TEMA 1. MORFOLOGÍA Y FISIOLOGÍA DE LA PIEL

1. ESTRUCTURA GENERAL DE LA PIEL

La piel es el órgano más grande del cuerpo humano que delimita el cuerpo y permite la comunicación con el medio que nos rodea. También llamada tegumento, se conoce al conjunto de piel y anejos como sistema tegumentario.

La principal función de la piel es la de actuar como aislante, ya que es una envoltura sin soluciones de continuidad. Es un órgano de gran tamaño que tiene una superficie de alrededor 2 metros cuadrados y supone aproximadamente entre el 6 y el 7% del peso corporal.

El cálculo de la superficie corporal se puede realizar a través de varias fórmulas, pero una de las más utilizadas es: Superficie Corporal = [(altura en cm – 60) + Kg] / 100.

De todas las fórmulas utilizadas, la más exacta es la de Mosteller:

El espesor o grosor de la piel es variable dependiendo de la parte del cuerpo que queramos analizar. Se denomina piel gruesa a la ubicada en la palma de las manos y plantas de los pies, con un espesor entre 0.6 y 4 mm; y piel fina al resto de las zonas de la piel, con un espesor entre 0.1 y 0.15 mm.

En la piel gruesa encontramos unas estructuras en forma de pliegues que forman dibujos en la piel a modo de surcos más o menos profundos llamados dermatoglifos o huellas dactilares, que están determinados genéticamente. Su principal función es la de aumentar la fricción e incrementar la resistencia al deslizamiento permitiendo la manipulación de objetos pequeños.

2. FUNCIONES DE LA PIEL

A continuación, se enumeran las distintas funciones que tiene la piel:

2.1. Protección

• Física: radiaciones ultravioletas.
• Química: agresiones químicas externas, debido a la impermeabilidad de la epidermis (por ejemplo, frente a orina y heces).
• Mecánica: presión directa, compresión, fricción, cizalla, estiramientos, contusiones, etc.; debido a sus propiedades elásticas y de resistencia.
• Biológica: protección frente a la colonización o invasión de agentes patógenos procedentes del exterior del organismo o que viven habitualmente en la piel. Gracias a la descamación continua consecuencia del dinamismo de la piel y a las secreciones de la piel, se forma una película hidrolipídica de carácter ácido (manto ácido de la piel).

El pH de la piel sana oscila entre 5,4 y 5,9 y es el manto ácido el proporciona esta acidez. Es una estructura protectora de la superficie de la piel formada por: sebo procedente de las glándulas sebáceas, lípidos epidérmicos, células córneas todavía adheridas, pero en proceso de desprendimiento; y agua que, procedente de las capas inferiores, ha alcanzado el exterior (agua transepidérmica, respiración insensible).

El pH de la piel se puede alterar debido a enfermedades como la diabetes, la insuficiencia renal crónica o la enfermedad cerebrovascular. Un aumento del pH produciendo alcalinidad favorece el crecimiento bacteriano. Por ello es importante el lavado de manos dentro de nuestro ámbito de trabajo, ya que se recupera el pH normal de la piel en un tiempo máximo de una hora. Pero hay que tener en cuenta que un lavado excesivo provocará alcalinidad.

2.2. Comunicación

• Interna: recogida de información externa a través receptores sensoriales que transmiten al interior: información de tacto, presión, vibración, temperatura, dolor o picor. Cada cm2 de piel dispone de alrededor de 1500 receptores sensoriales.
• Externa: a través de terminaciones del sistema nervioso autónomo que produce, por ejemplo, cambios vasculares o liberación de feromonas.

2.3. Homeostática

• Temperatura: control de la temperatura permitiendo su mantenimiento frente a agresiones externas o internas.
• Hidroelectrolítica: equilibrio hidroelectrolítico mediante la formación de sudor y su secreción con distintas concentraciones de electrolitos.

2.4. Endocrina

• Síntesis de Vitamina D3 o metabolismo periférico de hormonas sexuales.

2.5. Inmunológica

• Primera línea de defensa frente a agresiones externas ya que las células epidérmicas activadas producen citoquinas proinflamatorias.

