Схема строение кожи человека: Что нужно знать о коже?

Содержание

Строение кожи человека | Физиологическое восприятие бани | Теория бань

Воздействие воздуха на человека осуществляется через кожный покров, площадь которого составляет 1,5-2 м² (при площади теплообмена тела с воздухом в среднем 1 м²). Кожа состоит из трёх слоёв: эпидермиса (наружного эпидермального слоя толщиной от 0,03 мм на веках глаз до 1,5 мм на подошвах), дермы (собственно кожи толщиной 0,5-5 мм) и гиподермы (подкожной жировой клетчатки), которая может вообще отсутствовать или, наоборот, достигать значительных толщин до 10 см при ожирении (рис. 47).

Рис. 47. Строение кожи человека. 1 — эпидермис, 2 — дерма, 3 — гиподерма, 4 — роговой слой, 5 — волос с луковицей, 6 — фолликул, 7 — сальная железа, 8 — мышца волоса, 9 —артериальные кровеносные сосуды, 10 — артериальные микрососуды (артериолы), 11 — венозные кровеносные сосуды, 12 — венозные микрососуды (капилляры), 13 — лимфатические сосуды с клапанами, 14 — лимфатические капилляры, 15 — потовая железа, 16 — нервные волокна с рецепторами, 17 — сальная протока, 18 — загрязнения кожи за счёт кожного сала, 19 — потовая протока, 20 — загрязнения кожи за счёт потовых выделений, 21 — внешние загрязнения (пыль, грязь, макияж и др.
).

Эпидермис отличается высокой механической и химической стойкостью, непроницаем для водных растворов и для возбудителей инфекции. Наружный слой эпидермиса — роговой слой — представляет собой состарившиеся и ороговевшие эпителиальные клетки. Эпидермис имеет свойство самоочищаться путём постоянного отшелушивания (слущивания) поверхности рогового слоя. На смену отшелушившемуся слою, уносящему загрязнения, приходят более молодые клетки из более глубоких слоёв эпидермиса. Между рядами клеток эпидермиса циркулирует межклеточная жидкость, питающая растущие клетки белковыми веществами. При недостатке межклеточной жидкости (когда слишком мало жидкости поступает из дермы или жидкость слишком быстро испаряется с рогового слоя) кожа становится сухой, шелушащейся, раздражительной, болезненной, в эпидермисе образуются трещины, появляется зуд, исчезающий при использовании средств, замасливающих поверхность рогового слоя и препятствующих испарению влаги из эпидермиса (так называемых «увлажняющих препаратов»).

Натуральным замасливателем поверхности кожи является кожное сало (эмульсия жиров в воде), выделяемое сальными железами в волосяные фолликулы (каналы) так, чтобы сало смазывало волосы и роговой слой одновременно. В то же время, выделения кожного сала (до 10-50 г в сутки) и пота (с сухим остатком до 5-20 г в сутки) способствуют загрязнению волос и кожи.

Дерма состоит из густо переплетающихся соединительных волокон и немногочисленных клеток. Эластичность волокон придаёт коже упругость, а прочность волокон обеспечивает надёжную механическую фиксацию внутренних органов и тканей. В дерме расположены волосяные фолликулы, потовые железы, кровеносные сосуды, нервные волокна. Гиподерма представляет собой пласт соединительной ткани, смягчающий различные механические воздействия на кожу и, кроме того, служащей теплоизолирующей прокладкой.

Жизнедеятельность дермы обеспечивается непрерывными процессами обмена веществ с помощью сердечно-сосудистой системы (кровеносной и лимфатической). Кровь в кожу поступает по артериям, которые разветвляются на тысячи мелких артериол. Последние в свою очередь распадаются на бесчисленное множество кровеносных капилляров, стенки которых обладают высокой проницаемостью. Питательные вещества и кислород переходят через стенки кровеносных капилляров в тканевую жидкость, а затем в клетки. В то же время клетки отдают в тканевую жидкость, а затем в кровеносные капилляры углекислый газ и продукты жизнедеятельности. Загрязнённая кровь, продвигаясь по кровеносным капиллярам, поступает в мельчайшие вены (венулы), затем во всё более крупные вены и, наконец, правое предсердие.

Однако, часть тканевой жидкости поступает в совсем иные капилляры, лимфатические, представляющие собой замкнутые с одного конца (слепые, глухие) трубочки с высокой проницательностью стенок. Соединяясь друг с другом лимфатические капилляры образуют лимфокапиллярную сеть, из которой берут начало лимфатические сосуды, имеющие клапаны, препятствующие обратному току лимфы. В результате сокращения мышц тела, лимфа поступает по лимфатическим сосудам в лимфатические узлы, где образуются лимфоциты, придающие организму свойства сопротивляемости воздействиям чужеродных (в том числе инфекционных) агентов (иммунитет), после чего лимфа попадает в вену.

При нарушении работы лимфовыводящих систем в коже развивается отёк, который может быть уменьшен за счёт искусственного (принудительного) массажа, а также за счёт активной работы потовых желёз, опустошающих кровеносные капилляры, которые в свою очередь «всасывают» тканевую жидкость из дермы. Таким образом, баня (также как и горячая ванна, и горячий душ) может быть полезна не только тем, что очищает поверхность кожи, но и тем, что расширяет кровеносные капилляры, ускоряя обмен веществ и тем самым насыщая тканевую жидкость кислородом, а также тем, что помогает удалить излишки тканевой жидкости потением и массажем, причём массаж может повысить иммунитет. 

В банной литературе потообразование обычно рассматривается упрощённо: в нормальном состоянии потовые протоки сужены, но по сигналам терморецепторов протоки (поры) открываются, что обеспечивает свободное истечение пота. Ясно, что если устья потовых протоков забиты кожным салом, то истечение пота затруднено. Продвижение воды (или водяных растворов) по капиллярам с испарением на открытом конце капилляра называется в физиологии растений транспирацией (от латинских слов trans — через и spiro — дышать, выдыхать).

В быту испарение пота с кожи также называется «дыханием кожи», хотя этот процесс не имеет ничего общего с потреблением кислорода. В банной практике возникновение пота связывается исключительно с необходимостью охлаждения тела испарением. В условиях покоя человек выделяет 0,5 литра пота в сутки, а при физических нагрузках до 2 литров в час.

На самом же деле процессы потообразования являются много более сложными. Во-первых, пот вырабатывается вовсе не потовыми протоками, а вполне конкретными, локальными и непередвигающимися потовыми железами в дерме. Так что расхожие в банном быту представления о том, что пот, мол, в бане по мере прогрева тела истекает из всё более глубоких слоёв кожи, и даже из мышц, в корне неверен.

