7. Skóra w ujęciu fizjologicznym
Marcin Błaszczyk
7.1. Mechanizmy funkcjonowania skóry
Pełnienie przez skórę jej charakterystycznych funkcji jest możliwe zarówno dzięki jej wyspecjalizowanej budowie (opisanej w poprzednich rozdziałach), jak i unikalnym mechanizmom fizjologicznym zachodzącym w tkankach skóry.
7.2. Bariera naskórkowa i funkcja ochronna skóry
Naskórek, obok innych nabłonków, np. płuc, przewodu pokarmowego itd., jest najbardziej zewnętrzną powłoką ciała, oddzielającą je od środowiska zewnętrznego. Ze względu na taką lokalizację i podstawową funkcję musi stanowić barierę przed wnikaniem do wnętrza organizmu niekorzystnych czynników (mikroorganizmów) i jednocześnie zatrzymującą w nim niezbędne substancje – w praktyce chodzi o niedopuszczanie do tracenia wody na skutek przepuszczania jej na zewnątrz.
7.2.1. Płaszcz hydrolipidowy skóry
Powierzchnia naskórka jest przesycona i pokryta płaszczem (filmem) hydrolipidowym, będącym mieszaniną wody i lipidów. Powstaje on z wydzielin gruczołów potowych i łojowych, potu i łoju, poddanych częściowo metabolizmowi bakteryjnemu.
W skład mieszaniny hydrolipidowej wchodzą: woda, kwas mlekowy, mocznik, jony (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ pochodzące z potu), triglicerydy, wolne kwasy tłuszczowe, woski, skwalen, metabolity komórek gruczołów łojowych (z łoju; por. rozdział dotyczący histologii skóry).
Częstym nieporozumieniem – co sugeruje już samo określenie „płaszcz hydrolipidowy” – jest przypisywanie funkcji ochronnej przed mikroorganizmami obu składnikom filmu: potowi i łojowi. W rzeczywistości pot raczej ułatwia rozwój mikroorganizmów, a funkcję ochronną płaszcz zawdzięcza głównie łojowi, a konkretnie – jego właściwościom hydrofobowym. Środowisko wodne sprzyja rozwojowi bakterii. Dlatego m.in. zewnętrzne warstwy naskórka są martwe i suche, co ma „zniechęcić” mikroorganizmy do rozwoju, wilgotna powierzchnia skóry znacząco mu natomiast sprzyja (można tu wymienić m.in. pocenie się związane z wysiłkiem fizycznym, zbyt grubym ubraniem, częste, długie kąpiele, saunę itd.). Pot zatem niekoniecznie chroni, a raczej jest „złem koniecznym” (to termoregulacja związana z wysiłkiem fizycznym lub zewnętrznym obciążeniem termicznym). Z kolei łój zawiera tylko minimalną ilość wody, co ogranicza rozwój bakterii.
7.2.2. Flora bakteryjna skóry
W skład naturalnej flory skóry wchodzi około 1000 gatunków bakterii i dziesiątki gatunków grzybów. Profil gatunków nie jest jednakowy na całej powierzchni ciała, w dużym stopniu zależy od wilgotności, o której decyduje ilość i aktywność gruczołów potowych oraz, ewentualnie, nabłonków wydzielniczych. Na twarzy (włącznie z uszami i nosem), na szyi, plecach, podbrzuszu, stopach przeważają bakterie typu Actinobacteria (Gram-dodatnie, wytwarzające liczne antybiotyki, wśród nich rodzaje Corynebacterium, Micrococcus, Propionibacterium). Na kończynach i klatce piersiowej przeważają natomiast bakterie Gram-ujemne typu Bacteroidetes (m.in. Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria) oraz Proteobacteria. W zgięciach kończyn, na tylnej części głowy, z tyłu stopy dobre warunki rozwoju znajdują Staphylococcaceae. W różnych okolicach ciała można także znaleźć przedstawicieli typu Cyanobacteria. Nie oznacza to, że wymienione bakterie można spotkać tylko w tych lokalizacjach; one tam jedynie przeważają.
Poza bakteriami należy wymienić grzyby, których przedstawicielami najczęściej występującymi w prawidłowej florze są: Candida albicans, Rhodotorula rubra, Trichosporon cutaneum, Aspergillus spp., Penicillium spp., Rhizopus spp., Microsporum gypseum i inne.
