Hydrolipidikalvo ihon suojakerros

Ihon tärkeimmät suojakerrokset

Ensimmäinen suodatuskerros muodostuu ihotalin lipideistä.

Toinen kerros koostuu epidermiksen kuolleista soluista, korneosyyteistä, ja keramideista, jotka täyttävät niiden väliset tilat. Koska sarveiskerroksen suodatusjärjestelmä perustuu lipideihin, se toimii ensisijaisesti esteenä vedelle ja vesiliukoisille aineille. Korneosyytit muodostavat järjestelmän proteiinipohjaisen osan ja toimivat mekaanisena esteenä bakteereille ja vierasaineille.

Kolmas kerros on tyvikalvo. Sen avulla epiteeli kiinnittyy sen alla oleviin kudoksiin ja erottuu niistä. Tyvikalvo koostuu solujen välisestä materiaalikerroksesta ja toimii tehokkaana antimikrobisena suodattimena yhdessä Langerhansin solujen ja dermiksen verisuonten immuunisolujen kanssa.

Hydrolipidikalvo (hydrolipidivaippa)

Ihmisen ihon pinta on peitetty erityisellä kalvolla – vesi-rasvakalvolla. Sitä kutsutaan myös happokalvoksi tai Marcioninin kalvoksi.

Kalvo muodostuu rauhasten eritteistä:

• Hikirauhaset: maitohappo, aminohapot, urea, virtsahappo, ammoniakki ja suolat.

• Tali- eli rasvarauhaset: triglyseridit, vapaat rasvahapot, rasva-alkoholit.

• Keratinisaatioprosessissa syntyvät aineet: steariinit, aminohapot, pentoosit, fosfolipidit ja polypeptidikompleksit.

Nämä aineet sekoittuvat ihon pinnalla muodostaen yhtenäisen emulsiokalvon. Kalvon paksuus on 7–10 mikrometriä.

Ihon hydrolipidikalvon kemiallinen koostumus

Hydrolipidikalvo on ohut suojakerros ihon pinnalla, joka on keskeisessä roolissa ihon suojatoimintojen, kosteustasapainon ja ulkoisten haittatekijöiden torjunnan ylläpitämisessä. Se koostuu kahdesta pääkomponentista: vesi- (hydro-) ja rasva- (lipidi-) komponenteista.

1. Vesikomponentti (hydrofiilinen osa):

• Maitohappo ja aminohapot

  • Säilyttävät kosteuden ja ylläpitävät ihon happamuuden (pH ~4,5–5,5).

• Urea

  • Toimii kosteuttavana aineena (hygroskooppisuus).

• Mineraalisuolat

  • Tukevat ihon elektrolyyttitasapainoa.

• Pyrrolidonikarboksyylihappo (PCA)

  • Säilyttää kosteutta ja kuuluu luonnolliseen kosteustekijään (NMF).

2. Lipidikomponentti (hydrofobinen osa):

• Ihotalin lipidejä (sebum):

  • Triglyseridit (35–40 %):

    • Osallistuvat lipidikerroksen rakenteen muodostumiseen.

  • Vapaat rasvahapot (15–20 %):

    • Ylläpitävät ihon happamuutta.

  • Skvaleeni (10–15 %):

    • Luonnollinen antioksidantti, joka estää lipidien hapettumista.

  • Vahat (20–25 %):

    • Antavat kalvolle kestävyyttä ja vettähylkiviä ominaisuuksia.

  • Kolesteroli ja sen esterit (5–10 %):

    • Muodostavat osan lipidisuojaa.

3. Lisäkomponentit:

• Hikirauhasten eritteet:

  • Sisältävät vettä, ureaa, ammoniakkia ja mineraaleja, jotka auttavat ylläpitämään ihon pH-arvoa.

• Ihon mikrobiotan tuottamat aineet:

  • Osallistuvat happokalvon muodostumiseen ja tarjoavat antibakteerista suojaa.

Hydrolipidikalvon toiminnot

Kosteuden haihtumisen esto:

• Suojaa transepidermaalisen kosteuden haihtumiselta (TEWL).

Happamuuden ylläpito:

• Estää patogeenisten mikro-organismien kasvua.

Ulkoisten vaurioiden ehkäisy:

• Suojaa UV-säteilyltä, saasteilta ja myrkyllisiltä aineilta.