Во-вторых, потовыделение происходит непрерывно, но не самотёком, а благодаря ритмическим сокращениям мускулатуры потовой протоки, так что потовыделение происходит даже тогда, когда человек погружён в горячую воду. Сам пот образуется в клубке потовой железы ультрафильтрацией крови, поступающей из сети артериол, оплетающих клубок (рис.

48). Потообразование управляется (иннервируется) от нервных сплетений, в частности, в подкожном слое и в дерме, причём химически под действием многих веществ. Так, например, адреналин и ацетилхолин возбуждают, а атропин блокирует секрецию пота. Образующийся в миоэпителиальных клетках железы пот выдавливается сокращениями клеток под давлением в потовой проток, а затем за счёт сокращения мускулатуры протока на кожу.

Рис. 48. Строение потовой железы и протоков. 1 — клубок потовой железы, расположенной вблизи границы дермы с гиподермой, 2 — артериальные кровеносные сосуды, питающие потовую железу, 3 — венозные кровеносные сосуды, 4 — внутренние слои эпидермиса (блестящий, зернистый, шиповатый, базальный), 5 — верхний слой эпидермиса (роговой), состоящий из ороговевших клеток, постепенно отшелушивающихся, 6 — протока потовой железы, 7 — пот, просачивающийся через разрыхлённый канал в роговом слое (через пору).

В-третьих, потовые протоки в области устья (поры) выходят часто не на поверхность кожи, а закрыты слоем ороговевших клеток эпидермиса, которые хоть и разрыхлены в зоне поры, но ощутимо ограничивают выход просачивающегося пота, особенно, если эпидермис загрязнён кожным салом. Неспособность пота выйти наружу вызывает чувство зуда, разновидности боли, особо проявляющейся, естественно, при возбуждении потовых желёз (например, при перегреве тела), что и заставляет человека чесаться. Поэтому, чтобы кожа не зудела, необходимо не только отмыть кожное сало, но и соскоблить слой ороговевших клеток у устьев потовых протоков, предварительно распарив их.

В-четвёртых, потовые железы бывают обычными (эккриновыми) и специфическими (апокриновыми). Обычные потовые железы (около 2 млн. шт.) размещены по всему телу (в том числе и подмышками), выделяют слабопахнущий (или вовсе непахнущий) пот, предназначенный только для испарения и увлажнения, содержащий помимо солей только продукты азотистого обмена.

Специфические же потовые железы расположены в подмышечных впадинах, паховой и околоанальной областях, связаны с половой функцией и выделяют пот с большим количеством белковых веществ, которые разлагаясь, пахнут и придают человеку известный «запах пота». В европейских странах «запах пота» считается «неприличным». В то же время у многих народов Азии и Африки запах пота очень ценится, считается пикантным, привлекающим, возбуждающим. Так что пот бывает разным. Функции пота не ограничиваются охлаждением.

Пот человека содержит в среднем 0,5% хлорида натрия, 0,1% мочевины, а также до 1,5% других сложных (видимо, липидных) органических веществ, в быту называемых шлаками, которые переходят в пот из крови. Напомним, что жидкая часть крови (плазма), составляющая (55-65)% всей крови, содержит до 0,9% хлорида натрия, до 0,8% липидов, до 0,03% хлорида калия, до 0,01% солей кальция, до 0,002% солей магния и до 0,08% мочевины. Лимфа близка по составу к плазме крови. И хотя пот на (98-99)% состоит из воды, скорость испарения пота может быть намного меньше скорости испарения воды, поскольку на поверхности пота «плавает» плёнка жироподобных (липидных) поверхностно-активных веществ с высокой температурой кипения и, кроме того, на коже постепенно накапливается много соли, а она затрудняет испарение пота. Смывая эти вещества, мы даём коже «легко дышать», поскольку легко испаряется только малосолёный «свежий пот» с чистого тела.

Наибольшее число слабопахнущих эккриновых потовых желёз (до 300 шт./см²) расположено на коже ладоней и стоп. Эти железы предназначены только для смачивания кожи в целях предотвращения скольжения ладоней, обеспечивают надёжное удержание предметов и не имеют никакого отношения к терморегуляции. При эмоциональных волнениях особо потеют ладони и ступни ног (ещё со времён обезьян привыкшие мгновенно подготавливать лапы к прыжкам по деревьям). При испугах выделяющийся адреналин вызывает мгновенный обильный «холодный» пот по всему телу.

При тепловых же нагрузках потовыделение на ладонях не увеличивается, а формируются совсем иные потовые «поля» — вокруг носа, на лбу, шее, запястьях, на ногах ниже колен и особенно на спине в виде знаменитого ромба (шея, лопатки, поясница). Это означает, что в сухих саунах охлаждение тела за счёт испарения происходит через эти зоны «потовых полей». А вот губы вообще потовых желёз не имеют и нагреваются больше всего.

Потовые железы являются также основным транспортным путём возможного проникновения жидких водорастворимых веществ в организм. Так, раздражающее действие горчичников, скипидара, финалгона, перцового пластыря значительно усиливается на чистой коже с очищенными устьями потовых проток. Потовые протоки, особенно те, которые выходят не непосредственно на поверхность кожи, а в разрыхлённые каналы в роговом слое (поз. 7 на рис. 48), могут удерживать сторонние вещества. Так, после мытья мылом потовые протоки и разрыхлённые каналы в роговом слое удерживают это мыло (а также запахи, в том числе запахи веника). В этом легко убедиться: достаточно после мытья головы с мылом пропариться в парной и сразу же почувствовать, как начинает «есть глаза» от мыла, вымываемого потом из потовых протоков. Так что попотеть в парилке после мытья с мылом и очистить при этом протоки от мыла бывает очень полезно, вопреки расхожим воззрениям, запрещающим использование мыла до парилки якобы во избежание пересушивания кожи, а в действительности только из-за неприятных ощущений, связанных с раздражением глаз вымываемым мылом.

На принципе удержания потовыми протоками химических веществ работают и косметические препараты по предотвращению запаха пота — антиперспиранты. В отличие от деодорантов (отдушек), заглушающих своим запахом запах пота и дезодорантов (антисептиков), замедляющих разложение белковых примесей в поте, антиперспиранты содержат оксихлориды (хлоргидраты) металлов (алюминия, титана, циркония), дающие при реакции с водой гели (студни) гидратов окисей металлов Me(OH)nClm+H₂O→Me(OH)m+n+HCl. Оксихлориды в спиртовом растворе сначала проникают в разрыхлённые каналы рогового слоя, а затем и в потовые протоки и при появлении влаги (пота) превращаются в студни, закупоривающие устья потовых протоков. Этот процесс, видимо, в какой-то степени вреден для здоровья, но незаменим для представительских целей. Во всяком случае, при использовании антиперспирантов требуется особо тщательная очистка пор при мытье кожи.

