Кожа (лат. cutis) - наружный покров тела человека, животного - сложный орган. В биологии - наружный покров позвоночных животных. Кожа защищает тело от широкого спектра внешних воздействий, участвует в дыхании, терморегуляции, обменных и многих других процессах. Кроме того, кожа представляет массивное рецептивное поле различных видов поверхностной чувствительности (боли, давления, температуры и т. д.). Кожа является самым большим органом. Площадь кожи у взрослого человека достигает 1,5-2,3 м², масса 4-6 %, а вместе с гиподермой 16-17 % от общей массы тела.
Защитная функция кожи
Механическая защита организма кожей от внешних факторов обеспечивается плотным роговым слоем эпидермиса, эластичностью кожи, ее упругостью и амортизационными свойствами подкожной клетчатки. Благодаря этим качествам кожа способна оказывать сопротивление механическим воздействиям – давлению, ушибу, растяжению и т.д.
Кожа в значительной мере защищает организм от радиационного воздействия. Инфракрасные лучи почти целиком задерживаются роговым слоем эпидермиса; ультрафиолетовые лучи задерживаются кожей частично. Проникая в кожу, УФ-лучи стимулируют выработку защитного пигмента – меланина, поглощающего эти лучи. Поэтому у людей, живущих в жарких странах кожа темнее, чем у людей, живущих в странах с умеренным климатом.
Кожа защищает организм от проникновения в него химических веществ, в т.ч. и агрессивных.
Защита от микроорганизмов обеспечивается бактерицидным свойством кожи (способность убивать микроорганизмы). На поверхности здоровой кожи человека обычно бывает от 115 тысяч до 32 миллионов микроорганизмов (бактерий) на 1 кв. см. Здоровая кожа непроницаемая для микроорганизмов. С отслаивающимися роговыми чешуйками эпидермиса, салом и потом с поверхности кожи удаляются микроорганизмы и различные химические вещества, попадающие на кожу из окружающей среды. Кроме того, кожное сало, пот создают на коже кислую среду, неблагоприятную для размножения микробов.
Абсорбционная (всасывательная) функция кожи
Всасывание воды и растворенных в ней солей через кожу практически не происходит. Некоторое количество водорастворимых веществ всасывается через сально-волосяные мешочки и через выводные протоки потовых желез в период отсутствия потовыделения. Жирорастворимые вещества всасываются через наружный слой кожи – эпидермис. Газообразные вещества (кислород, углекислота и др.) всасываются легко. Также легко всасываются через кожу отдельные вещества, растворяющие жиры (хлороформ, эфир) и некоторые растворяющиеся в них вещества (йод).
Большинство ядовитых газов через кожу не проникает, кроме кожно-нарывных отравляющих веществ – иприта, люизита, и др. Лекарства всасываются через кожу по-разному. Морфин всасывается легко, а антибиотики в незначительном количестве.
Выделительная функция кожи
Выделительная функция кожи осуществляется посредством работы потовых и сальных желез. Количество выделяемых через потовые и сальные железы веществ зависит от пота, возраста, характера питания и различных факторов окружающей среды. При ряде заболеваний почек, печени, легких выделение веществ, которые обычно удаляются почками (ацетон, желчные пигменты и др.), увеличивается.
Потоотделение осуществляется потовыми железами и происходит под контролем нервной системы. В состав пота входят вода, органические вещества (0,6%), хлористый натрий (0,5%), примеси мочевины, холена и летучих жирных кислот.
Терморегулирующая функция кожи
В процессе жизнедеятельности организма вырабатывается тепловая энергия. При этом организм поддерживает постоянную температуру тела, необходимую для нормального функционирования внутренних органов, независимо от колебаний внешней температуры. Процесс поддержания постоянной температуры тела называется терморегуляцией. На 80% теплоотдача осуществляется через кожу путем испускания лучистой тепловой энергии, теплопроведения и испарения пота.
Слой подкожной жировой клетчатки, жировая смазка кожи являются плохим проводником тепла, поэтому препятствуют избыточному поступлению тепла или холода извне, а также излишней потере тепла.
Термоизолирующая функция кожи снижается при её увлажнении, что приводит к нарушению терморегуляции. При повышении температуры окружающей среды происходит расширение кровеносных сосудов кожных покровов – кровоток кожи усиливается. При этом повышается потоотделение с последующим испарением пота и усиливается теплоотдача кожи в окружающую среду. При понижении температуры окружающей среды происходит рефлекторное сужение кровеносных сосудов кожи; деятельность потовых желез угнетается, теплоотдача кожи заметно уменьшается.
Кожа является наружным покровом организма и осуществляет сложный комплекс физиологических функций. Она активно участвует в процессе обмена веществ, особенно водном, минеральном, жировом, углеводном, витаминном и энергетическом. Кожа является огромным депо углеводов, токсинов, циркулирующих иммунных комплексов, антигенов, антител и других продуктов общего и тканевого обмена. Участвуя во всех жизненных процессах организма, кожа выполняет ряд важных специальных функций: иммунную, защитную, секреторную, рецепторную и др.
Кожа - иммунный орган. Здоровая кожа и неповрежденные слизистые оболочки являются барьером для большинства микроорганизмов, за исключением обладающих специальным аппаратом пенетрации. Эта защитная функция кожи объяснялась раньше только механическими факторами - роговым слоем, водно-липидной мантией, высокой эластичностью и подкожной жировой клетчаткой. Однако в настоящее время имеются сведения об иммунной активности основных структур кожи, реализующих иммунный ответ: эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки.
В связи с тем, что Т-лимфоциты являются основным элементом иммунной системы, доказано анатомическое, молекулярное и функциональное сходство кератиноцитов эпидермиса с эпителиальными клетками вилочковой железы. К ним относятся эпидермальный тимоцитактиви-рующий фактор (ЭТАФ), интерлейкины-1, 2 (факторы Т-клеточного роста), интерлейкин-3 (фактор пролиферации и дегрануляции тучных клеток), активирующий натуральные киллеры (ФАНК), эпидермаль-ный фактор активности гранулоцитов. Кроме них, кератиноциты продуцируют ряд неспецифических медиаторов, биологически активных факторов, участвующих в иммунных и воспалительных реакциях кожи. Среди них наиболее изучены метаболиты жирных кислот (простаглан-дины, лейкотриены, гидроксиды жирных кислот), активатор и ингибитор плазминогена.
