Bruna ögon innehåller mycket eumelanin. |

Pigmentens funktioner i kroppen

Ett pigment är en kemikalie som har en specifik färg. Biologiska pigment färgar vår kropp och dess produkter, men detta är inte deras primära funktion. Pigmenten spelar ofta viktiga roller i den dagliga driften av kroppen. Till exempel är melanin ett gult till svart pigment i vår hud som hjälper till att skydda det från solskador. Rhodopsin är ett lila pigment i våra ögon som gör att vi kan se i svagt ljus. Hemoglobin är ett rött pigment som transporterar syre från våra lungor till våra celler.

Vissa pigment i våra kroppar är avfallsprodukter och verkar inte ha någon funktion. Andra är mycket viktiga för vårt välbefinnande och till och med för vår överlevnad. I vissa fall kan hälsoproblem utvecklas om för mycket pigment samlas i kroppen eller om för lite görs.

En melanocyt är en stjärnformad cell som gör melanin. |

Melanin i huden

Melanin är det viktigaste pigmentet i huden, där det tillverkas av celler som kallas melanocyter. Det finns två former av hudmelanin - eumelanin, som är brun eller brunsvart, och pheomelanin, vars färg varierar från gul till röd. Dessa molekyler finns i olika proportioner i huden hos olika människor för att producera mängden mänskliga hudfärger. Blodkärl i huden bidrar också till hudfärg på grund av förekomsten av hemoglobin, ett rött pigment i blod.

Melanin deponeras nära hudens yta. Den absorberar farliga ultravioletta strålar från solen och förhindrar att UV-ljuset går djupare in i huden. Ultraviolett ljus kan orsaka DNA-skador i celler såväl som hudcancer, så melanin är en extremt viktig molekyl. Som noteras nedan absorberar det emellertid inte all den farliga strålningen som träffar vår kropp. Vi måste fortfarande vidta försiktighetsåtgärder för att förhindra hudskador från solljus.

Solskyddsmedel eller skyddskläder är nödvändigt för alla, även för personer med mycket melanin i huden. |

Melaninkoncentration

När ljus färgad hud utsätts för starkt solljus reagerar den genom att göra mer melanin än vanligt. Det extra melaninet ger ytterligare (men inte fullständigt) skydd mot UV-skador och ger huden ett garvat utseende. Även om en solbränna ofta anses vara önskvärd är det en indikation på att huden har varit under stress från exponering för solljus.

Eftersom mörkfärgad hud redan innehåller mycket melanin innan den utsätts för solljus, ger det mer skydd mot solskador än ljusfärgad hud. Detta skydd är dock fortfarande inte komplett. Dermatologer säger att människor i alla hudfärger bör ha solskyddsmedel.

Liksom hud innehåller hår melanin. |

Melanin i håret och Iris of the Eye

Hårfärg

Melanin finns i andra delar av kroppen förutom huden. Både eumelanin och pheomelanin bidrar till hårets färg. Eumelanin finns i två varianter - brun eumelanin och svart eumelanin. Pheomelanin färger håret gult eller orange. Andelen av dessa pigment bestämmer den faktiska hårfärgen.

Iris struktur

Melanin spelar också en roll för att bestämma ögans färg. Iris yttre och tjockare skikt kallas stroma. Bakom detta finns ett tunt lager som kallas irispigmentepitel. Pigmentepitelet innehåller melanin. Stroma kan innehålla kemikalien eller inte.

Stroma spelar en viktig roll för att bestämma vår ögonfärg. Den innehåller kollagenfibrer, melanocyter och andra celler i ett löst arrangemang. Blåögda människor har dock inga melanocyter i stroma.

Ögonfärg

Irisfärg bestäms av en kombination av faktorer relaterade till stroma, inklusive tätheten och arrangemanget av kollagenfibrerna och stromacellerna, antalet melanocyter och mängden eumelanin i dem, och stromans förmåga att sprida ljus med en lång våglängd, som ser blå ut för oss.