Пот образуется из крови: у человека все железы вырабатывают секрет из воды крови, даже молочные. Сердце перекачивает в состоянии покоя 5-6 литров крови в минуту, а при значительных физических нагрузках в 5-6 раз больше. Время полного кругооборота крови в организме составляет таким образом 1 минуту в состоянии покоя и 10 секунд при больших физических и тепловых нагрузках. При этом скорость движения крови в капиллярах в состоянии покоя составляет (0,05-2,0) см/сек, в венах 10-20 см/сек, а в артериях 20-50 см/сек. Такие величины потоков жидкости в сотни раз превышают величины лимфатических и потовых потоков. Так в обычных условиях в состоянии покоя человек выделяет 0,5-0,7 литра пота в сутки, что соответствует мощности охлаждения за счёт испарения пота (13-18) Вт. В экстремальных условиях высоких перегревов и высоких физических нагрузок скорость выделения пота достигает 2 литров в час, что соответствует мощности охлаждения при испарении пота 1200 Вт.

Течение крови обеспечивает непрерывный теплоперенос внутри тела, выравнивающий поле температур в тканях. Так, если кровь где-то нагревается на 1°С (например, в коже), а затем отдаёт полученное тепло где-то внутри тела, то соответствующий тепловой поток внутри тела составит 0,3 кВт в состоянии покоя и до 1,5 кВт при больших физических нагрузках. Величины такого порядка и должны отвечать физическим нагрузкам на производстве и тепловым потокам в банях. Увеличение потока крови при физической нагрузке (а также при перегреве) осуществляется сначала за счёт расширения артериол, а затем за счёт увеличения частоты сердечных сокращений (пульса). Расширение кровеносных сосудов и потовых протоков осуществляется при повышениях температуры тела по сигналам центральных (внутренних) термометров нервной системы, расположенных в головном и спинном мозге и омывающихся кровью, двигающейся в сосудах. Расширение кровеносных сосудов кожи приводит к перетоку в них крови из внутренних кровеносных сосудов и, как следствие, к временному снижению артериального давления в организме.

Кровеносные микрососуды в дерме терморецепторов не имеют. Но в дерме расположена густая сеть нервных волокон, заканчивающихся самыми разнообразными наружными (периферическими) рецепторами: болевыми, тактильными, Холодовыми, тепловыми. Самый распространённый тип кожных рецепторов — свободные нервные окончания, воспринимающие в основном болевые ощущения, связанные с нарушениями целостности кожи (100-200 рецепторов на один квадратный сантиметр кожи). Тактильные рецепторы воспринимают механические нагрузки — прикосновения (20-30 шт./см²). Холодовые рецепторы (колбы Краузе) реагируют на охлаждение кожи (12-15 шт./см²). Тепловые рецепторы (тельца Руффини) реагируют на нагрев кожи и весьма немногочисленны 1-2 шт./см², у человека насчитывается всего около 30 тысяч тепловых рецепторов (кожных терморецепторов).

Отметим в заключение, что эккриновые потовые железы имеются только у людей, обезьян и копытных (лошадей). Хищники (кошки, собаки) и грызуны (мыши) пот для охлаждения тела практически не выделяют.

Источник: Теория бань. Хошев Ю.М. 2006

КАЗАХСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ДЕРМАТОЛОГИИ И ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ | Важно знать | Дерматозы

Несколько интересных фактов

  • Кожные покровы занимают площадь 1,5-2 м2.
  • Масса кожи человека составляет около 5% от массы тела.
  • Ежедневно с потом через кожу выводится около 600 мл воды, а также минеральные соли, ароматические соединения, белковые вещества и жиры.
  • В клетках кожи под действием ультрафиолетовых лучей происходит синтез витамина D.
  • Запах пота обусловлен производными индола, выделяемыми апокринными потовыми железами, которые располагаются в области подмышек и промежности.
  • рН кожи 3,8-5,6

Строение кожи человека

Эпидермис (I)

  1. Роговой слой
  2. Блестящий слой
  3. Зернистый слой
  4. Шиповатый слой
  5. Базальный слой
  6. Базальная мембрана

Дерма (II) и гиподерма (III)

  1. Стержень волоса
  2. Корень волоса
  3. Сальная железа
  4. Мышца, поднимающая волос
  5. Свободное нервное окончание (рецептор болевых ощущений)
  6. Тельца Мейснера (а) и Меркеля (b) (осязательные рецепторы)
  7. Тельца Краузе (рецептор холодовой чувствительности)
  8. Тельца Руффини (рецептор тепловой чувствительности)
  9. Тельце Фатера-Пачини (рецептор давления и вибрации)
  10. Чувствительное нервное волокно
  11. Потовая железа
  12. Поверхностная сосудистая сеть дермы
  13. Лимфатические сосуды
  14. Глубокая сосудистая сеть дермы
  15. Вены
  16. Артерии  

Эпидермиc. Верхний, самый тонкий слой кожи. Представляет собой многослойный плоский ороговевающий эпителий. Состоит из пяти слоев клеток, отличающихся степенью дифференцировки. Нижний (базальный) слой эпидермиса граничит с сосудами дермы. В нем наиболее активно протекают процессы деления и метаболизма. Перемещаясь вверх клетки эпидермиса (кератиноциты) уплощаются теряют ядро и органеллы. Содержание воды в них уменьшается. Таким образом, верхний (роговой) слой состоит из «мертвых» клеток, в которых не происходит обмена веществ. В норме процесс перемещения занимает около месяца. Кроме представляющих подавляющее большинство кератиноцитов в эпидермисе в меньшем количестве существуют другие виды клеток: меланоциты, выполняющие пигментообразующую функцию, клетки Лангерганса являющиеся клетками иммунной системы, лимфоциты.

Дерма. Включает в себя сосочковый и сетчатый (ретикулярный) слои. Располагающиеся в дерме волокна коллагена и эластина являются опорным каркасом кожи и вместе с межуточным веществом придают ей упругость. Здесь можно встретить гладкие мышечные молокна. Так мышца, поднимающая волос, сокращаясь вызывает эффект «гусиной кожи». Здесь находятся сальные и потовые железы, корни волос, сосуды, осязательные клетки Меркеля и Мейснера, свободные нервные окончания.