2.6. Absorción y excreción

• Se excretan pequeñas cantidades de sales, CO₂, amoníaco y urea. Se absorben sustancias de carácter liposoluble, vitaminas A, D, E y K; ciertos fármacos y los gases CO₂ y O_2.

2.7. Biomecánicas

• Extensibilidad: es la capacidad de la piel de estirarse ante un estímulo o fuerza dados.
• Elasticidad: propiedad de la piel de recuperar su forma inicial, tan pronto como cesa la fuerza que la altera.
• Tensión: normalmente la piel se mantiene bajo cierta tensión, más en los jóvenes que en los adultos, y más en unas regiones que en otras. Cuando la tensión cutánea es mayor que su capacidad de estiramiento, se rompen las fibras colágenas y se originan estrías cutáneas.
• Resistencia: es la capacidad de oponerse a la acción de una fuerza, influenciada por la elasticidad y extensibilidad.

3. CAPAS DE LA PIEL

Fuente: https://web.archive.org/web/20080612093735/http://training.seer.cancer.gov/ss_module14_melanoma/images/illu_skin01.jpg

3.1. Epidermis

La epidermis es la capa más superficial de la piel. Es un epitelio plano poliestratificado y queratinizado que cubre la totalidad de la superficie corporal. Deriva de la capa ectodérmica del embrión, y en la semana 17 de gestación posee todas las características esenciales de la epidermis del adulto. Presenta un espesor variable con un valor medio de 0.1mm. La formación, diferenciación y eliminación de los queratinocitos se realiza de una forma equilibrada para impedir tanto que falten como que sobren células en la epidermis. Por ello, el tiempo que tarda en llegar una célula recién formada desde la capa basal hasta el estrato córneo es de dos semanas.

Dentro de sus estructuras tenemos que distinguir a los desmosomas y hemidesmosomas, encargados de las uniones intercelulares. Los desmosomas son complejos proteicos que unen las células a través del citoesqueleto. Los hemidesmosomas se encargan de unir las células basales a la membrana basal.

Los estratos o capas de la epidermis son los siguientes de interior a exterior son:

Fuente: Blausen.com staff (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014

• Capa basal: es una agrupación de células basales de forma cilíndrica o cuboidea con proyecciones hacia la membrana basal que les permite mantener una fijación. Aquí se encuentran las células madre, que realizan continuamente la mitosis y se localizan en las papilas dérmicas. Por ello a este estrato se le conoce como germinativo.
• Capa espinosa: agrupación de células con prolongaciones citoplasmáticas que se anclan entre ellas mediante desmosomas que hacen más fuerte la unión. Tiene forma poliédrica y se dispone en 8-10 capas.
• Capa granulosa: formada por agrupaciones de células aplanadas que experimentan apoptosis. Sería la zona intermedia entre la zona de mayor actividad metabólica en las capas profundas de la epidermis y las células muertas en las capas más superficiales. Los filamentos intermedios se hacen visible y aparecen unos gránulos oscuros compuestos por una proteína llamada queratohialina, encargada de convertir los filamentos intermedios de queratina en queratina. La síntesis se inicia con gránulos de queratohialina que contienen profilagrina, que al activarse a filagrina, agrega los filamentos de queratina convirtiéndolos en haces que modifican la geometría de la célula haciéndola más aplanada. Los eczemas suelen estar producidos por un mal funcionamiento de la filagrina.
• Estrato lúcido: en la piel gruesa encontramos esta capa, formada por 4 a 6 capas de queratinocitos muertos, aplanados y transparentes. Esta capa proporciona un nivel adicional de resistencia a las regiones de piel gruesa debido a la presencia de una proteína llamada eleidina que proviene de la queratohialina y se transformará en queratina.
• Estrato córneo: formado por agrupaciones en 25-30 capas de células aplanadas y restos de células que han perdido el núcleo y orgánulos citoplasmáticos quedando compuestos por filamentos de queratina agrupados. Los lípidos secretados de los cuerpos laminares cementan las fibras de queratina y forman una barrera impermeable.

