viernes, 16 de diciembre de 2011

Funciones de la Piel

Tras analizar la anatomía de las diversas partes de la piel, ahora pasamos a analizar algunos aspectos fisiológicos. Y el primer aspecto fisiológico será analizar las funciones más importantes que cumple la piel.

Las clasificaremos en cuatro grandes categorías: funciones de protección, relación, regulación y funciones metabólicas.

Protección.

Es la función más evidente, ya que la piel supone una barrera que separa el interior de nuestro cuerpo del exterior. Nos protege de todo tipo de agresiones exógenas. Podemos dividir esta protección en varios grupos:

Protección frente a agentes mecánicos: la piel nos protege frente a fricciones, contusiones, intentos de penetración de cuerpos extraños, etc. Solo tenemos que pensar lo delicadas que son las zonas en las que la piel está adelgazada o carecen de cubierta epidérmica. La principal capa de protección es la epidermis, por su dureza. La dermis aporta elasticidad y firmeza asociadas, pero no es una capa dura. También colabora en la protección física el panículo adiposo, frente a golpes bruscos.

Protección frente a agentes físicos: existen muchos agentes físicos cuyos daños sobre el cuerpo son atenuados por la piel. Por ejemplo el calor, evitando que el calor haga que cambie la temperatura de nuestro cuerpo; la piel evita quemaduras graves en órganos internos. Es resistente a la corriente eléctrica. Y sobre todo actúa como barrera frente a la radiación ultravioleta; es absorbida por el estrato córneo, sobre todo por la melanina.

Protección frente a agentes químicos: la piel actúa como una barrera que impide que la mayor parte de las sustancias químicas puedan pasar al interior, así como contra la acción de agentes corrosivos o cáusticos (es más resistente a los ácidos que a las bases); además de evitar la deshidratación por la salida de agua (evapotranspiración). La barrera frente a agentes químicos es llevada a cabo, principalmente, por la epidermis (hablaremos en más profundidad cuando tratemos el tema de la permeabilidad cutánea).

Protección frente a agentes biológicos: la piel se opone tanto a la penetración como a la colonización superficial de la mayor parte de los microorganismos; existe, eso si, una flora bacteriana natural sobre la piel, microorganismos adaptados a vivir en su superficie  que no solo no nos causan daños, sino que además evitan la instauración de agentes biológicos indeseables, patógenos como hongos y bacterias. 

La entrada cutánea de microorganismos a través de la piel se debe, en la inmensa mayoría de los casos, a lesiones superficiales en la epidermis. Algunos microorganismos son capaces de penetrar aprovechando las glándulas y los folículos pilosos.

Relación.

En la piel se encuentra el sentido del tacto, por lo cual es un órgano de recepción de estímulos del exterior. Por la piel recibimos sensaciones de tacto, presión, temperatura (frío y calor), dolor, etc. Además, la piel es nuestra superficie exterior, la que mostramos a los demás y esto también está implicado en los procesos de relación; la piel resulta importante en nuestras relaciones sociales, tanto a nivel de aspecto como tacto, olor, etc.

Regulación corporal.

La piel controla tres aspectos básicos de la regulación corporal, es decir, de la homeostasis: la temperatura, el equilibrio hídrico y el volumen de sangre circulante. Analicémoslo individualmente:

Regulación de la temperatura corporal: la piel es imprescindible en el mantenimiento de la temperatura corporal, corrigiendo variaciones ya sean de origen interno (fiebre, elevación de la temperatura corporal por acción muscular intensa, etc.), o de origen externo (frío o calor ambiental). Para ello se dispone de varios mecanismos:

Existe un aislamiento físico respecto al exterior que frena los flujos de calor en ambas direcciones y que está constituido fundamentalmente por el panículo adiposo.