Ihon eheyden ylläpito:

• Tukee sarveiskerroksen rakenteellista eheyttä.

Ihon vesi-rasvakalvo on ensimmäinen suojakerros mikro-organismeja vastaan, ja useimmille niistä se on epäsuotuisa ympäristö. Vain harvat bakteerit, kuten epidermisstafylokokki ja maitohappobakteerit, pystyvät elämään ihon pinnalla muodostaen ihon happokalvon tuottamalla happoja. Lisäksi epidermisstafylokokki erittää toksiineja, joilla on antibioottimaisia vaikutuksia ja jotka estävät patogeenisen mikroflooran toimintaa.

Kalvon rakenne on seuraava:

• Vesikerros – kaksinkertainen polarisoitu sähkökerros, joka muodostuu positiivisista vetyioneista toisella puolella ja negatiivisista hydroksyyli-ioneista toisella puolella.

• Lipidimolekyylien hydrofiilisten päiden muodostama kerros.

• Hydrofobinen kerros, jota seuraa uusi vesikerros.

Lipidisuoja on tarkasti järjestäytynyt rakenne, joka koostuu pääasiassa lipideistä. Proteiinit muodostavat vain desmosomeja (tai niiden jäänteitä), jotka sitovat sarveiskerroksen soluja toisiinsa. Lipidisuojan kemiallinen koostumus eroaa huomattavasti talirauhasten lipideistä. Talirauhasten lipidejä tuottavat talirauhassolut, kun taas sarveiskerroksen lipidit syntetisoidaan keratinosyyteissä niiden kypsyessä.

Granulaarikerroksen ja sarveiskerroksen rajalla nämä lipidit (tai tarkemmin sanottuna niiden esiasteet) vapautuvat soluväleihin. Täällä entsyymit aloittavat lipidirakenteiden kokoamisen, jotka muodostavat lipidisuojan. Lipidisuojan rakentamiseen käytetään keramideja, vapaita rasvahappoja ja kolesterolia.

Sarveiskerroksen lipidit ovat järjestäytyneet jatkuviksi ja yhtenäisiksi kerroksiksi, joista jokainen on klassinen biologinen kalvo. Biologinen kalvo koostuu lipidikaksoiskerroksesta, joka muodostuu amfifiilisistä lipideistä: molekyylin yksi osa on lipofiilinen (häntä) ja toinen osa hydrofiilinen (pää).

Sarveiskerroksen lipidisuoja koostuu useista kerroksista, jotka ovat päällekkäin. Kerrosten välissä on vettä, joka on jatkuvassa liikkeessä – vesimolekyylit siirtyvät ja haihtuvat ihon pinnalta. Mitä pienempi lipidikerrosten pinta-ala ja mitä enemmän niissä on epäjärjestäytyneitä alueita, sitä helpommin vesimolekyylit ja vesiliukoiset aineet kulkevat vesiväylien läpi kerrosten välissä.

Lipidikerrosten rakenteen erityispiirteet selittävät rasvaliukoisten aineiden läpäisyn sarveiskerroksen läpi ja sen läpäisemättömyyden vesiliukoisille yhdisteille. Samasta syystä vesi ja vesiliukoiset yhdisteet voivat diffusoitua hitaasti. Tämä johtaa veden haihtumiseen sarveiskerroksen läpi – prosessiin, joka tunnetaan nimellä transepidermaalinen veden haihtuminen (TEWL). Pitkäaikainen vesiliuosten vaikutus ihoon voi myös aiheuttaa ihon vettymistä (maseraatiota), mikä lisää ihon läpäisevyyttä.

Soluvälitilojen lipidien määrä ja laatu vaikuttavat merkittävästi ihon suojatoimintoihin. Esimerkiksi kasvojen iho, jossa on runsaasti lipidejä, on läpäisevä lipofiilisille aineille (esimerkiksi steroideille), mutta lähes läpäisemätön vesiliukoisille komponenteille. Päinvastoin, kämmenen ja jalkapohjan iho, jossa lipidipitoisuus on alhainen, on läpäisevä vesiliukoisille aineille (esimerkiksi nikkelille) ja lähes läpäisemätön rasvaliukoisille yhdisteille.

Soluväliaineen pääkomponentteja ovat keramidit ja kolesteroli, kun taas talirauhasten pääkomponentteja ovat triglyseridit ja vahat.