الطبقة القرنية: الخصائص العامة ، الأنسجة ، الوظائف - علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء - 2026

في الطبقة القرنية ، أو الطبقة الحرشفية، هي الطبقة الخارجية من البشرة من الفقاريات الأرضية، التي تمتلئ الخلايا تسمى الخلايا القرنية مع الكيراتين. هذه الطبقة هي ابتكار تطوري لرباعي الأرجل يساعدها على البقاء في البيئات الأرضية الجافة والكاشطة.

تشكل البشرة الموجودة على السطح والأدمة تحتها الجلد أو الجلد ، وهو أحد أطول الأعضاء في الجسم. يمكن تمييز البشرة إلى شعيرات وريش وقشور قرنية وقرون ومخالب وأظافر ومناقير ونظام تصفية فم الحوت.

المصدر: Rjelves

الخصائص العامة

الخلايا القرنية في الطبقة القرنية هي خلايا ميتة ، أي أنها تفتقر إلى النواة والعضيات الخلوية. تتشكل خلايا البشرة هذه عن طريق الانقسام في الطبقة القاعدية العميقة. يدفعون الخلايا الموجودة مسبقًا إلى السطح ، حيث تموت بطريقة منظمة. يتم تقشيرها واستبدالها باستمرار بخلايا من طبقات أساسية.

أثناء موت الخلية ، يتراكم بروتين الكيراتين داخل الخلية. تسمى هذه العملية التقرن أو التقرن ، وتسمى الخلايا التي تنتج الكيراتين الخلايا القرنية. يحل الكيراتين تدريجياً محل السيتوبلازم النشط الأيضي ، وتتحول الخلايا إلى خلايا متقرنة ، تسمى الخلايا القرنية.

تحتوي الخلايا القرنية على غلاف غير قابل للذوبان يحل محل غشاء البلازما. يتكون هذا الظرف من الأحماض الدهنية والستيرولات والسيراميد. يتم إنتاج هذه الدهون بواسطة أجسام رقائقية ، وهي عضيات موجودة في الخلايا القرنية التي لم تبدأ في التقرن.

يشكل الغلاف الدهني سقالة للتنظيم الجزيئي للدهون خارج الخلية التي تشكل صفائح ثنائية الطبقات في الفراغات بين الخلايا القرنية. توفر طبقات الدهون هذه مقاومة لامتصاص المواد الكيميائية والمواد الأخرى القابلة للذوبان في الماء. أنها تتجنب فقدان الماء عن طريق التبخر.

علم الانسجة

تتكون جلود الزواحف والطيور والثدييات من ظهارة حرشفية طبقية. تختلف بشرة هذه الفقاريات في عدد الطبقات أو المناطق التي تتكون منها.

في الزواحف ، تتكون البشرة من ثلاث مناطق: الطبقة القاعدية ، والطبقة الحبيبية ، والطبقة القرنية. تزيل التماسيح والسلاحف القليل جدًا من الجلد ، بينما تختبر الثعابين إزالة مناطق كبيرة من سطح البشرة.

في الطيور ، تتكون البشرة من منطقتين: الطبقة القاعدية والطبقة القرنية. بين الطبقتين توجد طبقة عابرة من الخلايا التي تخضع للتقرن.

في الثدييات ، تحتوي البشرة على أربع مناطق: الطبقة الشوكية ، والطبقة الحبيبية ، والطبقة الصافية ، والطبقة القرنية. يكون التقرن أكبر في المناطق التي يوجد بها احتكاك أكبر ، مثل راحتي اليدين وباطن القدمين.

تتكون الطبقة القرنية في الفقاريات من 20-30 صفًا من الخلايا القرنية المسطحة (30-40 ميكرومتر). باستخدام المجهر ، لوحظ كطبقة من الألياف تشبه جدار من الطوب ، بسمك 0.75 إلى 1.5 مم. الخلايا القرنية هي "أشباح" من الخلايا بداخلها حزم من الكيراتين.

وظائف عامة

يتم تنظيم الطبقة القرنية في نظامين مختلفين من الناحية الشكلية والوظيفية من المقصورات: الخلايا القرنية والمصفوفة خارج الخلية (المكونة من الدهون المحايدة).

توفر الخلايا القرنية مقاومة ميكانيكية للقطع أو التأثير ، فهي تشكل حاجزًا ضد الضوء فوق البنفسجي ، كونها المكان الذي يبدأ فيه الالتهاب (تنشيط السيتوكينات) وكبت المناعة الضوئي.

المصفوفة خارج الخلية مسؤولة عن سلامة الطبقة القرنية والتماسك والتقشر. يعمل كحاجز مضاد للميكروبات (مناعة فطرية) ويوفر امتصاصًا انتقائيًا. تعمل الخلايا القرنية والمصفوفة الدهنية كحواجز تعوق النفاذية والترطيب.

تعتمد وظيفة الطبقة القرنية على تركيبتها البيوكيميائية وبنية الأنسجة. قبل الموت ، تكون الخلايا القرنية في الطبقة الحبيبية مسؤولة عن إنتاج المواد المسؤولة عن الوظائف التي تؤديها الطبقة القرنية.

بالإضافة إلى إنتاج الدهون ، تفرز الخلايا القرنية: إنزيمات تعالج هذه الدهون ، والإنزيمات المحللة للبروتين ، والبروتينات السكرية ، ومثبطات الإنزيم ، والببتيدات المضادة للميكروبات.

