Hud/integument - beskyttelse, barriære og gassutveksling
Oppbygning
Huden er kroppens største organsystem. Kroppen hos dyr er dekket av et beskyttende integument som deltar i beskyttelse, støtte og bevegelse (l. integumentum - dekke). Integumentet kan inneholde beskyttende skjoldstrukturer. Ytterst har huden en epidermis (overhud), bestående av lag med celler (keratinocyter) dekket av døde keratinocyter. Hos invertebrater kan epidermis bestående av ett cellelag være dekket av en ikkecellulær kutikula. Leddyrene skiller ut en beskyttende kutikula. Bløtdyr har en bløt epidermis med slimkjertler, og muslinger skiller ut et skall bestående av kalsiumkarbonat. Fisk er dekket av tannlignende skjell, og fisk og rundmunner produserer slim fra kjertler. Blekksprut har et mer komplekst integument bestående av kutikula, epidermis, bindevev og celler med lysreflekterende celler (iridocyter). Hos ledddyrene virker integumentet også som et ytre skjelett. Kutikula har ytterst en tynn epikutikula og innerst en tykkere prokutikula bestående av lag med kitin og protein. Kutikula kan være bløt og føyelig, eller kan innsettes med kalsiumkarbonat (kalsifisering) og bli hard som hos krepsdyr. Hos insekter blir kutikula hard (sklerotisering) ved at protein bindes sammen i et proteinkompleks kalt sklerotin. Ved hudskifte hos leddyr deles cellene i epidermis og det skilles ut enzymer som bryter ned det meste av prokutikula, og stoffene blir absorbert. Under den gamle kutikula blir det dannet en ny epikutikula og prokutikula.
Hos vertebratene har huden ytterst en flerlaget epidermis (overhud) dannet fra ektodermen. Overhuden har 10-30 cellelag med epitélceller, i motsetning til tarm og respirasjonskanal som har bare ett epitelcellelag. Innenfor epidermis er det en tykkere dermis (lærhud) dannet fra mesodermen. Dermis inneholder hårfollikler, muskler, nerver, svette- og oljekjertler samt blodkar. I hele hånden er det svetteporer i stort antall, og er man nervøs kan det resultere i et ganske bløtt håndtrykk og klamme hender.
Innenfor dermis er det en underhud, et subkutant lag/hypodermis med bindevev med fettvev og blodkar. Hos mennesker er det ytterst i epidermis et hornlag (stratum corneum) og et indre basallag (stratum basale/germinativum). Hornlaget består av døde epitelceller som ikke lenger har kontakt med blodkapillarene, og erstattes med celler som kommer fra dypere ned i epidermis og forskyves utover. Hornlaget er tynt hos amfibier hvor et svampaktig dermis inneholder slimkjertler. Hornlaget kan fortykkes til klør, hover, fjær eller hår. Hornlaget blir spesielt tykt på kallus eller forsåler hos pattedyr. Hos pattedyrene gir huden opphav til klør, finger- og tånegler, og huden kan skille ut melk i pattene.
Cellene innerst og nederst i epidermis kalles basallaget og her deler cellene seg aktivt. Mens cellene modnes skyves og beveger seg utover danner de et fibrøst protein kalt keratin som erstatter cytoplasma, og deretter dør cellene. Prosessen kalles keratinisering. Keratin er et uløselig protein og gir en fleksibel mekanisk styrke og diffusjonsbarriære. Når cellene når fram til hornlaget er de døde, og slites av og erstattes kontinuerlig.
Lærhuden (dermis/corium/cutis) består av tett fibrillært bindevev av kollagenfibre og ligger innenfor basallaget. Det er dette som kan garves til skinn. Lærhuden gir styrke og fleksibilitet, inneholder blodkar som gir næring til hud og reseptorer for smerte, berøring og temperatur. Hvordan lærhuden er festet til underhudsfettet kan man se på et stykke bacon.