Подкожно-жировая клетчатка (гиподерма). Пучки продолжающихся волокон сетчатого слоя дермы и находящиеся между ними жировые клетки образуют подкожно-жировую клетчатку. Благодаря ей организм защищен от резких перепадов температур. Здесь происходит амортизация механических толчков и ударов. Во время длительного периода недостатка питательных веществ организм получает энергию благодаря расщеплению жировых клеток.

 

Открытый урок по теме «Строение и функции кожи». 8-й класс

Цели урока.

Образовательная

  1. Познакомить учащихся со строением кожи и функциями кожи, волос и ногтей.
  2. Выработать навыки установления связи между строением и функциями кожи.

Воспитательная

  1. Воспитывает толерантное отношение к друг другу.
  2. Воспитание навыков гигиены по уходу за кожей.

Развивающая

  • способность самостоятельной организации процесса усвоения знаний;
  • принимать самостоятельные решения;
  • мыслить критически и оригинально;
  • разрешать конфликты и смягчать разногласия;
  • самостоятельно получать информацию;
  • использовать новые идеи для достижения цели;
  • контролировать свои эмоции;
  • развивает уверенность в себе;
  • планировать пути достижения цели;
  • дает возможность принимать самостоятельные решения.

Оборудование: презентации, проектор, компьютеры, рабочие тетради на печатной основе, схема строения кожи в виде презентации, лупы, волосы и ногти в чашечках Петри, пинцеты. Папки с заданиями и необходимым материалом для урока.

В папку вложены: Презентации

1. Схема строения кожи (приложение №1).

2. Термины, необходимые для усвоения строения кожи. (Приложение №2).

3. Схема строения волоса (приложение №3).

4. Схема строения ногтя (приложение №4).

5. Распечатка “рыбы” для подведения итого.

6. Таблица состава группы, для выставления итоговых оценок на каждом этапе урока, в том числе и на заключительном этапе.

7. У каждой группы карточки красного цвета, поднимая которые, группа сообщает о готовности к ответу.

Ход урока

1. Изучение нового материала.

Класс, до урока, делится на группы по пять человек, в состав группы входи сильный ученик, ученик хорошист, ученик успевающий удовлетворительно по предмету (или 2) и ученик часто болеющий, не совсем успевающий усваивать материал со всем классом. Группы получаются разноуровневые.

.Каждую группу возглавляет ученик-эксперт, сильный ученик, который руководит группой, организовывает работу группы на всех этапах.

Для каждой группы готовятся отдельные папки-инструкции с материалом для изучения темы “Функции кожи” с использованием метода критического мышления

На стадии вызова.

Вступительное слово учителя, сообщающего о том, что с сегодняшнего у рока и в течение трех уроков начинается изучение новой системы, которая играет значительную

роль в жизни человека, весит почти 3 кг, площадь приблизительно 2,5 м2.

Как называется эта система?

Ученики дают ответ: “Это покровная система, основной частью которой является кожа”.

— Молодцы. А теперь давайте подумаем вместе, зачем человеку нужна кожа.

Ученики перечисляют” Кожа придает эстетический внешний вид.

Кожа защищает от внешних воздействий.

Кожа может запасать кровь.

— Совершенно правильно. Следовательно, мы можем утверждать, что кожа выполняет определенные функции.

— Да, конечно. Это жизненно важные функции: защитная, дыхательная, рецепторная, терморегулирующая, кожа может участвовать в обмене веществ.

— Молодцы, вы совершенно правильно называете функции кожи. Скажите, если учесть что мы с вами сегодня впервые говорим о коже, сможем мы с вами перечислить все функции?

Ответ детей: “Нет. Для того чтобы назвать все функции, мы должны изучить материал”.

— Что бы еще, кроме выполняемых функций, вы хотели знать о собственной коже.

Ответы учеников: Строение, потому что, не зная строения сложно говорить о функциях”.

О заболевания кожи и их причинах.

О травмах кожи и способах оказания первой помощи.

Об уход за кожей и кожными образованиями.

Ученики, отвечая на вопросы учителя, выстраивают схему – кластер “Кожа” . На основе схемы делают вывод, с какой целью необходимы знания о коже, ставя, таким образом, перед собой цель с которой изучается данная тема.

Схема выводится на экран в виде презентации.

Стадия смысловая

Ученикам предлагается достать из папок приложение №1 (схема строения кожи) и

приложение №2 (термины).

— Разложите, пожалуйста, на игровом поле (Приложение №1) термины строения кожи не пользуясь помощью учебника.

Ученики раскладывают термины, допуская ошибки.

На экран выводится презентация “Строение кожи”, на основе которой идет объяснение нового материала. Ученики внимательно слушают и вносят изменения в своих схемах.

К концу объяснения на схемах только правильно разложенные термины.

После исправления ошибок ученики в тетрадях на печатной основе выполняют задание №156 “Строение кожи”, руководствуясь заполненной схемой и презентацией выведенной на экран.

Эксперты подводят итоги первого этапа урока и выставляют оценки каждому ученику группы, после обсуждения с группой.

— Переходим к следующему этапу урока и теперь уже зная строение кожи, поговорим о том, какие же функции может выполнять кожа. Для этого мы с вами выполним лабораторную работу, проведем самонаблюдение.

— Рассмотрите поверхность тыльной стороны кисти, а потом ладони.

— Повторите наблюдение, используя лупу.

— Что вы можете сказать о покрове тела человека?

— Какие функции он может выполнять?

Ответ: На тыльной стороне кисти практически отсутствуют потовые железы, а на ладонной стороне их много, выходы протоков потовых желез видны в виде еле заметных протоков, скорее всего это отверстия протоков потовых желез и именно через них происходит выделение пота на поверхность тела и кожа охлаждается.

— Посмотрите внимательно на ваши схемы, в каком слое кожи располагаются потовые железы и подумайте, как мы назовем эту функцию.

Ученики дают ответ: “Потовые железы располагаются в дерме и выполняют выделительную функцию. Но пот имеет очень неприятный запах и поэтому человеку необходимо соблюдать правила личной гигиены и еще потому, что пот является средой, в которой могут селиться и размножатся различные бактерии. Кроме этого пот может склеивать частички отмирающих клеток эпидермиса и затруднять кожное дыхание”.

— Обратите внимание, слой дерма имеет дополнительные образования – это ногти и волосы. Давайте поговорим о них подробнее.

Продолжение выполнения лабораторной работы. Инструкция в учебнике на стор.204.

