ihon ja sen tarvikerakenteiden organisaatiotasot on lueteltu alla. Tutustut näihin tarkemmin tulevilla sivuilla.
- Molekyylitaso – keratiini, melaniini ja D – vitamiini
- mikroskooppinen taso – kantasolut ja ihosolut
- Kudostaso – epiteeli – ja sidekudos
- elintaso-iho, joka koostuu orvaskedestä, verinahasta ja injektiokudoksesta sekä hiuksista, kynsistä ja rauhasista
Molekyylitaso-keratiini ja melaniini
keratiini
keratiini on ryhmä Kuituproteiineja, jotka antavat hiuksille, kynsille ja iholle niiden sitkeät, vettä kestävät ominaisuudet. Keratiinit ovat välifilamenttiproteiinien polymeroitumisesta muodostuvia filamentteja. Keratiineissa on intra – ja intermolekulaaristen vetysidosten lisäksi suuria määriä rikkipitoista aminohappoa kysteiiniä, joka muodostaa disulfidisiltoja, jotka antavat lisää voimaa.
keratiinit ovat erinomainen esimerkki proteiinin kokoamisesta. Keratiineilla on alfa-helix-toisiorakenne keskussauva-alueella. Tämän jälkeen kaksi keratiiniproteiinia yhtyvät ja kierteet kiertävät itsensä muodostaen kvaternaarirakenteen kierteiseksi kelamittariksi. Nämä dimeerit sitten kasautuvat protofilamenteiksi ja sitten filamenteiksi. Käänteet muistuttavat köysien sisällä olevia kuituja. Koneet eivät kuitenkaan kierrä keratiineja, vaan ne kokoavat itsensä perusrakenteensa perusteella.
melaniini
melaniini on fotopigmentin Luokka (”Kuva” tarkoittaa ”valoa” ja ”pigmentti” tarkoittaa ”värillistä materiaalia”), jonka molekyylirakenne mahdollistaa auringon UV (ultravioletti) säteilyn absorboimisen. Melaniini muuttaa säteilyn energian vaarattomaksi lämmöksi, ja melaniini ehkäisee auringosta tulevia epäsuoria DNA-vaurioita, jotka ovat syynä moniin ihosyöpiin. Melaniini antaa myös iholle, hiuksille ja silmille niiden värin. Melaniinia tuottavat melanosyyteiksi kutsutut erikoissolut erityisten melanosomeiksi kutsuttujen rakkuloiden sisällä. Noin 10 päivän kuluttua ensimmäisestä auringolle altistumisesta melaniinisynteesin huiput, minkä vuoksi vaaleaihoiset yksilöt kärsivät yleensä epidermiksen auringonpolttamista aluksi.
albinismi on geneettinen häiriö, joka vaikuttaa (kokonaan tai osittain) ihon, hiusten ja silmien väritykseen. Vika johtuu ensisijaisesti melanosyyttien kyvyttömyydestä tuottaa melaniinia. Yksilöt, joilla albinismi on taipumus näyttää valkoinen tai hyvin vaalea, koska melaniinin puute niiden ihon ja hiusten. Melaniini suojaa ihosolujen DNA: ta auringon UV-säteiden haitallisilta vaikutuksilta. Albinismista kärsivät ihmiset tarvitsevat enemmän suojaa auringolta ja heidän on rajoitettava ulkoiluaan. Tämän häiriön hoitoon kuuluu yleensä oireiden käsittely.
Molekyylitaso – D-vitamiini
ihmisen ihon epidermaalinen kerros syntetisoi D-vitamiinin esiastetta altistuessaan UV-säteilylle. Auringonvalon läsnä ollessa D3-vitamiinin isomeeri, kolekalsiferoli, syntetisoidaan ihon steroidikolesterolin johdannaisesta. Maksa muuttaa kolekalsiferolin kalsidioliksi, joka sitten muuttuu munuaisissa kalsitrioliksi (vitamiinin aktiivinen kemiallinen muoto). D-vitamiini, joka on oikeastaan hormoni, on välttämätön kalsiumin ja fosforin normaalille imeytymiselle, joita tarvitaan terveille luille. Nykyään tätä hormonia lisätään lisäaineena moniin elintarvikkeisiin, kuten maitoon ja appelsiinimehuun, mikä kompensoi auringolle altistumisen tarvetta.
luuston terveyteen vaikuttamisen lisäksi D-vitamiini on välttämätön yleiselle vastustuskyvylle bakteeri -, virus-ja sieni-infektioita vastaan. Viimeaikaiset tutkimukset ovat myös löytäneet yhteyden riittämättömän D-vitamiinin ja syövän välillä.
