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Sistema tegumentar:
pele e anexos
objetivos
A U L A 6
Pré-requisitos
Meta da aula
Identificar a pele como um órgão sensorial
e de proteção.
Esperamos que, após o estudo do conteúdo desta aula, você
seja capaz de:
- Descrever a estrutura microscópica da pele e seus anexos.
- Listar as funções da pele.
- Descrever as terminações nervosas da pele.
Para melhor compreensão do conteúdo desta aula, você deverá
ter conhecimentos das:
- Aulas 21 e 24 de Biologia Celular I.
- Aulas 6, 7, 8 e 12 de Biologia Celular II.
- Aula 2 de Genética Básica.
Corpo Humano I | Sistema tegumentar: pele e anexos
INTRODUÇÃO O tegumento, constituído pela pele e seus anexos (folículos pilosos, unhas, glândulas sebáceas e sudoríparas), é um dos maiores órgãos do corpo, correspondendo a, aproximadamente, 16% do nosso peso corporal. Ele reveste toda a superfície do corpo e é um excelente indicador da saúde de vários outros órgãos. Em um exame clínico, a cor da pele pode indicar a existência de várias condições patológicas. Uma pele com coloração amarelada é fortemente sugestiva de icterícia, que representa um aumento do pigmento bilirrubina no sangue e a sua conseqüente deposição na pele. Uma pele cianótica (cinza-azulada), que pode indicar problemas de natureza respiratória e cardiovascular. Uma coloração pálida é sugestiva de anemia, doença em que o número de hemácias e/ou de hemoglobina se encontra diminuído. Já uma pele sem pigmentação sugere uma doença de origem genética, denominada albinismo, ou seja, as células produtoras do pigmento melanina, um dos principais responsáveis pela cor da pele, são incapazes de produzi-lo. A pele é também um órgão de recepção de estímulos do meio ambiente. Por meio de grande número de receptores sensoriais nela existentes, somos capazes de detectar estímulos de diferentes naturezas, tais como estímulos térmicos, dolorosos, tácteis e muitos outros.
Figura 6.1 : Desenho esquemático da pele mostrando os seus componentes: a epiderme, a derme e a hipoderme. São tam- bém observados anexos cutâneos: folículo piloso, glândula sebácea e glândula sudorípara.
COMPOSIÇÃO E FUNÇÕES
Na Figura 6.1 , você pode observar que a pele é constituída por três camadas:
- Epiderme – camada formada pelo epitélio pavimentoso estratificado queratinizado, originado a partir do ectoderma cutâneo (Aula 3 deste módulo).
- Derme – camada composta por tecido conjuntivo originado do mesoderma.
- Hipoderme – camada adiposa também de origem mesodérmica, que une a pele aos órgãos mais profundos. Esta camada é conhecida como tecido celular subcutâneo e constitui o panículo adiposo.
Epiderme
Derme
Glândula sebácea
Hipoderme Folículo piloso
Bulbo piloso
Papilas dérmicas Músculo eretor do pêlo Glândula sudorípara merócrina (écrina) Hipoderme
Epiderme
Corpo Humano I | Sistema tegumentar: pele e anexos
Epiderme
Se você observou atentamente a Figura 6.1 , viu que a camada superior da pele, a epiderme, é constituída por epitélio pavimentoso estratificado queratinizado. Os epitélios de revestimento se caracterizam por: a) serem constituídos por células muito próximas entre si e, portanto, com pouca substância intercelular; b) serem avasculares; c) apresentarem células polarizadas. Histologicamente, de acordo com o número de camadas celulares, os epitélios de revestimento são classificados em epitélios simples (uma única camada de células) e estratificados (duas ou mais camadas de células). Em ambos os casos, as células que os constituem podem apresentar formato pavimentoso , cúbico ou cilíndrico. A classificação dos epitélios estratificados leva em conta o formato das células mais superficiais. Portanto, você agora pode deduzir que a epiderme é formada por várias camadas de células, sendo que a mais superficial é constituída por células formada por células pavimentosas. A maioria das células da epiderme tem como função a síntese de queratina, que é a principal proteína da epiderme; por isso, essas células são conhecidas como queratinócitos. Além dos queratinócitos, originados do ectoderma cutâneo , você encontrará na epiderme outros tipos celulares, com várias origens embriológicas. Por exemplo, os melanócitos , células produtoras de melanina, originam-se das cristas neurais ; as células de Langerhans são células de defesa e se originam do mesoderma; as células de Merkel , originadas também das cristas neurais , são células envolvidas nas sensações tácteis.
