Système tégumentaire | Biologie pour Majors II

le système tégumentaire se compose de la peau, des cheveux, des ongles, du tissu sous-cutané sous la peau et de glandes assorties.La fonction la plus évidente du système tégumentaire est la protection que la peau donne aux tissus sous-jacents. La peau empêche non seulement la plupart des substances nocives, mais empêche également la perte de fluides.

Une fonction majeure du tissu sous-cutané est de relier la peau aux tissus sous-jacents tels que les muscles. Les cheveux sur le cuir chevelu offrent une isolation contre le froid pour la tête. Les poils des cils et des sourcils aident à garder la poussière et la transpiration hors des yeux, et les poils dans nos narines aident à garder la poussière hors des cavités nasales. Les ongles protègent le bout des doigts et des orteils contre les blessures mécaniques. Les ongles donnent aux doigts une plus grande capacité à ramasser de petits objets.

Il existe quatre types de glandes dans le système tégumentaire: les glandes sudorifères (sudoripares), les glandes sébacées, les glandes cérumineuses et les glandes mammaires. Ce sont toutes des glandes exocrines, sécrétant des matières à l'extérieur des cellules et du corps. Les glandes sudorifères sont des glandes sudoripares. Ces éléments sont importants pour aider à maintenir la température corporelle. Les glandes sébacées sont des glandes productrices d'huile qui aident à inhiber les bactéries, à nous garder imperméables et à empêcher nos cheveux et notre peau de se dessécher. Les glandes cérumineuses produisent du cérumen qui maintient la surface externe du tympan flexible et empêche le dessèchement. Les glandes mammaires produisent du lait.

Peau

En zoologie et en dermatologie, la peau est un organe du système tégumentaire composé d'une couche de tissus qui gardent les muscles et les organes sous-jacents. En tant qu'interface avec l'environnement, il joue le rôle le plus important dans la protection contre les agents pathogènes. Lire aussi : Laura Whitmore de Love Island surprend les téléspectateurs dans un combishort plongeant à fleurs. Ses autres fonctions principales sont l'isolation et la régulation de la température, la sensation et la synthèse des vitamines D et B. La peau est considérée comme l'une des parties les plus importantes du corps.

La peau a une pigmentation connue sous le nom de mélanine qui est fournie par les mélanocytes. La mélanine absorbe une partie du rayonnement potentiellement dangereux du soleil. Il contient également des enzymes de réparation de l'ADN qui inversent les dommages causés par les UV, et les personnes qui n'ont pas les gènes de ces enzymes souffrent de taux élevés de cancer de la peau. Une forme principalement produite par la lumière UV, le mélanome malin, est particulièrement invasive, ce qui la fait se propager rapidement et peut souvent être mortelle. La pigmentation de la peau humaine varie d'une population à l'autre de manière frappante. Cela a parfois conduit à la classification des personnes en fonction de la couleur de la peau.

La peau endommagée tentera de guérir en formant du tissu cicatriciel, provoquant souvent une décoloration et une dépigmentation de la peau.

La peau est souvent connue comme «le plus grand organe du corps humain». Cela s'applique à la surface extérieure, car elle couvre le corps, semblant avoir la plus grande surface de tous les organes. De plus, il s'applique au poids, car il pèse plus que tout autre organe interne, représentant environ 15% du poids corporel. Pour l'homme humain moyen, la peau a une superficie comprise entre 1,5 et 2,0 mètres carrés, dont la majeure partie a une épaisseur de 2 à 3 mm. Le pouce carré moyen de peau contient 650 glandes sudoripares, 20 vaisseaux sanguins, 60 000 mélanocytes et plus de mille terminaisons nerveuses.

L'utilisation de produits cosmétiques naturels ou synthétiques pour traiter l'apparence du visage et l'état de la peau (comme le contrôle des pores et le nettoyage des têtes noires) est courante dans de nombreuses cultures.

Couches

La peau a deux couches principales qui sont constituées de tissus différents et ont des fonctions très différentes. A voir aussi : BBC – Future – Ce que vous devriez et ne devriez pas faire en période de canicule.

