Кожа анатомия человека: Что нужно знать о коже?

Предупреждение почечных заболеваний. Почки очень чувствительны к чрезмерно острой пище и особенно к алкоголю, вызывающему тяжелые расстройства их функции, что приводит к отравлению организма ядовитыми продуктами обмена веществ, которое может закончиться смертью.

Собственно кожа, залегающая под эпидермисом, образована волокнистой соединительной тканью с множеством эластических волокон. В ней находятся кровеносные и лимфатические сосуды, нервные рецепторы, сальные и потовые железы, волосяные сумки. Протоки сальных желез открываются в волосяные сумки, выделяя кожное сало, служащее смазкой волос и кожи и препятствующее развитию микробов. Потовые железы выделяют пот, который при испарении охлаждает организм. В состав пота входят мочевина, соли и другие вещества.

Волосы и ногти относят к производным кожи. Корни волос — волосяные луковицы, откуда они непрерывно растут, лежат в волосяных сумках, расположенных в собственно коже. Волосы содержат пигмент, обусловливающий их окраску. К волосяным сумкам прикрепляются мышцы, выпрямляющие волосы. Сокращение гладких мышц кожи ведет к появлению на ней при охлаждении мелких бугорочков («гусиная кожа»). Это уменьшает площадь поверхности и теплоотдачу. Подкожная жировая клетчатка предохраняет организм от охлаждения, смягчает ушибы и служит местом отложения жира.

Чувствительность кожи к прикосновениям, боли, холоду и теплу обусловлена наличием множества специализированных рецепторов. Это помогает организму воспринимать окружающую среду и лучше реагировать на изменения ее условий.

Терморегуляция. Температура тела человека благодаря терморегуляции относительно постоянна, несмотря на колебания температуры внешней среды. Жировая смазка поверхности кожи и подкожная жировая клетчатка препятствуют избыточному поступлению тепла или холода извне и излишней потере тепла.

Интенсивность теплоотдачи изменяется при перераспределении крови в многочисленных кровеносных сосудах кожи. На холоде кровеносные сосуды рефлекторно суживаются и большее количество крови поступает в сосуды внутренних органов, что способствует сохранению в них тепла. При повышении температуры окружающей среды кровеносные сосуды рефлекторно расширяются, через них протекает больше крови и теплоотдача увеличивается.

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 и 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 побледнении. В этом случае надо сразу растереть побледневший участок, чтобы восстановить в нем кровообращение. При сильном обмораживании, как и при сильном ожоге кожи, необходимо прикрыть пострадавший участок коней и сразу обратиться в лечебное учреждение.

Закаливание. Гигиена кожи и одежды. Закаливание — это тренировка и совершенствование теплорегулирующих механизмов, усиление способности организма быстро приспосабливаться к колебаниям температуры и другим изменяющимся климатическим факторам, что создает устойчивость его к простудным заболеваниям, укрепляет здоровье и повышает работоспособность.

Проведение закаливающих процедур должно быть постепенным (переходить от меньших доз к большим), последовательным (от воздушных — к солнечным ваннам, а затем к водным

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Просмотров: 1 252

Анатомия и эмбриология кожи

Кожа – это не просто граница нашего организма с окружающим миром, ее внешний вид выдает как телесное, так и душевное состояние человека.

Т.о., мы определяем, что кожа [cutis] – сложный орган, являющийся наружным покровом тела животных и человека, выполняющий следущие физиологические функции: защитную, абсорбционную, выделительную, терморегуляторную, газообменную, рецепторную.

Кроме эпидермоцитов, в базальном слое располагаются клетки, способные вырабатывать пигмент меланин, меланоциты; в среднем их приходится одна на десять эпидермоцитов. Молодые пигментные клетки меланобласты образуются у зародыша из клеток нервных валиков и мигрируют в эпидермис; их отростки, часто называемые дендритами, числом до 10, длиной до 60 мкм и более, поднимаются по межклеточным щелям шиповатого слоя. Меланоциты не имеют тонофибрилл и десмосом и лежат свободно: для них характерно наличие меланосом, содержащих пигмент меланин, находящийся на разных стадиях созревания. Наличие меланина в базальных эпидемоцитах объясняется проникновением его из меланоцитов. Степень накопления меланина находится в прямой зависимости со степенью пигментированности кожи В слабо пигментированной коже меланоциты бедны пигментом и называются «светлыми клетками Массона».

Шиповатый слой (stratum spinosum) состоит обычно из 3-6 (на отдельных участках – до 15) рядов полигональных клеток – шиповатых эпидермоцитов, постепенно уплощающихся к поверхности кожи Плазмолеммы клеток шиповатого слоя образуют глубокие взаимопроникающие впячивания и выпячивания, связанные десмосомами. В клетках шиповатого слоя тонофибфибрилл больше, чем в клетках назального слоя, они концентрически и сгущенно располагаются вокруг ядер и вплетаются и десмосомы. Супрабазально в шиповатом слое наблюдаются белые отростчатые клетки Лангерганса, не имеющие десмосом и тонофибрилл, ядра их сильно зазубрены. Клетки Лангерганса происходят из семейства макрофагов. Подобно макрофагам дермы они исполняют роль стражей порядка, то есть защищают кожу от внешнего вторжения и управляют деятельностью других клеток с помощью регуляторных молекул. Отростки клеток Лангерганса пронизывают все слои эпидермиса, достигая уровня рогового слоя.

Клетка Лангерганса, которая имеет костномозговое происхождение, обладает антигенпрезентирующей функцией и осуществляет иммунный надзор. Эти клетки впервые были описаны студентом-медиком Паулем Лангергансом в 1868 г. Считается, что клетки Лангерганса могут уходить в дерму, проникать в лимфатические узлы и превращаться в макрофаги. Это привлекает к ним большое внимание ученых, как к связующему звену размножения клеток базального слоя, поддерживая его на оптимально низком уровне. При стрессовых воздействиях, когда на поверхность кожи действуют химические или физические травмирующие факторы, клетки Лангерганса дают базальным клеткам эпидермиса сигнал к усиленному делению. В цитоплазме находятся лизосомоподобные гранулы, содержащие кислую фосфатазу: они могут захватывать гранулы меланина из отростков меланоцитов, по незрелых меланосом и них нет. Значение этих клеток не выяснено.

Зернистый слой (stratum granulosum) состоит обычно из 1 – 3, а на ладонях и подошвах из 5 – 7 рядов уплощенных клеток с ровными контурами. В них содержатся неправильной формы гранулы кератогиалина в виде электронно-плотных масс, откладывающихся в районах сгущения тонофиламентов.
Блестящий cлой (stratum lucidum) виден не на всех участках кожного покрова, а лишь там, где толщина эпидермиса значительна (ладони, подошвы), и состоит из 3 – 4 рядов слабо контурированньх клеток, вытянутых по форме, содержащих элеидин (сильно преломляющее свет вещество, относящееся к альбуминам), гликоген и капли жира. Ядра в верхних отделах слоя отсутствуют.

Роговой слои (stratum corneum) образован полностью ороговевшими безъядерными клетками – роговыми пластинками: этот слой наиболее развит там, где кожа подвергается наибольшему механическому воздействию. Межклеточные промежутки в роговом слое наиболее широкие (до 30 нм; между клетками имеются ороговевшие остатки десмосом, которые в поверхностной зоне рогового слоя разрушаются, и роговые чешуйки отшелушиваются. Мембрана роговых клеток утолщена, в клетках содержится особое белковое вещество – кератин. Кератиновые филаменты и кератогиалиновые гранулы образуют аморфные массы в кератиноцитах, последние становятся уплощенными и удлиненными, превращаясь в корнеоциты. Они удерживаются друг с другом за счет остатков десмосом и “цементирующей субстанции”, образующейся в межклеточных пространствах из органелл, называющихся тельцами Орланда.

Сосочковый слой пронизан густой сетью эластических волокон, которая в сетчатом слое более редкая, широкопетлистая и сгущается лишь около придатков кожи, сосудов, как и сеть ретикулярных волокон. В сетчатом слое находятся в основном сложно переплетающиеся и плотно прилегающие друг к другу толстые пучки коллагеновых волокон, образующие ромбические фигуры. В сосочковом слое встречаются клеточные элементы, свойственные рыхлой соединительной ткани, а в сетчатом слое преобладают фиброциты. Вокруг сосудов и полос в дерме возможны небольшие лимфоидно-гистиоцитарные инфильтраты.