Organizmy te uważane są za symbiotyczne mutualnie bądź komensalne, a więc za takie, które organizmowi człowieka nie szkodzą, a nawet przynoszą korzyści. Sama ich obecność sprawia, że poprzez konkurencję ograniczają rozwój innych gatunków, potencjalnie szkodliwych. Jednak wiele z nich jest oportunistycznymi patogenami, w stanach obniżonej odporności wywołującymi infekcje. Na przykład Pseudomonas aeruginosa wytwarza antybiotyki zwalczające chorobotwórcze szczepy paciorkowców (np. Streptococcus pyogenes) oraz gronkowców (np. Staphylococcus aureus), a także grzyby z rodzaju Candida, Saccharomyces, Aspergillus. Jednak P. aeruginosa jednocześnie jest patogenem mogącym powodować wiele różnych infekcji – od zakażeń ran, poprzez zakażenia ucha, układu moczowego, oddechowego, opon mózgowych, do sepsy.
Poza skomplikowanymi relacjami chroniącymi organizm przed zakażeniami lub je ułatwiającymi mikroorganizmy są odpowiedzialne za zapach ciała człowieka.
Pot, zarówno ekrynowy, jak i apokrynowy, oraz łój są bezwonne. Wystarczy jednak kilkadziesiąt minut, aby pod wpływem metabolizmu bakteryjnego powstały substancje łatwo wyczuwalne. Za ich zapach odpowiada Bacillus subtilis, rozwijając się na stopach. Propionibacteria w gruczołach łojowych syntetyzują kwas propionowy z aminokwasów (nawiasem mówiąc, substancja ta wśród dietetyków i technologów żywności jest znana jako E280, środek używany do konserwacji żywności, ponieważ hamuje rozwój grzybów, co jest następnym przykładem działania mikroflory naskórka w warunkach naturalnych). Staphylococcus epidermidis, wykorzystując substraty z potu, tworzy kwas izowalerianowy (w tym przypadku nie przekłada się to – prawdopodobnie – na aktywność przeciwbakteryjną, ale warto wspomnieć, że kwas ten jest również składnikiem wyciągów roślinnych o działaniu uspokajającym i nasennym).
7.2.3. Odczyn powierzchni naskórka
Odczyn powierzchni naskórka (pH) jest pochodną składu łoju, potu (zwłaszcza kwasu mlekowego) oraz mieszaniny substancji powstających z rozpadu białek i lipidów nabłonka, a także metabolitów flory skóry. W praktyce pH wynosi 4,5–6,2 (u mężczyzn odczyn ten jest minimalnie niższy niż u kobiet).
W konsekwencji na powierzchni skóry rozwijają się tylko mikroorganizmy dobrze tolerujące lekko kwaśny odczyn. Dlatego, jeśli przenikną one przez nią wskutek jakiegoś zaburzenia funkcji bariery skórnej, mają niewielką możliwość rozwoju, ponieważ pH we wnętrzu organizmu wynosi około 7,4 (pH krwi), a do takich warunków te mikroorganizmy nie są przystosowane.
Ze względu na znaczenie prawidłowego odczynu skóry należy przykładać dużą wagę do tego, aby nie ulegał zmianie pod wpływem działania kosmetyków. Nie wystarczy jednak ich prawidłowy odczyn. Nie mogą one również wchodzić w reakcje chemiczne ze składnikami łoju, potu, naskórka, wpływając tym samym na zmianę pH powierzchni skóry.
7.2.4. Immunologia skóry
Tkanki i płyny międzykomórkowe stanowią doskonałą pożywkę dla mikroorganizmów. Dlatego organizm człowieka ustawicznie jest celem ataku drobnoustrojów. Pierwszą linię obrony przed nimi stanowi bariera mechaniczna. Jednym z jej elementów, obok nabłonków układu oddechowego, ścian przewodu pokarmowego oraz rogówki, jest skóra. Chroni ona organizm przed mikroorganizmami, wytwarzając zarówno wspomnianą barierę mechaniczną (zrogowaciały naskórek z grubą błoną podstawną), jak i chemiczną (m.in. niskie pH), ale także w sposób bardziej czynny – umożliwia aktywną obronę poprzez zdolność do reakcji immunologicznej.
■ Stan zapalny
Zapalenie to odczyn obronny mający na celu lokalizację, rozpoznanie i eliminację patogenu oraz ewentualnych zmian martwicowych. Do pełnienia tych funkcji konieczne są wyspecjalizowane komórki oraz substancje chemiczne –