Personer med bruna ögon har i allmänhet den högsta koncentrationen av melanin i stroma. Människor med gröna ögon har ett mellanbelopp. Den mindre mängden melanin kombinerat med stromans förmåga att sprida ljus ger en grön färg. Ljusspridning spelar en viktig roll för att skapa färg på blåögda människor.

Melanin finns också i det inre örat, där dess funktion är okänd. En mörk form av melanin som kallas neuromelanin finns i delar av hjärnan.

Morötter är rika på ett pigment som kallas betakaroten. Våra kroppar omvandlar detta pigment till vitamin A. Vitaminet är viktigt för att producera ett visuellt pigment med namnet rhodopsin. |

Rhodopsin i näthinnans stavar

Flera pigment förekommer i ögat och är avgörande för dess funktion. Rhodopsin är beläget i näthinnans stavceller. Netthinnan är det ljuskänsliga skiktet på ögonbollens baksida. Rhodopsin är också känd som visuell lila på grund av dess färg. Det fungerar i svagt ljus och gör att vi kan se gråtoner. I starkt ljus blekas rodod och bryts upp i näthinnan och ett protein som kallas opsin. I mörkret vänds processen och rhodopsin regenereras.

Eftersom näthinnan är tillverkad av vitamin A är detta vitamin ett viktigt näringsämne för nattvision. Betakaroten är ett gult eller orange växtpigment, som våra kroppar kan omvandla till vitamin A. Detta pigment är särskilt rikligt med morötter, så den gamla myten om att morötter är bra för nattsyn är faktiskt sant. Pumpapuré och orange sötpotatis (yams) är också bra källor till betakaroten. Gröna bladgrönsaker är ofta också. Här är det orange pigmentet gömt av klorofyll i bladen.

Det är inte säkert att äta stora mängder förformad vitamin A, som är giftigt i höga nivåer, men att äta en stor mängd betakaroten verkar inte vara farligt. Forskning tyder på att medan rökare kan äta mat som innehåller näringsämnet, bör de inte äta betakarotentillskott, vilket kan öka risken för lungcancer. Detsamma gäller för personer som har haft en långvarig exponering för asbestfibrer.

Att äta stora mängder betakaroten i mat eller tillskott kan resultera i att en del av pigmentet deponeras i huden, vilket ger den en gul färg. Detta tillstånd kallas karotenemi och är ofarligt. Orsaken till gul hud bör dock alltid undersökas, eftersom färgförändringen kan bero på ett hälsoproblem.

Pumpor är en annan bra källa till betakaroten. |

Kottpigment i näthinnan

Koncellerna i näthinnan svarar på starkt ljus och gör att vi kan se färg och detaljer. Människor har tre typer av konceller, som är kända som S-, M- och L-konerna. Varje typ av kon svarar bäst på ett specifikt intervall av ljusvåglängder, även om det finns en viss överlappning i konekänslighet.

  • S-kottar är mest känsliga för de kortare våglängderna i ljus, som ger en blå färg, och kallas ibland blå kottar. Detta alternativa namn är lite förvirrande eftersom S-kottar svarar på blått ljus men inte har blå färg.
  • M-kottar eller gröna kottar är mer känsliga för medelvåglängder som ger grönt ljus.
  • L-kottarna eller röda kottarna svarar bäst på långa våglängder som ger rött ljus.

Kottpigmentmolekylerna kallas jodopsiner och är kemiskt liknar rodopsin. Vitamin A krävs för framställning av jodopsiner, så detta vitamin är viktigt både för färgvision och för nattsyn. Var och en av de tre typerna av kottar innehåller sin egen version av jodopsin.

Det mänskliga ögatets struktur |

Zeaxantin och lutein i ögat

Den centrala delen av näthinnan ger mycket detaljerad syn och är känd som makula. När vi tittar direkt på något slår de reflekterade ljusstrålarna från objektet på makula. Den centrala delen av makula har den bästa visionen i näthinnan och kallas fovea centralis (eller ibland bara fovea). Fovea innehåller kottar men inga stavar. Det är därför som vi är utomhus på natten, det är användbart att titta på föremål från sidan av vårt synfält snarare än att titta direkt på föremålen. Detta tillåter reflekterade ljusstrålar från föremålen att falla på den yttre delen av näthinnan, som har stavar.