В некоторых участках сосочкового слоя расположены гладкие мышечные волокна, преимущественно связанные с волосяными луковицами: при сокращении этих волокон возникает так называемая гусиная кожа.

Промежутки между волокнами, придатками кожи и другими структурными образованиями занимает «основное» вещество – аморфная субстанция.

Если говорить проще, то дерма состоит из коллагена (70-80 %), эластина (1-3 %) и протеогликанов. Коллаген придает упругость дерме, эластин – эластичность, протеогликаны удерживают воду. В основном, в дерме имеются коллагены I и III типа, образующие коллагеновые пучки, которые располагаются преимущественно горизонтально. Эластические волокна вкраплены между коллагеновыми. Окситалановые волокна (мелкие эластические волокна) обнаруживаются в сосочковой дерме и ориентированы перпендикулярно поверхности кожи. Протеогликаны (преимущественно гиалуроновая кислота) формируют основное аморфное вещество вокруг эластических и коллагеновых волокон. Самая “главная” клетка дермы — фибробласт, в котором и происходит синтез коллагена, эластина и протеогликанов.

Вся дерма пронизана тончайшими кровеносными и лимфатическими сосудами. Кровь, протекающая по сосудам, просвечивает сквозь эпидермис и придает коже розовый оттенок. Сосудистая сеть дермы состоит из поверхностного и глубокого сплетения артериол и венул, связанных коммуникативными сосудами. Кровоток в поверхностной сети регулируется тонусом гладких мышц восходящих артериол. Он может быть уменьшен при повышении их тонуса и путем шунтирования из артериол в венозные каналы глубокой сети через гломусные тельца (артериолы, окруженные несколькими слоями мышечных клеток).

Из кровеносных сосудов в дерму поступает влага и питательные вещества. Влага захватывается гигроскопичными (связывающими и удерживающими влагу) молекулами – белками и гликозаминогликанами, которые при этом переходят в гелевую форму. Часть влаги поднимается выше, проникает в эпидермис и потом испаряется с поверхности кожи. Кровеносных сосудов в эпидермисе нет, поэтому влага и питательные вещества медленно просачиваются в эпидермис из дермы. При уменьшении интенсивности кровотока в сосудах дермы в первую очередь страдает эпидермис.

У зародыша человека верхние слои такого многослойного эпителия состоят на ранних стадиях развития из крупных пузырчатых клеток, которые по мере развития плода замещаются многослойным плоским ороговевающим эпителием. На 4-5-м мес. внутриутробного развития в эпидермиc врастают нервные окончания и появляется способность к восприятию внешних раздражений. Однако рефлексы развиваются позже – после развития иннервации мышц и собственно дермы. Характерный рельеф кожи (бороздки, выступы) на подушечках пальцев, ладонях, подошвах начинает появляться на 3-4 мес. внутриутробного развития.

Дерма и гиподерма эмбрионов 1 мес. состоит из мезенхимных и блуждающих клеток. Первыми из волокнистых структур дермы образуются ретикулярные волокнa, формирующие базальную мембрану под эпидермисом и располагающиеся в виде горизонтально вытянутых петель между соединительнотканными клетками дермы. С появлением придатков эпидермиса, закладка которых обнаруживается у человека к 4 мес., в дерме дифференцируются сосочковый и сетчатый слой, одновременно обособляется подкожная клетчатка; ретикулярные волокна (кроме волокон базальной мембраны) частично перестраиваются в коллагеновые (у человека с 3 мес.), выявляются топографические различия структуры сетчатого слоя. Дальнейшие изменения строения дермы заключаются и основном в увеличении волокнистых структур.

Эластические волокна появляются позднее коллагеновых (у человека на 4-5 мес.), причем в сетчатом слое раньше, чем в сосочковом. В период внутриутробного развития в различных участках кожи наблюдаются очаги гемопоэза.

Большая медицинская энциклопедия. Гл. ред. Б.В. Петровский
http://club-03.narod.ru/sek_derm/context.htm – Справочник дерматолога
«Французская энциклопедия красоты» Т.А.Нелюбина

Кожа человека » МРОО “Вымпел-В”

Кожа состоит из трех слоев. Верхний слой – эпидермис – образуют роговые клетки, которые постепенно отшелушиваются в виде чешуек; под ним располагается кожный пигмент. В среднем слое, или дерме, находятся сосуды, нервы, кожные рецепторы осязания и потовые железы. В подкожной клетчатке расположены жировые клетки. Толщина кожи в различных местах различна: на подошве она достигает 4-15 мм, на веках – менее 1,5 мм.

Из кожи растут волосы, пушок и ногти.
На голове у человека около ста тысяч волос, у блондинов волос обычно больше, чем у брюнетов.

Скорость роста волос на голове составляет, в день 0,2 мм, а на подбородке (у мужчин) – 0,5 мм. Вместе с волосами на кожную поверхность выходят протоки сальных желез.

В дерме располагаются нервные тельца, образующие аппарат кожной чувствительности, ответственный за ощущения. Различные виды раздражений – давление, тепло, холод – воспринимаются различными специализированными нервными тельцами. Раздражения, воспринятые клетками этих телец, передаются по нервным путям в мозг.

Травмы. Механическое действие режущих и колющих предметов, инородных тел, ударов, холода, тепла, химических веществ проявляется прежде всего на коже. Таким образом возникают различные виды повреждений. Однако кожа обладает отличной способностью в процессе заживления ран возмещать поврежденные клетки.

Тельца, чувствительные к боли, находятся не только в коже, но и в надкостнице, брюшине и плевре и пр. При удалении причины боли исчезает и сама боль. Именно об этом не следует забывать при оказании пострадавшему первой помощи.

Сильная боль воздействует на весь организм: при сильных болевых ощущениях значительной длительности может наступить прекращение деятельности отдельных органов, что ставит под угрозу жизнь пострадавшего.

Борьба с болью – одно из основных требований первой помощи!

Анатомия. Эмбриология. Гистология | Самарский областной медицинский информационно-аналитический центр

Аннотация:
В подготовке 11-го издания атласа авторы сохранили уникальный традиционный подход, а именно, обеспечение студентов реалистичными, полноцветными комплексными иллюстрациями гистологических структур. В дополнение к иллюстрациям, приведены современные микрофотографии соответствующих гистологических структур. Этот уникальный подход стал популярным знаком отличия этого атласа. В дополнение, все гистологические структуры были показаны в связи с наиболее важными и необходимыми функциональными взаимосвязями. Этот подход позволяет студентам изучать гистологическую структуру и ее главные функции одновременно, не затрачивая дополнительное время на другие литературные источники. Изображения и информация, представленные в таком формате в многочисленных предшествующих изданиях атласа, отвечали потребностям студентов младших курсов, выпускников вузов, студентов медицинских, ветеринарных и биологических направлений. Представленное издание по-прежнему предназначено для настоящих или будущих студентов, изучающих гистологию. Для преподавателей была подготовлена отдельная библиотека гистологических изображений с более, чем 950 улучшенных и оцифрованных микрофотографических изображений. Эти изображения были также разделены на соответствующие главы, в которых каждое изображение обозначается только аббревиатурой. На изображениях нет обозначений, и каждое изображение может быть импортировано в Microsoft PowerPoint и обозначено учителями для обеспечения необходимой информацией во время лекций или лабораторных занятий. Инструкторы могут использовать многочисленные изображения необходимых структур на лекциях или лабораторных занятиях по соответствующим тематикам без предварительной подготовки. Таким образом, современная редакция атласа, должна служить ценным вспомогательным обучающим средством в лаборатории, где изучается традиционная гистология с помощью микроскопов и предметных стекол. Все изображения, созданные с помощью компьютера, используются как замена микроскопу, или же в тех лабораториях, где традиционные и компьютерные технологии используются совместно.