La peau est composée de épiderme et le derme. Sous ces couches se trouve le hypoderme ou couche adipeuse sous-cutanée, qui n'est généralement pas classé comme une couche de peau.

L'épiderme le plus externe se compose d'épithélium pavimenteux kératinisant stratifié avec une membrane basale sous-jacente. Il ne contient pas de vaisseaux sanguins et est nourri par diffusion à partir du derme. Le principal type de cellules qui composent l'épiderme sont les kératinocytes, avec des mélanocytes et des cellules de Langerhans également présents. L'épiderme peut être subdivisé de la manière suivante: couches (en commençant par la couche la plus externe): corneum, lucidum, granulosum, spinosum, basale. Les cellules se forment par mitose au niveau des couches les plus internes. Ils remontent les strates en changeant de forme et de composition à mesure qu'ils se différencient, induisant l'expression de nouveaux types de gènes kératiniques. Ils finissent par atteindre le cornée et se détachent (desquamation). Ce processus est appelé kératinisation et a lieu dans environ 30 jours. Cette couche de peau est responsable de la rétention d'eau dans le corps et de la protection contre les autres produits chimiques et pathogènes nocifs.

Les capillaires sanguins se trouvent sous le derme et sont liés à une artériole et une veinule. Les vaisseaux shunt artériels peuvent contourner le réseau dans les oreilles, le nez et le bout des doigts.

Le derme se trouve sous l'épiderme et contient un certain nombre de structures, notamment des vaisseaux sanguins, des nerfs, des follicules pileux, des muscles lisses, des glandes et du tissu lymphatique. Il se compose de tissu conjonctif lâche autrement appelé tissu conjonctif aréolaire – du collagène, de l'élastine et des fibres réticulaires sont présents. Les muscles érecteurs, attachés entre la papille pilaire et l'épiderme, peuvent se contracter, entraînant la fibre capillaire dressée et par conséquent la chair de poule. Les principaux types de cellules sont les fibroblastes, les adipocytes (stockage des graisses) et les macrophages. Les glandes sébacées sont des glandes exocrines qui produisent, un mélange de lipides et de substances cireuses: la lubrification, l'imperméabilisation, l'adoucissement et les actions antibactéricides font partie des nombreuses fonctions du sébum. Les glandes sudoripares s'ouvrent par un conduit sur la peau par un pore.

Le derme est constitué d'un type de tissu conjonctif fibreux irrégulier composé de fibres de collagène et d'élastine. Il peut être divisé en papillaire et réticulé couches. La couche papillaire est la plus externe et se prolonge dans l'épiderme pour l'alimenter en vaisseaux. Il est composé de fibres lâchement disposées. Des crêtes papillaires composent les lignes des mains nous donnant des empreintes digitales. La couche réticulaire est plus dense et continue avec l'hypoderme. Il contient la majeure partie des structures (telles que les glandes sudoripares). La couche réticulaire est composée de fibres disposées de manière irrégulière et résiste à l'étirement.

L'hypoderme ne fait pas partie de la peau et se situe sous le derme. Son but est d'attacher la peau aux os et aux muscles sous-jacents ainsi que de lui fournir des vaisseaux sanguins et des nerfs. Il se compose de tissu conjonctif lâche et d'élastine. Les principaux types de cellules sont les fibroblastes, les macrophages et les adipocytes (l'hypoderme contient 95% de graisse corporelle). La graisse sert de rembourrage et d'isolation pour le corps.

Les fonctions

1. Protection: La peau offre une barrière anatomique entre l'environnement interne et externe dans la défense corporelle; Les cellules de Langerhans dans la peau font partie du système immunitaire
2. Sensation: la peau contient une variété de terminaisons nerveuses qui réagissent à la chaleur, au froid, au toucher, à la pression, aux vibrations et aux lésions tissulaires
3. Régulation de la chaleur: La peau contient un apport sanguin bien supérieur à ses besoins ce qui permet un contrôle précis de la perte d'énergie par rayonnement, convection et conduction. Les vaisseaux sanguins dilatés augmentent la perfusion et la perte de chaleur tandis que les vaisseaux rétrécis réduisent considérablement le flux sanguin cutané et conservent la chaleur. Les muscles érecteurs pili sont importants chez les animaux.