RESPOSTA Estudando as funções da pele, você viu que a queratina protege a pele contra o atrito e contra a perda de água por evaporação ou dessecação; portanto, o item correto é o a_. Se ficou com dúvidas ao responder, releia as funções da pele._
AULA
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Queratinócitos MÓDULO 1^ Agora, observe a Figura 6.2. Na pele espessa, os queratinócitos estão organizados em cinco estratos celulares : basal ou germinativo , espinhoso, granuloso, lúcido e córneo.
Figura 6.2 : Desenho esquemático de um corte de pele fina, mostrando, na epiderme, os queratinóci- tos organizados em quatro estratos celulares. Por entre os queratinócitos, observa-se a presença dos melanócitos, das células de Merkel e das células de Langerhans. Abaixo da epiderme, pode-se ver uma pequena área da derme.
Acompanhando esta descrição da pele, veja na Figura 6.3 que o estrato basal ou germinativo é o mais profundo da epiderme, sendo constituído por uma camada única de células cilíndricas que repousam sobre a membrana basal (Aula 8 de Biologia Celular II). As células desse estrato se prendem à lâmina basal por meio de hemidesmossomas (Aula 6 de Biologia Celular II). Essa é a camada responsável pela renovação da epiderme, onde você vai encontrar as células-fonte (Aula 12 de Biologia Celular II). À medida que se dividem por mitose (Aula 2 de Genética Básica), algumas dessas células são adicionadas à população de células- fonte, enquanto outras migram para constituir o próximo estrato. Os queratinócitos basais sintetizam principalmente as citoqueratinas 5 e 14 (Aulas 21 a 24 de Biologia Celular I), que, você verá adiante, resultarão no processo de queratinização.
Estrato granuloso
Estrato espinhoso
Célula de Langerhans
Célula de Merkel MelanócitoVaso sangüíneo
Estrato basal
Epiderme
Derme
Estrato córneo
AULA
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Ainda falando de estratos... MÓDULO 1^ No estrato lúcido , os núcleos das células apresentam sinais de degeneração, e no citoplasma, a maioria das organelas já desapareceu (digeridas pelas enzimas lisossomais). Estas células estão parcialmente preenchidas por queratina, que é uma proteína formada pela associação entre os tonofilamentos e os grânulos de querato-hialina. Lembre-se de que sobre elas existe uma cobertura glicolipídica que, juntamente com a queratina, torna a membrana plasmática dessas células impermeável a fluidos. O último estrato da epiderme, o estrato córneo , é constituído por várias camadas de células achatadas e mortas. Tais células são totalmente ocupadas por queratina, o que transforma os queratinócitos em placas sem vida que descamam continuamente.
Os cinco estratos celulares que você acabou de estudar são encontrados na epiderme da pele espessa. Na pele delgada, a epiderme é mais simples, tanto no número de estratos como no de camadas celulares que compõem esses estratos. E por falar de estratos, ao observar a Figura 6.4 , você nota que não existe o estrato lúcido e que o estrato córneo é bem mais fino. Em termos práticos, podemos dizer que a pele espessa apresenta uma grossa camada de queratina, enquanto a camada da pele delgada é fina ( Figura 6.4 ).
Os tonofilamentos aqui citados nada mais são do que filamentos intermediários. Lembra que você estudou esse assunto na Aula 22 de Biologia Celular I? Nas células epiteliais, os filamentos intermediários são formados pelas citoqueratinas. Existem mais de vinte isoformas de citoqueratinas em células epiteliais humanas. Cada tipo de epitélio possui determinados tipos de citoqueratina. Elas são abundantes nos queratinócitos da epiderme que você acabou de estudar e também nos queratinócitos que formam as unhas e os pêlos.