La posibilidad de variar el tono vascular de los vasos sanguíneos de las diferentes zonas de la dermis, así como las anastomosis presentes en el sistema circulatorio suponen un mecanismo muy eficaz para luchar contra las variaciones térmicas. Cuando se eleva en exceso la temperatura en el interior del cuerpo (bien por motivos internos, bien por motivos externos), se produce una vasodilatación y aumento de flujo en los vasos sanguíneos periféricos, lo que permite que el calor se escape por convención en mayor medida; de ahí que, cuando hace mucho calor o realizamos un ejercicio intenso, nuestra piel enrojece (aumenta su flujo sanguíneo periférico). En cambio, ante descensos de la temperatura exterior (o, de forma menos común, bajadas de la temperatura interior del cuerpo) se reduce el calibre y el flujo de sangre a los vasos sanguíneos periféricos, para evitar en la medida de lo posible pérdidas de calor, quedando abiertos los que circulan por debajo del panículo adiposo (estos ceden poco calor) y dirigiéndose la sangre a zonas más profundas de nuestro cuerpo.

Producción de sudor por parte de las glándulas sudorípara ecrinas. El sudor aporta una capa de agua sobre la piel que, al evaporarse, absorbe calor de la piel, produciendo así una bajada de la temperatura de su superficie.

Existe un cuarto sistema, cuya importancia es controvertida; la contracción de los músculos erectores del pelo (que nos ponen la piel de gallina) genera una pequeña cantidad de calor (posiblemente insignificante ante las contracciones involuntarias de músculos esqueléticos en situaciones de frío intenso, es decir, la tiritona, que sí supone una elevación importante de la temperatura corporal al aprovechar el calor generado por los músculos; pero este no es un sistema que implique directamente a la piel).

Equilibrio hídrico y electrolítico: la piel pierde agua de forma constante por evaporación, un proceso denominado perspiración insensible; además, puede eliminar cantidades mucho más elevadas de líquidos, con sales minerales disueltas, mediante la sudoración (hasta tres litros a la hora o diez litros al día). No es una función en si misma, sino el efecto producido por otras funciones; sin embargo, no cabe duda de que la piel contribuye en control iónico y el volumen de líquido corporal, así como la cantidad de agua de la sangre (de hecho, en situaciones de escasez de agua, la piel se resiste en mayor medida a perder agua y en situaciones de exceso permite que esta fluya, por ejemplo mediante la sudoración, con mayor facilidad).

Volumen de sangre circulante: en la red de vasos sanguíneos de la dermis puede llegar a acumularse hasta el 10 % del volumen total de sangre de nuestro cuerpo, que puede movilizarse en un momento determinado si fuese necesario (por necesidades musculares de sangre, debido a una bajada de tensión o del volumen de sangre, etc.).

Metabolismo.

La piel posee varias funciones relacionadas con el metabolismo general del cuerpo:

Síntesis de Vitamina D: la vitamina D, encargada de la absorción y metabolismo del calcio y fósforo, se sintetiza a partir de un derivado del colesterol, por la acción sobre este de la radiación ultravioleta. Por lo tanto, la vitamina D debe fabricarse en un lugar donde incida la radiación ultravioleta, por lo tanto la piel (en realidad en la piel se sintetiza el denominado D3, que es modificado en el hígado y riñón, que son los lugares finales donde se obtiene la vitamina activa).

Función endocrina: la piel actúa como receptor de muchas hormonas (sobre todo de hormonas sexuales) y es en la piel donde muchas de ellas se modifican, generándose las hormonas realmente activas; por ejemplo, a la piel llega la testosterona, que es la hormona sexual masculina, pero que presenta muy poca actividad biológica y en la piel se transforma, por la acción del enzima 5α-reductasa, en la DHT (dihidrotestosterona), que es la hormona realmente activa.

Función excretora: mediante el sudor puede excretarse y por lo tanto eliminarse, por vertido al exterior, tanto iones (de los que ya hablamos en el mantenimiento de la homeostasis), como sustancias tóxicas y de desecho en pequeñas cantidades (desde sustancias tan habituales como la urea y el ácido úrico a sustancias tóxicas ingeridas del exterior, como restos de medicamentos).

Función inmunológica: la piel es el primer órgano que suele recibir a los agentes externos invasores; por eso tiene muy desarrollado el sistema inmunológico. La respuesta inmunológica comienza en la epidermis, pero se lleva a cabo sobre todo en la dermis.

domingo, 11 de diciembre de 2011

Infestaciones más habituales de la piel


Introducción.

Entendemos como infestaciones la invasión por seres vivos que no son microorganismos. Las más frecuentes son producidas por artrópodos. Y además de los problemas que puedan causar directamente mediante picaduras, algunos son capaces de colonizar nuestro cuerpo o portar infecciones asociadas.