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Cheveux

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• Lanugo, les cheveux fins et non pigmentés qui couvrent presque tout le corps d'un fœtus, bien que la plupart aient été remplacés par du vellus au moment de la naissance du bébé
• Les poils vellus, les poils courts, duveteux, «duvet de pêche» (également non pigmentés) qui poussent dans la plupart des endroits du corps humain. Bien que cela se produise dans les deux sexes et constitue une grande partie des cheveux chez les enfants, les hommes ont un pourcentage beaucoup plus petit (environ 10%) de vélin tandis que les 2/3 des cheveux d'une femme sont vellus.
• Les cheveux terminaux, les cheveux complètement développés, qui sont généralement plus longs, plus grossiers, plus épais et plus foncés que les cheveux vellus, et se trouvent souvent dans des régions telles que l'axillaire, la barbe masculine et le pubis.

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Ongles

Figure 2. Les parties d'un ongle

L'ongle est une structure importante en kératine. L'ongle a généralement deux fonctions. Il sert de plaque de protection et améliore la sensation du bout des doigts. La fonction de protection de l'ongle est connue, mais la fonction sensation est tout aussi importante. Le bout du doigt a de nombreuses terminaisons nerveuses qui nous permettent de recevoir des volumes d'informations sur les objets que nous touchons. L'ongle agit comme une contre-force au bout du doigt, fournissant une entrée encore plus sensorielle lorsqu'un objet est touché.

Structure des ongles

La structure que nous connaissons comme l'ongle est divisée en six parties spécifiques: la racine, le lit de l'ongle, la plaque de l'ongle, l'éponychium (cuticule), le perionychium et l'hyponychium.

Racine La racine de l'ongle est également connue sous le nom de matrice germinale. Cette partie de l'ongle est en fait sous la peau derrière l'ongle et s'étend sur plusieurs millimètres dans le doigt. La racine de l'ongle produit la majeure partie du volume de l'ongle et du lit de l'ongle. Cette partie de l'ongle ne contient ni mélanocytes ni cellules productrices de mélanine. Le bord de la matrice germinale est considéré comme une structure blanche en forme de croissant appelée la lunule.

Lit d'ongle Le lit de l'ongle fait partie de la matrice de l'ongle appelée matrice stérile. Il s'étend du bord de la matrice germinale, ou lunule, à l'hyponychium. Le lit de l'ongle contient les vaisseaux sanguins, les nerfs et les mélanocytes ou les cellules productrices de mélanine. Comme l'ongle est produit par la racine, il coule le long du lit de l'ongle, ce qui ajoute de la matière à la surface inférieure de l'ongle, ce qui la rend plus épaisse. Il est important pour la croissance normale des ongles que le lit de l'ongle soit lisse. Si ce n'est pas le cas, l'ongle peut se fendre ou développer des rainures qui peuvent être peu esthétiques.

Plaque de l'ongle La plaque à ongles est l'ongle réel, en kératine translucide. L'aspect rose de l'ongle provient des vaisseaux sanguins sous l'ongle. La surface inférieure de la plaque à ongles présente des rainures le long de l'ongle qui aident à l'ancrer au lit de l'ongle.

Eponychium La cuticule de l'ongle est également appelée éponychium. La cuticule est située entre la peau du doigt et la plaque à ongles fusionnant ces structures et fournissant une barrière étanche.

Perionychium Le périoncyhium est la peau qui recouvre la plaque de l'ongle sur ses côtés. Il est également connu comme le bord paronychial. Le périonychium est le siège d'ongles, d'ongles incarnés et d'une infection de la peau appelée paronychie.

Hyponychium L'hyponychium est la zone située entre la plaque de l'ongle et le bout du doigt. C'est la jonction entre le bord libre de l'ongle et la peau du bout des doigts, fournissant également une barrière étanche.

