UNIVERSIDAD  DE  PUERTO  RICO  en  ARECIBO   Departamento  de  Biología       Dalynés  Reyes-­‐Colón,  Ph.D.     Sonia  I.  Reyes    M.S.                             Anatomía  y  Fisiología  Humana   BIOL-­‐3741-­‐3743               Sistema  Integumentario     Objetivos   • • • • • Aprender  las  funciones  principales  de  la  piel.   Utilizar  diagramas  para  ilustrar  las  dos  capas  de  la  piel  y  las  estructuras  que  se   encuentran  en  la  misma.   Comparar  la  estructura  de  las  uñas  y  el  pelo.   Estudiar  los  tipos  de  glándulas  que  se  encuentran  en  la  piel,  así  como  describir  sus   estructuras  y  funciones.   Comparar  la  piel  y  sus  estructuras  con  las  membranas  mucosas  funcionando  como   barreras  de  protección.     Pre-­‐Prueba   1. 2. 3. 4. 5. ¿Cuál  es  la  función  más  básica  de  la  piel?     ¿Cuáles  son  las  dos  capas  principales  de  la  piel?     ¿Qué  estructuras  están  asociadas  a  la  piel?     ¿Qué  tipo  de  información  sensorial  se  puede  percibir  a  través  de  la  piel?     Mencione  al  menos  tres  enfermedades  comunes  en  la  piel?       Sistema  Integumentario     Integumento-­‐  abrigo  o  cubierta.    El  sistema  integumentario  está  compuesto  por  órganos  que   protegen  el  cuerpo:  piel,  pelo,  uñas  y  glándulas  cutáneas.      La  piel  es  el  órgano  más  grande  en   extensión.    Representa  aproximadamente  el  16%  del  peso  total  de  un  adulto.                              Funciones  del  Sistema  Integumentario   • Protege  el  cuerpo  en  general  contra  la  entrada  de  microorganismos  y  traumas   • Retención  de  agua-­‐la  piel  previene  la  pérdida  excesiva  de  agua,  así  como  la  entrada  de   gua  cuando  nadas  o  te  bañas.    Sin  embargo,  perdeos  alrededor  de  400mL  agua/día  a   través  de  nuestra  piel,  aún  en  ausencia  de  sudor.     • Excresión  (sudor)  y  absorción  (ciertos  medicamentos,  ej.  parchos  de  hormonas  o   nicotina)   • Regula  la  temperatura  corporal  –  La  piel  juega  un  papel  importante  en  estabilizar  la   temperatura  del  cuerpo,  regulando  el  intercambio  de  calor  con  el  ambiente.   (termoregulación)   • Sintetiza  Vitamina  D  –  las  células  epidermales  llevan  a  cabo    el  primer  paso  en  la  síntesis   de  Vit  D,  un  proceso  que  se  completa  por  la  acción  de  los  riñones  y  el  hígado.  Ésta  es   Necesaria  para  el  desarrollo  y  mantenimiento  de  los  huesos   • Detecta  sensaciones-­‐  la  piel  es  el  órgano  más  grande  de  las  sensaciones.  Contiene  una   gama  de  terminaciones  nerviosas  que  reaccionan  al  calor,  frío,    temperatura,  dolor,   textura,  vibración  y  daño.     • Almacena  nutrientes   • Comunicación  no-­‐  verbal-­‐  la  piel  posee  músculos  facial  que  conectados  a  fibras  de   colágeno  producen  una  variedad  de  expresiones  faciales.       Componentes  del  Sistema  Integumentario:   1.Piel   2.  Órganos  accesorios:   o Pelo   o Uñas   o Glándulas   ü Sebáceas-­‐  producen  sebo         (grasa)   ü Sudoríparas-­‐  producen  sudor   • Ecrinas-­‐  envueltas  en   termoregulación   • Apocrinas-­‐  envueltas  en   producción  de  olores  y   feromonas   ü Ceruminosas-­‐  producen  cera             PIEL     La  piel  se  divide  en  2  capas   • Epidermis   • Dermis  (piel)     La  epidermis  es  tejido  avascular  (no  tiene  irrigación  sanguínea),  es  la  capa  más  fina,  no  posee   tejido  nervioso,  tiene  poros  por  donde  sale  solamente  sudor  y  poros  por  donde  sale  sudor  y   pelo  a  la  vez.    