Analizaremos las infestaciones cutáneas más habituales, producidas por artrópodos. En otro post analizaremos otras infestaciones independientes de la piel, como las causadas por nemátodos (lombrices y anisaqui, entre otras).

Pediculosis.

Las pediculosis son infestaciones producidas por piojos. Los piojos son insectos del orden Anoplura. En el ser humano existen tres tipos de piojos que causan tres afecciones diferentes:
Pediculus humanus (piojo)
  • Pediculus humanus s.p. capitis: se trata del piojo de la cabeza y causa la pediculosis capilar, que es la más frecuente.
  • Pediculus humanus s.p. corporis: se trata del piojo del cuerpo y causa la pediculosis corporal.
  • Pthirius pubis: más conocida como ladilla, es el piojo que infesta la región genital.
Phiriuos pubis (ladilla)
Son insectos de pequeño amaño que se alimentan de la sangre humana. Se reproducen mediante unos huevos denominados liendres. Los del cuerpo son difíciles de localizar, ya que se esconden entre las costuras de la ropa y solo las abandonan para alimentarse. Los del cabello son también difíciles de ver, siendo más frecuente la localización de las liendres, sobre manera ancladas al cabello de la zona occipital.
Liendre (huevas de piojo) anclada la pelo

Para eliminar una infestación por piojos no solo debemos eliminar los piojos adultos, también debemos exterminar sus huevas o liendres. Una opción habitual es aclarar el pelo con vinagre tras el lavado con champú antipiojos (que suele ser muy efectivo con los adultos, pero no tanto con los huevos). El ácido acético del vinagre disuelve el anclaje de la liendre al pelo y esta puede ser retirada con un peine (mejor usar un peine especial, con cerdas muy juntas, denominado liendrera).

Los champús antipiojos suelen incorporar sustancias tóxicas para el insecto cuya toxicidad para humanos es reducida, pero no nula (como el melathion). Por eso nunca deben usarse como método preventivo. Hoy en día existen antipiojos basados en recubrimientos de un derivado de silicona (dimenticonas) que envuelve a los piojos y liendres y los elimina por asfixia, resultando bastante efectivos con una toxicidad nula para el humano.

Es conveniente, indispensable incluso en las pediculosis corporales, completar con un proceso de higiene exaustivo de la vestimenta y la ropa de cama, con lavado en agua muy caliente y planchado al vapor.

En caso de que alguna prenda no tolerase el lavado y planchado en esas condiciones, existe la posibilidad de almacenarla en una bolsa cerrada de la manera más hermética posible. Se dejaría la bolsa en esas condiciones un par de semanas, tiempo más que suficiente para que piojos y liendres mueran de inanición.

Pulicosis.

Pulex sp. (pulga)
Infestación provocada por las pulgas, insectos del orden Sifonaptera. Cada mamífero tiene su propia pulga. La pulga humana, poco habitual, se denomina Pulex irritans. Aunque son frecuentes las picaduras de la pulga del perro (Ctenocephalides canis), del gato (Ctenocephalides felis) o de otras especies. Estas otras pulgas no suelen invadir de forma permanente el cuerpo humano, sino que lo usan como vehículo hasta encontrar un animal de la especie de la que son características.

Son importantes transmisoras de enfermedades asociadas. La más conocida por su gravedad es la peste bubónica, enfermedad originaria de las ratas (causada por la bacteria Yersinia pestis) y que pasa al hombre cuando es invadido por la pulga, que lo utiliza como vehículo y al que transmite la enfermedad por medio de la picadura.

Sarna.

Sarcoptes scabiei
La sarna es una infestación producida por un artrópodo de la clase de los Aracnidos y orden de los Acarinos (es decir, un ácaro), denominado Sarcoptes scabiei. La hembra de esta especie realiza incisiones en la piel, fabrica canales intraepidérmicos donde deja sus huevos. Al realizar este canal, origina un picor muy intenso y deja una señal acanalada muy característica. Se trata de una señal a modo de arañazo, alargada y rectilínea (corresponde al canal), generalmente con un pequeño abultamiento en ocasiones perlado en uno de los extremos (ahí se encontraría la hembra del ácaro realizando la puesta).