Кератиноциты способствуют созреванию Т-лимфоцитов путем воздействия дезоксинуклеотидилтрансферазы. Эпидермальные клетки
способны индуцировать экспрессию этого фермента, так же как и секрецию тимопоэтина в процессе Т-лимфоцитарной дифференциации. Важная роль эпидермальных клеток в иммунных процессах в коже подтверждается также их способностью экспрессировать на своей поверхности иммуноассоциативные антигены (HLA-DR). Некоторые исследователи полагают, что эти рецепторы облегчают миграцию белых отростчатых эпидермоцитов в кожу, другие считают, что с их помощью кератиноциты могут представлять антиген и непосредственно взаимодействовать с лимфоцитами.
Сходство кератиноцитов с эпителиальными клетками тимуса подтверждается общими гетероантигенами, обнаруженными в базальных клетках эпидермиса и гормональном эпителии тимуса. Общие морфологические черты этих органов были установлены в процессе культивирования эпителия тимуса. Оказалось, что клетки тимуса при культивировании в среде превращаются в типичные кератиноциты эпидермиса. В дальнейшем в рецепторах телец вилочковой железы (телец Гассаля) обнаружен антиген, характерный для клеток базального слоя эпидермиса. В более глубоких структурах телец вилочковой железы выявлены антигены свойственные шиповатому, зернистому и роговому слоям эпидермиса, что позволяет рассматривать эпидермис как орган, функционально сходный с вилочковой железой.
В дерме иммунная активность обусловлена лимфоцитами вокруг посткапиллярных венул поверхностного сосудистого сплетения и придатков кожи. Иммуноморфологическими методами установлено, что Т-лимфоциты составляют 90% всех лимфоцитов кожи и располагаются преимущественно в эпидермисе и верхних слоях дермы. В-лимфоциты обнаруживаются в средних и глубоких слоях дермы. Лимфоциты пери-васкулярных участков состоят почти из одинакового количества хелпе-ров и супрессоров, а хелперно-супрессорный индекс равен 0,93-0,96. Большинство этих клеток находится в активированной форме, что подтверждается обнаружением на их поверхности иммуноассоциативных антигенов (HLA-DR) и рецепторов интерлейкина-2.
В развитии и формировании иммунных реакций кожи значительную роль играют эндотелиальные клетки посткапиллярных венул верхнего сосудистого сплетения и макрофагальная система. Макрофагальная система представлена в дерме и подкожной жировой клетчатке фибро-бластами, фагоцитирующими макрофагами (гистиоцитами), дендритическими клетками. Морфологически дифференцированный тканевой гистиоцит представляет отростчатую клетку с большим количеством
микроворсинок. Гистиоциты содержат в цитоплазме РНК и ферменты. На поверхности гистиоцитов, как и всех макрофагов, имеются рецепторы к С3 и Fc-фрагменту lgG. Макрофагальная система кожи включает и тучные клетки, участвующие в миграции Т-лимфоцитов, в реакциях антиген-антитело по типу гиперчувствительности немедленного типа. В реализации иммунных процессов в коже участвуют также мигрирующие в кожу клетки крови (моноциты, эозинофилы, нейтрофилы, базофилы, эритроциты), осуществляющие различные иммунные функции, основой которых является взаимодействие Т-лимфоцитов с неспецифическими факторами защиты.
Иммунную функцию выполняют и белые отростчатые эпидермоци-ты, представляющие собой измененную разновидность популяции тканевых макрофагов. Так же как тучные клетки, фиброциты и макрофаги, эти клетки не обладают иммунной специфичностью, но при активации антигенами или цитокинами проявляют физиологическую активность с выделением биологически активных веществ.
Защитная функция. Барьерные свойства кожи как органа механической защиты обеспечиваются значительным электросопротивлением, прочностью коллагеновых и эластических волокон, упругой подкожной жировой клетчаткой. От высыхания кожу предохраняют компактный роговой слой и водно-липидная мантия, находящаяся на поверхности кожного покрова. Роговой слой устойчив в отношении многих химических и физических повреждающих воздействий.
Очень важна защитная функция кожи в отношении микробной флоры. Этому способствуют отторжение ороговевшего эпителия и выделения сальных и потовых желез. Кроме того, кожа обладает стерилизующими свойствами из-за кислой реакции водно-липидной пленки, которая одновременно тормозит абсорбцию чужеродных веществ. Одновременно водно-липидная мантия кожи препятствует проникновению микроорганизмов, а содержащиеся в ней низкомолекулярные жирные кислоты угнетающе действуют на рост патогенной флоры («собственный стерилизатор»).
Хлориды присутствуют в коже в значительном количестве, более чем в 2 раза превышающем содержание этого аниона в мышечной ткани. Полагают, что это является средством защиты от патогенных микроорганизмов. В присутствии миелопероксидазы, локализованной в азурофиль-ных гранулах нейтрофилов и моноцитов, из хлора и перекиси водорода образуется гипохлорит, разрушающий структуру микробной мембраны, что ведет к гибели организма.
Защитная функция кожи осуществляется также протеогликанами, которые состоят из полисахаридов (95%) и белковых (5%) единиц. Эти полианионы, имеющие очень большие размеры, связывают воду и катионы, образуя основное вещество соединительной ткани. Протеогли-каны действуют как молекулярное сито для веществ, диффундирующих в экстрацеллюлярной матрице: малые молекулы проникают через сетку, а большие задерживаются.
Слизистая оболочка рта, строение которой сходно со строением кожи, также выполняет защитные функции, хотя и в меньшей степени. Этому способствует постоянное смачивание слизистой оболочки рта слюной, что приводит к ее перенасыщению водой, уменьшению пропотевания интерстициальной жидкости и тем самым затрудняет проникновение микробной флоры и инородных веществ. Бактерицидные свойства лизо-цима, содержащегося в слюне, усиливают защитную роль слизистой оболочки полости рта.
