Кожа

Кожа

А известно ли вам, что кожа самый большой орган тела? У среднего человека его 5-6 кв.м поверхности составляют 15 процентов от веса тела. Самовосстанавливающаяся и удивительно прочная, кожа является первой линией защиты от вредных воздействий окружающей среды. Она помогает сохранить влагу, регулирует температуру тела, содержит рецепторы, воспринимающие прикосновение, температуру, боль; выделяет влагу и небольшое количество продуктов жизнедеятельности, является даже хранилищем крови, которая может при необходимости быть направлена к другим частям тела.

Кожа битком набита составляющими; было подсчитано, что каждый квадратные 90 кв. см кожи содержит 4,5 м кровеносных сосудов, 3,65 м нервов, 650 потовых желез, 100 сальных желез, 1500 сенсорных рецепторов и более 3 млн клеток. Средняя продолжительность жизни клеток кожи составляет 26 дней и они постоянно обновляются.

Дерматология

Кожа - вместе с волосами, ногтями и железами - составляет покровную систему (показаны наРисунке 7-1). В терминологии используются, обозначающие принадлежность к коже, греческие и латинские корни - dermato, cutis. Кожа состоит из двух основных частей: эпидермиса и дермы. (Вспомним греческий корень эпи-, что означает "на" или "выше").

Подложкой эпидермиса и дермы является гиподерма(hypodermis) или поверхностные фасции (иногда также называемые подкожной тканью), которые выступают в качестве основы, но не являются частью кожи. Состоящие из рыхлой и жировой ткани, с помощью волокон соединяются с дермой. Снизу подкожная клетчатка свободно прилегает к органам и тканям таким образом, что мышцы могут двигаться свободно.

Вокруг локтевого и коленного суставов подкожная клетчатка содержит заполненные жидкостью мешки, называемые сумками или бурсами (bursae). Жир в подкожной клетчатке играет роль буфера для глубжележащих тканей и действует как изоляция, предотвращая потерю телом тепла. Подкожная клетчатка также является вместилищем чувствительных к давлению нервных окончаний, называемых пластинчатыми или тельцами Пачини (Pacinian corpuscles), реагирующих на глубокое воздействие.

Эпидермис

Эпидермис, не содержащий кровеносных сосудов, состоит из слоев плотно упакованных эпителиальных клеток. Вот эти слои, начиная с наружного:

• Роговой слой (Stratum corneum) представляет собой около 20 слоев плоских чешуевидных мёртвых клеток, содержащих водоотталкивающий протеин, называемый кератином. Данные клетки, на долю которых приходится около трех четвертей от толщины эпидермиса, как видно из названия, ороговевшие, т.е. плотные и жёсткие, как и роговые клетки, образующие волосы и ногти. Люди теряют этот слой жёсткой, прочной кожи с поразительным постоянством. В местах, где кожа больше истирается или подвергается давлению, деление клеток увеличивается, в результате чего образуются мозоли.
• Блестящий слой (Stratum lucidum) (от лат. "светлый", "ясный") встречается только в толстой коже на ладонях рук и подошвах ног. Данный полупрозрачный слой мёртвых клеток содержит элеидин, белок, становящийся кератином, когда клетки мигрируют в роговой слой, и он состоит из клеток, потерявших ядра и цитоплазму.
• Зернистоклеточный или зернистый слой (stratum granulosum) составляет от трёх до пяти слоев уплощённых клеток, содержащих кератогиалин- вещество, знаменующее собой начало образования кератина. Слой не содержит кровеносных сосудов, так как клетки в этом слое уже мёртвые, в питании не нуждающиеся, или умирающие от старости с вырождающимися ядрами, без которых в клетках прекращается и метаболизм.
• Шиповидноклеточный или шиловидный слой (stratum spinosum) состоит из десяти слоёв, клеток, имеющих многочисленные отростки, связывающие их с другими клетками в слое. Слой содержит клетки Лангерганса, предположительно учавствующие в иммунном ответе организма, преобладающие в верхней части этого слоя и иногда мигрирующие в нижнюю часть зернистого. Наблюдаются единичные случаи митоза (деление клеток), но в целом клетки с возрастом теряют способность к делению.
• Базальный (stratum basale) или зародышевый(ростковый) слой (stratum germinativum) Называется так потому, что содержит слой стволовых клеток, из которых в результате формируются все клетки остальных слоёв эпидермиса. Он покоится на папиллярной (грубой или ухабистой) поверхности дермы, близко к кровеносным сосудам, обеспечивающих доставку питания и кислорода. Митоз, происходящий в этом слое, постоянно пополняет число клеток кожи. Пройдет примерно две недели до того, как клетка, образованная в этом слое, мигрировует в роговой слой, и еще две недели до того, как клетки будут отшелушены. Примерно на четверть клетки этого слоя представлены меланоцитами- клетками, синтезирующими меланин, пигмент, цветом от бледно-жёлтого до черного, который придаёт цвет коже и обеспечивает защиту от ультрафиолетового излучения (вид излучения, обнаруженного в солнечном свете). Остальные клетки в этом слое - кератиноциты, начальное звено в формировании эпителиальных клеток кожи. Меланоциты выделяют меланин непосредственно в кератиноциты в процессе, называемом цитокринной секрецией. Иногда среди кератиноцитов встречаются клетки или тельца Меркеля- большие овальные клетки, которые, как считается, участвуют в процессе осязания. В дополнение к меланину эпидермис содержит желтоватый пигмент под названием каротин (тот самый, что обнаруживается в моркови и сладком картофеле). Содержащийся в роговом и подкожном жировом слое, он определяет желтоватый оттенок кожи, связанный с азиатским происхождением или увеличенным потреблением моркови. Окраска кожи представителей европеоидной расы от розового до красноватого обусловлена гемоглобином, красным пигментом клеток крови. По той причине, что светлая кожа содержит относительно мало меланина, гемоглобин крови капилляров просвечивает через эпидермис. Иногда встречается ограниченное накопление меланина в коже небольшими участками. Знаете название этих цветовых пятен? Да, именно веснушки. У альбиносов, с другой стороны, меланина в коже нет совсем, что делает их особенно чувствительными к ультрафиолетовому излучению. Шероховатости в форме канавок на наружной поверхности эпидермиса существуют для увеличения трения при захватывании, удерживании предметов или перемещении по гладкой поверхности. На руках и ногах эти канавки образуют петли и завитки, причём отпечатки пальцев, ладоней и подошв являются уникальными для каждого человека. Вы оставляете эти отпечатки на гладких поверхностях из-за жировых и потовых желез, выделяющих свой секрет на поверхности кожи. В дополнение к этим мелким структурам, в области суставов, по линии сгиба образуются глубокие, постоянные, так называемые сгибательные складки.Под эпидермисом располагается более толстый слой - дерма(derma) или собственно кожа(corium),представляющий собой волокнистую структуру. Он состоит из двух сливающихся слоёв: Внешний, мягкий папиллярный(сосочковый) слой содержит упругие и ретикулярные(сетчатые) волокна, Близко примыкая к эпидермису, обеспечивает снабжение последнего кровью, а гребни сосочков выносят нервные окончания ближе к поверхности. Кроме того сосочки(подобные папиллярному узору на подушечках пальцев), содержащие петли капилляров, увеличивают площадь(и прочность) контакта дермы и эпидермиса. Некоторые из этих сосочков содержат Мейснеровы корпускулы или тельца Мейснера, нервные окончания, чувствительные к легкому прикосновению; располагаются в кожных сосочках, формирующих эпидермальные хребты, ответственные за отпечатки пальцев.
• Внутренний, более толстый ретикулярный слой(от лат. rete сеть) состоит из соединительной ткани, содержащей неориентированные переплетения пучков коллагеновых и эластичных волокон, которые образуют прочный, устойчивый к механическим воздействиям слой, подобный коже или замше из шкур животных. Этот слой придает коже прочность, растяжимость и эластичность. В ретикулярном слое расположены сальные железы(glandula sebacea), потовые железы, жировые клетки и более крупные сосуды.