Es un artrópodo de hábitos nocturnos, por lo que los picores se hacen mucho más intensos por la noche. En el extremo del surco queda una vesícula perlada donde se cobija la hembra que ha puesto los huevos.
Lesiones de la sarna
La lesión acanalada suele ir acompañada por marcas y lesiones derivadas del rascado (pueden originarse infecciones asociadas).

Se trata de una infestación muy contagiosa, por lo que lo más habitual es que se presente en varios miembros de la misma familia (o comunidad), sobre todo aquellos que comparten cama o ropas.

Se eliminan con pesticidas y requieren, al igual que en puliculosis y pediculosis corporal, la limpieza exaustiva con agua muy caliente y planchado al vapor de la ropa, a fin de eliminar posibles individuos que se hayan resguardado entre la vestimenta o en la ropa de cama.

miércoles, 7 de diciembre de 2011

Meabolismo: reducción anaeróbica y ciclo de Krebs


En una entrada anterior analizábamos las primeras fases de la reducción de la glucosa, mediante el proceso denominado glucolisis y que producía ácido pirúvico.

En esta entrada analizaremos las dos rutas más importantes que sigue el ácido pirúvico. En organismos anaeróbicos o en algunas células de seres pluricelulares (como ocurre en las células musculares de los mamíferos en determinadas circunstancias), puede llevarse a cabo una degradación o reducción aneróbica que restituirá el NAD. Se trata de un proceso rápido, pero poco eficiente a nivel energético.

La otra opción es el ciclo de Krebs, que tiene lugar en las células aeróbicas y que aportará los precursores para obtener grandes cantidades de energía en la cadena de transporte de electrones que analizaremos en entradas posteriores.

Reducción anaerobia.

En el caso de bacterias del ácido láctico y de células animales facultativas, en ausencia de oxígeno, después de la glucólisis, la degradación continua de la siguiente forma:
Transformación de ácido pirúvico en lactato.
 Esta reacción tiene lugar, por ejemplo, en el músculo.

Tras el proceso, la reacción global, con la recuperación del NAD, sería como sigue:
Ciclo anaeróbico del lactato.
O lo que es lo mismo:

Glc+2ADP+2Pi     2Lactato+2ATP+2H2O - ΔG = -32,4Kcal/mol

De las 686 Kcal/mol que se podrían llegar a liberar, solo se extraen alrededor de 47, que supondría alrededor del 6%. Pero no se aprovechan las 47, solo se aprovecha 32,4 Kcal/mol. El resto de la energía se queda en el ácido láctico. Si hay oxígeno, el ácido láctico puede retornar, volver atrás y retomar la ruta aerobia.
Fermentación alcohólica.
Las levadurass siguen otra ruta. Se denomina fermentación alcohólica.

Glc+2ADP+2Pi     2CO2+2Etanol+2ATP+2H2O

Degradación aeróbica.

En la degradación aeróbica el ácido pirúvico entra en la mitocondria y ahí la energía que aun posee y que es abundante, se extraerá en forma de NADH. El NADH fosforilará al ADP.
El piruvato sigue tres procesos.
  • Descarboxilaicón oxidativa.
  • Ciclo de Krebs.
  • Cadena Respiratoria.

El primero, es la descarboxilación oxidativa, con la que se obtiene acetil-CoA. Este paso es preparatorio y necesario para que el piruvato pueda entrar en el Ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs tiene tres etapas. Tras el mismo, pasamos al tercer proceso, la cadena respiratoria. El Ciclo de Krebs y la cadena respiratoria se llevan a cabo simultaneamente y conjuntamente.

Descarboxilación oxidativa.

Como hemos indicado, en la descarboxilación oxidativa se obitene acetil-CoA a partir del ácido pirúvico. La reacción es la siguiente:
Decarboxilación oxidativa.
El enzima piruvato deshidrogenasa es en realidad un sistema multienzimático. Está regulado por modulación covalente. Los enzimas que modulan a este están a su vez modulados alostéricamente. Se inhibe si la célula tiene mucho ATP, NADH o Acetil-CoA, en definitiva, si tiene mucha energía. Los activadores son los iones de calcio (Ca2+) que se generan, por ejemplo, cuando hay mucha actividad muscular.