Под влиянием высокоэнергетических ультрафиолетовых лучей солнца в коже образуются свободные радикалы. Такие молекулы легко вступают в химические реакции, в том числе цепные. Нарушение функции биологических мембран, построенных преимущественно из белков и липидов, является одним из важнейших биологических эффектов ультрафиолетовых лучей. Защита организма от повреждающего действия ультрафиолетовых лучей солнца, лежащих за пределами видимого человеческим глазом света (менее 400 нм), осуществляется при помощи нескольких механизмов. В коже утолщается роговой слой, усиливается пигментация кожи, уроканиновая кислота переходит из транс-изомера в цис-изомер, мобилизуются ферментные и неферментные системы антирадикальной защиты. Экранирующий слой пигмента либо поглощает свет всех длин волн, либо отфильтровывает особо опасные лучи. Меланин, в частности, поглощает видимый свет и ультрафиолетовые лучи во всем диапазоне.
Чем больше меланина в коже, тем полнее он осуществляет защиту от вредных для организма лучей. В коже происходит быстрое обновление меланина, который теряется при слущивании эпидермиса, а затем вновь синтезируется меланобластами. На синтез меланина влияет гормон гипозиза (меланинстимулирующий гормон), важную роль играет тирозиназа, катализирующая окисление тирозина, и доксифенилала-нин (ДОФА). Биохимические механизмы антиоксидантной защиты обеспечивают ингибирование свободнорадикальных реакций на стадиях инициирования, разветвления и обрыва цепей окисления.
Секреторная функция. Эта функция осуществляется в результате секреторной деятельности кератиноцитов, иммунорегуляторных клеток, а также функциональной деятельности сальных и потовых желез.
Образование кератина - основного белка эпидермиса - является сложным секреторным процессом, он осуществляется кератиноцитами. Начальный этап протекает в клетках базального слоя, где фибриллы кератина появляются в виде тонофиламентов. В клетках шиповатого слоя белок тонофиламентов превращается в α-кератин, подобный прекера-тину - актомиозину.
Более специфические структуры наблюдаются в клетках зернистого слоя. В них появляются кератогиалиновые гранулы, которые содержат фибриллы. Фибриллы превращаются в элеидин, а затем в нити кератина, составляющего основу клеток рогового слоя. По мере продвижения клеток из базального слоя в верхние слои эпидермиса ядра и другие клеточные органеллы кератинизируются в тонофиламенты, поэтапно формирующие белок протоплазмы в кератин.
Рост и размножение клеток эпидермиса в обычных физиологических условиях находятся под влиянием сложных взаимоконкурирующих внеклеточных и внутриклеточных факторов. К внутриклеточным медиаторам, опосредующим действие гормонов и других биологически активных веществ на клеточный митоз, относятся циклические нуклеотиды, простагландины, кейлоны, лейкотриены, интерлейкины (особенно ИЛ-1 и ИЛ-2) и ионы кальция, которые влияют на активность фосфодиэсте-разы и на соотношение цАМФ и цГМФ. Существенно влияет на внутриклеточное управление митозом эпидермальный фактор роста. Этот полипептид оказывает гиперпластическое действие на эпителиальные ткани. Его активность зависит от функции гипофизарно-надпочечни-ковой системы.
Таким образом, состояние сложной физиологической системы - кортикостероидные гормоны и адреналин в кооперации с внутриклеточными медиаторами, включая фосфодиэстеразу, аденилатциклазу, цАМФ и цГМФ - обусловливает активность эпидермального фактора роста и его влияние на секрецию кератина эпидермоцитами. Важную роль в осуществлении секреторной функции кожи играют сальные и потовые железы.
Сальные железы вырабатывают кожное сало, состоящее из жирных кислот, эфиров холестерина, алифатических алкоголей, небольшого количества углеводородов, свободного холестерина, глицерина и небольшого количества азотистых и фосфатных соединений. В сальных железах
секрет находится в жидком или полужидком состоянии. Выделяясь на поверхность кожи и смешиваясь с потом, кожное сало образует водно-липидную мантию. Она защищает кожу, обладает бактерицидной и фун-гистатической активностью. Полагают, что стерилизующее действие кожного сала обусловлено содержанием в нем свободных жирных кислот. Помимо секреторной, сальные железы выполняют и экскреторную функцию. С кожным салом выделяются токсичные вещества, образующиеся в кишечнике, среднемолекулярные пептиды, а также многие лекарственные вещества - йод, бром, антипирин, салициловая кислота, эфедрин и др.
Количество образующегося кожного сала различно у каждого человека, оно неравномерно на различных участках кожного покрова. Так, наибольшее количество кожного сала выделяется на коже волосистой части головы, лба, в области щек, носа (до 1000 сальных желез на 1 см 2), в центральной части груди, межлопаточной области, верхней части спины и области промежности. На функцию сальных желез оказывают регулирующее влияние эндокринная и нервная системы. Тестостерон и родственные ему субстанции стимулируют, а эстрогены подавляют секрецию кожного сала.
Пот, секретируемый эккринными потовыми железами, имеет слабокислую реакцию. Помимо воды, в нем содержится небольшое количество растворенных неорганических (сульфаты, фосфаты, хлорид натрия, хлорид калия) и органических (мочевина, мочевая кислота, аммиак, аминокислоты, креатинин и др.) веществ.
Химический состав пота непостоянен и может меняться в зависимости от количества выпитой жидкости, эмоциональных нагрузок, подвижности, общего состояния организма, температуры окружающей среды, а также зависит от топографии потовых желез. Пот со лба содержит в 6-7 раз больше железа, чем пот с кожи рук или ног. Содержание хлоридов в поте зависит от скорости потоотделения, интенсивности метаболизма, температуры кожи и возраста человека. С потом могут выводиться из организма и лекарственные вещества - йод, хинин, антибиотики. В среднем за сутки выделяется 750-1000 мл пота, но в условиях высоких температур может выводиться несколько литров пота. В регуляции деятельности потовых желез ведущая роль принадлежит центральной и вегетативной нервной системе. Основным стимулятором деятельности этих желез является повышение внешней температуры.