Hårfolliklene har sitt utspring i lærhuden. Nerveenden stopper i den øverste delen av lærhuden med blodårer, samt svettekjertler med åpning til overflaten. Sensoriske reseptorer kalles Picinske korpuskler. Innenfor lærhuden er det hos fugl og pattedyr et subkutant vev bestående av fettvev som isolerer mot lav temperatur. Termoregulering skjer ved isolering, hår, fjær, og fettvev. Kulde gjør at huden hever hår og fjær som kan fange isolerende luft. Muskelskjelvinger i huden kan gi økt varmeproduksjon (termogenese), eller det kan være brunt fettvev i nakken og mellom skuldre. Vann overfører effektivt varme og marine pattedyr har et tykt isolerende lag med spekk som gjør at kroppstemperaturen allikevel kan være fra 36-38oC.
Huden kan også inneholde hudskjelett med plater og skjell, og i tillegg blodkar, nerver, glatt- og tverrstripet mukulatur. Beinplater dannes i dermis som fantes hos panserhaier, og hos nålevende stør. De mer fleksible skjellene hos fisk utvikles fra dermis, og skjellene får årringer ettersom alderen øker.
Epitel på ytre og indre overflater inneholder reseptorer som kan motta ytre signaler som lys, trykk, og kjemisk påvirkning. Huden skiller ut limstoffer, og stoffer brukt til markering av revir, gåspormerking, og kan inneholde gift til forsvar mot predatorer.
Oljekjertler har utførselvei og tømmes via korte kanaler ut i hårfollikler. Sebum (l. sebum - talg) er en blanding av voks og fett som danner en ytre vanntett og beskyttende barriære som hemmer vekst av bakterier.
Huden står i direkte kontakt med det ytre miljø med vannfluks, varmestrømning (konveksjon), varmeledning (konduksjon) og varmeutstråling. Hos ektoterme dyr (krypdyr, amfibier) vil kroppstemperaturen avhenge av de ytre omgivelsene. De varmes opp av sola og trenger mindre aktiv metabolisme. Poikiloterme (gr. poikilos - varierende) har kroppstemperatur som varierer med omgivelsene.
Endoterme dyr (pattedyr,fugl, bier, møll) har stabil kroppstemperatur selv om den ytre temperaturen varierer. Krever høy metabolisme, men gir mulighet for nattaktivitet. Ektoterme dyr kan også varmes opp av sola.
Homeoterme dyr har konstant kroppstemperatur. Hvor mye av blodstrømmen som går til hud og indre organer kan reguleres. Når muskler i blodkarveggen slappes blir det økt rørdiameter og økt blodstrøm (vasodilatering), huden blir rød og varm og avgir varme. Når musklene i blodkarveggen trekker seg sammen blir diameteren og blodgjennomstrømningen mindre og huden blir hvit. I kontakt med snø eller kaldt vann reduserer varmetapet i beina med en motstrøms varmeveksler hvor arterier og vener ligger ved siden av hverandre. Varmt blod i arterier overfører varme til kaldt blod i venene. Humler og bier med høy temperatur i flyvemuskler kan fjerne varmen med et lignende motstrømsprinsipp. Svetting og bading avkjøler huden. Svettekjertler er styrt av nervesystemet. Svette etterlater et saltbelegg når vannet fra svetten har fordampet.
Hos mennesket er huden glatt over det meste av kroppen unntatt i håndflatene hvor det er folder og linjer som man kan se når man lukker hendene. Disse linjene er basis for spåkoner og lureri som "spår i hendene", måler lengden av "livslinjen" og forteller deg hvordan det vil gå deg i livet. Selvsagt bare humbug, men noen vil bedras, andre betrakter det som morsom ufarlig underholdning på linje med å "spå i kaffegruten" (fra tiden før kaffetrakter).
Hos unge mennesker er huden spenstig med elastisk bindevev som raskt trekker huden på plass hvis man klemmer den sammen f.eks. på håndryggen. Det er elastiske fibriller i øre- og nesebrusken. Det er elastiske fibriller i underhuden som gjør at huden kan skyves fram og tilbake. Hos eldre er denne spensten og elastistiten dårligere, og det blir aldersrynker når huden mister kontakten med det underliggende vev. Sol, vær og vind kan også framkalle rynker. Huden i håndflaten og under føttene kan bli hard og få træl hvis man bruker hendene til hardt kroppsarbeid, samt går barbeint. Vår hånd har lik konstruksjon som dyrenes føtter og i hendene kan vi se de evolusjonære restene fra tråputer, men med større avstand mellom dem sammenlignet med en dyrepote.