Из папок достаньте приложение №3 и №4 (презентация строения волоса и ногтя).

Дайте ответ на вопросы.

1. Имеют ли ногти и волосы клеточное строение.

2. Рассмотрите строение ногтя. Объясните, как можно доказать отсутствие в ногтях кровеносных сосудов и нервных окончаний.

3. Рассмотрите узоры на подушечках пальцев, объясните

а) почему по отпечаткам пальцев можно установить личность человека,

б) почему кончики пальцев обладают большой чувствительностью.

Ответ: (Подушечки пальцев,обладают многочисленными осязательными рецепторами, которые находятся в углублениях между папиллярными линиями, в области ладоней их значительно меньше. Поэтому и чувствительность разная. Если прокатит между ладоней рук карандаш, то его грани ощущаются плохо. С помощью пальцев, их можно прощупать достаточно отчетливо.)

3. Возьмите из чашечек Петри по одному волоску и рассмотрите его.

Какими свойствами он обладает?

4. Сделайте вывод: что такое волосы и ногти? Какой слой кожи участвует в их образовании? Как мы назовем эту функцию?

Ответ: Образование ногтей и волос связано со слоем дерма, наибольшая часть рецепторов располагается в дерме. Следовательно, мы можем утверждать, что дерма выполняет рецепторную функцию и образовательную”.

Дополнение ответа: Мы установили, изучив рисунок на кончиках пальцев у учеников своей группы и присутствующих гостей, что рисунок не повторяется, у каждого из испытуемых он свой, индивидуальный, на что и опирается криминалистика.

Дополнение: Волосы и ногти имеют клеточное строение, но в них не проходят кровеносные сосуды и поэтому, когда мы их стрижем, то не наблюдаем кровотечения.

Кроме этого окраска волос у людей очень разная, наверное, волосы содержат красящие пигменты.

Вот теперь мы с вами переходим к следующему этапу урока.

— Прочитать самостоятельно функции кожи стр.202 вашего учебника

Каждая группа изучает свою часть параграфа.

После прочтения эксперты уходят в другие группы и объясняют другим группам свою часть материала. Смена осуществляется 4 раза

На основании изученного материала ученики готовят отчеты по изученному материалу, используя различные методы критического мышления, т.е. переходят к смысловой стадии.

На столах учеников компьютеры, цветные карандаши, бумага для рисования.

Предлагается сделать отчет в любой доступной группе форме.

Возвращаясь назад, могу сказать, что в основном отчеты были выполнены в форме презентаций. Каждая из групп приготовила презентацию об одной из функций, выполняемых кожей и приготовила отчет об этой функции.

После обсуждения на доску выводится кластер, составленный в начале урока, и дополняется вновь появившимися знаниями, кроме этого из папки достается следующее приложение, фишбоун (или “раба”) и вносятся функции и строение кожи.

В голову “рыбы” вписывается тема урока, верхняя часть ребер содержит перечисление слоев кожи, в нижней части расположены функции каждого слоя кожи, в хвосте записывается вывод всего урока, что еще раз убеждает между строением и выполняемыми функциями существует теснейшая взаимосвязь.

Подведение итогов:

У учеников на столах лежат заранее приготовленные таблицы, расчерченные по этапам урока, эксперты, после обсуждения в группах, выставляют оценку каждому ученику по итогам его работы.

Итоговая таблица, с оценками учеников, выводится на экран.

Домашнее задание: & 39.

Строение кожи и ее функции — Учебник по Биологии. 8 класс. Матяш

Учебник по Биологии. 8 класс. Матяш — Новая программа

Вспомните, что такое адаптация. Каково строение покровов у разных представителей позвоночных животных? Что такое линька? Что такое регенерация?

Каково строение кожи? Кожа — один из самых больших по площади органов нашего тела. Общая площадь кожи у взрослого человека составляет в среднем около 2 м2. Кожа образует внешний покров тела и разделяет внешнюю и внутреннюю среду организма.

Кожа человека состоит из трех основных слоев: эпидермиса, собственно кожи (дермы) и слоя подкожной жировой клетчатки, который связывает кожу с прилегающими к ней тканями (рис. 106).

Рис. 106. Строение кожи. Задание. Вспомните, что такое эпителиальная ткань и какие виды эпителия вы знаете, что такое регенерация

Эпидермис — внешний слой кожи, толщина которого в разных участках тела от 0,07 мм до 2,5 мм и больше. Он образован многослойным эпителием, верхний слой которого роговеет (его называют роговым) и постепенно слущивается. Вместо слущенных клеток в нижних слоях эпидермиса постоянно образуются новые. Эту его часть называют ростковым слоем. То есть эпидермис способен к самообновлению. Полное обновление эпидермиса кожи у человека длится около 20 дней.

Дерма, или собственно кожа, образована преимущественно волокнистой соединительной тканью, благодаря эластичности которой кожа способна растягиваться и не мешать движениям. В том, что кожа эластичная, вы можете убедиться сами. Оттяните ее, например, на тыльной стороне кисти руки. Кожа растянется, но только вы ее отпустите — она вернется в прежнее состояние.

Дерма пронизана нервами, кровеносными и лимфатическими сосудами. Здесь находятся волосяные сумки, сальные и потовые железы, а также неисчерченные мышечные волокна (рис. 106).

На ладонях и подошвах выпуклости дермы на поверхности кожи образуют сложные рельефные рисунки, форма которых абсолютно уникальна для каждого человека (рис. 107). Их используют для установления (идентификации) личности.

Нижний слой дермы переходит в подкожную жировую клетчатку. Этот слой образован рыхлой соединительной тканью, в которой много жировых клеток. Благодаря этой «рыхлости» подкожная клетчатка защищает находящиеся под ней органы от механического давления. Толщина подкожной клетчатки зависит от уровня обмена веществ и характера питания. При чрезмерном поступлении питательных веществ с пищей часть их запасается в виде подкожного жира.

Рис. 107. Рельеф кожи на пальцах: А — отпечатки пальцев; Б — специальное устройство для снятия отпечатков пальцев; В — для открытия шенгенской визы в загранпаспорте фиксируют отпечатки пальцев

Каково строение желез кожи человека? Потовая железа состоит из тела (свернутой в клубочек трубки) и выводного протока (рис. 106). Тело потовой железы оплетено капиллярами, сквозь стенки которых из крови в потовые железы поступает вода с растворенными в ней минеральными солями, мочевиной и некоторыми другими веществами. Так образуется пот. Он выделяется на поверхность кожи через отверстия выводных протоков — поры. В коже разных участков тела количество потовых желез неодинаково. Много их на лице и ладонях. За сутки все потовые железы вместе выделяют от 0,5 до 3 л пота, а при физической нагрузке или при высокой температуре окружающей среды — до 10 л и больше.

