Hud er En barriere mellom menneskekroppen og det ytre miljø. Det beskytter kroppen mot eksogene kjemiske og fysiske faktorer, deltar i metabolske prosesser, spiller en resorptiv og termoregulatorisk funksjon, som er den første forsvarslinjen mot patogene mikroorganismer, og den deltar i immunologiske prosesser .
den komplekse strukturen i menneskelig hud og dens fysisk-kjemiske egenskaper gjør den til en effektiv ytre forsvarslinje mot eksogene faktorer, og bidrar til å opprettholde homeostase i menneskekroppen. Denne rollen spilles av epidermal barrieren, hvor hornhinnen av epidermis har en spesielt viktig funksjon å utføre . Den består av 15-20 lag fullt cornified keratinocytes – corneocytes. I bunnen av det cornified laget nærmer cellene seg hverandre, mens de i toppdelen er ordnet løst og gjennomgår skalering. Konstruksjonen av hornhinnelaget ligner en vegg hvor korneocytter står for murstein, og en fettrik intercellulær matrise er sementen . Det indre av hornhinnen lagceller er fylt med cytokeratin filamenter bundet med filaggrin. Disse cellene er omgitt av en stiv, cornified encasement bygget for det meste av loricrin-proteinet, som danner en del av den såkalte protein-lipid-konvolutten . Konvolutten er forbundet med den ekstracellulære flytende krystallmatrisen og utgjør grensen mellom cellens hydrofile overflate og de lipofile ikke-polare fettsyrene i matrisen som omgir corneocytter .
tykkelsen av det ytre lag av epidermis, størrelsen av corneocytes, og sammensetningen av overfladiske lipider påvirke de regenerative egenskapene til huden, noe som bidrar til de ulike kurs av dermatologiske sykdommer, og prosessen med helbredelse likt. Anatomiske områder med tykk epidermis er mer motstandsdyktige mot eksterne faktorer . På den annen side er områdene med et relativt tynt cornified lag, som ansiktet, preget av høy følsomhet for skadelige faktorer, men også av evnen til å gjenopprette barrierefunksjonen veldig fort. Det er forbundet med en høy proliferativ aktivitet, og dermed rask regenerering av epidermis, intensiv vaskularitet, god hydrering og tilstedeværelse av mange svettekjertler .
tilstanden til epidermal barrieren avhenger av dens fysiske egenskaper, som mengden sebum som produseres, epidermis hydrering, transepidermalt tap av vann og pH-gradienten mellom overflaten av huden og innsiden av kroppen . Mange individuelle og miljømessige faktorer påvirker modifikasjonen av de ovennevnte prosessene, inkludert alder, kjønn, rase, anatomisk område av huden, svette intensitet, hudtemperatur og omgivelsestemperatur, luftfuktighet, årstid, daglig rytme, hormonbalanse og mange andre .
overflaten av det cornified laget er dekket av en lipidfilm, som spiller en svært viktig rolle i funksjonen av epidermal barrieren. Den kommer fra to kilder: sebum utskilt av talgkjertlene, som utgjør den største delen av lipidmantelen, og epidermale lipider, som danner en del av det cornified laget av epidermis . Tykkelsen på lipidmantelen beløper seg til 0.5 µ til 5 µ, avhengig av antall talgkjertler i et gitt område .
Lipider av den intercellulære matrisen av hornhinnen av epidermis utvikles i prosessen med omdannelse av deres forløpere levert av multilamellære Odland-legemer av det granulære laget . De polare lipidene omdannes til ikke-polare, hydrolyse av glykolipider genererer ceramider, mens fosfolipider metaboliseres til frie fettsyrer. Disse prosessene resulterer i dannelsen av en struktur bestående av tett pakkede lameller, plassert parallelt med overflaten av epidermale celler . Intercellulære lipider er hovedsakelig sfingolipider eller ceramider (45-50%), samt kolesterol (20-25%), mettede frie fettsyrer (10-15%) og små mengder ikke-polare lipider . I den menneskelige huden kan vi skille mellom ni underklasser av ceramider merket 1 til 9, avhengig av hovedgruppens kjemiske struktur. Fraksjoner av lengden av karbonkjeden C24 Til C26 finnes oftest blant ceramider. Ceramidet som spiller hovedrollen i epidermis er linolsyre . På den annen side, blant frie fettsyrer, synes de med kjedelengden C22 og C24 å dominere. Rundt 2-5% av matriksbestanddelene er kolesterolsulfat, som er ansvarlig for inhiberingen av proteolytiske enzymer, fordøyer desmosomforbindelser mellom epidermale celler .