Para relembrar, a composição dos filamentos intermediários das células epidérmicas se modifica à medida que os queratinócitos se diferenciam. As células do estrato basal sintetizam as citoqueratinas 5 e 14. Uma mutação nos genes que a codificam causa a epidermólise bulbosa , uma doença na qual os filamentos intermediários são incapazes de suportar as tensões às quais são normalmente submetidos e se rompem, levando à formação de bolhas na epiderme.
Figura 6.4 : (a) Fotomicrografia de um corte de pele espessa mostrando os estratos basal (B), espinhoso (E), granuloso (G), lúcido (L) e córneo (C). (b) Fotomicrografia de um corte de pele delgada mostrando a epiderme com uma fina camada córnea (c). Tricrômico de Gomori. x100. x400. (www2.uerj.br/~micron/atlas)
CC
GG SS BB
a b
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ATIVIDADES
Você já sabe agora que a epiderme é constituída por queratinócitos originados do ectoderma cutâneo e por outros tipos celulares de origens embriológicas distintas; vamos apresentá-los a você.
- A pele fina se diferencia da espessa por apresentar: a. Epiderme com estrato lúcido. b. Folículos pilosos. c. Glândulas sudoríparas. d. Estrato córneo bem desenvolvido. e. Os itens b e c estão corretos.
RESPOSTA Se você lembrou que a pele fina se caracteriza por não apresentar estrato lúcido, por ter estrato córneo pouco desenvolvido e por apresentar folículos pilosos e glândulas sebáceas e sudoríparas, respondeu corretamente o item e_._
- Na epiderme, os grânulos de querato-hialina, importantes para a formação da queratina, estão localizados principalmente no estrato: a. Basal. b. Espinhoso. c. Granuloso. d. Córneo. e. Germinativo.
RESPOSTA O item correto é o c_. Você estudou no item Queratinócitos que a querato-hialina começa a ser secretada no estrato granuloso da epiderme._
Você viu que a pele espessa é encontrada na palma das mãos e na planta dos pés. Se eu perguntar que anexos poderemos encontrar na pele espessa e na delgada, o que você responderia? Se você respondeu que na pele espessa encontraremos somente glândulas sudoríparas e que na delgada poderemos encontrar todos os anexos, está correto! É isso mesmo! Jamais poderíamos encontrar, por exemplo, folículos pilosos na pele espessa. Olhe suas mãos e seus pés. Você não tem pêlos nesses locais!
Você sabia que as verrugas, que tanto nos incomodam, são crescimentos epidérmicos benignos causados por infecção dos queratinócitos pelo papiloma-vírus (HPV)?
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de melanina e de caroteno, a quantidade de capilares na derme e a cor do sangue que corre nesses capilares. A melanina é um pigmento marrom-escuro, sintetizado pelos melanócitos a partir da ação da enzima tirosinase sobre o aminoácido tirosina. A tirosinase é sintetizada no retículo endoplasmático rugoso e no complexo de Golgi, em pequenas vesículas denominadas melanossomos. A tirosina incorporada pela célula penetra nos melanossomos e é convertida em 3,4-diidroxifenilalanina (dopa). Após várias reações bioquímicas, a dopa é convertida à melanina. Quando cessa a atividade tirosinásica, o melanossomo é transformado em grânulo de melanina. A melanina é então transferida para os queratinócitos dos estratos espinhoso e granuloso, onde se localiza em posição supranuclear, formando um capuz protetor sobre os núcleos dessas células.
Estrato espinhoso
Grânulo de melanina (nenhuma atividade de tirosinase)
Desprendido
Melanossoma (tirosinase e melanina)
Golgi A tirosinase é sintetizada no RER
Célula do estrato basal
Melanócito
Luz solar
a
b
Golgi
Retículo endoplasmático rugoso
Tirosina
Grão de melanina
Síntese de tirosinase
Pré-melanossomos
Figura 6.5 : Desenhos esquemáticos de melanócitos. (a) Mostrando o corpo da célula entre os queratinócitos basais e os prolongamentos se inserindo nos estratos superiores. (b) Processo de mela- nogênese.