Al Acetil-CoA se puede llegar por otras vías. Por ejemplo, mediante el metabolismo de grasas o mediante el metabolismo de aminoácidos.
Ciclo de Krebs.

El Ciclo de Krebs está modulado por ocho enzimas que catalizan la ruta. Todos están en la mitocondria excepto uno, la succinato deshidrogenasa, que se encuentra en la membrana.
Cico de Krebs
El resumen de todo el proceso es el siguiente:

CH3-CO-SCoA+3NAD+ +FAD+Pi+2H2O 2CO2+CoASH+3(NADH+H+) + FADH2+ATP

Estas fosforilaciones de ATP, al igual que las de la glucolisis, son a nivel de sustrato. Debemos tener en cuenta que por cada glucosa, el ciclo da dos vueltas. Todo el resultado del ciclo debería multiplicarse por dos por cada glucosa.

Este es un resumen del Ciclo de Krebs:
Resumen del ciclo de Krebs
 La reacción general de combustión de la glucosa, como ya vimos, es la siguiente:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6H2O

Hasta ahora, la reacción ha tenido lugar sin oxígeno. Pero la reacción global necesitará el oxígeno, ya que sin este el NAD y el FAD no se regenerarán.

En cuanto a la regulación del ciclo de Krebs, se lleva a cabo por la regulación de los siguientes enzimas:
  • Citrato sintasa: está inhibida por ATP, NADH, citrato, succinil-CoA y acil-CoA (este proviene del metabolismo de lípidos).
  • Isocitrato DHasa: está inhibida por el NADH y estimulada por el ADP (si no hay ADP enlazado junto con Mg2+ el enzima no funciona).
  • α-Cetoglutarato DHasa: es inhibida por ATP, NADH, succinil-CoA y algún producto más (todos ellos indicadores de niveles energéticos altos).


viernes, 2 de diciembre de 2011

Anexos cutáneos: anatomía de la uña.

Las uñas son placas córneas situadas en la cara dorsal de las falanges terminales de los dedos de las manos y pies. La uña nace en un entrante de la epidermis de forma oblicua en la dermis, la raíz de la uña.

En la zona más profunda se encuentran un grupo de células en división continua que fabrican la uña y que constituyen lo que se denomina matriz ungueal. A la uña propiamente dicha, la que vemos en nuestros dedos, se le denomina placa ungueal. Está constituida por células epidérmicas fuertemente cornificadas y muy apretadas.

Presenta unas estrías longitudinales que se manifiestan en todo su grosor. Se trata, en general, de un amanifestación de las papilas dérmicas de la piel suyacente a la uña (lecho ungueal).

En algunos dedos, en la zona proximal, la placa ungueal tiene un proceso de queratinización que deja una zona más clara, denominada lúnula o luna (su nombre deriva de su forma de media luna).

La placa ungueal se aplica sobre la piel constituida solo por estrato basal y espinoso (es, por lo tanto, una piel muy débil) denominada lecho ungueal. Sobre la zona del nacimiento de la uña la piel se pliega y recubre ligeramente la placa; se denomina eponiquio.

Puede prolongarse sobre la placa una fina capa córnea, que se denomina cutícula. En el extremo distal la piel sufre, también un pliegue, esta vez para colocarse bajo la uña; se denomina hiponíquio (o pliegue subungueal distal). Si la uña es larga, vuela en su extremo distal sobre la piel, lo que se denominará borde libre de la uña. Los pliegues de piel que recubren y protegen los laterales de la uña se denominan rodetes ungueales.
Esquema de la uña
La uña tiene un grosor medio de entre 0,5 y 0,7 milímetros y el crecimiento varía en función del dedo (tienden a crecer más deprisa en los dedos de mayor tamaño) y algunos factores externos, como el calzado; es el doble de rápido en manos que en pies: una uña de la mano se renueva en alrededor de ocho meses en las manos y de un año en los pies. Esto se traduce en unos 0,1mm al día en las manos y alrededor de 0,06mm al día en los pies.

La principal función de las uñas es la protección del extremo del dedo así como ayuda en determinadas tareas manuales, en la manipulación de objetos o para labores cotidianas como el rascado.