Sebum Er en klebrig væske og er en blanding av ikke-polare lipider. Det består av triglyserider (∼16%), frie fettsyrer (∼33%), voks estere (∼26%), squalene (∼12%), kolesterol estere (∼3%) og kolesterol (∼1.5%) . De dominerende fettsyrene er essensielle fettsyrer av lengden av karbonkjeden C16 og C18, hvorved den dominerende syren er oljesyren . Blant de mettede fettsyrene er palmitinsyren den vanligste. Sammensetningen av talg er relativt konstant, og endringene kan medføre noen hudsykdommer. De største endringene i sammensetningen av talg observeres hos ungdom, under intensivert hydrolyse av triglyserider i frie fettsyrer. Produksjon av talg er en svært dynamisk prosess, betinget av individuelle egenskaper og miljøfaktorer. Den observerte produksjonen av talg er større hos menn enn hos kvinner . Produksjon av talg avhenger av tetthet, plassering og aktivitet av talgkirtler . I områder som hodebunnen, T-sonen i ansiktet, brystbenet eller de interscapulære områdene, utgjør dens tetthet 900 per kvadratcentimeter av huden, men på andre steder observeres mindre enn 100 sebaceous kjertler per kvadratcentimeter .
Sebum deltar i etableringen av den 3-dimensjonale strukturen av epidermale lipider, som bidrar til å opprettholde sin integritet . Det danner et beskyttende lag mot multiplikasjon av patogene mikroorganismer, som har både proinflammatoriske og antiinflammatoriske egenskaper . Mengden av produsert talg har en innflytelse på økningen av kolonisering med mange mikroorganismer som utlede næringsstoffer fra talg, f. Eks Propionibacterium acnes eller Malassezia gjær . Sebum danner en type isolasjon mot overdreven fuktighet og variasjoner av omgivelsestemperatur . Videre bidrar det til å opprettholde vannbindingskapasiteten til epidermis . Riktig produksjon av talg korrelerer med et høyt fuktighetsnivå av det cornified laget . Takket være sine fysisk-kjemiske egenskaper, påvirker det den selektive gjennomtrengningen av forbindelser som påføres huden . Videre har den antioksidantegenskaper og beskytter huden MOT UBV-stråling, som er forbundet med dysfunksjonen av den sebaceøse blodplateaktiverende acetylhydrolase II .
Lipider av det cornified laget spiller en svært viktig rolle i reguleringen av absorpsjonen av forskjellige forbindelser fra overflaten av huden . Det er to måter å absorbere: gjennom epidermis og gjennom huden vedheng. Den viktigste måten er selektiv absorpsjon gjennom epidermis. Den lamellære, bi-lags strukturen av motsatt elektrisk ladning av ekstracellulære lipider letter oppløsende lipofile stoffer. Deres hydrofobe egenskaper forhindrer overdreven tap av vann og oppløsning av hydrofile stoffer . Absorpsjonen av stoffer fra overflaten av huden avhenger i stor grad av størrelsen på corneocytter av det cornified laget, og er proporsjonal med kapasiteten til intercellulært rom, og omvendt proporsjonal med cellens størrelse . Ikke-polare forbindelser med molekylvekt under 500 Da gjennomsyrer lett gjennom epidermis . Absorbsjonen av stoffer gjennom hudvedlegg (svettekjertler, talgkjertler, hårsekk) foregår bare i beskjeden grad. Det er referert til som rask gjennomtrengning banen på grunn av mindre selektivitet og mulighet for å absorbere større molekyler. Av den grunn er områdene med mange svettekjertler, som ansiktet eller overkroppen, mer utsatt for absorpsjon av potensielt proinflammatoriske stoffer, ofte årsaken bak hudutbrudd .
