Ciencias Biológicas

Sesión Nº 07Fisiología de la

Piel

El Órgano de la Piel La piel desempeña numerosas funciones importantes: protege frente a

la penetración de sustancias nocivas, reduce la pérdida de agua y participa en la termorregulación.

El sudor y el sebo generan una película superficial ligeramente ácida, lubricante, que repele las bacterias y mantiene la piel suave y flexible.

El pH ácido no sólo es importante en la formación de esta capa ácida protectora, sino que la leve acidez tiene también importancia con miras a otras funciones biológicas de la piel.

Tanto la formación de la barrera cutánea, el desprendimiento fisiológico de células córneas (descamación cutánea) como el restablecimiento de la capa córnea tras la lesión, exige la presencia de un pH ácido.

La película hidrolipídica La superficie cutánea se encuentra recubierta por la llamada

“película hidrolipídica”, una emulsión de agua y grasas (lipidos). Su función principal como barrera exterior es la defensa frente a bacterias y hongos. Adicionalmente mantiene flexible la superficie de la piel.

La piel sana presenta un equilibrio perfecto entre grasa y humedad. La película hidrolipídica varía en cantidad y composición dependiendo, entre otros, de la zona corporal y de factores endógenos como la hora del día, la estación del año, la humedad ambiental, o la alimentación, el estrés y la enfermedad.

Composición El análisis de la estructura de la piel y del proceso de

queratinización muestra que en la superficie cutánea se encuentran las siguientes sustancias: Sebo procedente de las glándulas sudoríparas y sebáceas. Sustancias derivadas del proceso de cornificación. Células córneas todavía adheridas pero en proceso de

repulsión. Agua que, procedente de las capas inferiores, ha alcanzado

el exterior (agua transepidérmica, transpiración insensible).

ComposiciónEstos elementos forman la película protectora de la piel, en continua renovación:

1.- Sudor2.- Sebo de las glándulas sebáceas3.- Células córneas en proceso de repulsión, todavía adheridas4.- Proceso de cornificación5.- Agua transepidérmica

Importancia Una de las funciones de la película hidrolipídica es la

defensa frente a intrusos. Al mismo tiempo mantiene la elasticidad de la superficie

cutánea. Debido a la proporción de componentes ligeramente ácidos

como el ácido láctico y los aminoácidos, la parte hidrófila de la película hidrolipídica constituye el manto ácido protector.

El Manto Ácido Protector Desde hace más de 100 años se discute la función del manto ácido

protector. Al principio se encontraba en primer plano la defensa microbiológica indirecta y la acción protectora directa frente a los agentes alcalinos.

Estos conocimientos clásicos sobre la importancia del valor ácido del pH de la piel han sido sin embargo ampliados, gracias a investigaciones bioquímicas y biomoleculares más recientes.

Nuevas investigaciones demuestran que la acidez del pH de la capa córnea juega un papel esencial en la formación y estructuración de los lípidos epidérmicos y, con ello, de la barrera hidrolipídica.

El Manto Ácido Protector Estas investigaciones muestran que un medio ácido es importante para:

Activación de las encimas para la síntesis de lípidos epidérmicos esenciales. Formación de la membrana lipídica doble. Normalización de la barrera de la capa córnea tras agresiones mecánicas o

químicas. El equilibrio fisiológico de la piel puede ser alterado debido a un incremento

del valor pH hacia la zona alcalina (empleo frecuente de jabones). Cuando el valor pH se sitúa por encima de la zona fisiológica durante un

tiempo, se produce una disfunción del sistema de defensa de la piel que propicia las infecciones.

La Capa Hidrolipídica Gracias a su contenido en componentes ligeramente ácidos, la

parte acuosa de la película hidrolipídica presenta un manto ácido protector. Éste realiza tres importantes funciones: Apoyo a la formación y maduración de los lípidos epidérmicos y

con ello al mantenimiento de la función barrera. Protección indirecta frente a la colonización bacteriana de

gérmenes patógenos. Protección directa frente a agentes alcalinos (capacidad de

neutralización alcalina).

Resultado de una agresión a la barrera hidrolipídica

Si las capas superiores de células córneas son eliminadas, por ejemplo al retirar un esparadrapo, los lípidos epidérmicos también desaparecen.

Como consecuencia, agua, agentes químicos y microorganismos patógenos pueden penetrar desde el exterior hacia capas más profundas de la piel, al mismo tiempo que aumenta la pérdida del agua procedente de dichas capas: la pérdida transepidérmica de agua aumenta. 