riisitauti on luuston rappeutumissairaus, joka johtuu usein riittämättömästä D-vitamiinista ja johtaa riittämättömään kalsiumin imeytymiseen. Lapset ovat erityisen alttiita tämän vitamiinipuutoksen vaikutuksille niiden nopean luun vaihdon ja muodostumisen vuoksi. Aikuisilla D-vitamiinin puutosta kutsutaan osteomalasiaksi. Tyypillisesti riisitautia esiintyy kehitysmaissa, joissa aliravitsemus estäisi kalsiumin ja D – vitamiinin asianmukaisen saannin.
mikroskooppinen taso-orvaskeden solut
epidermis (tai epiteelikerros) on kerrostunut levyepiteeli, joka koostuu neljästä viiteen kerroksesta (kehon alueesta riippuen) epiteelisoluista. Orvaskeden ylimmät kerrokset koostuvat keratinosyyteistä, jotka ovat proteiinikeratiinia sisältäviä soluja. Orvaskeden pinnallisimman kerroksen keratinosyytit ovat kuolleet ja aika ajoin liukenevat pois, jolloin syvemmistä kerroksista tulevat solut korvaavat ne. Kun keratinosyytit liikkuvat pintapuolisesti syvemmistä kerroksista, ne menettävät sytoplasmaa ja litistyvät, mikä mahdollistaa useita kerroksia suhteellisen pienessä tilassa.
tyvisolut ovat esimerkki kudosspesifisistä kantasoluista, eli ne voivat muuttua eri solutyypeiksi, joita kyseisestä kudoksesta löytyy. Normaalioloissa tyttären tyvisolut tavallisimmin korvaavat kadonneet keratinosyytit.
orvaskeden syvin kerros ja verinahan pinnallisin kerros antavat ulokkeita, jotka kiinnittyvät toisiinsa (kuten tarranauha) ja vahvistavat orvaskeden ja verinahan välistä sidosta. Orvaskeden alimman kerroksen epiteelisoluista peräisin olevia ulokkeita kutsutaan desmosomeiksi ja dermisistä peräisin olevia ihopapilleiksi. Ajattele projektioita solutason poimujen muodostumana. Mitä suurempi taitos, sitä vahvemmat yhteydet.
Merkelin solut ovat aistireseptoreita, jotka havaitsevat kevyen kosketuksen. Ne muodostavat synaptisia yhteyksiä tuntohermoihin, jotka kuljettavat kosketustietoa aivoihin. Näitä soluja on runsaasti käsien ja jalkojen pinnalla.
melanosyytit ovat orvaskeden alimman kerroksen soluja, jotka tuottavat pigmentti melaniinia, joka antaa hiuksille ja iholle sen värin. Henkilöillä, joiden melanosyytit tuottavat enemmän melaniinia, on tummempi ihonväri. Melanosyyttien solulaajennukset ulottuvat keratinosyyttien väliin.
dendriittisolut eli Langerhansin solut ovat kudosmakrofageja, jotka edistävät ihon immuunitoimintaa. Ne nielaisevat vieraita organismeja ja viestivät immuunijärjestelmälle. Koska iho on jatkuvassa kosketuksessa ympäristöön, on tärkeää, että immuunisolut auttavat tuhoamaan taudinaiheuttajia, jotka saattavat päästä epidermiksen soluesteen ohi.
ekseema on allerginen reaktio, joka ilmenee kuivina, kutisevina iholäiskinä, jotka muistuttavat ihottumaa. Normaalisti on hyödyllistä, että ihossa on immuunisoluja, mutta ne voivat myös johtaa toimintahäiriöön, jos niistä tulee yliaktiivisia. Ekseemassa tämä ylimääräinen aktiivisuus voi liittyä ihon turvotukseen, hilseilyyn ja vakavissa tapauksissa verenvuotoon. Muita allergisia (immuunivälitteisiä) reaktioita ovat nokkosihottuma. Oireita näistä ehdoista hoidetaan yleensä kosteusvoiteita ja paikallisesti kortikosteroidi tai antihistamiini voiteet, jotka vähentävät tulehduksellinen immuunivaste.
ihosyöpä
syöpä yleensä aloitetaan tiettyyn soluun ajan kuluessa kertyvän DNA-vaurion vuoksi. Altistuminen auringon UV-säteilylle voi lopulta johtaa mutaatioihin eri ihosolujen genomeissa. Kertyminen geneettisten mutaatioiden ajan kuluessa, lisäksi muita mahdollisia syitä, voi laukaista solujen kasvaa hallitsemattomasti. Normaalit signaalit, jotka säätelevät solunjakautumista (jopa kantasoluilla on näitä kontrolleja), häviävät, ja solut kasvavat kasvaimeksi eli solumassaksi. Vaikka jotkut kasvaimet ovat hyvänlaatuisia (pysyä yhdessä paikassa), jotkut tuottavat soluja, jotka irtoavat kasvaimesta ja muodostavat kasvaimia muilla kehon alueilla. Toisin sanoen, ne etäpesäkkeitä ja muodostavat toissijaisia kasvaimia.