Почему шрамы настолько отличаются от обычной кожи

• Джейсон Г. Голдман
• BBC Future

17 ноября 2016

Автор фото, iStock

Шрамы рассказывают миру о наших прошлых травмах – но почему рубцовая ткань выглядит по-другому и так выделяется на фоне обычной кожи? Обозреватель BBC Future ищет ответ на этот вопрос.

Когда мне было 10 или 11 лет, я приехал в летний лагерь и повредил колено, бегая по гравийной дорожке со своими товарищами. Падение было довольно серьезным, и в кожу на коленке буквально впились несколько небольших кусочков гравия.

В медпункте медсестры смыли кровь и достали гравий из-под кожи, а затем подставили под колено емкость и полили рану медицинским спиртом.

Было очень больно, но, по крайней мере, это помогло мне избежать инфекции. Чего мне избежать не удалось, так это шрама.

Однажды, когда я учился в колледже, я порезал руку ножом, пытаясь открыть коробку в комнате общежития. На левой руке между большим и указательным пальцем появился еще один шрам.

Почти каждый из нас может рассказать впечатляющую историю о том, как получил шрам (и даже не один), чтобы похвастаться перед друзьями. Но что же на самом деле представляет собой шрам?

Начнем с того, что шрам неизбежно образуется при заживлении любой раны. Вопрос в том, как именно он будет выглядеть.

Дело в том, что шрам – это естественный результат процесса заживления, запускаемого организмом для восстановления кожи или других органов.

Автор фото, iStock

Корочка на заживающей ране защищает ее от инфекции, а затем образуется шрам

В то же время у животных, способных отращивать новые части тела, в частности, конечности или хвост, шрамы не появляются.

При повреждениях кожного покрова, в том числе ранах, ожогах или травмах, сначала начинается кровотечение.

Затем образуется кровяной сгусток, его верхняя часть затвердевает и покрывается корочкой, защищающей рану от вторжения инородных организмов.

В защищенной от внешней среды нижней части кровяного сгустка появляются клетки под названием фибробласты, чья задача заключается в том, чтобы заменить корочку рубцовой тканью.

Ткань, образующая шрам, имеет практически такой же состав, как и обычная кожа – она почти полностью состоит из белка под названием коллаген. Тем не менее она выглядит иначе и имеет другую структуру.

В исследовании, опубликованном в научном журнале Bulletin of Mathematical Biology в 1998 году, математики Джон К. Даллон и Джонатан А. Шерратт из Уорикского университета объяснили причины этого явления.

“У людей, как и у животных с плотной кожей, – пишут они, – в нормальной ткани волокна коллагена переплетаются крест-накрест, в то время как в рубцовой ткани они вытянуты параллельно поверхности кожи”.

Другими словами, обычная кожная ткань состоит из волокон, ориентированных во всех возможных направлениях, а в рубцовой ткани эти же волокна ориентированы в одном направлении и располагаются параллельно друг другу.

С точки зрения эволюции это вполне разумно. При наличии открытой раны организм подвергается риску, в первую очередь – попадания инфекции. Поэтому вместо медленного восстановления кожи место повреждения быстро заполняется рубцовой тканью.

Автор фото, iStock

Структура обычной кожи очень сильно отличается от структуры рубцовой ткани

Можно провести такую аналогию: если в крыше образовалась дыра и идет дождь, не стоит ждать лучшего мастера в городе, если самый обычный мастер готов приехать прямо сейчас и сделать работу в два раза быстрее и дешевле.

Лучше защитить организм от внешнего мира как можно скорее, даже если качество работы будет немного хромать.

Кто-то гордится шрамами, а кто-то находит их эстетически непривлекательными. Полностью избежать формирования шрамов невозможно, однако существуют способы уменьшить их размер и сделать их менее заметными.

Во-первых, чем больше рана, тем больше шрам. Именно поэтому врачи так часто накладывают швы. Уменьшение расстояния между краями раны позволяет сократить размер корочки и, соответственно, шрама.

Если шрам действительно неприглядный, дерматолог может посоветовать скорректировать его. Эта процедура заключается в полном удалении шрама и повторном наложении швов.

На его месте неизбежно образуется новый шрам, но врач может сделать так, что он будет менее заметным.

Другие способы удаления шрамов, в том числе химический пилинг и дермабразия (механическое шлифование), предполагают удаление поверхностных слоев кожи.

После этого контролируемого вмешательства начинается процесс восстановления, и на месте шрама может появиться новая, более молодая и нежная кожа.

Каждый из этих методов дает определенные результаты и при некоторых условиях может сделать шрамы менее заметными, но ни один из них не способен удалить их полностью.

С их помощью шрам можно только скорректировать, уменьшить, изменить его местоположение или иным способом улучшить его вид.

Полностью избавиться от шрама можно только при помощи пересадки кожи, но даже в этом случае по краям трансплантата все равно образуется шрам.

Возможно, в будущем ученые придумают что-то получше, а нам не остается ничего другого, кроме как делиться с друзьями захватывающими историями о происхождении своих шрамов.

Кожный разрез – анатомия и физиология

Кожа на сегодняшний день является самым большим органом человеческого тела, ее вес составляет около 10 фунтов (4,5 кг), а площадь поверхности составляет около 20 квадратных футов (2 квадратных метра). Он образует внешнее покрытие всего тела и защищает внутренние ткани от внешней среды.

Кожа состоит из двух отдельных слоев: эпидермиса и дермы . Каждый слой состоит из разных тканей и выполняет различные функции, поддерживая тело.Третий слой ткани под кожей, известный как hypodermis или подкожный слой, на самом деле не является частью самой кожи, но свободно соединяет кожу с нижележащими мышцами и костями, которые составляют более глубокие ткани тела. Продолжайте прокрутку, чтобы узнать больше ниже …

Нажмите, чтобы просмотреть большое изображение

Эпидермис

Эпидермис состоит из четырех-пяти слоев эпителиальной ткани, которая постоянно растет изнутри и заменяет большую часть своих клеток каждые несколько недель.

• Самый глубокий слой эпидермиса – это базальный слой (stratum germinativum), слой стволовых клеток, которые производят все кератиноциты или клетки кожи в эпидермисе. Если этот слой разрушен в определенной области, эпидермис не может отрасти и заменяется рубцовой тканью. Меланоциты, находящиеся в этом слое, производят пигмент меланин, который придает коже цвет и защищает тело от ультрафиолетового излучения.В базальном слое также присутствуют специальные чувствительные к прикосновению клетки, известные как клетки Меркеля, которые определяют форму и текстуру предметов, которых касается кожа.
• Поверхностно по отношению к базальному слою находится более толстый слой эпидермиса, известный как шиповатый слой, или колючий слой. Молодые кератиноциты выталкиваются в этот слой в результате размножения стволовых клеток базального слоя. В шиповидном слое эти кератиноциты начинают заполняться кератином и образовывать шипастые связи между клетками, известные как десмосомы. Десмосомы плотно удерживают клетки вместе, в то время как кератин заполняет клетки и придает коже прочность и водостойкость.
• Следующий слой, гранулированный слой, представляет собой тонкий слой, состоящий из гранулярных кератиноцитов, которые были вытолкнуты из шиповидного слоя. Гранулированный вид кератиноцитов происходит из-за кератина и других химических веществ, накапливающихся внутри клеток. Кератиноциты в зернистом слое также выделяют пластинчатые гранулы, водонепроницаемое вещество, которое предотвращает утечку воды из тканей тела или попадание в организм из внешней среды.
• За пределами гранулезного слоя кератиноциты отрезаны от кровоснабжения и начинают умирать, в результате чего на внешней стороне тела образуются слои мертвых кератиноцитов. В толстой коже на подошвах стоп и ладонях lucidum представляет собой тонкий прозрачный слой мертвых кератиноцитов, лежащих на поверхности гранулезного слоя. Самый внешний слой – это роговой слой, толстый слой мертвых, уплощенных, заполненных кератином кератиноцитов, которые защищают подлежащие ткани. Мертвые кератиноциты отслаиваются с внешней поверхности рогового слоя только для того, чтобы быть заменены новыми клетками, выходящими из более глубоких слоев.

Dermis

Глубоко в эпидермисе находятся соединительные ткани дермы. Дерму составляют две основные области: сосочковый слой (stratum papillarosum) и ретикулярный слой (stratum reticulosum).