Пот по своему составу подобен моче. Он представляет собой раствор органических и неорганических соединений.

Потовые железы рефлекторно реагируют не только на температурные изменения внешней среды, но и на внутреннее эмоциональное состояние организма. При волнении пота выделяется значительно больше, особенно на лбу, ладонях, подошвах.

Сальные железы своими протоками открываются в основном в волосяные сумки (рис. 106). Только на лишенных волос участках (например, на губах) сальные железы открываются непосредственно на поверхность кожи. Расположены они преимущественно на голове, лице и верхней части спины. Сальные железы за сутки выделяют около 20 г жироподобного секрета, который смазывает волоски, покрывает тонким слоем кожу, предотвращая ее чрезмерное высыхание, смягчает кожу и препятствует попаданию воды и микроорганизмов внутрь тела.

Какие существуют производные кожи и каково их значение? Производными рогового слоя эпидермиса являются волосы и ногти. Ногти — это плотные роговые пластинки, частично покрывающие верхнюю поверхность последней фаланги каждого пальца рук и ног (рис. 108). Обычно ногти розового цвета, потому что сквозь них просвечиваются кровеносные сосуды. Ногти растут на протяжении всей жизни. Скорость роста ногтя составляет 0,1-0,2 мм в сутки. На руках ногти полностью заменяются за 3-4 месяца. На ногах — за 6-8 месяцев. Ногтевая пластинка находится на ногтевом ложе и окружена кожной складкой — ногтевым валиком (рис. 108). Участок ногтевого ложа, на котором находится корень ногтя, является местом его роста. Здесь клетки интенсивно делятся.

Рис. 108. Строение ногтя: 1 — ногтевая пластинка; 2 — ногтевое ложе; 3 — ногтевой валик

Здоровье человека. Ногти нуждаются в постоянном уходе. Когда они отрастают, их нужно подстригать. Такая процедура вызвана гигиеническими требованиями. Под ногтями накапливается грязь, в которой могут размножаться болезнетворные микроорганизмы. Если же ногти по каким-то причинам не подстригают, то их следует ежедневно чистить и мыть щеточкой с мылом.

Волосы у человека покрывают часть кожи. Они бывают длинными (на голове, лице мужчин, в подмышечных впадинах и т. п.) и короткими (брови, ресницы и т. п.). В каждом волосе различают начальный участок — корень (волосяная луковица) и часть, расположенную над поверхностью кожи, — стержень. Корень находится в глубине собственно кожи в волосяной сумке (см. рис. 106). За ее счет волос растет. К волосяной луковице подходят кровеносные сосуды и нервы. Сосуды обеспечивают питание волоса, а нервы — его чувствительность. В месте выхода волоса из дермы к нему прикреплены тоненькие пучки неисчерченных мышц. Когда они сокращаются, волос поднимается над поверхностью кожи — топорщится.

ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ! Сокращение мышц, поднимающих волос, — один из механизмов уменьшения потерь тепла у животных. Поднимаясь, волосы образуют прослойку теплого воздуха между кожей и волосами. Волосы всегда «встают дыбом» у животных во время борьбы и запугивания. Это тоже важно, поскольку «если я больше или выгляжу таким, я сильнее». У человека эти движения волос потеряли свои «первобытные» функции, но все же, когда нам холодно, мышцы, поднимающие волосы, сокращаются, следствием чего является «гусиная кожа». Когда нам очень страшно, то волосы непроизвольно, поскольку это врожденная реакция, тоже могут «встать дыбом».

Волосы имеют цвет, который определяется количеством содержащегося в нем пигмента. Чем больше пигмента в волосе, тем темнее его цвет. У людей преклонного возраста количество пигмента в волосах уменьшается, а вместо него в полости волоса собирается воздух. Такой волос приобретает серебристо-белый цвет — седеет.

Волос головы живет в среднем 4-5 лет, а ресниц — несколько месяцев. Во время своего существования волос постоянно растет (волосы головы растут со скоростью около 25 см в год). Когда со временем активность волосяной сумки прекращается, рядом с ней закладывается новая. Старый волос выпадает, а новый начинает расти. У человека на голове обычно ежедневно отмирает и выпадает около 50-100 волосин. Одновременно столько же вырастает. Если такой порядок нарушается, волосяной покров головы редеет и развивается облысение. Оно может быть вызвано как наследственными факторами, так и неправильным образом жизни или некоторыми заболеваниями нервной и эндокринной систем и т. п.

Здоровье человека. Здоровые волосы — украшение человека. Поэтому за ними нужен постоянный уход. Волосы следует регулярно мыть, предупреждать появление перхоти и т. п.

К производным кожи относятся и молочные железы. У мужчин они недоразвиты и не функционируют, а у женщин активно развиваются с началом полового созревания. После рождения ребенка молочные железы у женщин выделяют молоко, которым выкармливают младенцев.

Какие функции выполняет кожа? Основная функция кожи — защита внутренней среды нашего тела от неблагоприятного влияния окружающей среды. Высокая упругость кожи, рыхлость и мягкость подкожной жировой клетчатки обеспечивают механическую защиту. Поверхностный слой кожи — эпидермис — выполняет еще и барьерную функцию. Образующие его клетки так плотно прилегают друг к другу, что не пропускают внутрь тела воду, вредные вещества и болезнетворные микроорганизмы.

Кожа защищает внутренние органы и от вредных ультрафиолетовых лучей. Дело в том, что в самом глубоком слое эпидермиса и в дерме содержится темный пигмент — меланин, который способен поглощать эти лучи. Чем больше пигмента в коже, тем больше он задерживает лучей. Когда количество этих лучей увеличивается, то кожа темнеет в результате усиленного синтеза пигмента — появляется загар. Таким образом, загар — это одна из защитных реакций организма на действие вредного фактора. В коже под воздействием ультрафиолетовых лучей вырабатывается витамин D.

Выделительная функция кожи связана с деятельностью потовых желез, способных выводить из организма излишки воды и минеральных солей, а также конечные продукты обмена. Такая функция кожи очень важна при нарушении нормальной деятельности почек.

Секреторную функцию обеспечивают сальные железы кожи (вспомните значение выделений этих желез). Секреторную функцию также выполняют молочные железы у женщин после рождения ребенка.