AULA
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MÓDULO 1
A localização estratégica da melanina sobre os núcleos dos queratinócitos confere proteção máxima ao DNA contra os efeitos prejudiciais dos raios ultravioleta. Você certamente já ouviu pela mídia os médicos recomendarem às pessoas não se exporem ao sol depois das 10 horas. Você sabe o porquê dessa orientação? Até as 10 horas, o sol emite principalmente raios ultravioleta e você tem um protetor natural contra essa radiação, que é a melanina. Após esse horário, a radiação solar é formada principalmente por raios infravermelhos, e o seu organismo não sintetiza nenhum protetor contra tal radiação. Portanto, se mesmo sabendo disso você insiste em se expor ao sol a partir desse horário, use um protetor ou um bloqueador solar. A escolha entre um e outro dependerá do seu tipo de pele. Consulte um dermatologista!
Você saberia explicar o que são as sardas, sob o ponto de vista biológico? As sardas são pontos hiperpigmentados, localizados em áreas expostas ao sol. Elas resultam do aumento de produção de melanina e do seu acúmulo na área basal da epiderme.
ATIVIDADES
- Na pele, as células produtoras de melanina encontram-se: a. Na derme papilar. b. Na derme papilar e estrato basal da epiderme. c. Nos estratos basal e espinhoso da epiderme. d. Na derme papilar e na derme reticular. e. No estrato basal da epiderme.
RESPOSTA O corpo celular dos melanócitos se localiza entre as células do estrato basal da epiderme. Sendo assim, o item certo é o e_._
- Quanto à produção de melanina, é errado afirmar que: a. O melanossomo contém pequena quantidade de melanina. b. A célula responsável pela sua síntese é o melanócito. c. Os albinos possuem deficiência em tirosinase, que é essencial nesse processo. d. Os grãos de melanina se acumulam na célula onde são produzidos. e. É estimulada pela ação dos raios solares.
AULA
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Células de Merkel MÓDULO 1^ Da mesma forma que os melanócitos, as células de Merkel são originadas das cristas neurais e se localizam entre os queratinócitos basais ( Figura 6.6 ), e a eles se ligam por meio de desmossomos. São mais numerosas na pele espessa, principalmente nas pontas dos dedos. A base das células de Merkel está em contato com fibras nervosas da derme, através de uma placa nervosa. São responsáveis pela sensibilidade tátil.
Figura 6.6 : Esquema representativo da epiderme mostrando os seus diferentes tipos celulares. Observe que a célula de Merkel, contendo grânulos com neurotransmisso- res, contata uma pequena placa nervosa, formada a partir de uma fibra nervosa.
Para fi nalizar o estudo da epiderme... A Figura 6.2 mostra que o limite entre a epiderme e a derme é muito irregular. A epiderme projeta cristas ( cristas epidérmicas ) em direção à derme, que são acompanhadas pelo tecido conjuntivo da derme ( papilas dérmicas ). Essa interação entre epiderme e derme ajuda a fixar mecanicamente um componente ao outro. Não esqueça que entre ambas você encontrará a membrana basal, já estudada na Aula 8 de Biologia Celular II.
Derme
Abaixo da epiderme, você encontrará a derme, constituída por tecido conjuntivo e, portanto, de origem mesodérmica. Sua espessura varia de acordo com a região do corpo examinada. Na Figura 6.7 , vemos que a derme é subdividida em duas regiões: a região mais próxima da epiderme, onde estão localizadas as papilas dérmicas, está a
Queratinócito
Melanócito
Célula de Langerhans
Célula de Merkel
Placa nervosa Mielina Axônio
Lâmina basal
Derma
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derme papilar , constituída por TECIDO CONJUNTIVO FROUXO. Abaixo da derme papilar, observe que há uma região formada por TECIDO CONJUNTIVO DENSO NÃO-MODELADO, que é a derme reticular. A derme é ricamente vascularizada e inervada; é nela que se localizam os derivados da epiderme: os folículos pilosos, as glândulas sebáceas e sudoríparas.