Экскреторная функция кожи сочетается с секреторной. Помимо выделения сальными и потовыми железами органических и неорганичес-
ких веществ, продуктов минерального обмена, из организма удаляются углеводы, витамины, гормоны, ферменты, микроэлементы и значительное количество воды. Пот выделяется постоянно и непрерывно. Различают невидимое потоотделение в виде perspiratio insensibilis и профузное, наступающее при повышенной теплорегуляции.
Функция апокринных желез связана с деятельностью половых желез. Они начинают функционировать с наступлением пубертатного периода и прекращают свою функцию в климактерическом периоде. Апокрин-ные железы, так же как сальные и потовые, реагируют на эмоциональные, эндокринные дисфункции, стрессовые ситуации и изменение теплового режима.
Дыхательная и резорбционная функции. Резорбционные свойства кожи зависят от функциональной активности сально-волосяных фолликулов, состояния водно-жировой мантии, прочности рогового слоя. Поверхность ладоней и подошв имеет слабую резорбционную способность в результате физиологического гиперкератоза. В местах обильного расположения сальных и потовых желез, слабо выраженного рогового слоя резорбционные свойства кожи усилены: всасываются лекарственные средства, растворимые в жирах, - йод, фенол, пирогаллол, резорцин, салициловая кислота, борная кислота и др. При воспалительных изменениях в коже резорбционные процессы активизируются, поэтому лекарственные препараты для наружного применения не должны превышать терапевтических концентраций. Участие кожи в дыхании, т.е. поглощении кислорода и выделении углекислого газа, незначительно. Кожа поглощает 1/180 кислорода и выделяет 1/90 легочного обмена углекислого газа.
Терморегуляторная функция. Адаптационные механизмы, поддерживающие постоянство температуры тела, разнообразны. Помимо пониженной теплопроводности рогового слоя эпидермиса, существенное значение имеют волокнистые субстанции дермы и подкожная жировая клетчатка. Еще более значительное влияние на терморегуляцию оказывают состояние крово- и лимфообращения и выделительная способность сальных и потовых желез.
Потовые железы, продуцирующие пот, охлаждают кожу путем его испарения для поддержания постоянной температуры тела. Испарение пота - процесс энергоемкий: на испарение 1 л требуется 2400 кДж, что соответствует 1 / 3 всего тепла, вырабатываемого в условиях покоя за целый день. Активность потовых желез регулируется главным образом температурным фактором в коже туловища, тыльной поверхности кистей,
разгибательной поверхности предплечий и плеч, шеи, лба, носогубных складок. Теплоотдача путем теплоизлучения и испарения повышена при вегетодистонических и дисциркуляторных нарушениях.
Обменная функция. Роль кожи в обмене веществ особенно значительна из-за ее депонирующей способности. Гидрофильность соединительнотканных клеток, эластических, коллагеновых и аргирофильных волокон, подкожной жировой клетчатки обусловливает задержку внутриклеточной и внеклеточной жидкости и минеральных веществ, витаминов, микроэлементов. В коже депонируются углеводы, холестерин, йод, бром, аминокислоты, желчные кислоты и шлаки, образующиеся в процессе перекисного окисления липидов. В связи с этим задолго до общих обменных нарушений в коже возникает ряд патологических процессов в виде упорного зуда при нарушении функции печени или упорных пио-генных элементов при скрытом сахарном диабете.
Многие химические вещества, проникшие в роговой слой, остаются в нем надолго. Введение с помощью перкутанного ионофореза предни-золона, меченного радионуклидом, позволяло обнаруживать препарат даже через 2 нед после локального ионофореза, а при приеме внутрь он обнаруживается только в течение 24 ч.
Витамины оказывают большое влияние на состояние кожи. В частности, витамины группы В, поддерживающие нормальное течение окислительно-восстановительных процессов, витамин PP (никотиновая кислота), способствующий выведению метаболитов и детоксикации, витамины A, E, D, являясь антиинфекционными факторами, активизируют белковый обмен, нормализуют процесс кератопластики в эпидермисе, способствуют регенерации эпителия при воспалительных процессах.
Рецепторная функция. Кожа не только защищает организм от разнообразных воздействий, но и является мультифакторным анализатором, так как представляет собой обширное рецепторное поле. Рецепторные функции кожи обеспечиваются множеством разнообразных чувствительных нервных окончаний и сенсорных телец, рассредоточенных по всему кожному покрову неравномерно. Существует тактильная (чувство осязания и давления), болевая и температурная (чувство холода и тепла) кожная чувствительность. Тактильная чувствительность наиболее свойственна коже концевых фаланг пальцев кисти, коже в крупных складках и на слизистой оболочке языка. Такая чувствительность включает ощущения плотности, мягкости и других особенностей консистенции предметов. Воспринимающие холод и тепло нервные образования (предполагают, что это тельца Руффини и колбы Краузе) расположены
в коже неравномерно, поэтому восприятие тепла и холода различно на отдельных участках кожного покрова.
Слизистая оболочка рта также богата разнообразными нервными окончаниями, воспринимающими тепло, холод, боль и прикосновение. Однако в отличие от кожи более выражена чувствительность всех видов на менее интенсивные раздражители.
Рецепторное поле кожи функционально взаимодействует с центральной и вегетативной нервной системой, постоянно участвует в дер-монейротропных, дермовисцеральных связях. Кожа непрерывно реагирует на разнообразные раздражения, поступающие из окружающей среды, а также их ЦНС и внутренних органов. Логично представить, что кожа является как бы экраном, на котором проецируются функциональные и органические изменения деятельности внутренних органов, ЦНС, эндокринной и иммунной систем. Нередко даже при небольшом расстройстве деятельности организма и его отдельных функций и систем в коже возникают изменения, иногда позволяющие с уверенностью предположить ту или иную висцеральную или эндокринную патологию.
Кожа защищает тело человека и животных, является барьером между организмом и внешней средой. Она имеет сложное строение и выполняет разнообразные функции. Она образует отдельный орган со своим кровоснабжением, иннервацией, присущими . Площадь кожи взрослого человека составляет около 2 квадратных метров и зависит прежде всего от роста и массы тела.