La formación continua de nuevas células está regulada a través de varios factores y hormonas, cuya concentración se incrementa en la curación de las heridas. Dentro de estos factores se encuentran: factor de crecimiento epidérmico (EGF), el factor de crecimiento de los queratinocitos, la hormona de crecimiento (GH), el ácido retinoico, etc. En muchos casos se requiere la acción cooperativa de muchas de estas moléculas para lograr un efecto promotor del crecimiento. Al mismo tiempo factores como el TGF (factor transformador del crecimiento) son inhibidores de la proliferación y diferenciación, ajustando la formación a las necesidades.

Las células de la epidermis son las siguientes:

• Queratinocitos: constituyen el 90% de la epidermis. Comienzan su diferenciación mediante la síntesis y modificación de queratina, transformación y degradación de orgánulos celulares. Una vez realizada su apoptosis o muerte celular reciben el nombre de corneocitos. Los trastornos de hiperqueratosis o paraqueratosis en caso de deficiencia tienen como consecuencia enfermedades cutáneas.

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• Melanocitos: son entre el 5-10% de las células epidérmicas y están encargados de la síntesis de melanina en los melanosomas, pigmento que da color a la piel y protección frente a rayos ultravioleta. Transfieren melanina a los queratinocitos en paquetes con el objetivo de proteger su ADN de la radiación. La cantidad de melanocitos presentes en el cuerpo dependerá de la zona de exposición a la radiación UV siendo mayor en la cara que en el tronco e inexistentes en palmas de las manos y plantas de los pies. Hay dos tipos de melanina: las eumelaninas son pigmentos marrones muy oscuros o negros, mientras que las feomelaninas tienen un color amarillo-rojizo.

• Células de Langerhans: son células presentadoras de antígenos de tipo dendrítico aún inmaduras, que se sitúan en el estrato espinoso de la epidermis. Tienen un núcleo de forma irregular con identaciones o escotaduras típicas en muchos sitios y un citoplasma claro, pero no son fáciles de reconocer con las técnicas de tinción convencionales. Se encargan de internalizar y procesar los antígenos mediante fagocitosis, y a través de la citosina TNF-alfa y el GM-CSF se activan y migran hacia los nódulos linfáticos asociados a la piel. Una vez en el tejido linfático periférico activarán los linfocitos T vírgenes específicos y mediante el marcador CLA se les conferirá la capacidad de migrar específicamente hacia el foco de inflamación cutánea.

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• Células de Merkel: son células sensoriales situadas en el estrato basal que tienen terminaciones sensoriales aplanadas capaces de transmitir información de tacto. Se encuentran diseminadas, sobre todo en manos, pies y labios, unidas a los queratinocitos vecinos a través de desmosomas.

3.2. Dermis

La dermis es la capa intermedia de la piel y es la encargada de dar soporte, así como resistencia y elasticidad. Es la capa más gruesa con un espesor variable siendo la zona más delgada en planta de pies y manos, donde alcanza los 5 mm. Deriva de la capa mesodérmica del embrión. Está formada por tejido conectivo caracterizado por contener una elevada cantidad de fibras de colágeno, elastina, fibronectina, dermatán sulfatos, reticulina e hialuronatos, y elementos celulares como fibroblastos (encargados de la fabricación de colágeno, fundamental en la estructura de la piel ya que es el encargado de aportar elasticidad), macrófagos, linfocitos y mastocitos. En esta capa también se insertan fibras musculares esqueléticas y lisas de contracción voluntaria e involuntaria respectivamente.

Los estratos o capas de la dermis son dos y de exterior a interior serían:

• Capa papilar: supone el 20% de la dermis. Formada por las papilas dérmicas donde se encuentran las asas capilares que sirven como canal de transporte de nutrientes a la epidermis vascular. Contiene numerosas terminaciones nerviosas, receptores sensoriales y vasos linfáticos, además de delgadas fibras de colágeno.
  
  
• Capa reticular: supone el 80% de la dermis. Está formada por fibras de colágeno gruesas entrelazadas con fibras elásticas ramificadas. Este grupo de fibras son las encargadas de proporcionar elasticidad a la piel para adaptarse a los cambios de volumen originados durante el movimiento corporal. Además, las fibras elásticas son las encargadas de dar distensibilidad a la piel formando líneas de tensión según su orientación, originando así las líneas de Langer que serían las de menor tensión. Por ello a la hora de realizar incisiones, cuando éstas se realizan de forma perpendicular a las líneas de Langer, tienen como resultado un enlentecimiento de la cicatrización.