tyvisolusyöpä
tyvisolusyöpä johtuu mutaatioista, jotka johtavat basaalikerroksessa sijaitsevien kantasolujen kasvun hallinnan puutteeseen. Se on yleisin kaikista syövistä, joita esiintyy Yhdysvalloissa. Pää, kaula, käsivarret ja selkä ovat herkimpiä pitkäaikaisen auringossa oleskelun vuoksi. Vaikka UV-säteily on pääsyyllinen, altistuminen muille aineille, kuten sähkömagneettiselle säteilylle tai syöpää aiheuttaville kemikaaleille, voi myös johtaa tämäntyyppiseen syöpään. Ihovaurio, joka johtuu avohaavoista, tatuoinneista, palovammoista jne. saattaa olla myös altistavia tekijöitä. Tyvisolusyöpä alkaa yleensä epätasaisena laastarina, kuoppana, kasvuna tai arpena ihon pinnalla ja reagoi parhaiten hoitoon, kun se saadaan kiinni varhain. Täydellinen kirurginen vaurio yleensä kovettuu tässä muodossa syöpä.
okasolusyöpä
okasolusyöpä on toiseksi yleisin ihosyöpä, ja se vaikuttaa keratinosyytteihin. Vauriot ovat yleensä hilseileviä ja punaisia ja ovat yleisimpiä päänahassa, korvissa ja käsissä. Jos niitä ei poisteta, ne voivat muodostaa etäpesäkkeitä. Okasolusyövän hoitoon käytetään kirurgiaa ja sädehoitoa.
melanooma
melanooma vaikuttaa melanosyytteihin eli pigmenttiä tuottaviin orvaskeden soluihin. Se on kaikista ihosyövistä kohtalokkain, sillä se on erittäin metastasoitunut ja sitä voi olla vaikea havaita ennen kuin se on levinnyt. Melanoomat näkyvät yleensä epäsymmetrisinä ruskeina ja mustina laikkuina, joiden reunat ovat epätasaiset ja pinta koholla. Hoitoon kuuluu tyypillisesti kirurginen leikkaus ja immunoterapia.
epiteelikudos
iho sisältää monia kudostyyppejä. Epidermis luokitellaan epiteelikudokseksi, joka koostuu kerrostuneesta levyepiteelistä. Verinahka koostuu erityyppisistä sidekudoksista kuten areolaarisesta ja tiheästä epäsäännöllisestä sidekudoksesta sekä histiosyyteistä (kudosmakrofageista). Hypodermis sisältää areolista sidekudosta, rasvakudosta ja rauhasia.
epidermis koostuu pääasiassa kerrostuneista (kerroksellisista) levyepiteelisoluista. Orvaskeden eri kerroksissa olevat epiteelisolut ovat erimuotoisia. Kerrostuminen eli kerrospukeutuminen on tärkeää kokonaislukujärjestelmän epiteelikudoksessa, joka muodostaa esteen. Toisissa systeemeissä esiintyvillä epiteelisoluilla on muitakin pintasolumuotoja, kuten kuutiomainen (kuutiomainen) ja pylväsmäinen (pylväsmäinen) yksikerroksisessa (yksinkertainen) tai useassa solukerroksessa (kerrostunut).
orvaskedessä on useita eri alkuperää olevia solutyyppejä, kuten keratinosyytit (95 prosenttia soluista on keratinosyyttejä), melanosyytit, Langerhansin solut ja Merkelin solut. Orvaskedessä ei ole verisuonia tai hermoja, mutta Merkelin solut antavat signaaleja dermisissä tämän kerroksen alapuolella oleville sensorisille neuroneille. Koska verisuonia ei ole, orvaskeden elävät solut saavat ravintoa diffuusion avulla alla olevan ihopapilan hiussuonista.
sidekudos
orvaskesi koostuu epiteelisoluista, verinahka taas sidekudoksesta. Verinahka yhdistää orvaskeden hypodermisiin ja antaa rakenteen ja kimmoisuuden kollageeni-ja elastiinikuiduista. Näitä proteiineja valmistavat verinahassa olevat fibroblastit. Kollageeni ja elastiini toimivat yhdessä: kollageenit antavat voimaa; elastiinit, kuten nimikin kertoo, ovat kimmoisia ja mahdollistavat venymisen. Ihon on pysyttävä vahvana suojaamaan hiertymiltä ja muilta viilloilta. Ihon on kuitenkin myös kyettävä muuttamaan muotoaan ja toivottavasti palaamaan alkuperäiseen muotoonsa.