• Сосочковый слой – это самый поверхностный слой дермы; он контактирует с эпидермисом. Между эпидермисом и дермой образует волнообразную границу, богатую кровеносными сосудами и нервной тканью.Эти нервные и сосудистые ткани поддерживают эпидермис, в то время как неровности, известные как дермальные сосочки, увеличивают площадь поверхности этой пограничной области.
• Сетчатый слой составляет большую часть толщины кожи и в основном состоит из плотной неровной волокнистой соединительной ткани. Толстая сеть из коллагена (самый сильный белок в природе) и эластиновых волокон составляет плотную соединительную ткань неправильной формы и обеспечивает большую прочность и эластичность дермы. Многие артериолы и венулы также проходят через ретикулярный слой, обеспечивая приток крови к поверхностным тканям сосочкового слоя и эпидермиса.

Подкожный слой (гиподерма)

Глубоко от дермы находится подкожный слой, также известный как гиподерма. Подкожный слой содержит в основном рыхлые соединительные ткани, такие как жировая и ареолярная соединительная ткань. Эти ткани хранят энергию в виде триглицеридов; обеспечивают изоляцию подлежащих тканей; и неплотно соедините кожу с телом. Это слабое соединение увеличивает гибкость тела, особенно в суставах, где чрезвычайно важен большой диапазон движений.

Физиология кожи

Кожа, являясь самым большим и самым поверхностным органом тела, выполняет множество важных функций. Кожа действует как основной барьер, препятствующий проникновению материалов внутрь и наружу. Эта барьерная функция предотвращает попадание патогенов и токсинов в организм и удерживает жизненно важные жидкости в тканях организма. Кожа также защищает подлежащие ткани от ультрафиолетового излучения, экстремальных температур и трения. Его высокая способность к самовосстановлению приводит к тому, что кожа может выдерживать значительный ущерб окружающей среде, а затем быстро заживает, чтобы возобновить свои функции.Плотная сеть нервов дает коже способность ощущать прикосновение, боль, температуру и давление внешней среды. Даже кровеносные сосуды дермы регулируют температуру тела, контролируя, сколько горячей крови проходит у поверхности тела или остается в более глубоких тканях.

Кожа также содержит множество вспомогательных структур, которые помогают улучшить ее функции. Волосы, растущие на коже, затеняют и изолируют части тела, защищая их от окружающей среды.Ногти укрепляют кончики пальцев и могут использоваться для расчесывания. Различные экзокринные железы также добавляют функции коже через свои секреты. Судоносные (потовые) железы помогают поддерживать температурный гомеостаз тела за счет охлаждения испарением. Сальные железы помогают смазывать и увлажнять кожу, делая ее более водонепроницаемой. Наконец, серные железы производят ушную серу, чтобы защитить слуховые проходы от патогенов и загрязнителей окружающей среды.

Солнечное УФ-излучение снижает барьерную функцию кожи человека

Роговой слой (SC), как самый внешний слой эпидермиса, является первой линией защиты организма от солнечного УФ-излучения.Солнечное УФ-излучение играет двойную роль в жизни человека: оно имеет решающее значение для производства витамина D (1), а также является мощным и повсеместным канцерогеном, ответственным за большую часть рака кожи у людей (2). Хотя был достигнут прогресс в понимании роли УФ-излучения в возникновении рака кожи (3), роль солнечного УФ-излучения в изменении механической барьерной функции СК остается неизвестной.

SC обеспечивает как критическую механическую защиту, так и контролируемый проницаемый барьер для внешней среды.Хотя SC обычно является высокоэффективным барьером, воздействие суровых условий может изменить его функцию, что приведет к серьезным повреждениям кожи, таким как образование трещин и трещин. Такое повреждение может вызвать пагубные реакции кожи, включая воспаление и инфекцию, вызванные нарушением барьерной функции, рубцами и аномальным шелушением, и еще больше усугубить последствия кожных заболеваний, таких как атопический дерматит, вульгарный ихтиоз и хронический ксероз (4–7).

УФ-излучение делится на три основных типа в зависимости от длины волны: УФ-излучение (200–280 нм) преимущественно фильтруется озоновым слоем в стратосфере, УФ-излучение (280–320 нм) в основном поглощается эпидермисом и УФА-излучение Радиация (320–400 нм) проникает глубже в дерму, но взаимодействует как с СК, так и с эпидермисом (8) (рис.1). Проникновение УФ-излучения в кожу может вызвать вредные фотохимические реакции, вызывая как острые состояния, такие как эритема, так и хронические состояния, такие как фотостарение, основной фактор изменения внешнего вида кожи с возрастом (9), а также раковые заболевания кожи, такие как злокачественная меланома кожи. , базальноклеточный рак и плоскоклеточный рак.

В 2000 году чрезмерное воздействие ультрафиолета привело к потере около 1,5 миллиона лет жизни с поправкой на инвалидность (0,1% от общего глобального бремени болезней) и 60 000 преждевременных смертей во всем мире (10).Ожидается, что изменение климата усугубит эту проблему. По прогнозам, охлаждение стратосферы, вызванное парниковым эффектом, продлит действие озоноразрушающих газов, что приведет к увеличению уровней УФ-излучения, достигающего некоторых частей поверхности Земли. Изменение климата также изменит распределение облаков, что, в свою очередь, повлияет на уровни УФ-излучения на поверхности Земли. На выбор одежды и время, проведенное на открытом воздухе, будет влиять более высокая температура окружающей среды, что опять же потенциально увеличивает воздействие ультрафиолета (11).

UVB-излучение может быть особенно вредным. Недавние исследования in vivo показали, что УФ-В излучение влияет на морфологию эпидермиса, в том числе увеличивает среднюю толщину СК (12), и разрушает барьер проницаемости, вызывая морфологические изменения липидов СК, увеличивая трансэпидермальную потерю воды и уменьшая гидратацию СК (13, 14). . Удивительно, но, насколько нам известно, нет исследований, посвященных изучению того, как УФ-излучение влияет на механическую барьерную функцию СК. Как следствие, взаимосвязь между УФ-воздействием и биомеханическим поведением СК человека вместе с биомеханическими процессами, ведущими к повреждению кожи, не установлена.

Здесь мы показываем влияние воздействия УФ-В на сплоченность клеток и механическую целостность СК в зависимости от источника УФ-В (узкополосный или широкополосный), дозировки и глубины ткани. Затем мы используем тонкопленочные биомеханические модели, чтобы количественно предсказать влияние УФ-излучения на процессы повреждения кожи человека. Исследование также закладывает основу для количественного определения эффективности ингибиторов УФ-излучения, например, солнцезащитных кремов, при смягчении биомеханических повреждений УФ-излучением.

Обсуждение

Настоящее исследование ясно показывает, что УФ-излучение, хотя давно известно, что оно вызывает повреждение ДНК в коже (3, 23, 24), также вызывает значительные изменения некоторых механических свойств СК. Энергия расслоения, то есть энергия, необходимая для разделения межклеточных границ, прочность и деформация для разрушения – все это значительно уменьшилось при воздействии ультрафиолета. Удивительно, но жесткость или модуль Юнга практически не изменились даже при больших дозах УФ-излучения.

Мы ожидали, что эти изменения механических свойств будут связаны с целевыми показателями УФ-излучения внутри СК. Механические свойства SC обусловлены главным образом его основными структурными особенностями: SC имеет сложную структуру, состоящую из сильно ороговевших дискообразных клеток корнеоцитов, связанных вместе межклеточными липидами и деградировавшими соединениями десмосомных белков, или корнеодесмосом (25).

Первоначальное удивительное наблюдение заключалось в том, что жесткость в значительной степени не изменилась даже под действием больших доз УФ-излучения. Жесткость SC в основном контролируется самой большой объемной долей ткани, внутриклеточным матриксом кератиновых волокон в цитоплазме корнеоцитов, который составляет ~ 80% от объема ткани (26) и 70% от общей сухой массы массы тела. SC (27). Водородная связь между полярными боковыми группами отдельных кератиновых нитей вызывает сильное взаимодействие между цепями, которые дополнительно образуют комплекс с филаггрином с образованием матрицы (28).Этот кератиновый матрикс придает ткани жесткость, гарантируя, что роговой слой сохраняет свои размеры и целостность в присутствии внешних механических нагрузок, а также внутреннего осмотического стресса (29). Кератиновая матрица не только в значительной степени контролирует жесткость ткани, но и является потенциальной мишенью для УФ-излучения.