En esta capa es fundamental hablar de la matriz extracelular y de sus componentes, actores principales en el proceso de cicatrización de las heridas. Es una sustancia formada por proteoglucanos con gran capacidad de absorción de agua, lo que posibilita crear una materia gelatinosa que sirve como unión entre el resto de elementos celulares y permite la migración, cementación y la diferenciación celular.

• Colágeno: es la principal proteína existente en los distintos tejidos del ser humano, identificándose al menos 28 tipos formados por cadenas polipeptídicas. Su función principal es la de formar un caparazón que resiste las fuerzas de tensión mecánica a las que está sometida la piel. Las fibras de colágeno se pueden organizar de forma paralela para resistir tensiones unidireccionales como en ligamentos o tendones, en forma de malla para resistir tensiones de distintas direcciones como ocurre en el hueso o cartílagos. La síntesis de esta proteína es llevada a cabo por los fibroblastos a partir de tres cadenas alfa inmaduras de aminoácidos que se enrollan en forma de triple hélice, formando tropocolágeno que posteriormente se transforma en colágeno al eliminar las secuencias terminales de estas cadenas alfa.

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• Fibras elásticas: tienen la capacidad de estirarse y contraerse como respuesta a las tensiones mecánicas de la piel con el movimiento corporal. Se encuentran en las paredes de las arterias, en el cartílago elástico y en el tejido conectivo de los pulmones. Están formadas por microfibrillas de elastina (formada por una cadena larga de aminoácidos sintetizada a partir de una cadena polipeptídica denominada tropoelastina) situadas en el centro, y microfibrillas de fibrilina (capaces de relacionarse entre sí actuando como soporte para las fibras de elastina) situadas en la periferia de las fibras elásticas. Dentro de las fibras elásticas hay que distinguir varios tipos:
  
  o   Fibras de oxitalan: tiene alto contenido de fibrilina. Se encuentran sobre todo en los ligamentos de suspensión del cristalino.
  o   Fibras de elaunina: su principal componente es la elastina y se encuentra en la dermis.
  o   Fibras elásticas maduras: contienen más elastina que las fibras de elaunina y se encuentran en dermis, ligamentos, paredes vasculares…).

• Fibronectina: son glucoproteínas formadas por dos cadenas polipeptídicas unidas mediante puentes disulfuro que se encuentran en la matriz extracelular en forma de fibrillas muy insolubles. Actúan como nexos de unión entre moléculas de la matriz extracelular, y entre moléculas de otras células con la matriz. La unión que se ejerce con los fibroblastos permite que los filamentos de actina organicen la disposición de las fibrillas de fibronectina facilitando fuerza de tracción entre ambos elementos. Dentro de las fibrillas de fibronectina encontramos el fibrinógeno, presente en las heridas, que es capaz de unirse a receptores de superficie de las plaquetas permitiendo la coagulación sanguínea.
  
  
• Tenascinas: familia de proteínas de gran tamaño presentes en heridas y tumores que son capaces de unirse a las integrinas, a los proteoglucanos y a las inmunoglobulinas.
  
  
• Proteoglucanos: son moléculas formadas por la unión de una cadena de aminoácidos y uno o varios glucosaminoácidos sulfatados. Se sintetizan en el interior del retículo endoplasmático. La mayoría de los proteoglucanos terminan en el espacio intercelular, pero otros formarán parte de la membrana plasmática gracias a las secuencias de aminoácidos hidrófobos que presentan. Entre sus funciones principales destacan ser puntos de unión dentro de la matriz extracelular, interactuar con otras moléculas de la matriz como el colágeno para modular sus efectos sobre las células, anticoagulación, hidratación, resistencia a presiones mecánicas y lubricación.
  
  
• Metaloproteinasas: son enzimas encargadas de la degradación de la matriz extracelular, fundamental en el proceso de cicatrización. Están asociadas a la cara externa de la matriz y cada una de ellas se va a encargar de la degradación de un tipo distinto de molécula presente en la misma, como por ejemplo la MMP1, MMP18 y MMP13 encargadas de la degradación del colágeno.