Influencias en el mecanismo de regeneración

La activación del sistema natural de regeneración de la barrera cutánea está sujeto a su vez a diversos factores:

Un aumento en la síntesis del colesterol, ácidos grasos esenciales o esfingolípidos conduce a una regeneración de la función barrera.

Sin embargo ha podido ser demostrado que tras una agresión provocada a la capa córnea con acetona, sólo con ayuda de una acidificación de la superficie cutánea se pudo alcanzar una regeneración normal de la barrera natural de la capa córnea. Un medio alcalino o neutral condujo por el contrario a un claro retraso en la regeneración.

Fotografía al microscopio electrónico de una fractura por congelación del estrato córneo.

1.- Corneocitos2.- Espacios intercelulares rellenos de lípidos cutáneos.

Funciones protectoras de la Piel La piel protege el organismo frente a influencias mecánicas,

químicas, microbianas y físicas.

Agentes agresores Mecanismos protectores

Agentes mecánicosEngrosamiento de la capa córnea (hiperqueratosis). Elasticidad de dermis y de tejidos adiposos subcutáneos.

Sustancias alcalinasCapacidad buffer de la película hidrolipídica así como del manto ácido protector.

Penetración de gérmenes cutáneos y sustancias agresoras

Manto ácido protector y película hidrolipídica.

DeshidrataciónLípidos epidérmicos. Película hidrolipídica, factores hidratantes naturales.

Radiación UV Aumento de la producción de melanina, hiperqueratosis solar.

Calor Secreción de sudor, dilatación de los vasos sanguíneos.

Frío Constricción de los vasos sanguíneos de la piel.

Funciones pasivas y activas de la piel:1.- Protección frente al frío, calor y las radiaciones2.- Protección frente a la presión, los golpes y la tracción3.- Protección frente a la acción de agentes químicos4.- Protección frente a la penetración de gérmenes (formación del manto ácido protector)5.- Protección frente a la pérdida de calor y agua 6.- Defensa frente a la penetración de microorganismos7.- Absorción de determinados principios activos8.- Secreción de sudor (función de enfriamiento)9.- Termorregulación y regulación de la circulación mediante perfusión sanguínea10.- Órgano sensorial de la presión, vibración, tacto, dolor y temperatura

Mecanismos de regeneración y reparación de la Piel

La piel dispone de diversos mecanismos de regeneración y reparación para remediar los daños causados por agentes externos así como las pérdidas funcionales resultantes.

Reacciones de la capa córneaTanto si los estímulos son mecánicos, como físicos o químicos, la capa córnea se engrosa. Un típico ejemplo es la hiperqueratosis solar tras exposición intensa a la radiación UV o la aparición de callosidades en zonas corporales sometidas a esfuerzos mecánicos (palmas de las manos y plantas de los pies).

Puede aparecer hiperqueratosis inducida químicamente tras baños repetidos con agentes liposolubles y agua.

Mecanismos de regeneración y reparación de la Piel

Regeneración de daños ocasionados por la radiación UV La exposición intensiva a la radiación UV genera daños

primarios en el código genético. Daños secundarios en proteínas celulares y membranas son originados por los radicales libres inducidos por la radiación UV.

Se conocen varios mecanismos propios de la piel que reparan los daños en el DNA. Entre ellos tienen especial importancia para los seres humanos la reparación por detección, eliminación y sustitución del DNA dañado.

Sin embargo, estos mecanismos producen con frecuencia más mutaciones que durante la agresión originaria por radiación. 

Mecanismos de regeneración y reparación de la Piel

Regeneración de lesiones cutáneas La capa de las células epidérmicas madre, la capa basal, se

encarga de la renovación continua de la epidermis (cutis superficial) gracias a una división celular constante.

Si se produce una herida localizada en la capa superior de la piel, las lesiones cutáneas, llamadas erosiones, se pueden curar sin dejar cicatrices.

Por el contrario, si la agresión alcanza la dermis, es decir que la membrana basal se encuentre afectada, la curación tiene lugar con la formación de una cicatriz. En este caso las células cutáneas destruidas son reemplazadas por tejido conectivo.

Mecanismos de regeneración y reparación de la Piel

Regeneración de lesiones cutáneas La curación de una herida tiene lugar en varios estadios

consecutivos: en la primera fase se forma, a partir de la coagulación de la

sangre brotada de la herida, una membrana endurecida por el exterior (costra).