Es  tejido  epitelial  escamoso  keratinizado:   • Epitelial-­‐  protege,  filtra,  secreta  y  absorbe   • Escamoso-­‐  sus  células  son  planas   • Estratificado-­‐  tiene  4  /5    capas  o  estratos   • Keratinizado-­‐  sus  células  contienen  keratina     En  la  epidermis  encontramos  las  siguientes  células:   • Melanocitos-­‐  células  que  producen  melanina   • Keratinocitos-­‐  células  que  producen  Keratina   • Células  de  Langerhans-­‐  trabajan  en  el  Sistema  Inmune   • Células  de  Merkel-­‐  son  células  del  tacto,  terminales  sensoriales     La  piel  se  puede  clasificar  en  piel  delgada  o  piel  gruesa.    En  la  epidermis  de  la  piel  delgada   encontramos  solamente  cuatro  capas  o  estratos,  en  la  piel  gruesa  encontramos  cinco  capas.       o Estrato  córneo-­‐  está  hecho  de  30  capas  o  más  de  células  muertas  sin  núcleo,  Tiene   mucha  keratina  y  sus  células  se  desprenden  continuamente.    Durante  el  baño,  son  estas   células  las  que  se  desprenden  y  llamamos  “piel  muerta”.  Es  prácticamente   impermeable,  retiene  los  líquidos  corporales  e  impide  la  absorción  de  agua  del  medio   exterior,  repele  agentes  ambientales.  Tiene  poco  contenido  de  nutrientes  por  lo  que   dificulta  el  crecimiento  bacteriano.  La  keratina  es  una  proteína  fibrosa  que  da   impermeabilidad  a  la  piel,  forma  al  pelo  y  dureza  a  las  uñas.   o Estrato  lúcido-­‐  sólo  está  presente  en  piel  gruesa:  palmas  y  plantas.    Es  una  capa  fina,   clara,  transparente,  de  células  muertas  que  no  poseen  núcleo  u  otra  estructura  interna   visible.  Esta  capa  contiene  una  proteína  transparente  llamada  eleidina.       o Estrato  granuloso-­‐  está  compuesto  de  tres  –cinco  capas.  Son  células  planas    vivas  que   tienen  gránulos  de  Keratohialina  (precursor  de  la  Keratina).    Estos  gránulos  son  los  que   le  dan  el  color  obscuro  a  esta  capa  de  la  epidermis.    Son  células  viejas  que  no  llevan  a   cabo  mitosis  porque  están  entrando  en  apoptosis  y  sus  núcleos  y  gránulos  desaparecen.   o Estrato  espinoso-­‐  esta  capa  es  bastante  gruesa  y  está  compuesta  de  células  que  tienen   un  núcleo  mitóticamente  activo.    Sus  células  forman  espinas,  característica  que  le  da  el   nombre  a  esta  capa.  Existen  en  esta  capa  keratinocitos-­‐  células  que  acumulan  keratina.   También  hay  células  dendríticas    (Langerhans)-­‐importantes  en  el  sistema  inmunológico   o Estrato  basal  -­‐  está  pegado  a  las  papilas  de  la  dermis.    Está  compuesto  por  una  sola  capa   o  línea  de  células  mitóticamente  activas.    Estas  células  se  dividen  continuamente  para   formar  células  nuevas  (piel  nueva).    Estas  células  nuevas  comienzan  a  subir  por  todas  las   demás  capas  hasta  llegar  a  estrato  córneo,  donde  ya  están  muertas.  Existen  aquí  unas   células  denominadas:  melanocitos,  keratinocitos  y  táctiles.             Los  melanocitos  y  otras  células  especiales  están  en  los  estratos  basal  y  espinoso  porque  es  ahí   donde  ocurre  mitosis.    En  las  últimas  tres  capas,  las  más  superficiales,  no  ocurre  mitosis  porque   son  células  que  comenzaron  a  morir  (granuloso)  o  ya  están  muertas  (lúcido  y  córneo).       