Сообщалось, что воздействие УФА увеличивает проницаемость малых полярных спиртов через СК, не влияя на проницаемость более крупных, менее полярных спиртов.McAuliffe и Blank (30) утверждали, что полярные молекулы проходят через кератиновые филаменты SC, тогда как неполярные молекулы перемещаются по липидным путям, указывая на то, что UVA изменяет белковые структуры SC. Поскольку белки поглощают УФ-излучение, разумно предположить, что структурные изменения белков происходят под воздействием УФ-излучения. Наши данные ATR-FTIR показывают, что уменьшение положения пика амида II под воздействием УФ-В излучения подтверждает, что структурные изменения действительно происходят в кератине.Модуль Юнга, однако, мера жесткости SC, контролируемой кератином, оставался постоянным даже при большом воздействии ультрафиолета, намного превышая тот, который можно было бы встретить при типичном ежедневном солнечном воздействии. Наше исследование предполагает, что изменения кератина под воздействием УФ-В излучения не влияют на жесткость ткани, и мы подозреваем, что то же самое может быть верно и для воздействия УФ-А. Более поздние исследования проникновения полярных молекул через СК показали, что путь проникновения на самом деле представляет собой полярные поры внутри межклеточных липидов (31), предполагая, что вместо воздействия на кератин УФ-облучение вызывает изменения в межклеточном пространстве.

Гликация, реакция восстанавливающих сахаров с белковыми аминокислотами, является возможным объяснением сдвига пика амида II. Это происходит при естественном старении и в коже диабетиков (32), а также, как было показано, усиливается под воздействием ультрафиолета (33). Было обнаружено, что гликирование увеличивает сшивание между кератиновыми нитями, что приводит к более жесткой ткани. Мы обнаружили, что жесткость SC оставалась постоянной даже при больших дозах УФ-излучения, что позволяет предположить, что мы не наблюдали эффекты гликирования.

Образование активных форм кислорода (АФК) под воздействием УФ-излучения и их влияние на белки и липиды также широко изучалось (34). АФК участвуют в окислении белков (35) и липидов (36), что может изменять структуру ткани путем сшивания, фрагментации и т. Д. Мы ожидаем, что АФК будут частью процессов повреждения в СК, хотя это выходит за рамки это исследование для детального изучения этих реакций.

В этом исследовании прочность на излом SC и деформация излома значительно снизились с увеличением воздействия ультрафиолета, что указывает на снижение клеточной когезии, в которой в значительной степени преобладают межклеточные липиды и корнеодесмосомы. Межклеточные липиды, которые образуют «ступку», удерживающую вместе корнеоциты, являются еще одной потенциальной мишенью для повреждения УФ-излучением. Межклеточные липиды составляют 20% от общего объема ткани, или около 15% от общей сухой массы SC, и расположены в виде пластинчатых пластин, которые состоят из двух слоев церамидов, холестерина и жирных кислот вместе с небольшими количествами фосфолипидов и глюкозилцерамиды (37).

Клеточная когезия более непосредственно определяется измерением энергии расслоения ткани.Наши предыдущие исследования четко показали, что расслоение SC является межклеточным: удаление подвижных липидов в SC увеличивает энергию межклеточного отслоения, поскольку ковалентно связанные липиды сближаются (18, 38, 39). Таким образом, заметное уменьшение энергии межклеточного расслоения с увеличением воздействия УФ-излучения указывает на то, что УФ-излучение вызывает значительное снижение клеточной когезии и, таким образом, изменение структуры межклеточного липида или корнеодесмосомы. Кроме того, эти вызванные УФ-излучением изменения преобладают по всей глубине SC и более выражены вдали от верхних, поверхностных слоев.

В дополнение к вкладу межклеточных липидов в целостность SC, связи белков корнеодесмосом между клетками, как известно, играют критическую роль в сцеплении SC. Предыдущие испытания на расслоение на человеческом SC выявили градиент межклеточного сцепления SC с прогрессирующим ослаблением связи от нижних слоев к более поверхностным слоям SC. Эти тесты на дифференцированное расслоение также показали, что первое расслоение происходит в первых нескольких внешних слоях SC, где концентрация корнеодесмосом относительно низка, с последующим отслаиванием, происходящим на все более глубоких слоях (39).Таким образом, уменьшение энергии расслоения в верхних слоях СК при УФ-облучении может быть связано в основном с межклеточными липидами и указывает на то, что сцепление межклеточных липидов снижается под воздействием УФ-излучения. Более заметное снижение клеточной когезии с глубиной проникновения в ткань указывает на то, что корнеодесмосомы изменяются под воздействием ультрафиолета.

Корнеодесмосомы имеют решающее значение для десквамации, важного защитного механизма, с помощью которого SC полностью переворачивается за 2–4 недели.Прогрессирующая деградация корнеодесмосом по направлению к наружной поверхности кожи снижает сплоченность клеток и способствует отслоению клеток. Ожидается, что повреждение корнеодесмосом ультрафиолетовым излучением изменит естественный процесс десквамации, что может привести к более долгосрочному разрушению барьера. В будущих исследованиях следует изучить, как первоначальное повреждение от УФ-излучения влияет на последующие поколения SC.

Сравнивая настоящие результаты с другими органическими пленками, подвергнутыми УФ-излучению, мы обнаружили, что энергия разрушения покрытого полисилоксаном полиметилметакрилата (ПММА) уменьшилась на ~ 30% при воздействии моделируемого солнечного излучения из-за разрыва цепи в Подложка из ПММА (40), тогда как энергия отслоения органосиликатных пленок увеличивается под действием УФ-излучения из-за образования сшивающих связей Si-O-Si (41). Таким образом, реакция тонкопленочного материала на УФ-облучение в значительной степени зависит от сцепления и структуры конкретного материала.

Удивительно, но двухосная жесткость, полученная с помощью теста на выпуклость, значительно снизилась с увеличением воздействия УФ-излучения. Хотя модуль Юнга ткани, определенный с помощью испытания на одноосное растяжение, оставался постоянным, испытание на выпуклость представляет собой принципиально другой тип испытания: ткань растягивается над водой, как и в своем состоянии in vivo, что допускает проникновение воды.Уменьшение двухосной жесткости SC указывает на то, что ткань становится более гидрофильной под воздействием УФ-излучения, что приводит к увеличению поглощения воды и повышенной гидратации. Увеличение водопоглощения указывает на то, что межклеточные липиды модифицируются под воздействием ультрафиолета.

Структурная целостность кератина и межклеточных липидов играет важную роль в характеристиках гидратации SC, а межклеточные липиды были идентифицированы как первичный барьер для проникновения воды через слой SC (25, 42). Поскольку в сухой среде [относительная влажность (RH) <20%] присутствует только плотно связанная вода, SC имеет плотную полукристаллическую структуру. Между кератиновыми цепями существует сильное взаимодействие из-за водородных связей между полярными боковыми группами цепей (43, 44), а межклеточные липиды плотно упакованы и жесткие. По мере гидратации ткани водородная связь между цепями кератина нарушается, что позволяет им меньше ограничиваться и легче перемещаться относительно друг друга при напряжении (43, 45).В случае липидов увеличение присутствия воды снижает межмолекулярные силы между межклеточными липидами и ослабляет их упаковку, в результате чего они становятся более жидкими и проницаемыми (45). В результате ткань становится более слабой и менее жесткой по мере увеличения гидратации. Таким образом, более низкий двухосный модуль упругости указывает на то, что ткань стала более гидрофильной под воздействием УФ-излучения, что свидетельствует об изменении липидной структуры.