Hudfarge og pigmenter
Lærhud og overhud kan inneholde pigmenter i pigmentceller. Fargene kan virke som advarselsignal eller tjene som kamuflasje. Strukturfarger, ofte skinnende metallisk blått, skyldes refleksjoner av lyset i overflaten, bl.a. interferens, og spredning. Fargene kan også skyldes pigmenter i spesielle celler kalt kromatoforer. Blekksprut har spesielle kromatoforer med pigmentkorn omgitt av muskelceller som kan trekke seg sammen og gir derved raske fargeendringer. Kameleoner har greinete pigmentceller som kan endre farge etter omgivelser, men kan også endres ved sinnstemning e.g. aggresjon. Gule or røde farger skyldes karotenoider i celler kalt xanthoforer, og disse pigmentene hentes vanligvis fra planteriket. Gule farger hos bløtdyr og leddyr kan skyldes pteridiner eller ommokromer, bl.a. pteridiner hos veps og sommerfugl. Melaniner gir svarte og brune farger. Albinisme skyldes mangel på enzymet tyrosinase som danner forkomponent for melanin, hvor recessive homozygoter får hvitt hår, hvit hud og rosa pupiller. Iridoforer inneholder krystaller med puriner bl.a. guanin og gir sølvmetallaktig refleksjon. Hos mennesker er det pigmentceller (melanocyter) i lærhuden basallaget som inneholder melaniner.
Bar hud hos mennesker blir beskyttet mot UV-stråling ved at hornlaget i epidermis blir tykkere og det dannes melaninpigmenter som en UV-skjerm. Beskyttelsen er ikke perfekt og mye sollys gir en tørr, rynkete og læraktig hud som eldes før tiden. Solforbrenning av huden gjør at ødelagte celler skiller ut histamin som får blodårene til å utvide seg og huden blir rødfarget. UV-stråling og solforbrenning av huden kan utvikle seg til hudkreft. Malignt melanom er en letal hudkrefttype som utvikles raskt. Vi trenger imidlertid sollys på huden for å kunne lage vitamin D, og mindre mengder sollys på huden er nødvendig og har en rekke positive virkninger, bare det ikke overdrives og man unngår forbrenning.
Fregner
Fregner er lysebrune eller rødoransje flekker med pigmenter på solutsatte områder av huden blant annet ansiktet, em kan også finnes på solutsatte områder på armer og skuldre. Fregner er fargeflekker grunnet at melanocytter i huden produserer mer melanin enn vanlig, er ufarlige og har glatt hud. Fregner utvikler seg etter puberteten og er vanligst hos dem med lys blondt eller rødfarget hår, det vil si personer som generelt har lite pigment i huden.
Et allel i genet som koder melanokortin 1 reseptor (MC1R) som er et G-proteinkoblet reseptor som binder melanokortiner er tilknyttet utvikling av frenger.
Hud og rynker
Rynker og redusert elastisitet i huden er en naturlig en del av aldringsprosessen. Med alderen kommer det økt mengde små rynker
Kollagen og elastin er lange fibrøse proteintråder gir elastiske egenskaper i hudstrukturen. Elastiske fibre trekker huden tilbake til normal tilstand etter å ha blitt strukket og deformert. Klemmer man sammen huden på oversiden av håndbaken tar det mye lengder tid før huden strekker seg ut igjen sammenlignet med da man var ung.
Huden består av tre lag. Ytterst er epidemis og under denne er dermis etterfulgt avsubkutant cellevev. Dermis består av ekstracellulært matriks og fibroblaster Proteinet kollagen utgjør hovedbestanddelen i ekstracellulært matriks og når mengden kollagen reduseres blir det ekstracellulære matriks fragmentert og ujevnt fordelt i huden, Nedbrytningen av proteinmatriks i huden er katalysert av enzymene matriks metalloproteinaser (matriksiner) som er endopeptidaer med Ca2+ eller Zn2+ som kofaktorer.
Nedbrytning av vev i dermis, atrofi, skyldes minsket mengde av nettverket ekstracellulær matriks grunnet minsket mengde kollagen.