La   Dermis   es   la   segunda   capa   de   piel.     Es   tejido   conectivo   que   contiene   fibras   de   colágeno,   fibras   reticulares   y   fibras   elásticas.     Es   más   gruesa   que   la   epidermis,   tiene   mucho   tejido   nervioso   y   es   altamente   vascularizada.     El   tejido   conectivo   de   la   dermis   sirve   como   apoyo   estructural   para   la   epidermis   y   para   los   folículos   pilosos   (producen   pelo),   terminales   nerviosos,   glándulas   (sudoríparas   y   sebáceas)   vasos   sanguíneos   (arterias,   capilares   y   venas),   músculos   erectores   del   pelo,   receptores   de   Meissner   (tacto   suave)  y  receptores  de  Paciniano  (tacto  profundo)  que  se  encuentran  en  la  propia  dermis.    La   dermis  se  divide  en  dos  partes:   o Capa  papilar-­‐  área  de  la  dermis  que  contiene  papilas   o Capa  reticular-­‐  es  la  que  contiene  las  fibras  reticulares,  elásticas  y  de  colágeno     Debajo  de  la  dermis  un  tejido  subcutáneo-­‐  tejido  adiposo  (tejido  conectivo  laxo)  conocido  como   hipodermis.    Une  la  piel  a  los  músculos  u  otro  tejido.  Sirve  como  reserva  de  energía,  funciona   como  aislante  y    previene  la  pérdida  de  calor.  En  mujeres  es  alrededor  de  8%  más  gruesa  que   en  hombres.       ESTRUCTURAS  ACCESORIAS     PELO     El  folículo  piloso,  las  glándulas  y  las  uñas  son  estructuras  accesorias  de  la  piel.    Se  encuentran   en  la  dermis,  pero  se  generan  en  la  epidermis.    Se  derivan  de  las  dos  capas  más  profundas  de  la   epidermis  (basal  y  espinoso)  y  están  hechas  de  epitelio.       • El  folículo  piloso  (folículo=  saco  o  bolsita)  está  hecho  de  estratos  basal  y  espinoso  que  se   invaginaron  y  lo  formaron.    Hay  millones  de  folículos  pilosos  y  todos  deben  echar  pelo.     Del  folículo  sale  el  pelo,  que  se  divide  en:   o Tallo-­‐  lo  que  se  ve,  comienza  en  el  estrato  córneo.    En  un  corte  transversal  del   tallo  encuentro  médula,  corteza  y  cutícula.   o Raíz-­‐  lo  que  no  se  ve,  está  entre  la  epidermis  y  la  dermis.    En  un  corte  transversal   de  la  raíz  encuentro    conectivo,  basal,  espinoso,  cutícula,  corteza  y  médula.   §   Papila-­‐  permite  que  entren  vasos  sanguíneos  al  pelo  y  lo  oxigenen.                           Asociado  al  folículo  piloso  se  encuentra  el  músculo  erector  del  pelo  (músculo  liso).    Cuando  este   músculo  se  contrae,  hala  el  pelo  y  lo  pone  perpendicular  a  la  superficie  de  la  piel  (piel  de  gallina   o  pelos  de  punta).     Al  nacer  el  cuerpo  está  cubierto  por  vello  corporal  muy  fino  (lanugo)  que  se  desprende   rápidamente  y    es  reemplazado  por  un  pelo  fino  algo  más  oscuro,  vello  que  cubre  el  cuerpo   desde  la  infancia.  El  pelo  facial  en  mujeres  es  vello.  El  pelo  grueso  del  cuero  cabelludo,  la  cara,   el  pecho  y  las  piernas  masculinas  es  pelo  terminal.  Éste  es  más  grueso  que  el  vello  y  suele  estar   pigmentado.  El  pelo    terminal  es  el  que  crece  una  medida  específica  y  se  detiene  (cejas,   pestañas,  vello  de  la  pared  del  cuerpo,  púbico).    