Чтобы ограничить вариабельность между образцами, все биомеханические испытания проводились на СК, полученных от женщин-доноров европеоидной расы. Возраст доноров варьировался от 22 до 81 года, при этом SC был выбран преимущественно из брюшной полости и один образец из груди, которые, возможно, имели разную историю пребывания на солнце. В будущих исследованиях следует изучить, как такие факторы, как пол, раса, возраст, анатомическое строение, история пребывания на солнце и употребления табака, изменяют реакцию тканей на воздействие ультрафиолета. Например, необходимость сбалансировать защиту от солнечных ожогов и рака кожи со способностью производить витамин D вызвала эволюцию пигментации кожи путем естественного отбора для оптимизации уровней УФ-излучения на заданной широте (46).Таким образом, можно ожидать, что изменения пигментации кожи окажут значительное влияние на вызванные ультрафиолетом изменения механической барьерной функции кожи.

Основываясь на биомеханической модели, которую мы разработали для прогнозирования начала повреждения СК, мы можем сделать некоторые прогнозы относительно эффектов УФ-облучения. Движущая сила для распространения трещин для различных конфигураций растрескивания может быть количественно определена в терминах скорости выделения энергии деформации, G (47):

, где σ _SC – это напряжение высыхания SC, h _SC – это напряжение при высыхании. Толщина SC, E _SC – это двухосный модуль упругости SC, а Z – безразмерный параметр для конкретной конфигурации растрескивания ( Z = 3.95 для поверхностных трещин, 1,98 для трещин в каналах и 0,50 для расслоения) (Таблица S1). Обратите внимание, что эта формулировка предполагает, что SC представляет собой линейную эластичную тонкую пленку на эластичной подложке, что является точным для низких деформаций, условий гидратации и временных масштабов, важных для процессов повреждения сухой кожи. Вязкоупругая природа слоев эпидермального и дермального субстрата, вероятно, приведет к большей механической движущей силе для повреждения кожи.

Растрескивание и растрескивание будут развиваться в SC во время сушки, когда значение G превышает энергию межклеточного расслоения, G _c , что обеспечивает меру естественной устойчивости SC к повреждениям.Растрескивание и растрескивание могут привести к серьезным неблагоприятным реакциям кожи, таким как воспаление и инфекция, вызванные нарушением барьерной функции СК (4–7). Мы показали, что двухосная жесткость E _SC в уравнении. 1 уменьшается при воздействии ультрафиолета, что приводит к увеличению движущей силы трещины, G . В данном случае двухосная жесткость является более подходящим параметром, чем одноосная жесткость, поскольку измерение двухосной жесткости, испытание на выпуклость, выполняется в условиях, имитирующих среду in vivo.Для консервативного измерения движущей силы трещины G и для возможности сравнения с межклеточной когезией G _C , измеренной при относительной влажности 30%, жесткость была принята постоянной при 200 МПа, что является типичным значением для ткань при относительной влажности 30% (15). Двухосное напряжение сушки σ _SC характеризовалось кривизной упругой подложки, на которую был приклеен SC (15, 48). Напряжение высыхания значительно увеличивалось с УФ-излучением, и движущая сила трещины, G , масштабируется с двухосным напряжением высыхания, σ _SC , в степени 2 в уравнении. 1 . Таким образом, движущая сила трещины G , по прогнозам, значительно возрастет под воздействием УФ-излучения.

Энергия межклеточного расслоения ткани, G _c , уменьшается с воздействием УФ-излучения, что позволяет предположить, что УФ-излучение представляет двойную угрозу для кожи: оно увеличивает движущую силу трещин и одновременно снижает естественную способность кожи сопротивляться ( Рис.6). Однако следует отметить, что наша модель предсказывает начало повреждения при большой дозе широкополосного УФ-В излучения 25 Дж / см ² , что соответствует примерно 2 суткам солнечного облучения.Таким образом, SC по своей природе устойчив даже к относительно сильному УФ-облучению.

Нормализованная движущая сила для повреждения SC, заданная как отношение G / G _c , как функция дозировки широкополосного UVB для конфигураций поверхностного растрескивания и образования каналов. Поверхностные трещины зарождаются из дефекта заданного размера и распространяются вниз по направлению к границе SC / эпидермис. Канальные трещины распространяются в плоскости СК. G – скорость высвобождения энергии деформации или движущая сила трещины в ткани, подвергшейся УФ-облучению, а G _c – энергия межклеточного расслоения, мера естественного сопротивления ткани повреждению.Движущая сила трещины значительно увеличивается под воздействием ультрафиолета, в то время как естественная устойчивость к повреждениям уменьшается, что приводит к увеличению повреждений и нарушению биомеханической функции.

Таким образом, мы показываем, что воздействие ультрафиолета оказывает драматическое влияние на сплоченность и механическую целостность SC клеток, что связано с его воздействием на межклеточные липиды SC и корнеодесмосомы. Хотя ATR-FTIR показал, что структурные изменения кератина происходят при воздействии УФ-В, результаты тестирования микротензий, выпуклости и двойного кантилевера показывают, что межклеточные липиды и корнеодесмосомы являются основными тканевыми компонентами, на которые воздействует УФ-В-излучение. Изменение межклеточного пространства SC имеет драматические последствия для барьерных свойств и механической целостности SC и подчеркивает необходимость эффективной защиты от ультрафиолета. Уровень защиты УФ-ингибиторов, таких как солнцезащитные кремы, количественно определяется их солнцезащитным фактором, способностью защищать от солнечных ожогов и в значительной степени игнорирует любые изменения в биомеханической барьерной функции SC (49). Это исследование также закладывает основу для изучения эффективности УФ-ингибиторов, таких как солнцезащитные кремы, в предотвращении УФ-повреждения биомеханической барьерной функции СК.

Что именно делает человеческая кожа?

Кожа человека выполняет широкий спектр функций, в том числе:

1. Защищает от внешней среды
2. Действует как «накопитель»
3. Синтезирует витамин D
4. Играет роль сенсорного органа
5. Регулирует температуру тела и уровни электролитов
6. Вырабатывает кожный жир

Человеческое тело представляет собой совокупность сложных органов, включая желудок, сердце, почки, кости, мышцы, хрящи и т. д.Все эти органы организованы в нашем теле – все находится именно там, где должно быть, и все системы органов снаружи заключены в оболочку другого органа – кожи.

Человеческая кожа подобна внешнему фасаду человеческого тела. Это также то, что составляет ваш внешний вид. Поэтому неудивительно, что когда вы входите в комнату, люди в первую очередь замечают вашу кожу и внешние особенности, а не кости, сердце и другие органы.

Твоя кожа – солдат, говорящий!

Ваша кожа – первое знакомство с каждым, кого вы встречаете; это говорит о многом.Когда вы впервые встречаетесь с кем-то, из-за морщин на коже или их отсутствия люди могут определить ваш возраст. Когда вы входите в кабинет врача и ваша кожа выглядит бледной, это говорит врачу о том, что вы не в «лучшем состоянии». Желтоватая кожа указывает на то, что у вас желтуха или гепатит.

Кожа также является вашей первой линией защиты от внешних вредных факторов. Он защищает вас от ультрафиолетовых лучей, служит барьером между вами и вредными микроорганизмами и предотвращает обезвоживание благодаря своей терморегулирующей функции, которая помогает поддерживать гомеостаз. Роль кожи человека в обеспечении иммунитета более подробно обсуждается в видео ниже:

Ваша кожа также позволяет вам чувствовать различные телесные ощущения, такие как давление, холод, тепло, боль и зуд. Эти ощущения вызывают рефлекс, который помогает убрать руку, если вы порежетесь или обожжете ее на плите.

Чтобы человеческая кожа могла выполнять вышеупомянутые функции, нам необходимо понять структуру этого массивного органа.

Сколько слоев кожи у человека?

Кожа состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы и гиподермы.

Эпидермис – это внешний слой кожи, и хотя он тоньше дермы, это более жесткий слой из двух, состоящий из пяти разных слоев клеток, называемых:

• Stratum corneum
• Stratum lucidum
• Stratum granulosum
• Stratum spinosum
• Stratum germinativum

Эпидермальный слой кожи лишен кровеносных сосудов и обеспечивает общую защиту внутренних органов. В таких областях, как ладони рук и подошвы ступней, которые требуют большей защиты, этот слой эпидермиса обычно толще (5 мм), в отличие от средней толщины 1-2 мм, наблюдаемой в других частях тела. Эпидермис также является быстро реплицирующимся слоем, который может восстанавливаться после любых повреждений. Чтобы быть ясным, это не означает, что он может самостоятельно излечиться после массивной травмы, и в этом случае необходимо медицинское вмешательство!