Клетки дермы представлены фибробластами (образующими волокна соединительной ткани), макрофагами (уничтожающими отходы и чужеродные микроорганизмы) и жировую ткань. Наибольшей толщины слой достигает на ладонях рук и подошвах ног, является наболее тонким на веках, пенисе и мошонке. Слой толще на спине, чем на животе, и по бокам тела толще, чем на средней линии. В этом слое расположены различные "аксессуары" кожи - кровеносные сосуды, нервы, железы, и волосяные фолликулы.

Нервная система кожи

По крайней мере четыре вида рецепторов участвуют в создании ощущения прикосновения.

• Свободные нервные окончания: Эти афферентные нервные окончания дендритов (разветвлений) сенсорных нейронов, действующих в первую очередь как болевые рецепторы, хотя некоторые способны воспринимать температуру, прикосновение и обуславливают мышечное чувство (в том числе ощущение растягивания).
  Распространённые по всему телу, свободные нервные окончания, особенно распространены в эпителиальных и соединительной тканях. Эти небольшие по диаметру волокна имеют утолщения на конце, реагирующие на прикосновение, а иногда тепло, холод или боль. Некоторые из окончаний в глубоких слоях эпидермиса содержат дискообразные структуры, называемые дисками Меркеля, которые функционируют как светочувствительные рецепторы.
• Мейснеровы корпускулы (тельца Мейснера): Эти, чувствительные к незначительному давлению, механорецепторы лежат в пределах кожных сосочков. Представляют собой небольшие яйцевидной формы капсулы из соединительной ткани, окружающие свёрнутый спиралью конец дендрита. Особенно изобилуют в чувствительных участках кожи, таких как губы и кончики пальцев, эти рецепторы и свободные нервные окончания обеспечивают быструю, но не всегда устойчивую связь. Вот почему ваша кожа может игнорировать ощущение прикосновения собственной одежды.
• Тельца Пачини: Эти глубокие механорецепторы представляют собой дендриты, окружённые концентрическими слоями соединительной ткани. Расположенные глубоко внутри дермы, они отвечают на глубокие и сильные воздействия давления и вибрации. Будучи более 2 мм величиной, эти тельца заметны невооруженному глазу.
• Нервные окончания волосяных фолликулов: Эти механорецепторы реагируют на изменения в положении волоса; состоят из голых дендритов.
  Существуют два основных вида температурных рецепторов, отдельно один для тепла и один для холода.
• Луковицы Краузе: также известны как корпускулы или тельца Краузе, эти рецепторы чувствительны к холоду и обычно активируются ниже 68 градусов по Фаренгейту (20 градусов С). Выглядят как капсула в форме луковицы вокруг дендрита и обычно встречаются по всему телу в дерме, а также на губах, языке, и конъюнктиве глаз.
• Щётки Руффини: также известные как цилиндры или корпускулы Руффини, эти рецепторы чувствительны к теплу и реагируют на температуру от 77 градусов и 113 градусов по Фаренгейту (от 25 и до +45 градусов Цельсия). Обнаруживаются в первую очередь в дерме и подкожной ткани; представляют собой окончания дендритов, заключенные в уплощённую капсулу. По той причине, что их меньше, чем луковиц Краузе и потому, что они лежат в более глубоких тканях, наше тело менее чувствительно к высокой температуре, чем к холоду.

В дополнение к тактильным и температурным рецепторам, дерма содержит нервно-мышечные веретёна (также называемые проприоцепторами), которые передают в спинной и головной мозг информацию о растянутости и напряжённости мышц. Эта информация обеспечивает осведомленность о положении тела и относительном положении различных его частей. Проприорецепторы также оказывают содействие в координированности и эффективности действий мышц.

Волосы, ногти и железы

Природа Мать дополнила вашу модную верхнюю "одежду" аксессуарами - разнообразием специализированных структур, растущих из эпидермиса: волосы, ногти на пальцах рук и ног, а ещё сальные и потовые железы.