El  crecimiento  del  pelo  tiene  tres  fases:     • Crecimiento—fase  más  larga   • Transición-­‐  muy  breve   • Descanso-­‐  se  desprende  y  comienza  nuevamente     En  el  cuero  cabelludo  el  90%  está  en  fase  de  crecimiento,  1-­‐2%  en  fase  de  transición  y  10%  en   fase  de  descanso     Cuando  los  melanocitos  mueren  y  no  producen  más  melanina,  el  pelo  pierde  color  y  se  forma  lo   que  se  conoce  como  canas  o  pelo  blanco.    El  pelo  crece  aproximadamente  3  mm/día.       UÑAS       La  uña  sale  de  los  estratos  basal  y  espinoso.    Tienen  mucha  queratina,  por  eso  son   duras.    Incluye  todo  lo  que  se  ve  afuera  y  también  la  parte  interior  que  no  se  ve.   § Cuerpo  de  la  uña-­‐  lo  que  veo   o Borde  libre-­‐  lo  que  se  ve  que  crece  más   allá  del  dedo   o Bordes  laterales-­‐  dobleces  a  los  lados,   donde  se  entierra  la  uña   o Lúnula-­‐  creciente  blanca,  no  se  ven  vasos   sanguíneos   o Eponiquio-­‐  estrato  córneo  sobre  la  uña   (cutícula)   o Hiponiquio-­‐  estrato  córneo  debajo  de  la   uña     § Raíz-­‐  lo  que  no  se  ve             GLÁNDULAS     § Las  glándulas  son  tejido  epitelial  especializado  para  secretar.    Hay  dos  tipos  de  gládulas:   § Endocrinas-­‐  liberan  su  producto  al  torrente  sanguíneo  (hormonas)   § §   §   § Exocrinas-­‐  liberan  su  producto  al  exterior  del  cuerpo,  cavidades  u  órganos   huecos  (sudoríparas,  salivares,  lacrimales,  sebáceas,  páncreas  exocrino  y   glándulas  mamarias).       Las  glándulas  liberan  su  producto  por  diferentes   mecanismos:   § Merocrinas-­‐  produce  y  secreta   continuamente  (sudoríparas  y  salivares)   § Apocrinas-­‐  producen,  almacenan  y,  al   estimularse,  secretan  producto   (lacrimales  y  mamarias)   § Holocrinas-­‐  producen,  guardan  y  al   secretar  el  producto,  muere  o  se   destruye  la  glándula  (sebáceas).       Las  glándulas  sudoríparas  tienen  una  forma  tubular   enrrollada  simple.    Se  pueden  clasificar  en  dos  tipos:   • Merocrinas-­‐  se  encuentran  solas,  con  un  conducto  que  sale  por  un  poro,  produce  un   sudor  que  es  99%  agua,  con  poco  NaCL  y  un  pH  entre  6-­‐8.    Están  envueltas  en   termorregulación.  Son  las  más  numerosas  y  están  por  todo  el  cuerpo.  No  están   asociadas  al  folículo  piloso.   • Apocrinas-­‐  conectadas  a  un  folículo  piloso,  vacían  su  producto  en  el  mismo  y  el  éste  sale   por  el  mismo  poro  por  donde  sale  el  pelo.    Se  desarrollan  en  la  pubertad  y  están  en  las   axilas,  región  púbica  y  en  el  pezón.    Varían  de  tamaño  según  la  región  donde  se   encuentren  (axila,  pezón,  áreas  púbicas).    Su  producto  contiene  feromonas  que  son   sustancias  que  viajan  en  el  aire  y  que  envían  un  mensaje  a  otros  miembros  de  la  misma   especie.  Son  mucho  menos  que  las  merocrinas.  El  olor  peculiar  del  sudor  es  debido  a   unas  bacterias  que  están  presentes  en  las  axilas,  pies  y  en  sitios  húmedos.   En  el  cuerpo  hay  dos  tipos  de  perspiración  (pérdida  de  agua):   • Sensible-­‐  ocasionada  por  glándulas  sudoríparas  al  botar  sudor   • Insensible-­‐  agua  que  se  evapora  por  la  superficie  del  cuerpo  (alrededor  de  400mL/día       La  glándula  sebácea  tiene  forma  túbulo-­‐alveolar  porque  al  final  de  los  ductos  en  forma   de  tubo,  tienen  una  serie  de  sacos.    Son  glándulas  simples  porque  el  producto  sale  por  un  solo   ducto.     Se   pueden   encontrar   solas   o   asociadas   a   un   folículo   piloso   donde   el   sebo   sale   por   el   mismo  poro  por  donde  sale  el  pelo,  haciéndolo  más  grasoso.       