Слои кожи (Фото: Wikimedia Commons)

Роговой слой , также известный как роговой слой, имеет толщину около 10-20 мм и состоит из плоских многогранных клеток, называемых корнеоцитами.Эти клетки теряют свои ядра в результате давления и становятся мертвыми клетками. Корнеоциты обычно состоят из кератина, заключенного в клеточные оболочки, в то время как межклеточное пространство между корнеоцитами в основном состоит из липидов. Эти липиды необходимы для того, чтобы этот слой функционировал как надежный кожный барьер. Stratum lucidum (lucid = прозрачный) имеет блестящий вид и напоминает однородную полупрозрачную зону.

Stratum granulosum состоит из уплощенных ромбовидных клеток, которые состоят из кератогиалина, предшественника кератина. Stratum spinosum имеет шиповидный выступ, поэтому его также называют слоем шиповидных клеток. Stratum germinativum состоит из клеток, продуцируемых митотическим делением. Эти клетки, называемые кератиноцитами, постоянно мигрируют к внешней поверхности эпидермиса, где они постепенно отслаиваются и заменяются более новыми клетками снизу. Между кератиноцитами разбросаны меланоциты, которые производят пигмент под названием меланин – химический фактор, определяющий цвет нашей кожи.

Дерма – Второй слой кожи, называемый дермой, прочно прилипает к внешнему слою (эпидермису). Этот слой состоит из сетки из прочных эластичных коллагеновых волокон. Эти волокна делают слой прочным и эластичным. Дерма пропитана сетью нервных волокон и крошечных кровеносных сосудов, называемых капиллярами. Капилляры выполняют важные функции транспортировки питательных веществ и кислорода к коже.

Гиподерма или подкожный слой – Этот слой в основном состоит из жировой и соединительной ткани.Здесь жир играет важную роль в амортизации ударов, защищая кости и все остальное внутри от ударов и травм. Как и кожный слой кожи, подкожный слой также содержит кровеносные и лимфатические сосуды, а также нервы, потовые железы, сальные железы и корни волос.

Функции кожи

1. Защита от окружающей среды – Как было сказано ранее, кожа действует как барьер между вашей внутренней системой и внешней средой, которая включает вредные бактерии, токсины, УФ-лучи и т. Д.Кожа действует как мощный щит и защищает ваше тело от этих потенциальных опасностей. Кожа имеет ряд механизмов для борьбы с бактериями, травмами и инфекциями. Кожа выделяет лизоцимы, которые помогают уничтожать бактерии. Представьте, что вы поранились и есть риск инфицирования раны. В подобном сценарии кератиноциты кожи секретируют цитокины, такие как интерлейкины, фактор некроза α-опухоли и γ-интерферон, которые играют важную роль в заживлении ран и восстановлении тканей.Они также выделяют антимикробные пептиды, которые предотвращают проникновение микробов в травму.
2. Орган чувств – Кожа является крупнейшим из известных органов чувств нашего тела. Как еще, по вашему мнению, мы чувствуем, как каждая крошечная вещь касается поверхности нашей кожи? Мы можем чувствовать горячее, холодное или даже мельчайшее ощущение, что по нам ползет муравей! Все это происходит из-за наличия множества нервных окончаний, иннервирующих кожу, переносящих в наш мозг все ощущения прикосновения, боли, давления и температуры, после чего наш мозг отвечает соответствующим ответом.
3. Хранение – Кожа – это кладезь жира, воды, сахара, солей и т. Д. В случае необходимости мы знаем, что наша кожа – это наша спина!
4. Регулирование температуры тела и электролитов – Нашему телу необходимо поддерживать температуру тела около 37 градусов Цельсия для нормального функционирования всех процессов в организме. Когда вашему телу необходимо охладиться и потерять тепло, потовые железы кожи выделяют пот и являются важной частью потери тепла. В процессе потоотделения также выводятся вода и соли, что помогает поддерживать водный и электролитный баланс в организме.В холодной среде содержание липидов в коже помогает сохранять тепло в теле. Другой механизм сохранения тепла – волосы на теле. В холодных условиях крошечные мышцы вокруг стержня волос сокращаются и тянут волосы вертикально, вызывая мурашки по коже! Таким образом, в зависимости от внешней среды и внутренних условий тела кожа играет чрезвычайно важную роль в терморегуляции.
5. Синтез меланина и витамина D – Когда кожа подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, клетки кожи производят меланин и витамин D, которые необходимы для образования костей и улучшения общего состояния здоровья.
6. Производство кожного сала – сальные железы кожи выделяют кожный жир, который помогает сохранять кожу мягкой и влажной.
7. Производство волос на теле – кожа содержит волосяные фолликулы, которые производят различные типы волос по всему телу. Волосы на теле защищают от травм, помогают регулировать температуру тела и играют важную роль в внешнем виде.

Статьи по теме

Статьи по теме

Итак, теперь мы понимаем, что кожа – это многослойный, сложный орган с множеством придатков и желез (а именно потовых и сальных желез), которые совместно выполняют множество полезных и важных функций для поддержания биологической экономики организма.Мы также должны помнить, что кожа претерпевает изменения с возрастом, временем, травмами, ожогами, заболеваниями и т. Д., И важно поддерживать здоровую кожу, принимая соответствующие меры с точки зрения гигиены и ухода.

Рекомендуемая литература

Пять вещей о покровной системе

Из всего, что мы говорим о заботе о наших органах, мы, кажется, всегда упускаем из виду одно из наиболее важных и очевидных. Покровная система, состоящая из ваших волос, ногтей и кожи, защищает все внутри вас, выступая в качестве барьера для сохранения ваших костей, органов и мышц в целости и сохранности.Это одна из многих особенностей нашей анатомии, которые мы принимаем как должное.

Покровная система – довольно удивительное сооружение. Настолько удивительно, что заслуживает отдельного поста. Давай посмотрим на это.

Изображение из Атласа анатомии человека.

Верно! Покровная система – это самый большой орган тела, поглощающий питательные вещества (от солнца и других источников), регулирующий внутреннюю температуру тела (вот почему вы несчастны в жаркие дни, но не так несчастны, как могли бы быть) и устраняя отходы ( пот, кто-нибудь?).

Он также имеет очень высокую скорость обновления клеток – за один год вы сбросите более 8 фунтов омертвевшей кожи! Фактически, то, что вы видите на своем теле, – это омертвевшая кожа, ожидающая, чтобы ее сбросили, в то время как все остальное находится под поверхностью.

Каждый тип клеток влияет на состояние кожи по-разному. Эпидермис, самый внешний слой кожи, состоит из меланоцитов, кератиноцитов, клеток Меркеля и клеток Лангерганса.По крайней мере, два из них должны показаться вам смутно знакомыми.

Меланин – пигмент, поглощающий ультрафиолетовые лучи и определяющий цвет кожи. Чем больше у вас меланина, тем темнее ваша кожа.

Кератин – это волокнистый белок, защищающий кожу и ткани, а также ключевой структурный материал волос и ногтей.

Три слоя кожи из Атласа анатомии человека.

Вы, наверное, уже знали, что кожа имеет слои, но знаете ли вы, что кожа делится на три слоя, которые затем разбиваются на подслои?

Три основных слоя покровной системы – это эпидермис (самый внешний слой), дерма (средний слой) и гиподерма (самый внутренний слой).

Мы уже прошли через эпидермис, но как насчет двух других слоев? Дерма представляет собой толстый слой, состоящий в основном из соединительной ткани, богатой коллагеном и эластином. Дерма накапливает воду, регулирует температуру тела и выработку витамина D, смягчает тело и снабжает кровью эпидермис.

Гиподерма – это подкожный слой, который состоит в основном из жировой (жировой) ткани и соединительной ткани, богатой коллагеном. Он отделяет мышцы от кожи, накапливает жир и сохраняет тепло тела.

Поперечный разрез кожи с тельцами Мейснера, выделенный из Атласа анатомии человека.