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3.3. Hipodermis

La hipodermis es una capa de tejido subcutáneo que continúa a la dermis formada por tejido conectivo laxo. Su espesor es muy variable dependiendo de la localización y las condiciones anatómicas del individuo. Formada por tejido adiposo muy vascularizado que además de servir como almacén de energía, actúa como aislante térmico y también tiene funciones paracrinas y endocrinas. El adipocito es una célula capaz de modificar su tamaño y volumen después de cada ingesta. Debajo de esta capa se encuentra la fascia general, donde según la zona del cuerpo que se presente podremos encontrar otras estructuras como músculo, hueso o cartílago.

4. GLÁNDULAS CUTÁNEAS

Podemos distinguir tres tipos distintos de estructuras:

• Glándulas sudoríparas ecrinas: localizadas en la profundidad de la dermis y prácticamente por todo el cuerpo, tienen una forma tubular enrollada sin ramificaciones. Son las encargadas de la secreción de agua y electrolitos haciendo uso de su función principal que es la termorregulación a través de la sudoración. Normalmente la sudoración cuya principal función es la termorregulación comienza por la frente y el cuero cabelludo, finalizando por las plantas de los pies y palma de las manos. Es un proceso de secreción estimulado por fibras nerviosas simpáticas colinérgicas. El sudor que se evapora antes de percibirse se denomina perspiración insensible, y el que nosotros notamos perspiración sensible. La formación del sudor implica en la membrana una bomba de Na/K ATP dependiente y un transportador de Na-K/2Cl. La composición del sudor es agua y NaCl, así como urea, ácido úrico, amoniaco y creatinina.

• Glándulas sudoríparas apocrinas: son glándulas tubulares enrolladas como las ecrinas que desembocan en el folículo piloso. Su localización son las axilas, ingles, areolas y zona perianal. La secreción que originan tiene la misma composición que el sudor sumando lípidos y proteínas que actúan como antibacterianos o sustancias odoríferas que en su degradación son las causantes del olor corporal. Están más desarrolladas en las mujeres que en los varones activándose con más fuerza durante la pubertad y el ciclo menstrual reguladas por hormonas sexuales.

• Glándulas sebáceas holocrinas: son glándulas acinares ramificadas en las que su porción secretora se encuentra en la dermis. Se distribuyen por todo el cuerpo a excepción de las palmas de las manos y planta de los pies. Su secreción se denomina sebo, formado por triglicéridos, ésteres céreos y escualeno. Son las encargadas a través de sus secreciones de mantener la suavidad de la piel y prevenir la deshidratación, así como actuar como antifúngico y antibacteriano.

5. ANEJOS DE LA PIEL

Podemos distinguir dos tipos principales, el pelo y las uñas.

Pelo: son estructuras con cubierta de queratina localizadas en casi toda la extensión de la piel y que asientan en una invaginación epidérmica, formadas por dos partes que son el tallo (formada por tres capas que son la médula del pelo, la corteza y la cutícula) y la raíz (en su parte inferior se encuentran las células epidérmicas que dan origen al pelo y entre ellas los melanocitos que dan color).

Alrededor de cada folículo piloso encontramos terminaciones nerviosas que generan impulsos si el tallo se mueve. Su principal función es la de defensa. Durante el desarrollo embrionario en la novena semana de gestación se forma el germen piloso primario que va profundizando hacia la dermis hasta crear el folículo piloso que emite dos prolongaciones: el inicio de la futura glándula sebácea y el músculo erector del pelo. Hacia el quinto mes de desarrollo el feto está cubierto por un tipo de pelo muy fino llamado lanugo hasta que tras el nacimiento se convierte en pelo terminal que es más largo, grueso y pigmentado. La llamada unidad pilosebácea está formada por el folículo piloso, la glándula sebácea y el músculo erector del pelo.

Cada pelo está compuesto por fibras de queratina y podemos distinguir entre sus partes el tallo piloso (es la proporción que se proyecta sobre la superficie de la piel), y la raíz del pelo (es la parte que va desde la base hasta la desembocadura de la glándula sebácea). El ciclo de crecimiento del pelo está formado por tres fases:

• Fase anágena: fase en la que las células de la matriz del folículo están en continua mitosis impulsándose y aumentando su tamaño.
• Fase catágena: se detiene el crecimiento del pelo y se separa el bulbo de la papila.
• Fase telógena: fase de caída del pelo donde el crecimiento del nuevo pelo impulsa hacia el exterior el viejo.