Biosyntesen av kollagen og elastin i huden minker med alderen og tapet av kollagen og elastin i bindevevet lager rynker i dermis.Aldring og rynking av hud skyldes arv og både indre og ytre faktorer. Dype rynker, og mer slapp hud med pigmentering skyldes overdreven soling. Røyking er en annen faktor som bidrar til rynker i huden.
Det er proteoglykaner og glykosaminglykaner omkring fibrene i ekstracellulært matriks og mengden av disse minsker ved aldring og reduserer fuktighetsinnholdet i huden. En av hypotesene om rynking er via reaktive oksygenforbindelser. En signalvei via mitogenaktiverte protein kinaser, transkripsjonsfaktorer , aktivatorporotein 1, nukleærfaktor -κB (NF-κB) ig økt uttrykk av metalloproteinase og hemming av transformerende vekstfaktorβ (TGF-β) signaler.
Fibroblaster i dermis er avledet fra mesenkymceller og deltar i biosyntese og nedbrytning av fibrøse og amorfe proteiner i det ekstracellulære matriks.
Aldring av huden er en kompleks biologisk prosess. Hyaluronsyre og hyalouronan er lykosaminoglykan, et ugreinet polykarhydrat som finnes i bindevevet i kroppen og har en viktig funksjon i å binde og på fuktighet (vann) i huden. Hyaluronsyre er satt sammen av disakkaridet D-glukuronsyre og N-acetyl-D-glukosamin bundet sammen i i β-1,3-glykosidbinding laget av enzymet hyaluronsyre syntase. Hyaluronsyre er i dynamisk omsetning i kroppen og blir nedbrutt av hyaluronidaser. Hyaluronsyre deltar også i fukting og smøring av ledd fyller hulrom og danner et nettverk for cellemigrasjon. Pektin som binder vann i celleveggene i planter er et ronan satt sammen av uronsyrer (polygalakturonsyre).
Dermis inneholder immunceller (mastceller), histocytter, dermale endrocytter og endotelceller. Rynker i huden er en del av aldringen og viser levd liv. Er Er Botox, antirynkekrem, "fillers" eller "nsiktsløfting" en god antirynkestrategi ?
Liktå (l. clavus) eller ilke er en fortykning og herding av hornhuden, et tykt herdet lag hvor huden beskytter seg mot trykk elle friksjon, ofte mellom fjerde og femte tå hvor huden er tynnere. Virker som beskyttelse av sensitiv hud mellom og på tær. Kan være smertefulle. Finnes også på undersiden av fotsålen og kan også skyldestett svettekanal. Liktorn en hard fortykning av hornhuden på oversiden av tærne fra trange spisse og trange sko. brodd eller utvekst danner et ømt punkt . Kan også opptre på fingre.
Sykdommer og skader på hud
Eksem (dermatitt), allergisk kontakteksem, psoriasis, akne (kviser), brennkopper (impetigo), vannkopper, vorter (vortevirus), elveblest (utricaria), pigmentalbinisme, solbrenthet, trøskesopp (Candica albicans) i munn og skjede, fotsopp (Epidermophyton, Trichophyta), mensurarr, hodelus (Pediculus humanus capitis) på hodehår, skabbmidd (Sarcoptes scabiei), flatlus (Pthirus pubis) på kjønnshår.
Dermatofytter
Sopp som gir infekterer huden kalles dermatofytter og gir dermatofytose med soppsykdommer (mykoser) e.g. ringorm eller tinea. Fotsopp (tinea pedis) skyldes infeksjoner avsekksporesoppslekten trådsopp (Trichophyton) og Epidermophyton på huden mellom tærne. Ringorm som ikke er noen orm, men skyldes sopp fra artene Microsporum, Epidermophyton og Trichophyton. Favus på hodet skyldes Trichophyton. Tinea cruris i genitialområdene i skritettet skyldes Trichophyton og Epidermophyton.
Trichophyton indotinae er en dermatofytt som sprer seg omtrent epidmemisk i india og er nå verdensomspennende. Arten er identisk med genotype VIII innen artskomplekset Trichophyton mentagrophytes / Trichophyton interdigitale. Hudinnfeksjoner med Trichophyton indotinae er vanskelig å behandle siden soppen har utviklet resistens mot mange av de vanlige antisoppmidlene som anvendes.
Sslektren trådsopp (Trichophyon) og slekten Epidermophyton er taksonomisk plassert i rekke sekksporesopp (Ascomycota), klasse Eurotiomycetes, orden Onygenales og familie Arthrodermataceae.