Коже присуща также дыхательная функция. При непосредственном контакте воздуха с кожей часть кислорода (1—2 % потребности организма) за счет процессов диффузии проникает внутрь и используется для процессов жизнедеятельности.

Кожа участвует в обмене веществ и превращении энергии. В подкожной клетчатке содержатся запасы жиров, которые при необходимости расщепляются и выделяют энергию.

Коже свойственна чувствительная (рецепторная) функция. В ней есть рецепторы, способные воспринимать прикосновение, растяжение или сжатие, тепло, холод, боль. Больше всего рецепторов на подушечках пальцев рук, ладонях, подошвах, губах. Кожная чувствительность является чрезвычайно важной, поскольку позволяет избегать обморожений, ожогов, механических и других повреждений.

Кожа участвует в распределении крови в организме человека. Благодаря изменению диаметра кровеносных сосудов кожи регулируется количество крови, которое по ней протекает. Часть крови постоянно находится в определенных капиллярах и поступает в общий кровоток при снижении давления крови, ее потерях и т. п.

Одна из важнейших функций кожи — участие в терморегуляции. Подробно об этом в следующем параграфе.

Ключевые термины и понятия: эпидермис, собственно кожа (дерма), подкожная жировая клетчатка, ногти, волосы.

ОБОБЩИМ ЗНАНИЯ

• Снаружи тело человека покрыто кожей, которая состоит из эпидермиса, собственно кожи (дермы) и подкожной жировой клетчатки. Кожа — многофункциональный орган, который выполняет терморегуляционную, рецепторную, защитную, выделительную, обменную, дыхательную функции, а также участвует в синтезе витаминов, является депо крови в организме.

• К основным производным кожи относятся ногти и волосы. В коже имеются потовые, сальные и молочные железы.

ПРОВЕРЬТЕ И ПРИМЕНИТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ

Ответьте на вопросы

1. Какое значение для организма имеет кожа? 2. Каково строение кожи? 3. Какие особенности кожи обеспечивают ее эластичность? Какое значение имеет эластичность кожи? 4. Какие функции выполняет кожа? 5. Каково строение волоса? Как растут волосы? 6. Каково строение ногтя и как он растет? 7. Какое строение имеет подкожная клетчатка? 8. Какие типы желез есть в коже человека?

Выберите один правильный ответ

1. Укажите составляющую кожи, производной которой являются волосы: а) эпидермис; б) дерма; в) подкожная жировая клетчатка; г) потовые железы.

2. Чем обусловлен цвет кожи человека: а) количеством пигмента меланина; б) толщиной эпидермиса; в) глубиной размещения волосяных луковиц; г) количеством подкожной клетчатки?

ОБСУДИТЕ В ГРУППАХ. I группа. Почему запасание подкожного жира при выживании человека в естественных условиях было очень полезным, а в условиях современной цивилизации достаточно часто становится проблемой? II группа. Почему тело человека полностью не покрыто густыми волосами?

ПОДУМАЙТЕ. Почему кожа, несмотря на постоянное отшелушивание ее верхнего слоя, не становится тоньше?

ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Выполните проект (на выбор). 1. Определите тип своей кожи на разных участках лица, рук. 2. Составьте правила ухода за своей кожей.



Кожа, подготовка к ЕГЭ по биологии

Кожа — самый большой по площади орган человека. Кожа образует наружный покров, отделяющий внутренние органы и ткани от окружающей среды.

Состоит кожа из эпидермиса (от греч. epi – над и derma – кожа) — наружного слоя, и дермы (собственно кожи) — внутреннего соединительно-тканного слоя. Ниже кожи расположена гиподерма (греч. hypo — вниз), представленная жировой тканью.

Эпидермис

Эпидермис кожи представлен многослойным ороговевающим эпителием. В эпидермисе различают (снизу вверх) 5 слоев: базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой. В базальном слое клетки интенсивно делятся митозом, по мере перемещения клеток к поверхности они отмирают и ороговевают. Ороговение связано с накоплением клетками особого вещества — кератина.

Роговой (самый верхний) слой эпидермиса полностью обновляется за 7-11 суток. Благодаря такому обновлению эпидермис весьма устойчив к действию механических и химических факторов, является барьером для микробов — бактерий, непроницаем для воды.

В базальном слой расположены меланоциты (от греч. melanos — чёрный) — клетки, которые накапливают пигмент черного цвета — меланин. Синтез этого пигмента усиливается при длительном нахождении на солнце, что и является причиной появления на коже «загара».

На самом деле загар представляет защитную реакцию организма на вредное воздействие ультрафиолетовых лучей, которая препятствует их прохождению через кожу во внутренние ткани и органы.

Дерма

Под эпидермисом расположена дерма (собственно кожа), в которой можно обнаружить потовые и сальные железы, а также волосяные фолликулы (лат. folliculus — мешочек). В дерме расположены кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, мышечные волокна.

В дерме различают два слоя:

  • Сосочковый
  • Образован рыхлой соединительной тканью в виде сосочков, вдающимися в нижние слои эпидермиса. Именно сосочковый слой определяет уникальный рисунок кожи человека. Здесь расположены кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания.

  • Сетчатый
  • Образован плотной волокнистой соединительной тканью. Структурные белки — коллаген и эластин (вместе с гиалуроновой кислотой) — придают этому слою (и коже в целом) прочность и эластичность. В сетчатом слое локализуются потовые и сальные железы, волосяные фолликулы.

Мы приступаем к изучению придатков кожи: сальных, потовых желез, волос и ногтей. Термин придатки ни в коем случае не преуменьшает значимость этих образований, он лишь подчеркивает, что все они — производное (образовались из) эпидермиса кожного покрова.

Потовые железы — трубчатые экзокринные железы, протоки которых открываются на поверхность кожи порами. Выделяют секрет — пот, в составе которого присутствует вода, мочевина, мочевая кислота, соли. Потовые железы находятся почти по всей поверхности кожи.

Функции потовых желез:

  • Выделительная — удаляют из организма мочевину, мочевую кислоту
  • Участие в водном и солевом обмене — с потом выделяются вода и соли для поддержания гомеостаза
  • Терморегуляционная — при испарении пота кожа охлаждается, избавляясь от избытка тепла

Сальные железы расположены, в отличие от потовых, более поверхностно. Их выводные протоки могут открываться как в волосяную сумку, так и на поверхность кожи. Секрет сальных желез — кожное сало, которое предотвращает развитие на коже микробов, препятствует высыханию кожи, смягчает ее поверхность и является смазкой для придатков кожи — волос.