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Glandes

Glandes sudoripares

Figure 3. Les glandes eccrines sont des glandes enroulées du derme qui libèrent de la transpiration, principalement de l'eau.

Chez l'homme, il existe deux types de glandes sudoripares qui diffèrent considérablement tant par la composition de la sueur que par son objectif.

Eccrine (alias mérocrine)

Glandes sudoripares eccrines sont des glandes exocrines réparties sur toute la surface du corps mais sont particulièrement abondantes sur la paume des mains, la plante des pieds et le front. Ceux-ci produisent de la sueur composée principalement d'eau (99%) avec divers sels. La fonction principale est la régulation de la température corporelle.

Les glandes sudoripares eccrines sont des glandes tubulaires enroulées dérivées menant directement à la couche la plus superficielle de l'épiderme (couche externe de la peau) mais s'étendant dans la couche interne de la peau (couche du derme). Ils sont répartis sur presque toute la surface du corps chez l'homme et de nombreuses autres espèces, mais manquent chez certaines espèces marines et à fourrure. Les glandes sudoripares sont contrôlées par des nerfs cholinergiques sympathiques qui sont contrôlés par un centre de l'hypothalamus. L'hypothalamus détecte directement la température centrale, et a également l'apport des récepteurs de température dans la peau et modifie la production de sueur, ainsi que d'autres processus thermorégulateurs.

La sueur eccrine humaine est composée principalement d'eau avec divers sels et composés organiques en solution. Il contient des quantités infimes de matières grasses, d'urée et d'autres déchets. La concentration de sodium varie de 35 à 65 mmol / l et est plus faible chez les personnes acclimatées à un environnement chaud. La transpiration des autres espèces diffère généralement par sa composition.

Apocrine

Les glandes sudoripares apocrines ne se développent qu'au début de la puberté (vers l'âge de 15 ans environ) et libèrent des quantités de transpiration supérieures à la normale pendant environ un mois, puis régulent et libèrent des quantités de transpiration normales après une certaine période de temps. Glandes sudoripares apocrines produire de la sueur contenant des matières grasses. Ces glandes sont principalement présentes dans les aisselles et autour de la région génitale et leur activité est la principale cause de l'odeur de transpiration, en raison des bactéries qui décomposent les composés organiques dans la sueur de ces glandes. Le stress émotionnel augmente la production de sueur des glandes apocrines, ou plus précisément: la sueur déjà présente dans le tubule est évacuée. Les glandes sudoripares apocrines servent essentiellement de glandes odorantes.

Glandes sébacées

Figure 4. Les follicules pileux proviennent de l'épiderme et ont de nombreuses parties différentes.

le glandes sébacées sont des glandes présentes dans la peau des mammifères. Ils sécrètent une substance huileuse appelée sébum (Latin, signifiant graisse ou suif) qui est constitué de graisse (lipides) et de débris de cellules productrices de graisse mortes. Ces glandes existent chez l'homme dans toute la peau, sauf dans la paume des mains et la plante des pieds. Le sébum agit pour protéger et imperméabiliser les cheveux et la peau, et les empêcher de devenir secs, cassants et craquelés. Il peut également inhiber la croissance des micro-organismes sur la peau.

Les glandes sébacées se trouvent généralement dans les zones recouvertes de cheveux où elles sont connectées aux follicules pileux pour déposer du sébum sur les cheveux et l'amener à la surface de la peau le long de la tige du cheveu. La structure composée de cheveux, de follicule pileux et de glande sébacée est également connue sous le nom de unité pilo-sébacée. Les glandes sébacées se trouvent également dans les zones non poilues des lèvres, des paupières, du pénis, des petites lèvres et des mamelons; ici le sébum atteint la surface par des conduits. Dans les glandes, le sébum est produit dans des cellules spécialisées et est libéré lorsque ces cellules éclatent; les glandes sébacées sont donc classées comme glandes holocrines.

