Integumentary System
Overview
Functions
1.Protection
2.Excretion of wastes
3.Maintenance of Tb
4.Synthesis of vitamin D3
5.Storage of lipids
6.Detection of sensory stimuli
Epidermis
Tissue types
Stratified, squamous epithelium
Avascular; relies on diffusion from deeper cells
Main function = protection againstmechanical damage.
Primary cells = Keratinocytes - loaded withtough keratin.
Thick vs. thin
Thin: 4 “strata” of keratinocytes; each ismultiple cells thick
Thick: 5 strata
Layers of the epidermis areknown as “strata”
Stratum germinativum
Germinative (stem) cells that replace shedkeratinocytes.
Structure - Function (S-F): Protection
Attached firmly to basal lamina viahemidesmosomes.
Epidermal ridges & dermal papillae -  strength ofattachment proportional to SA of basal lamina.
Melanocytes: pigment production cells
S-F: Sensation
Merkel cells: touch sensitive
Cell types in germinative layer
05-02SkinFeatures_UN
Epidermal ridges producefingerprints
Stratum spinosum
“spiny layer”
Still mitotically active
S-F: Protection
Langerhans cells:Phagocytic WBC;stimulate immuneresponse tomicroorganisms & skincancers
Melanosomes
05-02SkinFeatures_UN
Stratum granulosum
“grainy layer”
S-F: Protection
Keratinocytes begin toproduce proteins
Keratin & keratohyalin
Cells membranesthicken; cellsdehydrate; keratinfibers crosslink
05-02SkinFeatures_UN
Stratum lucidum
Only in thick skin
Extra layer of flat, densely packedkeratinized cells
Stratum corneum
Exposed layer
15-30 layers ofkeratinized cells
Linked by desmosomes
Cells are water-resistant
Lose through theepidermis ~ 1 pint ofwater per day
05-02SkinFeatures_UN
What happens to the epidermiswhen…
You have a blister?
Damage to epidermis break connections todeeper layers & water accumulates here
You take a bath?
Water diffuses into epidermal cells
You float in the ocean?
Water diffuses out of epidermal cells
What factors contribute toskin color?
Carotene: orange pigment
Important source of vitamin A
Melanin: brown, yellow-brown, blackpigment
Melanocytes produce melanin
Blood flow/hemoglobin
Bound to O2 = bright red -> dilated capillaries
No O2 = dark red; appears bluish -> cold
Melanocytes produce melanin
Melanin transferred, viavesicles, to keratinocytes:
Stratum germinativum &spinosum in ALL people
Stratum granulosum indark-skinned individuals
Melanocytes
Synthesize melanin
Freckles
Protect from UV bysurrounding nucleiwith melanosomes
Tanning = short-termphysiological response
Melanin productionoccurs slowly, peaking10th day afterexposure
0505aMelanocytes
Hemoglobin
Hb with O2 = Red
Hb without = Blue
Get cold >vasoconstrict >reduced blood flow >tissue O2 drops, CO2increases > hemoglobinreleases O2 > blue lips& nails
2319bRespiratoryProcess
Dermis = connective tissue
2 major components
Superficial Papillarylayer
Deep Reticular layer
Dermis = connective tissue
Papillary layer
Areolar tissue
Contains capillaries,lymphatic vessels,sensory neurons
Dermis = connective tissue
Reticular layer
Network of denseirregular CT.
Collagen fibers bindlayers above (papillary)and below(subcutaneous)
Layers are indistinct
Hypodermis: Subcutaneouslayer
Areolar and adipose tissue
Highly elastic
Not really part of the integumentarysystem
But it stabilizes skin in relation tounderlying tissues
Target site for subcutaneous injection
Accessory structures
Occur in the dermis, BUT derived fromepidermal tissue that projects down intodermis.
Hair & hair follicles
Sweat glands
Sebaceous glands
Nails
Hair
Nonliving; produced in hair follicles.
Functions
Protection: mechanical (bumps; dustinhalation), chemical (UV), biological(bacteria; insects).
Insulation
Sensation
Hair Structure
Each hair wrapped inCT sheath
Root hair plexus ofsensory neurons
Arrector pili muscle(smooth)
Contraction causes hairto stand erect -response to cold, fear,rage.
0509adHairFollicle
Hair Structure
Hair Function
0509bcHairFollicle
Hair papilla (CT),contains capillaries &nerves. Surrounded by
Hair bulb (epidermalcells; ET). Produce
Hair matrix which isloaded with germinativecells
Glands
Sebaceous (oil) glands
Holocrine glands; produce a waxy, oilysecretion (sebum)
Sebum = mixture of triacylglycerides,cholesterol, bactericides & electrolytes
Lubricates keratin, inhibits bacterial growth
Sebaceous follicles NOT associated withhair
Sebaceous gland
Sweat (sudoriferous) glands
Apocrine sweat glands (armpits)
Merocrine sweat glands (all over body)
0511SweatGlands
Apocrine sweat glands
0511aSweatGlands
In Armpits
Secretion is sticky,cloudy (& odorous afterbacteria eat it)
Begin secreting atpuberty
Activated by pain,stress, sexual activity
Myoepithelial cellssurround secretory cellsand contract the gland
Merocrine Sweat glands
0511bSweatGlands
All over the body
Dense on palms andsoles
Produce sensibleperspiration
Functions
Cool skin surface toreduce Tb.
Excrete electrolytes
Protection via dilution orflushing
Bactericides
Other glands
Mammary: modified apocrine sweatglands
Ceruminous: Modified merocrine sweatglands in external ear passage ->produce ear wax
Nails
0512cStructNail
Factors inhibiting/limiting repair
Number of Langerhans cells decreaseby 50%
Vitamin D3 production declines by 75%
Epidermis and dermis thin asgerminative cells reduce activity
Blood supply to dermis is reduced
Melanocyte activity declines