Есть причина, по которой вы используете руки, чтобы ощупывать в темноте, и не только для равновесия! Особые рецепторы (свободные нервные окончания), называемые тельцами Мейснера, разделены вокруг вашей кожи, но сосредоточены в местах, более чувствительных к прикосновению, например, в ваших пальцах.

Поперечный разрез кожи с выделенной арректирующей пилой из Атласа анатомии человека.

У всех нас и раньше бывали мурашки по коже – обычно, когда вам холодно или страшно (или, в моем случае, когда вы смотрите последние 20 минут сериала Close Encounters of the Third Kind ). Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что вызывает мурашки по коже? Что в вашей коже заставляет ее морщиться? Ответ – маленькие мускулы, известные как arrector pili.

Мышцы arrector pili (по одной на каждый волос) отходят от дермы и прикрепляются к каждому волосяному фолликулу чуть выше луковицы.Волосы чувствительны к прикосновениям, изменениям температуры и воздуха, а также к реакции на эмоции (например, прослушивание красивой музыки, видение чего-то удивительного, последние 20 минут Close Encounters и т. Д.), А также мышцы, выпрямляющие пили. контракт в ответ на эти физические и эмоциональные изменения. Когда мышцы сокращаются, волосы встают дыбом.

Покровная система имеет низкий уровень проницаемости (иначе говоря, вещам в окружающей среде трудно проникнуть в нее), что делает ее идеальной защитой для остальных систем организма.

Не забудьте подписаться на блог Visible Body , чтобы узнать больше об анатомии!

Вы профессор (или знаете кого-то)? У нас есть отличные наглядные пособия и ресурсы для вашего курса анатомии и физиологии! Подробнее здесь.

Похожие сообщения:

– Анатомия и физиология: инсульт – это не шутка: всегда действуй БЫСТРО
– Анатомия и физиология: глотка и надгортанник
– Анатомия и физиология: 7 фактов о сердечно-сосудистых заболеваниях

Дополнительные источники:
1.Уход при состояниях от прыщей до морщин
2. Достижения в лечении экземы и дерматита
3. Фотографии дерматологии, Библиотека Хардин для медицинских наук, Университет Айовы,
4. Видео, демонстрирующее развитие рака кожи

13,74: Кожа – Биология LibreTexts

Что такое покровные?

Поскольку органы покровной системы находятся вне тела, вы можете думать о них как о не более чем «аксессуарах», таких как одежда или украшения. Но органы покровной системы выполняют важные биологические функции.Они обеспечивают защитное покрытие тела и помогают ему поддерживать гомеостаз.

Кожа

Кожа является основным органом покровной системы , которая также включает ногти и волосы. Фактически, кожа – самый большой орган тела, и притом замечательный. Примите во внимание эти факты о коже. Средний квадратный дюйм (6,5 см ² ) кожи имеет 20 кровеносных сосудов, 650 потовых желез и более тысячи нервных окончаний. Он также имеет невероятное количество клеток, вырабатывающих пигмент, – 60000.Все эти структуры упакованы в стопку ячеек толщиной всего 2 мм, то есть примерно такой же, как обложка книги.

Хотя кожа тонкая, она состоит из двух отдельных слоев, называемых эпидермисом и дермой. Эти слои показаны на рисунке ниже.

слоев кожи человека. Внешний слой кожи – это эпидермис, а внутренний слой – дерма. Большинство структур кожи берут начало в дерме.

Эпидермис

Эпидермис – это внешний слой кожи, состоящий из эпителиальных клеток и немного другого (см. Рисунок ниже). Например, в эпидермисе нет нервных окончаний или кровеносных сосудов. Самые внутренние клетки эпидермиса непрерывно делятся посредством митоза с образованием новых клеток. Вновь образованные клетки продвигаются вверх через эпидермис к поверхности кожи, производя прочный волокнистый белок, называемый кератином . Клетки наполняются кератином и умирают к тому времени, когда достигают поверхности, где они образуют защитный водонепроницаемый слой, называемый роговым слоем .Мертвые клетки постепенно удаляются с поверхности кожи и заменяются другими клетками.

Клеточные слои эпидермиса. Эпидермис состоит в основном из эпителиальных клеток.

Эпидермис также содержит меланоцитов , которые являются клетками, производящими меланин. Меланин – коричневатый пигмент, придающий коже большую часть ее цвета. У всех примерно одинаковое количество меланоцитов, но меланоциты людей с более темной кожей производят больше меланина.Количество продуцируемого меланина определяется наследственностью и воздействием ультрафиолета, что увеличивает выработку меланина. Воздействие ультрафиолетового излучения также стимулирует выработку в коже витамина D . Поскольку меланин блокирует проникновение ультрафиолетового света через кожу, люди с более темной кожей могут подвергаться большему риску дефицита витамина D.

Дерма

Дерма – это нижний слой кожи, расположенный непосредственно под эпидермисом (см. Рисунок ниже). Он сделан из прочной соединительной ткани и прикреплен к эпидермису с помощью волокон коллагена.В дерме находятся кровеносные сосуды и нервные окончания. Из-за нервных окончаний кожа может ощущать прикосновение, давление, тепло, холод и боль. Дерма также содержит волосяные фолликулы и два типа желез.

• Волосяные фолликулы – это структуры, из которых берут начало волосы. Волосы растут из фолликулов, проходят через эпидермис и выходят на поверхность кожи.
• Сальные железы производят маслянистое вещество, называемое кожное сало . Кожное сало секретируется в волосяные фолликулы и попадает на поверхность кожи.Он делает волосы и кожу водонепроницаемыми и предотвращает их высыхание. Кожный жир также обладает антибактериальными свойствами, поэтому подавляет рост микроорганизмов на коже.
• Потовые железы производят соленую жидкость, называемую потом, которая содержит избыток воды, солей и других продуктов жизнедеятельности. У желез есть протоки, которые проходят через эпидермис и открываются на поверхность через поры в коже.

Структуры дермы. Дерма содержит большинство структур кожи.

Функции кожи

Кожа выполняет несколько функций в организме. Многие из этих ролей связаны с гомеостазом. Основные функции кожи – предотвращение потери воды из организма и создание барьера для проникновения микроорганизмов. Кроме того, меланин в коже блокирует ультрафиолетовое излучение и защищает более глубокие слои кожи от его разрушительного воздействия.

Кожа также помогает регулировать температуру тела. Когда тело слишком теплое, пот выделяется потовыми железами и распространяется по поверхности кожи.Когда пот испаряется, он охлаждает тело. Кровеносные сосуды кожи также расширяются или расширяются, когда тело слишком тепло. Это позволяет большему количеству крови проходить через кожу, выводя тепло тела на поверхность, откуда оно излучается в окружающую среду. Когда тело слишком холодное, потовые железы перестают выделять пот, а кровеносные сосуды кожи сужаются или сужаются, сохраняя тепло тела.

Проблемы кожи

Кожа подвержена травмам и другим проблемам, отчасти из-за воздействия окружающей среды.Две распространенные проблемы кожи – акне и рак кожи (см. , рисунок ниже).

• Угри – это состояние, при котором красные бугорки, называемые прыщами, образуются на коже из-за бактериальной инфекции. Он поражает более 85 процентов подростков и может продолжаться и во взрослой жизни. Основная причина прыщей – чрезмерная секреция кожного сала, который закупоривает волосяные фолликулы и делает их хорошей средой для размножения бактерий.

• Рак кожи – это заболевание, при котором клетки кожи бесконтрольно разрастаются.Это вызвано в основном чрезмерным воздействием ультрафиолета. Люди с более светлой кожей подвержены большему риску развития рака кожи, потому что у них меньше меланина, который блокирует вредное УФ-излучение. Лучший способ предотвратить рак кожи – избегать воздействия ультрафиолета с помощью солнцезащитного крема и ношения защитной одежды.

ABCD рака кожи. Коричневое пятно на коже может быть безобидной родинкой, но может быть признаком рака кожи. В отличие от родинок, раковые образования кожи обычно асимметричны, имеют нерегулярные границы, могут быть очень темного цвета и могут иметь относительно большой диаметр.

Обложка книги по анатомии – это не просто кожа.