Le sébum est inodore, mais sa dégradation bactérienne peut produire des odeurs. Le sébum est la cause de certaines personnes ayant des cheveux «gras» s'ils ne sont pas lavés pendant plusieurs jours. Le cérumen est en partie du sébum, tout comme les écoulements mucopurulents, la substance sèche s'accumulant dans les coins de l'œil après le sommeil.

La composition du sébum varie d'une espèce à l'autre; chez l'homme, la teneur en lipides est constituée d'environ 25% de monoesters de cire, 41% de triglycérides, 16% d'acides gras libres et 12% de squalène.

L'activité des glandes sébacées augmente pendant la puberté en raison des niveaux élevés d'androgènes.

Les glandes sébacées sont impliquées dans des problèmes de peau tels que l'acné et la kératose pilaire. Une glande sébacée bloquée peut entraîner un kyste sébacé. L'isotrétinoïne, un médicament d'ordonnance, réduit considérablement la quantité de sébum produite par les glandes sébacées et est utilisée pour traiter l'acné. L'utilisation extrême (jusqu'à 10 fois les quantités prescrites par le médecin) de stéroïdes anabolisants par les culturistes pour prévenir la perte de poids a tendance à stimuler les glandes sébacées qui peuvent provoquer l'acné.

Les glandes sébacées d'un fœtus humain in utero sécrètent une substance appelée vernix caseosa, une substance blanche «cireuse» ou «cheesy» qui recouvre la peau des nouveau-nés.

Les glandes préputiales des souris et des rats sont de grandes glandes sébacées modifiées qui produisent des phéromones.

Glandes cérumineuses

Figure 5. Cire d'oreille humaine de type humide sur un coton-tige.

Cérumen, également connu sous le terme médical cérumen, est une substance cireuse jaunâtre sécrétée dans le conduit auditif des humains et de nombreux autres mammifères. Il joue un rôle vital dans le conduit auditif humain, aidant au nettoyage et à la lubrification, et fournit également une certaine protection contre les bactéries, les champignons et les insectes. Un excès de cérumen ou un impact peut comprimer le tympan et / ou obstruer le conduit auditif externe et altérer l'audition.

Production, composition et différents types

Le cérumen est produit dans le tiers externe de la partie cartilagineuse du conduit auditif humain. Il s'agit d'un mélange de sécrétions visqueuses provenant des glandes sébacées et de sécrétions moins visqueuses provenant des glandes sudoripares apocrines modifiées.

On distingue deux types distincts de cérumen déterminés – le type humide qui est dominant et le type sec qui est récessif. Les Asiatiques et les Amérindiens sont plus susceptibles d'avoir le type sec de cérumen (gris et feuilleté), tandis que les Caucasiens et les Africains sont plus susceptibles d'avoir le type humide (brun miel à brun foncé et humide). Le type de cérumen a été utilisé par les anthropologues pour suivre les schémas migratoires humains, comme ceux des Inuits.

La différence dans le type de cérumen a été retracée jusqu'à un changement de base unique (un polymorphisme nucléotidique unique) dans un gène appelé «gène C11 de la cassette de liaison à l'ATP». En plus d'affecter le type de cérumen, cette mutation réduit également la production de sueur. Les chercheurs supposent que la réduction de la transpiration a été bénéfique pour les ancêtres des Asiatiques de l'Est et des Amérindiens qui auraient vécu dans des climats froids.

Une fonction

Nettoyage. Le nettoyage du conduit auditif résulte du processus de migration épithéliale de la «bande transporteuse», aidé par le mouvement de la mâchoire. Les cellules formées au centre de la membrane tympanique migrent vers l'extérieur de l'ombo (à un rythme équivalent à celui de la croissance des ongles) vers les parois du conduit auditif, et accélèrent vers l'entrée du conduit auditif. Le cérumen du canal est également évacué vers l'extérieur, emportant avec lui la saleté, la poussière et les particules qui pourraient s'être accumulées dans le canal. Le mouvement de la mâchoire facilite ce processus en délogeant les débris attachés aux parois du conduit auditif, augmentant ainsi la probabilité de son extrusion.