Вес кожи равен 15% массы человеческого тела.
На разных частях тела толщина кожи различается. Кожный покров может иметь толщину от 0,5 до 5 мм. На ее поверхности имеется специфический рисунок из треугольников и ромбов, образующих сетку. Он особенно хорошо виден на пальцах, ладонях, подошвах.
Кожа человека лишь на 70% состоит из воды, она плотнее многих других органов. В данной статье расскажем, как устроена кожа человека, каковы ее функции.
Кожа имеет слоистое строение. Она включает:
Эпидермис – самый верхний покров, он представлен несколькими слоями эпителиальных клеток. Клетки нижнего слоя эпидермиса постоянно делятся, обеспечивая быстрое восстановление и обновление кожи. Чем ближе к поверхности расположены клетки, тем меньше они размножаются и тем больше в них кератина и других плотных белков. На поверхности эпидермиса располагаются ороговевшие клетки, которые постоянно . Так происходит постоянное обновление кожи.
Эпидермис взрослого человека полностью обновляется за два месяца, младенца – за три дня.
Верхний, роговой слой эпидермиса защищает кожу от повреждений. Он наиболее толстый на подошвах и ладонях. Самый тонкий эпидермис расположен на веках и коже мужских наружных половых органов.
Эпидермис не пропускает через себя косметические средства на основе коллагена и эластина из-за слишком больших размеров этих молекул.
Дерма – средний слой кожи, состоящий из соединительной ткани. Она включает тонкие пучки эластической ткани, коллагена, мышечных волокон. В дерме расположены нервные окончания. В этом же слое расположено большое количество артерий, вен и лимфатических капилляров, питающих не только сам этот слой, но и эпидермис, лишенный сосудов.
Сосуды кожи способны вместить третью часть всей крови организма.
Гиподерма представлена сетью волокон, между которыми находятся жировые клетки. Она помогает предохранять органы, лежащие под кожей, от повреждений. Толщина жировой клетчатки разная: на коже головы она составляет 2 мм, а, например, на ягодицах достигает 10 см. В жировой клетчатке много сосудов и нервов. Здесь же расположены потовые железы и волосяные фолликулы. В устья волосяных луковиц открываются протоки сальных желез.
Кожа, ногти и волосы практически полностью формируются к 7 месяцу внутриутробного развития.
Кожа защищает подлежащие ткани от ушибов, давления, растяжения. Эпидермис не дает тканям .
Кроме того, он не дает проникнуть в организм различным химическим веществам из внешней среды. , содержащийся в коже, поглощает ультрафиолетовое излучение солнца. Кожа обладает антимикробными свойствами. Эпидермис непроницаем для многих возбудителей болезней. Пот и кожное сало создают среду с кислой реакцией, в которой многие микробы погибают.
На поверхности кожи существуют и полезные микробы, защищающие ее от болезнетворных бактерий, поэтому абсолютная стерильность кожи вредна.
Кожа активно участвует в теплоотдаче. Если внешняя среда имеет высокую температуру, сосуды кожи расширяются, усиливая теплоотдачу. Одновременно тепло теряется с потом. При низкой температуре среды сосуды кожи спазмируются, предотвращая потерю тепла. В регуляции этого процесса участвуют терморецепторы – чувствительные «датчики температуры», расположенные в кожном покрове.
За сутки в обычных условиях человек теряет до литра пота, в жару это количество может достигать 5 – 10 литров.
С потом через кожу выходят излишки солей, некоторые токсины, а также лекарственные вещества.
Сквозь кожу проходит мочевина, мочевая кислота, ацетон, желчные пигменты и другие продукты обмена веществ. Особенно эти процессы заметны при заболеваниях почек и печени, в норме выводящих эти токсины с мочой и желчью. При этом от кожи больного начинает исходить неприятный запах, помогающий врачам в диагностике.
В эпидермисе находятся осязательные клетки. Их поверхностное расположение обусловливает высокую тактильную чувствительность. Особые нервные образования обеспечивают чувствительность к холоду, теплу, положению в пространстве, давлению и вибрации. Боль, жжение и воспринимают свободные нервные окончания, расположенные в верхнем слое кожи.
Терморецепторы воспринимают температуру в диапазоне +20 - +50˚С, при более низких и более высоких температурах воздействие чаще всего воспринимается как боль. Человек значительно лучше чувствует холод, чем тепло.
Кожа осуществляет синтез и накопление витамина D и некоторых гормонов.
Витамин D может образоваться только на поверхности кожи, с которой не смыт слой кожного сала, при этом она не должна быть загоревшей.
В эпидермис из костного мозга проникают клетки Лангерганса (тканевые макрофаги), способные мобилизовать иммунные клетки (Т-лимфоциты) на борьбу с внешним повреждением (антигеном). Клетки поверхностного слоя кожи активно участвуют в реакциях гуморального иммунитета, способствуя выработке антител. Все эти механизмы обусловливают сильный кожный иммунитет.
Кожа – один из иммунных органов наряду с лимфатическими узлами, костным мозгом и вилочковой железой.
В сутки кожные железы выделяют 20 граммов кожного сала. Оно обеспечивает эластичность эпидермиса, а также вместе с потом создает защитную среду на поверхностном слое кожи.
Больше всего сальных желез на коже лица, волосистой части головы, между лопатками, в центре груди, а также в области промежности. Именно эти части наиболее часто страдают от угревой сыпи и .
Итак, кожа человека – удивительный орган, укрывающий и оберегающий его от агрессивной внешней среды. Уход за кожей поможет не только продлить ее красоту, но и сохранить здоровье всего организма.
Навигация по статье
Кожа - это один из органов человека, выполняющих защитную роль и ряд биологических функций. Кожей покрыто все тело человека, и в зависимости от роста и веса, ее площадь составляет от 1,5 до 2 м 2 , а вес от 4 до 6 % от массы человека (без учета гиподермы).
В статье рассматривается строение кожи человека, ее структура и функции каждого слоя, как образовываются и обновляются клетки кожи и как отмирают.
Основное назначение кожи - это конечно защита от внешнего воздействия окружающей среды. Но наша кожа многофункциональна и сложна и принимает участие еще в ряде биологических процессов, протекающих в организме.