Zeaxanthin och lutein är gula pigment i makula. Dessa två pigment tillhör karotenoidfamiljen, precis som betakaroten, och ger makula ett gult utseende. De tros hjälpa till att upprätthålla hälsan hos makulan genom att skydda den mot ljusskador och eventuellt genom att minska oxidativ stress. Det är känt att när människor äter zeaxanthin och lutein ökar halterna av dessa pigment i makula. Ägg är en bra källa till zeaxanthin och lutein, och så är majs och gröna bladgrönsaker.

Äggula är en bra källa till lutein, vilket kan öka ögons hälsa. |

Åldersrelaterad makuladegeneration (AMD eller ARMD)

Åldersrelaterad makuladegeneration är den främsta orsaken till synförlust hos äldre. När deras makulära degenererar blir det svårare för en person att se en tydlig bild. Hos personer med AMD har makula en lägre nivå av zeaxanthin och lutein än hos personer utan AMD. Forskare misstänker - men vet inte med säkerhet - att intag av mer zeaxanthin och lutein kommer att minska risken för AMD-utveckling och kan hjälpa till att förhindra att störningen blir värre när den har börjat.

Hemoglobin

Hemoglobin är ett rött protein och pigment inuti röda blodkroppar som transporterar syre runt kroppen. Hemoglobinet ansvarar för blodets färg. En hemoglobinmolekyl förenas med fyra syremolekyler.

En normal röd blodcell innehåller 250 miljoner till 300 miljoner hemoglobinmolekyler. Eftersom det finns 4 miljoner till 6 miljoner röda blodkroppar per mikroliter blod hos en frisk person (en mikroliter = en miljon liter), reser mycket syre genom blodet. Detta syre är ett viktigt näringsämne för de uppskattade 50 till 100 biljoner cellerna i människokroppen. Dessa celler behöver syre för att producera energi från smält mat.

Röda blodkroppar får sin färg från ett pigment som kallas hemoglobin. (Den vita cellen längst ner i denna bild är en typ av vita blodkroppar.) |

Galgpigment

Röda blodkroppar lever i cirka 120 dagar och bryts sedan ned av levern och mjälten. Deras hemoglobin förändras till ett grönt pigment som kallas biliverdin. Biliverdin förändras sedan till ytterligare ett pigment som kallas bilirubin, som är gult. Bilirubin kommer in i en vätska som kallas gall, som tillverkas i levern.

Levern skickar galla till gallblåsan. Gallblåsan lagrar gallan och släpper den i tunntarmen (eller tunntarmen) när fett finns i tarmen. Galla innehåller salter vars funktion är att emulgera intagade fetter. Denna emulgering förbereder fettema för matsmältning med enzymer.

Gall och mat som inte smälts passerar från tunntarmen in i tjocktarmen. Här förändrar bakterier och kemiska reaktioner bilirubin till ett brunt pigment som kallas stercobilin. Stercobilin lämnar kroppen i avföringen. Pigmentet ger avföring sin färg.

En del bilirubin omvandlas till urobilin, ett gult pigment som absorberas genom tarmfodret i blodomloppet. Njurarna utsöndrar urobilinet i urin, vilket ger vätskan sin typiska gula färg.

Galla tillverkas i levern och lagras i gallblåsan. Leverkanalerna transporterar gallan från levern. Levern är ett stort organ som täcker gallblåsan. |

Pigmentstörningar

Flera störningar orsakas av en otillräcklig eller överdriven mängd av ett pigment. Tre av dessa störningar är vitiligo, gulsot och järnbristanemi. Vid vitiligo förloras melanin från huden. Vid gulsot samlas bilirubin i huden. Vid järnbristanemi saknar blodet hemoglobin eller de röda blodkropparna som innehåller hemoglobin.