En la siguiente fase de limpieza cutánea tiene lugar la autolisis y la fagocitosis de las células cutáneas dañadas y necrosadas.

Paralelamente, las fibras de tejido conectivo se disuelven enzimáticamente, mientras que los leucocitos y los fagocitos se activan y el líquido linfático fluye.

Mecanismos de regeneración y reparación de la Piel

Regeneración de lesiones cutáneas Durante la fase de regeneración y proliferación tiene lugar la

epitelización del lecho de la herida, lo que incluye la formación de nuevos capilares al igual que nuevo tejido conectivo y fibras colágenas.

La división de las células cutáneas puede ser estimulada y reforzada durante la fase de proliferación mediante aplicación de principios activos tópicos como el Dexpantenol o cremas cicatrizantes. Ello puede contribuir a una mejor y más rápida curación de la herida. 

Envejecimiento cutáneo

Recientes investigaciones referentes a estados carenciales atribuyen a una determinada coenzima de la cadena respiratoria celular, la coenzima Q-10 (CoQ10), un importante papel en la capacidad de regeneración celular disminuida por el envejecimiento o el estrés oxidativo.

Como resultado se recomienda para compensar esta carencia la sustitución oral de CoQ10.

En el marco de un estudio biofísico ha podido mostrarse por primera vez que los síntomas del envejecimiento cutáneo pueden ser reducidos mediante la aplicación tópica de la coenzima Q-10.

Estados especiales de la piel Existen cuatro tipos diferentes de estados cutáneos básicos:

piel normal, piel seca, piel grasa y piel mixta o combinada.

El estado real de la piel depende de numerosas influencias. La limpieza y las pautas de cuidado de la piel ejercen un impacto indudable sobre este órgano.

Ciertas enfermedades pueden ocasionar una alteración patológica del estado de la piel. Incluso el clima o acontecimientos agresivos pueden precipitar el deterioro y comprometer la función biológica de la piel.

Los diferentes tipos de piel presentan necesidades diferentes.

Estados especiales de la piel Piel normal

El que los parámetros cutáneos fisiológicos sean normales se conoce como Eudermia: la piel se muestra íntegra, con buen riego sanguíneo, coloración rosada y transparencia uniforme. No es ni demasiado grasa ni seca y no origina, visto objetivamente, ninguna clase de problemas. Esta condición de la piel puede, sin embargo, ser alterada considerablemente.

Piel secaZonas descamadas en la piel originan con frecuencia picor y sensación de tirantez. En su conjunto, el cuadro cutáneo aparece áspero y manchado, en ocasiones incluso envejecido prematuramente.

Estados especiales de la piel

Piel grasa y húmeda El cuadro de este tipo de piel muestra poros gruesos provistos de espinillas. La piel tiene un brillo grasiento, su transparencia no es uniforme y con frecuencia aparece pálida y amarillenta.

Piel mixtaEn la zona de la frente, el mentón y la nariz se muestra un estado de piel grasa y húmeda, mientras que las mejillas, por el contrario, se presentan normales o secas. 

Peculiaridades de las manos Las manos se encuentran, por su constitución y su función como

herramienta humana para el trabajo diario, fuertemente expuestas a factores exógenos.

Por ello, la piel de las manos se diferencia claramente de la de otras zonas del cuerpo. La constitución de la palma de las manos también se diferencia claramente de la del dorso de las mismas

Si examinamos el dorso de las manos observaremos que la piel es especialmente fina. Ello se debe a que aquí el subcutis (tejido subcutáneo) casi no contiene tejido adiposo. Por el contrario, en las palmas de las manos encontramos, sobre todo en los pulpejos, un almohadillado insensible a la presión. Aquí el tejido adiposo subcutáneo es especialmente resistente y rico en tejido conectivo y grasas.

Peculiaridades de las manos En la superficie interna de las manos se encuentran alrededor de 400

conductos de glándulas sudoríparas exocrinas por centímetro cuadrado de piel, en comparación con los 100 a 200 de otras regiones cutáneas. Por ello, ante una sobrecarga física o psíquica, que provoca un aumento del flujo sudoríparo, las manos suelen humedecerse.

Con la falta de pilosidad de las palmas de las manos también faltan las glándulas sebáceas que contribuyen al engrasamiento de la piel y la retención de agua. También en el dorso de las manos, con pelos finos y escasos, la densidad de glándulas sebáceas es claramente inferior a la de otras zonas corporales. Las manos se encuentran por tanto menos protegidas frente a factores externos, sobre todo frente al desengrasado.