Основные функции кожи:
Кожа состоит из трех основных слоев:
В свою очередь, каждый слой кожи состоит из своих отдельных структур и клеток. Рассмотрим строение каждого слоя более подробно.
Эпидермис - это верхний слой кожи, образованный в основном на основе белка кератина и состоящий из пяти слоев:
Эпидермис не содержит кровеносных сосудов, поэтому поступление питательных веществ от внутренних слоев кожи к эпидермису происходит за счет диффузии (проникновения одного вещества в другое) тканевой (межклеточной) жидкости из слоя дермы в слои эпидермиса .
Межклеточная жидкость - это смесь лимфы и плазмы крови. Она заполняет пространство между клетками. В межклеточное пространство тканевая жидкость попадает из конечных петелек кровеносных капилляров. Между тканевой жидкостью и кровеносной системой происходит постоянный обмен веществ. Кровь доставляет в межклеточное пространство питательные вещества и удаляет посредством лимфатической системы продукты жизнедеятельности клеток.
Толщина эпидермиса приблизительно равна 0,07 – 0,12 мм, что равно толщине простого бумажного листа.
На некоторых участках тела, толщина эпидермиса немного толще и может составлять до 2 мм. Наиболее развит роговой слой на ладонях и подошвах, гораздо тоньше - на животе, сгибательных поверхностях рук и ног, боках, коже век и гениталиях.
Кислотность кожи pH составляет 3,8-5,6.
В базальном слое эпидермиса происходит деление клеток, их рост и последующее движение к наружному роговому слою. По мере взросления клетки и приближения к роговому слою, в ней накапливается белок кератин. Клетки теряют свое ядро и основные органеллы, превращаясь в "мешочек", наполненный кератином. В итоге клетки погибают, и образовывают самый верхний слой кожи из ороговевших чешуек. Эти чешуйки со временем отшелушиваются с поверхности кожи и заменяются новыми клетками.
Весь процесс от зарождения клетки до ее отшелушивания с поверхности кожи, занимает в среднем 2-4 недели.
Проницаемость кожи
Чешуйки из которых состоит самый верхний слой эпидермиса называются - корнеоциты. Чешуйки рогового слоя (корнеоциты) соединены между собой липидами, состоящими из керамидов и фосфолипидов. За счет липидного слоя, роговой слой практически не проницаем для водных растворов, но растворы на основе жирорастворимых веществ, способны проникать сквозь него.
Цвет кожи
Внутри базального слоя находятся клетки меланоциты , которые выделяют меланин - вещество от которого зависит цвет кожи. Меланин образуется из тирозина в присутствии ионов меди и витамина С , под контролем гормонов, выделяемых гипофизом. Чем больше меланина содержится в одной клетке, тем темнее цвет кожи человека. Чем выше содержание меланина в клетке, тем лучше кожа защищает от воздействия ультрафиолетового излучения.
При интенсивном воздействии на кожу ультрафиолетового излучения, в коже резко увеличивается выработка меланина, который и обеспечивает коже загар.
Воздействие косметических средств на кожу
Все косметические средства и процедуры , предназначенные для ухода за кожей, воздействуют в основном только на верхний слой кожи - эпидермис .
Дерма - это внутренний слой кожи, толщиной от 0,5 до 5 мм в зависимости от части тела. Дерма состоит из живых клеток , снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами, содержит волосяные фолликулы, потовые железы, различные рецепторы и нервные окончания. Основу клеток в дерме составляет фибропласт , который синтезирует внеклеточный матрикс, в том числе коллаген , гиалуроновую кислоту и эластин .
Дерма состоит из двух слоев:
Гиподерма - это слой состоящий преимущественно из жировой ткани, который выполняет роль теплоизолятора, предохраняя организм от перепадов температуры.
В гиподерме аккумулируются питательные вещества, необходимые для клеток кожи, включая жирорастворимые витамины (А, Е, F, К).
Толщина гиподермы варьирует от 2 мм (на черепе) до 10 см и более (на ягодицах).
При воспалительных процессах в гиподерме, возникающих в процессе некоторых заболеваний, возникает целлюлит.
Кожа состоит из большого числа различных клеток. Для понимания процессов, происходящих в коже, хорошо иметь общие представление о самих клетках. Рассмотрим за что отвечают различные структуры (органеллы) в клетке:
Кожа образует общий (наружный) покров тела, площадь которого у взрослого человека составляет 1,5-2 м 2 , а толщина его колеблется на разных участках тела от 0,5 до 4 мм, масса всей кожи примерно 3 кг.
Функции кожи
Кожа предохраняет от механических повреждений лежащие под ней ткани, защищает все внутренние органы от воздействия внешней среды (давления, трения, разрыва, удара), препятствует проникновению микробов и ядовитых веществ в организм. Кожа постоянно контактирует с внешней средой и имеет множество функциональных входов и выходов. Представляя собой огромную рецепторную поверхность, кожа воспринимает воздействие различных факторов (давление, влажность, температура и т.п.), обеспечивает болевую и осязательную чувствительность, и выполняет функцию терморегуляции.
Постоянно контактируя с внешней средой, кожа выделяет вредные для организма продукты обмена веществ. Через выходы кожи удаляются вода, соли и другие остаточные продукты. Так, кожа участвует в обмене веществ, особенно в водно-солевом обмене. В течение суток через кожу выделяется около 500 мл воды, что составляет 1% ее количества в организме. Через потовые железы выводятся различные соли и продукты белкового обмена. Кожа дышит, поглощая кислород и выделяя углекислоту. По интенсивности водного, минерального и газового обмена кожа лишь немногим уступает печени и мышцам.
Кожа выполняет и многие специфические функции, основными из которых являются защитная и сигнальная. Сигнальная функция кожи обеспечивается многочисленными чувствительными нервными окончаниями – рецепторами, расположенными во всех слоях кожи. С их помощью мы воспринимаем давление, холод, тепло, боль, прикосновение. На отдельных участках кожи на 1 см 2 ее поверхности приходится до 200 болевых, 12 холодовых, 2 тепловых и 25 реагирующих на давление окончаний. Кожная чувствительность играет важную роль во взаимодействии организма с внешней средой, позволяет избегать ранений, ожогов, обморожений.