Litteratur
Uhrlaß S, Verma SB, Gräser Y, Rezaei-Matehkolaei A, Hatami M, Schaller M, Nenoff P. ;Trichophyton indotineae-An Emerging Pathogen Causing Recalcitrant Dermatophytoses in India and Worldwide-A Multidimensional Perspective. J Fungi (Basel). 2022 Jul 21;8(7):757. doi: 10.3390/jof8070757
Huden som endokrint organ
Dermatoendokrinologi hvor huden virker som endokrint organ og hormonreseptor. Hårfollikleene og talkjertlene kan produsere steroidhormoner (androgener, østrogener, kortikosteroider, vitamin D) med intrakrin lipogenese i talgkjertlene.
Hudpleieprodukter
Barn, ungdom og voksne blir teppebombet med reklame fra «sosiale medier» og annonser om «skin care» kremremedier for «for å se godt ut og gi huden glød». Kosmetikkindustrien selger deg parfymert fuktighetskrem, dagkrem, nattkrem, rensekrem, håndkrem, ansiktskrem, kuldekrem, brunkrem, antirynkekrem og solkrem. Mange av stoffene du kliner på huden blir tatt opp i kroppen. Les gjerne innholdsfortegnelsen Kremer kan tette porer i huden og forstyrre veksten av bakterier i det naturlige mikrobiomet på huden. Bortsett fra solkrem hvis det er mye ute i sol med mye ultrafiolett stråling er det fleste hudpleiekremer bortkastete penger og du blir lurt. Generelt bør man også være forsiktig med overdreven såpevask av huden som tørker den ut, fjerner naturlig beskyttelsesstoffer i huden og påvirker hudmikrobiomet. Ofte vasking med rent vann kan erstatte såpevask og man slipper å kline på «fuktighetskrem» etter såpevasken.
Salver er medisinske kremer tilsatt forskjellige typer virkestoffer (antibiotika, kortokosteroider, antisoppmidler, betennelse- og smertedempende stoffer m.fl.)
Vann : universalrensemiddel for hud og hår
Rent lunkent vann kombinert med en klut i naturfiber (bomull, lin) kan i de fleste tilfeller erstatte såpe, rensekrem, sjampo, for rengjøring av henholdsvis huden og hodehår. På huden skilles det ut gjennom talgkjertler og svettekjertler en kompleks blanding lipider, fettsyrer, fettalkoholer, organiske syrer, aminosyrer og salter som til sammen danner hudens naturlige beskyttelsessystem utviklet gjennom evolusjonen gjennom hundretusener av år. De utskilte organiske stoffene danner grunnlaget for et helt økosystem med bakterier, et mikrobiom, som lever på huden, hudens mikrobiom og danner komplekse næringsnett. Bakteriesamfunnet hindrer blant annet vekst av gjærsopp. Fra papirkromatografering av aminosyrer i studiedagene og farging med ninhydrin for å synliggjøre aminosyrene kunne man observere at hender og fingre ble fiolettfarget fra aminosyrene hvis man hadde sølt med ninhydrin. Hva slags kroppsaktiviteter man driver med avgjør hvor ofte man må vaske med klut og vann. I hårbevokste områder under armene, rundt kjønnsorganer og anus (bruk egen rumpeklut) skilles det organiske stoffer som gir rask bakterievekst med tilhørende produksjon av luktstoffer, og krever hyppig vask med vann.Under coronaepidemien kunne for hyppig og kraftig såpevask gi sår på hendende til barn
Hudkremer er tilsatt stoffer som hindrer bakterievekst blant annet parabener eller sorbinsyre. I tillegg tetter kremen hudporer og hindrer naturlig utveksling med omgivelsene.
Hvitfarget tøy og bredbremmet solhatt eller skyggelue kan redusere behovet for stadig påsmøring av solkrem. Unngå solarium.
Legg erke til at antiperspiranter som stopper svetteproduksjon under armene kan inneholde aluminiumsalter (aluminiumklorid, aluminiumklorohydrat og aluminium zirkonium) som tetter svetteporene , og man har stilt spørsmål om mulige helseskadelige effekter fra aluminium (Al3+) også i tilknytning til demens.