Волосы

Как и у большинства млекопитающих, волосы покрывают всё тело человека, за исключением губ, век, ладоней, ступней, сосков и часть внешних репродуктивных органов.

Но волосы на человеческом теле, как правило, реже и гораздо светлее, чем те, в которых щеголяют большинство других млекопитающих. Животным волосы нужны для защиты и терморегуляции. Для людей, однако, волосы тела - в значительной степени вторичная половая характеристика. Толстые волосы защищают кожу головы от вредного воздействия солнечных лучей, перегрева или потери тепла. Ресницы закрывают глаза от солнца и от попадания мелкого сора. Волосы в носу и ушах предохраняют от попадания инородных частиц из воздуха и попадания насекомых. Тактильные рецепторы, связанные с волосяным фолликулом, реагируют на легчайшее прикосновение. У среднего взрослого имеется около 5 миллионов волосков, причем около 100 000 из них на голове. Нормальная частота выпадения волос с головы взрослого составляет 70 - 100 волосков в день, хотя и может привести к облысению из-за генетической предрасположенности, гормонального дисбаланса, в результате травмы скальпа, перенесённых заболеваний, недостатков питания, как следствие облучения радиацией или химиотерапии. Каждый волос растет под углом из фолликула, встроенного в эпидермис и расширяющегося в дерме; на голове волосы иногда достигают гиподермы. Нервные окончания достигают волоса в расширенном основании фолликула, называемом луковицей, где в фолликул вдаётся сосочек соединительной ткани, обеспечивающий доставку капиллярами питательных веществ растущему волосу. Делящиеся эпителиальные клетки в основании луковицы образовывают стержень волоса (часть, распространяющаяся за пределы фолликула).

(Часть волоса внутри фолликула называется корнем.) Форма сечения волос может варьироваться от круглой или овальной формы до практически плоской; овальные волоски растут волнистыми или кудрявыми, плоские волоски курчавятся, образуя мелкие завитки, круглые волоски растут прямо. Каждый волос на коже головы растёт в течение двух-трех лет со скоростью от 1 / 3 до 1 / 2 миллиметра в сутки, или 10 - 18 сантиметров в год.

Состарившись, волос держится ещё три или четыре месяца, после чего постепенно теряет свою привязанность. В конце концов он выпадает и заменяется новым волосом.

Пигмент волос(меланин, тот же, что и в коже) производится меланоцитами фолликула и переносится в клетки корня и мозгового слоя волоса. Три вида меланина - чёрный, коричневый и жёлтый - смешиваясь в разных количествах образуют различные цвета волос: от светлого до чёрного. Когда волосы утрачивают меланин, они седеют, становятся светлыми, серыми, на месте привычного меланина образуются воздушные карманы.

Интересно, почему вы должны применять шампунь так часто? Волосы становятся жирными с течением времени благодаря кожному салу, смеси холестерина, жиров и некоторых других веществв, выделяемых сальными (или голокринными) железами, расположенными рядом с каждым фолликулом.

Кожное сало обеспечивает эластичность волос и кожи, податливость и водонепроницаемость. К каждому фолликулу крепятся гладкие мышцы, поднимающие волос(musculus arrector pili), оказывающие давление на сальные железы, выпрямляющие волос и собирающие кожу пупырышками- так называемой "гусиной кожей".

Каждый волос состоит из трёх концентрических слоёв ороговевших клеток:

• Центрального ядра, называемого мозговым слоем; состоит из клеток, содержащих большое количество элеидина, разделённых воздушным пространством, в тонких волосах мозговой слой может быть небольшим или совсем отсутствовать.
• Кора, расположенная вокруг мозгового слоя, составляет основную часть волосяного стержня и состоит из нескольких слоёв уплощённых клеток. Кора также содержит удлинённые пигментные клетки в тёмных волосах и воздушные карманы в светлых волосах
• Внешняя кутикула - один слой клеток с перекрывающимися свободными концами, указывающими вверх. Кутикула укрепляет и уплотняет внутренние слои, но подвержена истиранию, и лишённые защиты волосы расщепляются на кончиках, как говорят - "секутся".