Alla som misstänker att de har en störning relaterad till pigment bör besöka en läkare för att få en diagnos och behandlingsrekommendationer.

Melaninförlust och Vitiligo

Vitiligo är ett tillstånd där melanocyter i huden förstörs, vilket resulterar i vita plåster som inte innehåller melanin. Orsaken till vitiligo är okänd, men den kan utvecklas på grund av arvet från specifika gener som gör en person mottaglig för melaninförlust. Den mest populära teorin för närvarande är dock att vitiligo är en autoimmun sjukdom. Vid en autoimmun sjukdom attackerar immunsystemet felaktigt kroppens egna celler - i detta fall melanocyterna.

Ett exempel på vitiligo i händerna

Bilirubin och gulsot

Hyperbilirubinemia är ett tillstånd där bilirubin blir för koncentrerad i kroppen. Som ett resultat samlas bilirubin i huden och sklen (den vita delen av ögat), vilket ger en gul färg känd som gulsot.

Hyperbilirubinemi kan utvecklas om för många röda blodkroppar förstörs. Detta resulterar i nedbrytningen av en överdriven mängd hemoglobin och produktionen av för mycket bilirubin. Störningen kan också utvecklas på grund av leverskada som förhindrar frisättning av bilirubin i tunntarmen eller på grund av en hinder i passagerna som transporterar gallan.

Karotenemi och gulsot innebär båda gulning av huden. Vid karotenemi förblir ögats sklera vit medan det i gulsot utvecklar det en gul färg.

Hemoglobin och järnbrist anemi

Förstörelse av röda blodkroppar och hemoglobin, en otillräcklig mängd hemoglobin i de röda blodkropparna eller produktion av onormal hemoglobin kan orsaka ett antal störningar, inklusive flera typer av anemi. Anemin kan vara mild eller svår.

Den vanligaste typen av anemi kallas järnbristanemi. Hemoglobin innehåller järn och kan inte tillverkas utan detta element. Om kroppen saknar hemoglobin produceras ett otillräckligt antal röda blodkroppar och en otillräcklig mängd syre kommer att levereras till kroppens vävnader. Järnbristanemi kan uppstå på grund av en diet med låg järn, otillräcklig absorption av järn eller blodförlust.

Det huvudsakliga symptomet på järnbristanemi är trötthet, men andra symtom kan också finnas. Dessa inkluderar begäret att äta icke-livsmedel, till exempel jord eller is. Detta tillstånd kallas pica.

Vikten av pigment i kroppen

Melanin, zeaxanthin, lutein, hemoglobin och de andra pigmenten i vår kropp är viktiga molekyler. Att undersöka deras funktioner, handlingsmekanismer och interaktioner med andra komponenter i kroppen är en mycket värdefull aktivitet. Upptäckter gjorda av forskare kan leda till bättre behandlingar av hälsoproblem med pigment. De kan också ge oss en bättre förståelse för hur kroppen fungerar.

referenser

  • Melanininformation från University of Bristol i Storbritannien
  • Dina blå ögon är inte riktigt blå från American Academy of Ophthalmology
  • Information om rodopsin och ögat från School of Chemistry vid University of Bristol
  • Kottar i ögat från NIH (National Institute of Health)
  • Fakta om lutein och zeaxanthin från American Optometric Association
  • Vitiligo-fakta från Mayo Clinic
  • Beskrivning av åldersrelaterad makuladegeneration från National Eye Institute
  • Gulsotbeskrivning från Merck Manual Consumer Edition
  • Information om järnbristanemi från Mayo Clinic

Innehållet är korrekt och sant efter bästa författares kunskap och ersätter inte diagnos, prognos, behandling, recept och / eller kostråd från en licensierad vårdpersonal. Läkemedel, kosttillskott och naturläkemedel kan ha farliga biverkningar. Om du är gravid eller ammar, konsultera med en kvalificerad leverantör på individuell basis. Sök omedelbar hjälp om du upplever en medicinsk nödsituation.