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Uñas: comienzan su formación en torno a las 8-10 semanas de gestación donde se forman en la dermis el surco ungular y el receso ungular. Sobre este último se formará la placa ungular con gran acumulación de queratina. Sus funciones principales son la protección de la parte distal de los dedos y la capacidad de manejar objetos pequeños.

Las uñas están formadas por diferentes partes:

• Matriz ungueal: es el epitelio subyacente formado por células en continua mitosis.
• Lámina ungueal: en su parte final se observa un cambio de coloración debido a una acumulación de células epiteliales que no permiten ver el tejido vascularizado.
• Lecho ungueal: se encuentra adherido a la lámina ungueal y su principal función es la de unión o anclaje en el extremo libre a través del hiponiquio y en los bordes laterales a través del eponiquio.

6. VASCULARIZACIÓN DE LA PIEL

Las arterias de la piel son ramificaciones de las arterias musculocutáneas que llegan hasta la dermis a través de la hipodermis. Forman un plexo arterial horizontal que origina a su vez un plexo subpapilar que da lugar a las asas capilares, y estas a su vez giran y retornan sobre sí mismas formando una red venosa subpapilar que drena en el plexo venoso profundo. En zonas como las orejas o los labios existen anastomosis arteriovenosas que permiten que la sangre se desvíe directamente al plexo venoso profundo. Para que la piel pueda desarrollar su función de termorregulación es necesario que el flujo sanguíneo aumente en grandes cantidades. El aumento de caudal sanguíneo dependerá directamente de la cantidad de calor perdido por el organismo. La circulación sanguínea también influye en el color de piel, ya que si llega poca sangre a los plexos venosos la piel nos dará un color pálido, un tono cianótico nos indicará poco aporte de oxígeno en la sangre, y una congestión venosa producida con reducción de hemoglobina nos dará un matiz morado oscuro.

El drenaje linfático también es un elemento a tener en cuenta. Los vasos linfáticos se originan en las células endoteliales de las vénulas y proveen de drenaje para el fluido tisular de la dermis. Forman un plexo subpapilar y un plexo más grande entre la dermis y la hipodermis llegando posteriormente hasta los ganglios linfáticos.

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7. INERVACIÓN DE LA PIEL

Existe una gran cantidad de terminaciones nerviosas en donde los receptores sensoriales se van a clasificar en función del estímulo al que responden:

7.1. Mecanorreceptores

Terminaciones nerviosas libres: se localizan alrededor del folículo piloso y dermis. Son terminaciones amielínicas que responden al tacto y presión, como por ejemplo al movimiento del vello.

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Corpúsculos de Meissner: se localizan en la base de las papilas dérmicas y están formadas por una cápsula de tejido conectivo. Responden al aleteo y golpes suaves repetitivos.

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Corpúsculos de Pacini: se localizan en las capas profundas de la dermis y son terminaciones nerviosas encapsuladas en tejido conectivo. Responden a la vibración como por ejemplo el tacto repetitivo de alta frecuencia.

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Corpúsculos de Ruffini: situados en las capas profundas de la dermis, son terminaciones nerviosas ensanchadas que responden al estiramiento de la piel.

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 Receptores o discos de Merkel: localizados en las capas basales de la epidermis, son terminaciones nerviosas agrandadas que responden a la presión constante y textura.

Fuente: Blausen.com staff (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014

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7.2. Termorreceptores

•  Receptores del frío: situados en las capas superficiales de la dermis, son terminaciones de fibras amielínicas que detectan la temperatura corporal por debajo de los 37 grados centígrados.
  
  
• Receptores del calor: situados en las capas profundas de la dermis, también son terminaciones de fibras amielínicas, pero estas responden a la temperatura corporal entre los 37 y los 45 grados centígrados. Por encima de los 45 grados se activan los receptores del dolor.

7.3. Nociceptores

•  Situados en las capas superficiales y profundas de la piel, son terminaciones de fibras amielínicas que responden a estímulos mecánicos, térmicos o químicos de fuerte intensidad que provocan daño tisular.

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