, ayudando a reducir su presencia en el interior del organismo. En adición a los electrolitos, el sudor también ayuda a excretar pequeñas porciones de productos de desecho metabólico como el ácido láctico, urea, ácido úrico y amoniaco. Finalmente, las glándulas sudoríparas ecrinas pueden ayudar a excretar el alcohol del cuerpo de alguien que ha estado tomando bebidas alcohólicas. El alcohol produce la vasodilatación en la dermis, conduce al incremento de la transpiración cuando más sangre llega a las glándulas sudoríparas. El alcohol en la sangre es absorbido por las células de las glándulas sudoríparas, y son excretadas junto con otros componentes del sudor.

Temperatura y homeostasis

Siendo el órgano más externo del cuerpo humano, la piel se encarga de regular la temperatura del cuerpo al controlar la manera en que el cuerpo interactúa con el medio ambiente. En el caso de que el cuerpo entre en un estado de hipertermia, la piel puede reducir la temperatura a través del proceso de vasodilatación o utilizando el sudor. El sudor producido por las glándulas sudoríparas lleva agua a la superficie el cuerpo y aquí comienza a evaporarse, la evaporación del sudor absorbe el calor y enfría la superficie del cuerpo. La vasodilatación es el proceso en el que el musculo que se encuentra en los vasos sanguíneos de la dermis se relaja y permite que más sangre entre en la piel. La sangre transporta calor a través del cuerpo, de esta manera se aleja el calor que se encuentra en el centro del cuerpo y se lleva hacia la piel en donde se disipa en el medio ambiente externo.

En el caso de que el cuerpo entre en estado de hipotermia, la piel puede elevar la temperatura corporal a través de la vasoconstricción. Los folículos de los vellos tienen pequeños paquetes de musculo adheridos a si base, estos músculos son los que causan los escalofríos. Al levantar el tallo de los vellos en posición vertical desde la superficie de la piel. Este movimiento resulta en que más aire quede atrapado debajo de los vellos, aislando la superficie del cuerpo. La vasoconstricción es el proceso en el que las paredes de los vasos sanguíneos de la dermis se contraen para reducir el flujo sanguíneo hacia la piel. La vasoconstricción permite que la piel se enfríe mientras se mantiene el calor corporal dentro del centro del cuerpo y en la circulación de los órganos vitales internos.

Síntesis de vitamina D

La vitamina D es una sustancia esencial para la absorción de calcio para la absorción de calcio de la comida, es producida gracias a la luz ultravioleta que llega hacia la piel. El estrato basal y el estrato espinoso de la epidermis contienen moléculas de esterol conocidas como 7-dehidrocolesterol.

Cuando la luz ultravioleta presente en la luz solar, o en las camas de bronceado, llegan hacia la piel, penetran a través de las capas exteriores de la epidermis y chocan contra las moléculas de 7-dehidrocolesterol, se convierten en vitamina D3. La vitamina D3 es convertida en los riñones en calcitriol la forma activa de la vitamina D3.

Cuando la piel no se expone a la suficiente cantidad de rayos solares se puede desarrollar deficiencia de vitamina D, lo que potencialmente puede producir severos trastornos a la salud.