Lubrification. La lubrification empêche la dessiccation et les démangeaisons de la peau dans le conduit auditif (appelées asteatose). Les propriétés lubrifiantes proviennent de la haute teneur en lipides du sébum produit par les glandes sébacées. Dans le cérumen de type humide au moins, ces lipides comprennent le cholestérol, le squalène et de nombreux acides gras et alcools à longue chaîne.

Rôles antibactériens et antifongiques. Alors que les études menées jusqu'aux années 1960 ont trouvé peu de preuves soutenant un rôle antibactérien pour le cérumen, des études plus récentes ont montré que le cérumen fournit une certaine protection bactéricide contre certaines souches de bactéries. Le cérumen s'est révélé efficace pour réduire la viabilité d'un large éventail de bactéries (parfois jusqu'à 99%), y compris Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureuset de nombreuses variantes de Escherichia coli. La croissance de deux champignons couramment présents dans l'otomycose a également été considérablement inhibée par le cérumen humain. Ces propriétés antimicrobiennes sont principalement dues à la présence d'acides gras saturés, de lysozyme et, surtout, au pH relativement bas du cérumen (généralement autour de 6,1 chez les individus normaux).

Glandes mammaires

Glandes mammaires sont les organes qui, chez la femelle mammifère, produisent du lait pour la subsistance des jeunes. Ces glandes exocrines sont des glandes sudoripares agrandies et modifiées et sont la caractéristique des mammifères qui ont donné son nom à la classe.

Structure

Figure 7. Coupe transversale du sein d'une femme humaine.

Les composants de base de la glande mammaire sont les alvéoles (cavités creuses, de quelques millimètres de large) tapissées de cellules épithéliales sécrétant le lait et entourées de cellules myoépithéliales. Ces alvéoles se rejoignent pour former des groupes appelés lobules, et chaque lobule a un canal lactifère qui s'écoule dans les ouvertures du mamelon. Les cellules myoépithéliales peuvent se contracter, comme les cellules musculaires, et ainsi pousser le lait des alvéoles à travers les canaux lactifères vers le mamelon, où il s'accumule dans les élargissements (sinus) des conduits. Un bébé allaité essore essentiellement le lait de ces sinus.

On distingue entre un glande mammaire simple, qui se compose de tous les tissus sécrétant le lait menant à un seul canal lactifère, et d'un glande mammaire complexe, qui se compose de toutes les glandes mammaires simples desservant un mamelon.

Les humains ont normalement deux glandes mammaires complexes, une dans chaque sein, et chaque glande mammaire complexe se compose de 10 à 20 glandes simples. (La présence de plus de deux mamelons est connue sous le nom de polythélie et la présence de plus de deux glandes mammaires complexes comme la polymastie.)

Développement et contrôle hormonal

Le développement des glandes mammaires est contrôlé par des hormones. Les glandes mammaires existent chez les deux sexes, mais elles sont rudimentaires jusqu'à la puberté lorsqu'en réponse aux hormones ovariennes, elles commencent à se développer chez la femelle. L'œstrogène favorise la formation, tandis que la testostérone l'inhibe.

Au moment de la naissance, le bébé a des canaux lactifères mais pas d'alvéoles. Peu de ramifications se produisent avant la puberté lorsque les œstrogènes ovariens stimulent la différenciation des ramifications des canaux en masses sphériques de cellules qui deviendront des alvéoles. Les vraies alvéoles sécrétoires ne se développent que pendant la grossesse, où l'augmentation des niveaux d'oestrogène et de progestérone provoque une ramification et une différenciation supplémentaires des cellules du canal, ainsi qu'une augmentation du tissu adipeux et un flux sanguin plus riche.

Le colostrum est sécrété en fin de grossesse et pendant les premiers jours après l'accouchement. La véritable sécrétion de lait (lactation) commence quelques jours plus tard en raison d'une réduction de la progestérone circulante et de la présence de l'hormone prolactine. L'allaitement du bébé provoque la libération de l'hormone ocytocine qui stimule la contraction des cellules myoépithéliales.