Строение кожи
Кожа состоит из двух слоев:
Между эпидермисом и собственно кожей залегает основная мембрана.
Эпидермис образует самый наружный слой кожи. Толщина его варьирует от 0,07 до 0,4 мм; наибольшей толщины эпидермис достигает в области подошвы (до 1,5 мм). Эпидермис состоит из многослойного эпителия, наружные клетки которого ороговевают и слущиваются.
В ростковом слое имеется пигмент, его количество обусловливает разный цвет кожи. Пигмент защищает тело человека от проникновения внутрь ультрафиолетовых лучей. Он образуется под влиянием солнечного света, вот почему при загаре кожа темнеет. Однако следует помнить, что под действием солнечных лучей кожа грубеет, теряет много влаги, шелушится, покрывается пигментными пятнами и морщинами. Чтобы избежать этого, рекомендуется пользоваться солнцезащитными кремами и лосьонами. Необходимо соблюдать правила пребывания на солнце: загорать надо постепенно, преимущественно в утренние часы. Максимальный срок пребывания на солнце не должен превышать 1 час. Нельзя загорать сразу после еды или натощак, чрезвычайно вредно спать на солнце. При пребывании на солнце, кроме того, ослабляется работа иммунной системы, активность лимфоцитов понижается на 25-30%, увеличивается число клеток, не участвующих в защите организма от чужеродных веществ.
Под влиянием некоторых внешних и внутренних факторов свойства эпидермиса могут существенно изменяться. Так, например, при сильных механических воздействиях, при недостатке витамина А, кожном заболевании - псориазе процессы ороговения и слущивания резко усиливаются. При лечении гормонами коры надпочечников (глюкокортикоидами) - замедляются.
Собственно кожа (дерма) , залегающая под эпидермисом, образована волокнистой соединительной тканью с множеством эластичных волокон. Ее волокна переплетаются между собой в различном направлении и образуют густую сеть, в которой залегают кровеносные и лимфатические сосуды, нервные рецепторы, сальные и потовые железы, волосяные сумки.
Собственно кожу образуют два слоя:
Подкожная жировая клетчатка - это самый глубокий слой кожи. Она образована рыхлой соединительной тканью, пустоты которой заполнены жировыми дольками. Этот слой служит местом отложения жира, амортизирует действие различных механических факторов, смягчает ушибы и служит "подушкой" для внутренних органов, обеспечивает подвижность кожи. В подкожной клетчатке расположены многочисленные кровеносные сосуды и нервы, которые способны вместить до 1 л крови. Они служат хранителями крови, обеспечивают равномерную доставку коже и ее мышцам питательных веществ и поддерживают постоянную температуру тела, предохраняя организм от охлаждения.
Строение и функции кожи
| Слои кожи | Строение | Функции |
| Наружный слой - надкожица (эпидермис) | Представлена клетками многослойного эпителия. Наружный слой мертвый, ороговевший (из него же образованы волосы, ногти), внутренний слой состоит из живых делящихся клеток, содержит пигмент меланин | Защитная: не пропускает микробы, вредные вещества, жидкости, твердые частицы, газы. Живые клетки эпителия образуют клетки ороговевшего слоя; пигмент меланин придает коже окраску и поглощает ультрафиолетовые лучи, защищая этим организм; внутренний слой вырабатывает витамин D |
| Внутренний слой - собственно кожа (дерма) | Представлена соединительной тканью и упругими волокнами, гладкой мышечной тканью. В коже находятся кровеносные капилляры, потовые и сальные железы, волосяные сумки, рецепторы, воспринимающие тепло, холод, прикосновение, давление | Регуляция теплоотдачи: при расширении капилляров выделяется тепло, при сужении - сохраняется тепло. Выделение влаги с солями, мочевиной в виде пота. Кожное дыхание. Орган осязания, кожное чувство (особенно на кончиках пальцев). Волосы на коже у человека - это рудименты, однако они сохранили способность подниматься. Сало сальных желез смазывает кожу и волосы, предохраняет от микробов |
| Подкожная жировая клетчатка | Представлена пучками соединительнотканных волокон и жировыми клетками. Сквозь нее в кожу проходят кровеносные сосуды, нервы | Сохранение тепла. Смягчение ударов и защита внутренних органов. Запасание жира. Связь кожи с внутренними тканями тела |
Производные кожи
Волосы и ногти относят к производным кожи.
Волосы покрывают все тело человека, кроме ладоней, губ, подошв. Различают три вида волос: длинные (преимущественно располагаются на голове), щетинистые (волосы бровей, ресниц) и пушковые (покрывают остальные части кожного покрова). Волос – это роговое образование, очень прочное и способное выдержать груз массой до 100 г. Каждый волос имеет собственный цикл развития и продолжительность жизни – от нескольких месяцев до 2-4 лет. Ежедневно у человека выпадает около 100 волос, и одновременно такое же число волос вырастает вновь, поэтому общее их число остается относительно постоянным. Корни волос - волосяные луковицы, откуда они непрерывно растут, - лежат в волосяных сумках, расположенных в собственно коже. Волосы растут с разной скоростью: есть периоды активного роста и периоды покоя. В среднем волосы головы вырастают за день на 0,5 мм, за год на 15 см.
К волосяным сумкам прикрепляются мышцы, поднимающие волосы. Волосы ресниц, бровей, носовых отверстий мышц не имеют. В коже мошонки и в коже вокруг соска молочной железы имеются гладкие мышечные клетки; они не связаны с волосяными сумками, а образуют мышечный слой, залегающий в сосочковом слое и частично в подкожной клетчатке. Сокращение гладких мышц кожи ведет к появлению на ней при охлаждении мелких бугорочков ("гусиная кожа"). Это увеличивает теплообразование.
Цвет волос определятся наличием пигмента, а блеск и эластичность зависят от количества жира, выделяемого сальными железами, протоки которых открываются в волосяные сумки.