overflaten på sunn hud kan karakteriseres av sur pH, som svinger mellom 4,0 og 6,0. PH i menneskelige indre organer er nær nøytral – mellom 7,35 og 7,46, differensiert i ulike områder av huden. De høyeste pH-verdiene observeres i de mest hydrerte områdene, som hudfeller og artikulære fossae . Vedlikehold av sur pH avhenger av dannelsen av frie fettsyrer, hovedsakelig melkesyre og aminosyrer, hydrogen og ammoniumforbindelser, samt på sammensetningen av sebumlipider og proteiner i hornhinnen i epidermis . Disse bestanddelene bestemmer dannelsen av pH-gradient forbundet med den signifikante forskjellen mellom dens verdi på hudoverflaten og i de levende lagene i epidermis, hvor den når verdien av ca. 7.0 . På denne måten opprettholdes det såkalte buffervolumet av epidermis . En viktig rolle i etableringen av syrebelegget spilles av den korrekte aktiviteten til lipolytiske enzymer, som deltar i metabolismen av de intracellulære lipidene i hornhinnen. Syr pH i de nedre lagene av epidermis opprettholdes av natrium / protonutvekslingsproteiner-NHE. De fjerner h + – ioner fra cellene, og trekker Na + – ioner, samtidig som de beskytter det intracellulære miljøet mot forsuring . PH-verdien kan endres av nivået av hudhydrering, atmosfæriske forhold, intensiteten av svettesekresjon og fysisk aktivitet. I tillegg avhenger det av genetiske faktorer, komorbiditeter og medisiner eller kosmetikk som brukes . Sex påvirker sannsynligvis ikke forskjellene i pH-verdien, selv om det er noen rapporter som tyder på at det er en slik korrelasjon . Også alder endrer ikke denne verdien, men blant nyfødte og personer over 80 år er høyere pH-verdier notert .
Syre pH på hudoverflaten og forskjellen mellom pH på hudoverflaten og pH i de dypere lagene i hornhinnen av epidermis styrer den fysiologiske floraen og potensielt smittsomme. Veksttakten og koloniseringstettheten av bakterier og sopp øker med økningen av pH. på den annen side har tilstedeværelsen av saprofytiske mikroorganismer en positiv innflytelse på opprettholdelsen av surheten på hudoverflaten, blant annet ved hjelp av triglyseridbrudd til frie fettsyrer .
den riktige pH tar også del i opprettholdelsen av riktig hydrering av epidermis. Økningen aktiverer cathepsiner, bryter ned filaggrin, og reduserer på denne måten etableringen av den naturlige fuktighetsgivende faktoren (NMF) . Økte pH-verdier samsvarer også med en økning i transepidermalt vanntap( TEWL), en av de viktigste indikatorene for epidermal barrierefunksjon . Dessuten spiller hudens pH en av de viktigste rollene i riktig organisering av matrikslipidene, ved å regulere overflatestrukturen og stabiliteten . Intracellulære lipider er følsomme for ph-svingninger som kan endre hydrolytiske reaksjoner, forårsaker endring av deres sammensetning og romlige struktur .
integriteten til epidermal barrieren beskytter huden mot overdreven tap av vann og beskytter opprettholdelsen av riktig hydrering av epidermis. Vann akkumuleres takket være hornhinnelaget av epidermis, og mengden vann i dette laget er definert som hudhydrering . Det riktige fuktighetsnivået påvirkes av faktorer som mengden vann som leveres fra de nederste lagene av epidermis, dermis og talgkirtler, og også mengden vann som går tapt gjennom fordampning og hornhinnelagets evne til å samle vann. Vannretensjon i dette laget påvirkes også av tilstedeværelsen av lipider av den ekstracellulære matrisen og proteinbelegget av cellene .
hornhinnelaget opprettholder vanngradienten mellom hudoverflaten og bunnlagene i epidermis. Keratinocytthydrering reduseres med passasjen fra basalaget til epidermis overflaten . Vann utgjør omtrent 15-20% av den totale massen av hornhinnen og akkumuleres for det meste inne i corneocytter, mens i de levende lagene av epidermis utgjør vann så mye 70% av sin masse . Den mest overfladiske-den øverste delen av hornhinnen er minst hydrert og under stor påvirkning av eksterne faktorer på vanninnholdet. Tykkelsen på det kornede laget er 30 µ. Etter liberal fukting stiger den til og med til 40 µ . Den dypeste delen av epidermis inneholder mer vann og dermed er virkningen av ytre miljø ubetydelig. Midtområdet er i sin tur sonen med de høyeste mulighetene for å regulere vannakkumulering. Det er karakterisert med en høy konsentrasjon AV NMF, som ligger inne i corneocytes . Den naturlige fuktighetsfaktoren er ansvarlig for vedlikehold av riktig hydrering av epidermis og hudplastisitet. Det utgjør 10-30% av den tørre massen av hornhinnelaget og består hovedsakelig av frie aminosyrer og deres metabolitter, slik som urokansyre (UCA) og pyrrolidon karboksylsyre som er produkter av filaggrin proteolyse. Andre bestanddeler av hornhinnen med hygroskopiske egenskaper er laktater, urea, proteiner, sakkarider, organiske syrer og mange elektrolytter utskilt gjennom svettekjertler, samt glyserol levert av talgkirtler .