Ногти на пальцах рук и ног

Ногти человека (на самом деле являющиеся рудиментарными когтями) состоят из трех частей:корень или основание ногтя, ногтевое ложе, лежащее открыто на поверхности пальца и свободный край, выходящий за пределы кожи пальца.

Сильно ороговевшая ткань ногтей происходит из модифицированных рогового и блестящего слоёв. Узкая складка рогового слоя выворачивается наружу в виде эпонихия или кутикулы. Ногтевое ложе содержит базальный и шиповатый слои. В основании ногтя, частично скрываясь под кутикулой, слои утолщаются, образовывая белёсую область, называемую полулунием ногтя (лат. lunula, дословно "маленькая луна"), что может просматриваться через ноготь.

Под полулунием располагается ногтевая матрица- область, где делящиеся клетки подталкивают уже сформировавшиеся ороговевшие к краю ногтя, обусловливая рост ногтя. Под свободным краем ногтя утолщёный роговой слой образует hyponychium. Ногти имеют розовый цвет из-за просвечивающих через них капилляров, В среднем ногти растут примерно 1 миллиметр в неделю, на ногах, как правило, медленнее. Ногти необходимы нам в качестве органа осязания, в качестве инструмента для работы с мелкими предметами, а также для защиты от травм кончиков пальцев рук и ног.

Потоотделение подробнее

Люди потеют обычно всей кожей, но кто-либо с потными ладонями или дурно пахнущими стопами может подтвердить факт, что потовые железы наиболее многочисленны на ладонях и подошвах, вместе со лбом составляющими третью часть всех желёз.

Есть два типа потовых желез: экзокринные и апокринные.

Оба представляют собой извитые трубочки, встроенные в дерму или подкожной слой, и состоят из простых цилиндрических клеток. Экзокринные железы широко распространены по всему телу, на коже среднего взрослого человека их содержится порядка 3 миллионов, они производят водянистый солоноватый секрет, известный как пот. Проток железы проходит через эпидермис к поверхности кожи, где она открывается как наружное отверстие потовой железы или потовая пора.

Симпатический отдел вегетативной нервной системы контролирует количество выделяемого пота в зависимости от температуры тела. Пот, испаряясь, способствует охлаждению поверхности кожи по мере образования. Пот экзокринных желез на 99% состоит из воды, а оставшийся 1 процент представляет собой смесь, содержащую хлорид натрия и другие соли, мочевую кислоту, мочевину, аминокислоты, аммиак, сахар, молочную и аскорбиновую кислоты.

Апокринные потовые железы расположены в основном в подмышечной и паховой области. Обычно сгруппированы с волосяными фолликулами, они производят мутную, белёсую жидкость, содержащую органические вещества. Хотя апокринный пот содержит те же основные компоненты, что и экзокринный, и в начале не имет запаха, но содержащиеся в нём жирные кислоты и белки быстро подвергаются разложению бактериями,что и обусловливает зловоние в подмышках после тренировки.

В дополнение к описанному сексуальные и другие эмоциональные стимулы могут привести к сокращению клеток вокруг этих желез, выпуская пот.

Иногда нам причиняет беспокойство желтоватое вещество, известное, как ушная сера, выделяющееся во внешней части слухового канала видоизменёнными потовыми железами, называемыми церуминозными железами(лат. cera воск) Расположенные в подкожном слое слухового канала, эти железы имеют собственные протоки, либо открываются в протоках, расположенных вблизи сальных желез. В обиходе называемая ушной серой, она является комбинацией, смесью выделений этих желез. Вместе с волосами, ушная сера играет роль ловушки для инородных частиц, не позволяя им проникнуть к барабанной перепонке.

Как только ушная сера высыхает, она хлопьями выпадает или вымывается из уха, унося с собой и инородные частицы из слухового канала.