Ногти – плотные роговые пластинки, располагающиеся на ногтевом ложе и защищающие концевые фаланги пальцев. Скорость роста ногтей в среднем составляет 0,1 мм в сутки, у женщин ногти растут несколько медленнее, чем у мужчин. Полное восстановление ногтя происходит в среднем за 170 дней. Скорость роста, цвет, рисунок ногтей также во многом определяются состоянием организма.
Железистый аппарат кожи
Железистый аппарат кожи представляют сальные и потовые железы.
Сальные железы располагаются на коже головы, лица и верхней части спины. За сутки они выделяют до 20 г секрета, называемого кожным салом. Кожное сало состоит из эфиров жирных кислот, холестерина, белковых продуктов, гормонов и других веществ, и служит смазкой для волос и кожи. Оно смягчает кожу и придает ей эластичность.
Потовые железы встречаются почти на всех участках кожного покрова, но особенно ими богаты подушечки пальцев рук и ног, ладони и подошвы, подмышечные и паховые складки. Общее число потовых желез достигает примерно 2,5 миллионов. При помощи потовых желез кожа выполняет функцию терморегуляции и выделительную функцию. Эти железы вырабатывают пот, он выделяется в виде мельчайших капель и быстро испаряется. В среднем взрослый человек теряет в сутки от 700 до 1300 мл пота, а с ним до 500 килокалорий тепла. Кроме того с потом выходят мочевина, соли и другие вещества.
Общая поверхность железистого эпителия потовых и сальных желез примерно в 600 раз превышает поверхность эпидермиса.
Кожная чувствительность
Кожные рецепторы не образуют специальных органов чувств, а разбросаны в толще кожи по всей поверхности тела. Они имеют сложное и разнообразное строение. В большинстве случаев это многоклеточные тельца разной формы, внутрь которых заходит и разветвляется чувствительное нервное волокно. Между клетками кожи встречаются также голые нервные окончания, воспринимающие болевые раздражения.
Возбуждение от рецепторов кожи по центростремительным нервам через спинной мозг поступает в зону кожной чувствительности коры больших полушарий.
Чувствительность кожи к прикосновениям, боли, холоду и теплу помогает организму воспринимать окружающую среду и лучше реагировать на изменения ее условий.
Кожная терморегуляция
Температура тела человека благодаря терморегуляции относительно постоянна, несмотря на колебания температуры внешней среды. Жировая смазка поверхности кожи, подкожная жировая клетчатка и кровеносные сосуды кожи препятствуют избыточному поступлению тепла или холода извне и излишней потере тепла.
О значении этих образований в терморегуляции может служить следующий случай. В 1646 году в Милане состоялось праздничное шествие, которое возглавлял "золотой мальчик". Тело ребенка было покрыто золотой краской. После шествия мальчик был забыт и всю ночь он провел в холодном замке. Вскоре мальчик заболел и умер. Золотая краска вызвала расширение сосудов кожи, в результате он потерял много тепла, температура тела резко понизилась. Причину гибели ребенка установили только в XIX веке. В опыте над двумя мужчинами, чьи тела были покрыты лаком, показали, что причина была в нарушении теплорегуляции организма.
Кожа, участвуя в процессах терморегуляции, оберегает внутреннюю сферу от перегрева или переохлаждения. Через нее выделяется 80% образующегося в организме тепла, в основном за счет испарения пота. И зимой и летом температура на поверхности кожи здорового человека составляет 36,6 °С, а естественные колебания не превышают 2 °С. При понижении температуры окружающей среды многочисленные кровеносные сосуды, расположенные в коже, суживаются (мы бледнеем), приток крови к ее поверхности уменьшается и соответственно понижается теплоотдача, т.к. большее количество крови поступает в сосуды внутренних органов, что способствует сохранению в них тепла. Противоположные процессы происходят при повышении температуры или при усиленной физической нагрузке, когда в организме вырабатывается больше тепла. Тогда кровеносные сосуды кожи рефлекторно расширяются, через них протекает больше крови и теплоотдача увеличивается.
В сильную жару, когда температура тела ниже температуры окружающей среды, расширение сосудов уже не может усилить отдачу тепла. В этом случае опасность перегревания устраняется потоотделением. Испарясь, пот поглощает с поверхности кожи большое количество тепла (на испарение 1 г пота тратится 0,58 калорий тепла). Вот почему температура тела человека не повышается даже в самую жаркую погоду. Человек мог бы выдержать температуру в 70-80 °С, но при этом у него должно выделиться 9-16 л пота за несколько часов. Повышение температуры тела наблюдается во время многих болезней. Это является показателем благоприятного течения болезни, отражением активной борьбы организма с инфекцией и естественной реакцией. Повышенная температура тела ускоряет химические процессы, увеличивает обмен веществ, повышает активность лейкоцитов, то есть мобилизует защитные силы организма.
Тепловой удар - это нарушение функций организма при его перегревании, в результате прекращения теплоотдачи из-за большой влажности воздуха и высокой температуры. При тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение, шум в ушах, мелькание в глазах, учащение пульса и дыхания, расширение зрачков, нарушение движений, тошнота и рвота, потеря сознания, судороги, повышение температуры тела.
Солнечный удар наступает вследствие длительного пребывания человека под прямыми лучами солнца с непокрытой головой. При этом расширяются сосуды мозга, развивается отек мозга, повышается внутричерепное давление, резко растет температура тела человека.
При тепловом или солнечном ударе необходимо вызвать скорую медицинскую помощь, а до ее прибытия больного нужно перенести в прохладное место, приподнять его голову и расстегнуть одежду, положить холод на голову и область сердца и давать ему пить прохладную воду.
Обмораживание проявляется в потере чувствительности в пострадавшем участке кожи, в его побелении. В этом случае надо сразу растереть побелевший участок, чтобы восстановить в нем кровообращение. При сильном обмораживании, как и при сильном ожоге кожи, необходимо прикрыть пострадавший участок кожи и сразу обратиться в лечебное учреждение.
Алкоголь нарушает механизмы терморегуляции, что способствует переохлаждению организма и возникновению простудных, инфекционных заболеваний.
Дополнительно к требованиям вступительных экзаменов