Figura 6.7 : Fotomicrografia de um corte de pele fina mostrando a derme papilar (P), composta por tecido con- juntivo frouxo e a derme reticular (R), por tecido conjuntivo denso não- modelado. Tricrômico de Gomori. (www2.uerj.br/~micron/atlas)
O TECIDO CONJUNTIVO é constituído por células separadas entre si por abundante quantidade de matriz extracelular (MEC). A MEC, por sua vez, é composta por fibras colágenas e elásticas e por substância amorfa (água, proteoglicanas, glicosaminoglicanas e glicoproteínas). Você já estudou esse assunto nas Aulas 7 e 8 de Biologia Celular II. Quando o tecido conjuntivo se apresenta predominantemente celular, dizemos que ele é FROUXO. Quando, ao contrário, ele se mostra predominantemente fi broso, dizemos que ele é denso ou fibroso. Se as fi bras desse tecido tiverem uma orientação definida, o tecido será classificado como conjuntivo denso modelado. É o caso observado nos tendões e ligamentos. Se as fi bras forem dispostas aleatoriamente, como na derme reticular, ele será denominado TECIDO CONJUNTIVO DENSO NÃO- MODELADO. Enquanto o tecido modelado resiste fortemente a forças de tração em uma única direção, o não-modelado resiste a forças que nele incidam em várias direções. Percebeu por que a pele é tão resistente?
Além das fi bras do sistema colágeno que você estudou na Aula 8 de Biologia Celular II, a pele é rica em fibras do sistema elástico, responsáveis pela sua elasticidade. Esse sistema é composto por três tipos de fi bras: oxitalânicas, elaunínicas e elásticas. Elas são produzidas em três estágios sucessivos, podendo permanecer em um deles ou coexistir harmonicamente, a depender das funções que irão realizar. Ao microscópio eletrônico, você observará que as fibras oxitalânicas são constituídas por feixes de microfibrilas de 10nm de diâmetro, compostas principalmente pela proteína fibrilina. A fi brilina forma o arcabouço necessário para a deposição da elastina, que é o material elástico da fibra. Observe, portanto, que as fibras oxitalânicas não têm elasticidade, pois não possuem elastina. São fibras resistentes à tração. As elaunínicas são formadas por fibrilina e por elastina disposta irregularmente entre os feixes de microfibrilas. Já as elásticas têm a mesma constituição das elaunínicas, embora a elastina, nas elásticas, esteja acumulada em grande quantidade no centro da fibra. As microfibrilas se dispõem perifericamente, e a elastina, centralmente. Na microscopia de luz, a identificação das fibras do sistema elástico é feita com técnicas especiais de coloração como a orceína, a resorcina- fuccina de Weigert entre outros. Na Figura 6.8 , você poderá visualizar os três tipos de fibras do sistema elástico.
PP PP
RR
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Hipoderme
A hipoderme é a camada mais profunda da pele que a une aos órgãos subjacentes. É constituída por tecido conjuntivo frouxo com quantidade variável de células adiposas, a depender da sua localização no corpo e do estado nutricional do indivíduo ( Figura 6.9 ). É também conhecido como tecido celular subcutâneo ou panículo adiposo. Modela o corpo e é também um importante reservatório de energia para as atividades metabólicas. Como a gordura é um bom isolante térmico, essa camada proporciona proteção contra o frio.
Figura 6.9 : Fotomicrografia do tecido adiposo (A) semelhante ao encontrado na hipoderme. As células adiposas são volumosas, contêm uma única loja lipídica e apresentam um único núcleo (N) de localização periférica H&E. x100. (www2.uerj.br/~micron/atlas).