”takaisinvedon” puuttumisesta johtuvia pysyviä ihopoimuja kutsutaan rypyiksi. Ihon rypistymistä aiheuttavat tavanomaiset ilmeet, ikääntyminen, auringon aiheuttamat vauriot, tupakointi, huono nesteytys ja monet muut tekijät. Rypistyminen on yllättävän monimutkainen ilmiö. Ensisijaisesti aurinko tai muu ihovaurio aiheuttaa kollageenin ja elastiinin hajoamista sekä näiden solunulkoisten matriisiproteiinien korvaamisen dermisissä.
raskausarpiin liittyy yleensä nopea painonnousu murrosiän ja raskauden aikana sekä painonnostoon liittyvän lihasten nopean lisääntymisen aikana. Kun verinahka (ja mahdollisesti hypodermis) venyy yli kimmoisuusrajojensa, iho venyy mukautumaan ylipaineeseen. Joissakin tapauksissa verinahka ei voi riittävästi täyttää yli venytetty alueilla ja voi todella repiä, aiheuttaa orvaskeden tulla ohut ja tehdä taustalla verisuonia näkyvämpi. Ne ovat aluksi punertavia, mutta vaalenevat ajan myötä kudoksen korjatessa itseään ja parantuessa. Muut kuin kosmeettisista syistä, hoito venyttää markkaa ei tarvita. Niitä esiintyy yleisimmin lantion ja vatsan päällä.
ihon pigmentti
iho sisältää erityyppistä melaniinia, muun muassa feomelaniinia, joka on punertavaa, ja eumelaniinia, joka on tummanruskeaa. Tuotetun melaniinin määrä ja tyypit ovat geneettisessä kontrollissa. Eri melaniinityyppien yhdistelmät johtavat siihen, että ihmisillä on monenlaisia ihonvärejä ja sävyjä. Vaikka melanosyyttien määrä ei vaihtele liikaa yksilöiden välillä, ihon sävy riippuu näiden solujen tuottaman melaniinin määrästä ja tyypistä. Jos henkilöllä on enemmän melanosyyttejä tuottavaa eumelaniinia, hänellä olisi tummempi ihonväri. Pheomelaniinin hallitsevuus on vastuussa hiusten punertavasta värityksestä joillakin yksilöillä.
auringolle altistuminen aiheuttaa melaniinin kertymistä, koska auringolle altistuminen stimuloi keratinosyyttejä erittämään peptidihormonia, joka puolestaan stimuloi melanosyyttejä tuottamaan melaniinia. Melanosyytit tuottavat ja siirtävät melaniinin keratinosyytteihin. Melaniinin kertyminen johtaa ihon tummumiseen eli rusketukseen. Lisääntynyt melaniini suojaa myös ihon DNA: ta UV-säteiden vaurioilta jonkin verran, joskin hyvin tummaihoisetkin voivat sairastua ihosyöpään. Melaniinisynteesi ei huippua vasta noin 10 päivän kuluttua ensimmäisestä altistumisesta auringolle, minkä vuoksi kalpeaihoiset yksilöt yleensä kärsivät epidermiksen auringonpolttamista aluksi. Myös tummaihoiset yksilöt voivat saada auringonpolttamia, mutta ovat suojautuneempia kuin vaaleapigmenttiset yksilöt.
Melanosomit eli melaniinia sisältävät soluelimet ovat tilapäisiä rakenteita, jotka lopulta tuhoutuvat fuusioituessaan lysosomeihin, mikä tekee rusketuksesta kestämätöntä. Liika auringolle altistuminen voi lopulta johtaa ihon rypistymiseen ihon solurakenteen tuhoutumisen vuoksi, ja vakavissa tapauksissa se voi aiheuttaa riittävästi DNA-vaurioita, jotka johtavat ihosyöpään. Melanosyyttien epätasainen jakautuminen ihossa johtaa pisamien esiintymiseen.
aurinkovoide ja UVA-ja UVB-säteily
”UV” on lyhenne sanoista ”ultraviolet.”Ultraviolettisäteily on osa näkyvän valon ja röntgensäteiden välisestä sähkömagneettisesta spektristä. Aurinko säteilee kahta maan ilmakehään tunkeutuvaa ultraviolettivaloa: UVA – ja UVB-säteilyä. UVB-säteily imeytyy osittain otsonikerrokseen, mutta osa yltää edelleen maan pinnalle. UVA-säteilyä ei suodateta, ja kaikki se saavuttaa maan pinnan. Yksi integumentaarisen järjestelmämme tehtävistä on suojella meitä tältä UV-säteilyltä. Altistuminen tälle säteilylle voi aiheuttaa ihovaurioita ja syöpää. Aurinkovoiteet on suunniteltu suojaamaan ihoa UV-säteilyltä. Aurinkovoiteet, joiden suojakerroin (SPF) on 15 tai enemmän, antavat hyvän suojan UVB-säteilyltä. UVA-säteilyltä suojautumiseen tarvitaan ”laajakirjoinen” tuote.