lipidene i det intracellulære rommet i hornhinnen av epidermis motvirker overdreven tap av vann fra epidermis, hovedsakelig takket være deres anatomiske og biokjemiske struktur, noe som gjør at de spiller rollen som en barrierekomponent . De er parallelle plater, pakket tett adherent til hverandre, og beskytter mot vannfordampning fra innsiden av hornhinnen av epidermis. En spesiell rolle spilles av tilstedeværelsen av ceramider som øker vannretensjonen i hornhinnen. En reduksjon i innholdet av ceramider, kolesterol og frie fettsyrer i den intracellulære matrisen reduserer hudens fuktighet . I prosessen med hydrering av levende lag av epidermis, spilles en viktig rolle av aquaporin-3. Det er en bestanddel av vannkanaler av cellemembraner, som letter transporten av vann, urea og glyserol i epidermiscellene . Det riktige innholdet av vann i dermis opprettholdes takket være hyaluronsyre, på grunn av dets hydrofile egenskaper. Noen mindre mengder av denne syren kan også finnes i den intracellulære matrisen av hornhinnen.
hydrering av epidermis varierer avhengig av det anatomiske området. De høyeste verdiene finnes på ansiktshuden, artikulære fossae, lavere verdier-på underarmene mens de laveste-på skinnene . Dette avhenger hovedsakelig av epidermis tykkelse og plasseringen av sebaceous og svettekjertler . Fuktighetsnivået endres også avhengig av omgivende fuktighet og temperatur. Disse parametrene påvirker vannretensjon og graden av fordampning fra hornhinnen, og har noen innflytelse på endringen av hydratiseringsgradient mellom epidermis og miljøet . Videre kan fuktighetsverdien også påvirkes av typen konsumert mat. En av studiene har vist at epidermal hydrering er redusert som følge av dietten rik på mettede eller enumettede fettsyrer .
tapet av vann fra huden er et resultat av sekresjon av svette og transepidermal passiv diffusjon. Vanntap gjennom epidermis er beskrevet AV TEWL verdi og påvirker nivået av epidermis fuktighet . Transepidermalt vanntap er en parameter som reflekterer integriteten til epidermis vannlag og er en svært følsom indikator for skade på epidermis barriere . Transepidermalt vanntap er en gradient av damptrykket målt i to punkter som ligger vinkelrett på hudoverflaten inne i et åpent kammer og er en mellomverdi av vannoverføring fra hornhinnen. I stabile omgivelsesforhold svinger TEWL rundt 4-10 g / h / m2, avhengig av hudområdet, men det kan øke til og med opptil 30 ganger høyere verdi når epidermis er skadet . TEWL-verdien endres selv under påvirkning av faktorer som hudtemperatur, blodstrøm gjennom hudkar, tempoet i epidermis regenerering, tykkelsen av hornhinnen, lipidinnholdet i hornhinnen, antall og aktivitet av svettekjertler på et gitt hudområde, omgivelsestemperatur og fuktighet og mange andre . Denne parameteren avhenger av den korrekte strukturen av kryssene mellom cellene i hornhinnen og granulære lag, som er stedet for passasjen mellom en lav og høy konsentrasjon av vann. Disse forbindelsene regulerer overføringen av vann og andre stoffer oppløst i det til levende lag av epidermis . De høyeste TEWL verdiene finnes på huden av palmer, såler, ansikt, kjønnsorganer og leddområdene; mens den laveste – på kalvene . Transepidermale vanntapverdier er sannsynligvis ikke avhengige av kjønn, selv om enkelte studier peker på høyere verdier av denne parameteren blant menn . Dens foranderlighet avhengig av alder er også kontroversiell . Sannsynligvis forekommer lavere TEWL-verdier blant personer over 60 år . Denne parameteren påvirker også reguleringen av epidermis eksfoliering og enzymatiske funksjoner som følger med keratinisering. Jo mer intensivt vanntap, jo mer intensivt keratiniseringsprosessen er, som har sin kliniske manifestasjon i overdreven eksfoliering og erytem .
en indikator på sunn hud er riktig funksjon av epidermal barriere som beskytter mot eksterne faktorer og mot patogene mikroorganismer. Tapet på strukturell eller funksjonell integritet av denne barrieren letter forekomsten av hudlidelser som følger med mange dermatologiske sykdommer. Kunnskapen om biofysiske prosesser i huden kan være nyttig for gjennomføring av profylaktiske tiltak hvis mål er å gjenopprette barrierefunksjonen og beskytte mot utvikling av patologiske lesjoner og kan også være nyttig for å starte effektiv behandling.