VITAMINA  D3       Tan   pronto   el   sol   comienza   a   llegar   hasta   los   estratos   basal   y   espinoso,   sus   células   especiales   comienzan   a   sintetizar   vitamina   D3       (colecalciferol)-­‐   conocida   normalmente   como   Vitamina   D.   Ésta   llega   luego   al   hígado   a   través   de   vasos   sanguíneos   y   allí   se   convierte   en   un   producto   intermedio   que   va   a   los   riñones.     Una   vez   en   los   riñones,   éstos   lo   utilizan   para   formar   Calcitrol  (forma  activa  de  la  vitamina  D),  que  es  esencial  para  la  absorción  de  calcio  y  fósforo  en   el  intestino  delgado,  lugar    a  donde  llega  la  vitamina  por  medio  de  la  sangre.     LÍNEAS  DE  TENSIÓN     La   piel   tiene   líneas   de   tensión.     Si   hay   una   herida   que   va   en   dirección   contraria   a   las   líneas   de   tensión,   la   misma   tardará   más   tiempo   en   cicatrizar,   causa   más   molestia   y   puede   producir   una   cicatriz.     Por   el   contrario,   si   la   herida   va   a   favor   de   las   líneas   de   tensión,   ésta   sana   más  rápido,  no  causa  tanta  molestia  al  sanar  y  produce  una  cicatriz  más  fina.     COLOR  DE  PIEL     El  factor  más  significativo  en  el  color  de  piel,  es  una  proteína  –que  va  desde  marrón     negro  llamada  melanina.  Se  produce  en  los  melanocitos,  y  se  transfiere  a  los  keratinocitos   donde  se  acumula.  El  color  de  piel  está  genéticamente  regulado.    Las  personas  negras  poseen   mucha  melanina.  La  cantidad  de  melanina  nos  da  la  variación  en  color,  NO  la  cantidad  en  el   número  de    melanocitos.                           El  color  de  la  piel  depende  de  tres  pigmentos:   • Melanina-­‐  va  de  marrón  a  negro    y  es  producido  por  los  melanocitos,  ubicados  en  el  estrato   basal.   • Caroteno-­‐  va  de  amarillo  a  anaranjado.   • Hemoglobina-­‐  no  da  color  a  la  piel,  pero  es  un  pigmento  que  está  presente  en  sangre  y  da   color  a  la  piel.    Si  uno  está  anémico,  las  uñas  y  los  labios  se  tienden  a  poner  de  color   morado.    Es  utilizado  para  fines  médicos.   QUEMADURAS     Existen  varios  tipos  de  quemaduras:   • Primer  grado  (Superficial)-­‐  sólo  en  la   epidermis   • Segundo  grado  (Superficial  Partial   Thickness)-­‐  epidermis  y  dermis  papilar   • Segundo  grado  (Deep  Partial   Thickness)-­‐  epidermis  y  dermis  reticular   • Tercer  grado  (Full  Thickness)-­‐  hasta   tejido  subcutáneo  o  hipodermis       Post-­‐Prueba     1. ¿Qué  estructura  separa  la  epidermis  de  la  dermis?   2. ¿Qué  estructuras  se  encuentran  o  se  generan  de  la  epidermis?   3. ¿Qué  estructuras  se  encuentran  en  la  dermis?   4. ¿Qué  tipo  de  glándula  sudorípara  produce  una  secreción  más  aceitosa?   5. ¿Qué  estructura  de  la  membrana  celular  ayuda  a  mover  las  secreciones  mucosas  a   través  del  tracto  respiratorio?     REFERENCIAS     Saladin,  Kenenth  y  Mc  Farland  Robin.  2014.    Essential  of  Anatomy  &  Physiology.    Mc  Graw-­‐  Hill.   McConnel,  TH  and  Hull,  KL.    2010.    Human  Form,  Human  Function:    Essentials  of  Anatomy  &   Physiology.    Lippincott,  Williams  &  Wilkins.   Ross  and  Pawlina.    Histology:  A  Text  and  Atlas,  6th  Ed.    Lippincott,  Williams  &  Wilkins,  2011.