الحفاظ على المياه والحماية من دخول مسببات الأمراض

تعتمد قدرة الجلد على منع فقدان الماء ودخول مسببات الأمراض على الخصائص الأربع للمصفوفة خارج الخلوية للطبقة القرنية: 1) الكمية المطلقة للدهون. 2) توزيع الدهون. 3) خصائص مسعور. و 4) التنظيم فوق الجزيئي للدهون. تشير التقديرات إلى أن هذا الحاجز عند البشر يمنع فقدان 300-500 مل / يوم.

كميات الدهون في الطبقة القرنية هي: سيراميد ، 50٪ ؛ الأحماض الدهنية ، 25٪ (يمكن أن تكون ضرورية وغير أساسية ؛ فهي تساهم في تحمض الطبقة) ؛ الكولسترول 25٪. تشكل هذه الدهون بنية صفائحية تغلق الفراغات بين الخلايا داخل الطبقة ، وتشكل حاجزًا غير منفذ.

يوجد في المصفوفة خارج الخلية مكونات أخرى ، بالإضافة إلى الهيكل الرقائقي ، تساهم في تكوين هذا الحاجز: غلاف الخلية القرنية ؛ ω-hydroxyceramide أحادي الطبقة المحيطة بالخلايا القرنية ؛ الإنزيمات. الببتيدات المضادة للميكروبات. والبروتينات الهيكلية التي تفرزها الأجسام الصفائحية للخلايا القرنية.

تشمل الببتيدات المضادة للميكروبات بيتا ديفينسين ، الذي له نشاط فعال مضاد للميكروبات ضد البكتيريا إيجابية الجرام ، والخميرة ، والفيروسات ، والكاثيليسيدين ، الذي له نشاط ضد مجموعة واسعة من البكتيريا (بما في ذلك المكورات العنقودية الذهبية) والفيروسات.

الترطيب ، تصفية الأشعة فوق البنفسجية ، تثبيط المناعة

يوجد داخل الخلايا القرنية العديد من المواد المسترطبة ، والتي تسمى مع السكريات والإلكتروليتات البسيطة عوامل الترطيب الطبيعية (NHF). يلعبون دورًا مهمًا في الحفاظ على ترطيب الطبقة القرنية.

ينتج عن تحلل الفيلاغرين NHF ، المكون من: 1) أحماض أمينية حرة مثل الهيستيدين والجلوتامين والأرجينين (منتج تحلل البروتين) ؛ و 2) حمض الكربوكسيل من بيروليدين وحمض اليوروكانيك والسيترولين والأورنيثين وحمض الأسبارتيك (ناتج عن عمل الإنزيمات على الأحماض الأمينية الحرة).

من خلال إنزيم أمونولاز هيستيدين ، ينتج الهيستيدين حمض أوروكانيك العابر (tUCA) ، والذي يتحول إلى حمض يوروكانيك (cUCA) بواسطة الأشعة فوق البنفسجية - أ. يعمل هذا الجزيء الأخير كواقي من أشعة الشمس وهو أيضًا مثبط مناعي قوي يشارك في التسبب في الإصابة بسرطان الجلد الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية.

تقشير

واحدة من خصائص الطبقة القرنية هي التقشر ، والتي تتكون من التحلل البروتيني للقرنية الغامضة ، والتي تكون طبيعتها بروتية وبالتالي فهي مسؤولة عن الحفاظ على الخلايا القرنية معًا.

يمكن إثبات ذلك شكليًا من خلال فقدان نسيج القرنية واختفاء البروتينات الأخرى ، مثل ديسموكولين 1.

هناك ما لا يقل عن عشرة أنواع من بروتينات السيرين الموجودة في الطبقة القرنية وتشارك في التقشر. على سبيل المثال ، كيموتريبسين وإنزيم تريبتيك الطبقة القرنية. يعتمد تنشيط هذه الإنزيمات على وجود مثبطات داخلية والحالة الفسيولوجية للطبقة القرنية (انخفاض درجة الحموضة ؛ Ca ⁺² رطب بشكل سيئ).

المراجع

1. بيرنز ، تي ، بريثناش ، إس ، كوكس ، إن ، غريفيث ، سي 2010. كتاب روك للأمراض الجلدية. وايلي ، أكسفورد.
2. Del Rosso، JQ، Levin، J. 2011. الأهمية السريرية للحفاظ على السلامة الوظيفية للطبقة القرنية في الجلد السليم والمتضرر من المرض. مجلة التجميل والأمراض الجلدية السريرية ، 4 ، 22-44.
3. إلياس ، PM 2005. وظائف دفاعية لطبقة القرنية: رؤية متكاملة. مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية ، 125 ، 183-200.
4. Elias، PM 2012. هيكل ووظيفة مصفوفة الطبقة الخارجية من الطبقة القرنية. مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية ، 132 ، 2131-2133.
5. Elias، PM، Choi، EH 2005. التفاعلات بين الوظائف الدفاعية للطبقة القرنية. الأمراض الجلدية التجريبية ، 14 ، 719-726.
6. Hall ، JE 2016. كتاب جايتون وهال لعلم وظائف الأعضاء الطبي. إلسفير ، فيلادلفيا.
7. كاردونج ، KV 2012. الفقاريات: التشريح المقارن ، الوظيفة ، التطور. ماكجرو هيل ، نيويورك.
8. مينون ، جي كيه 2015. الدهون وصحة الجلد. سبرينغر ، نيويورك.
9. Schurer، N.، Elias، PM 1991. الكيمياء الحيوية ووظيفة دهون الطبقة القرنية. التقدم في أبحاث الدهون ، 24 ، 27-56.
10. Vasudeva، N.، Mishra، S. 2014. كتاب إنديربير سينغ عن الأنسجة البشرية ، مع أطلس الألوان ودليل عملي. جايبي ، نيو ديلي.