Hudkremer
Kremer kan være lipofile basert på vann emulert i fett eller hydrofile fett i vann. For eksempel kan man røre inn vann i ullfett (adeps lanae) som lager kremen lanolin. Ullfett isomerer man fra saueull. Hudkremene inneholder emuleringsmidler, fortykningsmidler og holdbarhetsmidler og inneholdslisten over ingredienser kan være svært lang. HudkKremer fra seriøse og anerkjente firmaer inneholder ikke helsefarlige stoffer. Listen kan starte slik:
Vann (aquae), glycerin (glycerol), , znikoksid, talk, butylenglykol. sorbinsyre (haldbarhetsmiddel) , sitronsyre (citric acid), , ammonium, , akrylodimetyllaurat, natriumbenzoat (holdbarehetsmiddel), , okctocrylen, fimryhivon, etylhexylsalicylat, eetylhexylstearat, talk, .... og slik fortsetter den. Noen kremer inneholder vitamin-A preparater i (retinylester, retinol) i lave konsentrasjoner.
Solkrem
Solkrem inneholder stoffer som gir absorbsjon, refleksjon, spredning av ultrafiolett UVA (bølgelengde 315–400 nm) og UVB (bølgelengde 280–315 nm). Solfilteret kan være i form av et mineralfilter e.g. titandioksid (TiO2) eller zinkoksid (ZnO). Det er stor variasjon av hvilken type organiske aromatiske solfiltere de inneholder. Noen av stoffene kan gi kontaktallergi. Solfiltere og solskjremere kan være benzofenoner e.g. oksybenzon, dioksybenzon, sulisobenzon eller oktinookat og inneholdermetoksygrupper (-OCH3) festet til et karbonskjelett med benzofenon. Avobenzon er et fettløselig solfilter som har en noe annen kobling mellom de aromatiske ringene, og som det det når er stilt spørsmål ved. Andre organiske UV-filtere er salicylater / salisylater (oktisalat (e-etylheksyl salicylat), homosalat, trolamin salicylat), cinnamater (oktinoksat ( oktyl metoksycinnamate, ethylheksyl metoksycinnamat) cinoksat, meradimat (mentyl antranilat)), samt aminobenzoater (padimat O og aminobenzosyre) slik som para-aminobenzosyre og para-aminobenzosyreestere (2-etylheksyl-p-dimetyl-aminobenzoat, ,glyceryl para-aminobenzoat . Eesulizol (fnylbenzimidazol sulfonsyre) er vannløselig UV-tiler og føles mindre fettete phudn. Ecamsul er et UV-filter som inneholder sulfonsyre.
Kviser og akne
Akne (acne vulgaris) er en vedvarende betennelse i huden, spesielt i puberteten koblet til økt produksjon av sebum, keratinisering av huden kombinert med bakterievekst med Cutibacterium granulosum (syn Propionibacterium granulosum),en bakterie som lever som kommensal på huden til mennesker. Antibiotika brukt i behandling av kviser har gitt utvikling av antibiotikaresistens resultert i minsket effektivitet av behandlingen. Kviser har forsuret ungdomstiden for mang en ungdom, inkludert meg selv. Slekten Cutibacterium er familien propionsyrebakterier (Propionibacteriaceae) er Gram-postive stavformete bakterie fakultativt anaerobe, det vil si at dne også er aerotolerant. Som kommensal på huden til voksne mennesker lever av fettsyrer i sebum skilt ut av sebøse kjertler i hårfollikler. Bakteriene inneholder flere enzymer som ved infeksjon bryter ned proteiner i huden, gir skader på celler og lager metabolismeprodukter som starter betennelsesprosesser. Bakterieneever porer og hårfollikler med kompleks blanding av fett. Sebum inneholder triglycerider (glycerolestere), frie fettsyrer, squalen, og ksestere av kolesterol. Det er fremdeles manglende kunnskap om hvorfor og hvordan hormonendringer kan føre til kviser.
Androgeninduserte mermatoser er akne, seborrea og androgenindusert alopeci (hårtap)
Natur og kultur
Filmen Hud (1986), Vibeke Løkkeberg, regissør og manus.
Noe av teksten hentet fra dyrefysiologi
Litteratur
Wikipedia