Vascularização da pele
A pele é um órgão ricamente vascularizado. Veja a Figura 6.. Nela você poderá distinguir três redes de vasos interconectados, localizados na derme e na hipoderme. A primeira rede vascular se localiza na derme papilar e é denominada plexo subpapilar. A segunda, o plexo cutâneo , está na região de transição entre a derme papilar e a reticular; a terceira, o plexo hipodérmico (ou subcutâneo), fica na região da hipoderme. Veja também que do plexo subpapilar originam-se alças capilares que penetram em cada papila dérmica. É muito comum você observar anastomoses arteriovenosas entre as três redes vasculares. Essas anastomoses desempenham importante papel na termorregulação do corpo. Mas lembre-se de que a epiderme é avascular. Se tiver esquecido isso, releia a seção sobre Epiderme.
AA
NN
AULA
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MÓDULO 1
Figura 6.10 : Desenho esquemático mostrando a vascularização da pele.
ATIVIDADES
- Em relação à pele, podemos afirmar que: a. É composta por epiderme, derme e hipoderme. b. A melanina secretada pelos melanócitos a protege da ação lesiva dos raios infravermelhos. c. A queratina é produto de secreção dos queratinócitos e das células de Merkel. d. O limite entre epiderme e derme é regular. e. A derme papilar é constituída por tecido conjuntivo denso não- modelado.
RESPOSTA Se você estudou a primeira parte desta aula, você certamente marcou o item a_. A pele é composta por epiderme, derme e hipoderme. A melanina protege a pele contra a ação lesiva dos raios ultravioletas e não contra os infravermelhos. Enquanto os queratinócitos produzem a queratina, as células de Merkel conferem sensibilidade à pele. Você viu também que o limite entre epiderme e derme é altamente irregular e que a derme papilar é constituída por tecido conjuntivo frouxo._
Epiderme
Derme
Hipoderme
Plexo subpapilar
Glândula sebácea
Plexo cutâneo
Glândula sudorípara
Artéria
Veia
Folículo piloso
AULA
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os exteroceptores e os proprioceptores. São mecanorreceptores: as MÓDULO 1^ terminações nervosas livres ( Figura 6.11 ), os discos ou terminações de Merkel ( Figuras 6.6 e 6.11 ), os corpúsculos de Meissner, Ruffini e os de Pacini ( Figura 6.11 ). Os dois primeiros são não-encapsulados, enquanto os demais são encapsulados, ou seja, são envolvidos por cápsula de tecido conjuntivo.
- Termorreceptores – são receptores que respondem ao frio e ao calor.
- Nociceptores – são receptores que respondem a estímulos dolorosos.
Na Tabela 6.1 , você poderá ver a localização e as funções dos mecanorreceptores. Esse sistema sensorial será melhor estudado na próxima aula sob o tema “Como sentimos o mundo a nossa volta?”.
Tabela 6.1 : Os principais receptores sensoriais da pele, suas respectivas localizações e funções
Receptor Terminação Nervosa Livre
Célula de Merkel
Corpúsculo de Meissner
Corpúsculo de Ruffini
Corpúsculo de Krause
Corpúsculo de Pacini
Terminação Nervosa Peritricial Localização (^) Epiderme Epiderme Derme papilar
Derme Hipoderme
Derme papilar
Derme Hipoderme
Haste do folículo piloso
Função: detectar
Dor Temperatura Tato grosseiro Propriocepção
Tato Pressão estática
Tato Pressão Vibratória lenta
Estiramento do Corpúsculo de Pacini
Frio? Tato?
Pressão Vibração rápida
Movimentos do pêlo
Corpo Humano I | Sistema tegumentar: pele e anexos
Figura 6.11 : Desenho esquemático dos receptores sensoriais da pele. (a) e (b) Receptores não-encapsulados. (c) a (f) Receptores encapsulados.
Célula de Merkel
Extremidade terminal da fibra nervosa aferente
Ramos terminais da fibra nervosa aferente
Fibra nervosa aferente
Fibra nervosa aferente
Ramos terminais da fibra nervosa aferente
Célula de Terminal espiral Schwann da fi bra aferente
Corpúsculo de Ruffini
Terminação nervosa b livre da epiderme
a Terminação de Merkel
Corpúsculo de Krause
c
d
e Corpúsculo de Meissner
f Corpúsculo de Pacini