Волос — производное эпидермиса, состоящее из корня и стержня. Корень волоса заканчивается волосяной луковицей, в которую снизу входит волосяной сосочек с сосудами и нервами. Рост волос происходит за счет деления клеток волосяной луковицы. Снаружи корень волоса окружен волосяной сумкой, к которой крепится мышца, поднимающая волос.

Проток сальной железы открывается в волосяную воронку — место перехода корня волоса в стержень. Стержень состоит из мозгового и коркового вещества, представленного ороговевшими клетками. К старости количество пигмента в ороговевших клетках (чешуях) снижается, а количество пузырьков газа — увеличивается, что и является причиной поседения волос.

Волосы у человека по сравнению со многими другими животными — крошечные и не могут выполнять функцию термоизоляции. Ресницы, брови, волосы носа и уха выполняют защитную функцию. Брови служат для недопущения попадания пота, раздражителя, в глаза.

Ногти — производные эпидермиса, представляющие собой выпуклые роговые пластинки, расположенные в ногтевом ложе. Ногтевое ложе состоит из росткового эпителия и соединительной ткани, богато нервными окончаниями и кровеносными сосудами. Рост ногтя происходит за счет деления клеток росткового эпителия.

В нижней части ногтевое ложе окружено плотным кожистым валиком — кутикулой, которая предохраняет ростковую зону ногтя от попадания в нее бактерий, инородных частиц. Функция ногтя — защита чувствительной части пальца от механических повреждений и создание для нее опоры.

Кожа — орган терморегуляции

Вы уже знаете, что за счет испарения пота кожа может охлаждаться, тем самым выполняя терморегуляционную функцию. Однако, это не единственный механизм терморегуляции. В коже расположены сети кровеносных сосудов.

Во время жары сосуды расширяются, кровь заполняет их — теплоотдача увеличивается, таким образом, организм отдает лишнее тепло окружающей среде.

Во время холода сосуды сужаются, крови в них становится меньше (теплоотдача уменьшается), она устремляется во внутренние органы (печень), чтобы организм как можно дольше смог поддерживать оптимальную температуру.

Кожа — орган осязания

В коже находятся нервные окончания (рецепторы), воспринимающие различные раздражители: холод, тепло, давление, боль. Холодовые рецепторы находятся у поверхности кожи, тепловые — залегают в дерме (собственно коже). Боль воспринимается с помощью свободных нервных окончаний.

Кожа — место синтеза витамина D

Кожа активно участвует в синтезе витамина D. В ней содержится вещество предшественник витамина D — эргостерин, который под ультрафиолетовыми лучами (вот почему полезно бывать на солнце) преобразуется в витамин D.

У детей при недостатке солнечного облучения (инсоляции) может развиваться рахит — размягчение костной ткани, так как витамин D участвует в усвоении кальция.

Функции кожи

В завершении статьи соберем все функции кожи воедино, в систему, для облегчения запоминания. Итак, функции кожи:

  • Защитная
  • Защищает внутренние органы и ткани от механических повреждений, покрыта кожным салом, которое препятствует развитию болезнетворных микроорганизмов.

  • Иммунная
  • При попадании в кожу чужеродных веществ (антигенов) происходит их распознавание и уничтожение, удаление. Воспаление кожи называется дерматит (от др.-греч. δέρμα, δέρματος — кожа + лат. itis — воспаление).

  • Терморегуляционная
  • Терморегуляция осуществляется за счет потовых желез, кровеносных сосудов и подкожно-жировой клетчатки, которая выполняет теплоизоляцию внутренних органов и тканей.

  • Выделительная
  • Благодаря работе потовых желез из организма удаляется мочевая кислота, мочевина — побочные продукты обмена веществ.

  • Депо крови
  • При наполнении сосудов кожи в них может депонироваться до 1 л крови.

  • Рецепторная
  • В коже располагаются температурные, холодовые, болевые рецепторы, а также рецепторы давления. Все они обеспечивают осязательную функцию кожи.

  • Участие в обмене веществ
  • За счет работы потовых желез кожа принимает участие в водно-солевом обмене, а за счет образования витамина D во время инсоляции (солнечного облучения).

Заболевания

Раздел медицины, изучающий кожу, называется — дерматология. Известно тяжелое наследственное заболевание кожи — ихтиоз (греч. «ихтис» — рыба). Характеризуется нарушением ороговения кожи: образуются чешуйки, напоминающие рыбью чешую. Порой ороговение выражено настолько сильно, что несовместимо с жизнью.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Рецепторы кожи и лечебные физические факторы

В формировании физиологического и лечебного действия физических факторов, как известно, участвуют местные, сегментарно-рефлекторные и генерализованные реакции организма [1, 2]. В их обеспечении и взаимосвязи важную роль играет кожа, являющаяся входными воротами для большинства физиотерапевтических воздействий [3, 4]. Среди ее структур наиболее велика и очевидна роль сенсорных кожных рецепторов, весьма разнообразных по своему строению и функциональному предназначению. И хотя участие рецепторов кожи в механизмах действия различных по природе физических факторов признается всеми авторами, однако конкретные сведения по этому вопросу приводятся весьма редко. К тому же таких данных явно недостаточно, чтобы в полной мере оценить роль этих нервных структур во всем многообразии вызываемых физиотерапевтическими факторами сдвигов на различных уровнях организма. Все это и побудило автора проанализировать имеющиеся материалы и по возможности наметить некоторые направления дальнейших исследований, изложив их на фоне основополагающих сведений о рецепторах кожи.

Рецепторы кожи

Кожа, имеющая сложное строение и выполняющая многообразные функции, играет существенную роль в формировании реакций организма на внешние и внутренние раздражители, в том числе и на физиотерапевтические воздействия. В одной из ранее опубликованных статей было детально проанализировано участие кожи в реализации действия лечебных физических факторов [3]. Оно с определенными допущениями может быть сведено к следующему.

1. Ограничительное влияние, обусловленное выполнением кожей ее барьерно-защитной функции (высокое электросопротивление, наличие электрофизиологического барьера, низкая проницаемость, высокая отражательная способность и др. ).

2. Защитно-адаптационное влияние, проявляющееся в развитии под действием физических факторов защитно-приспособительных реакций (воспаление, выброс биологически активных веществ, пигментация и др.).

3. Депораспределительный эффект, заключающийся в адсорбции кожей химических веществ из лечебных сред, образовании кожного депо ионов и усилении поступления в кожу циркулирующих в крови физиологически активных веществ и лекарственных средств.

4. Модулирующее влияние, состоящее в изменении (уменьшении) длины волны электромагнитных излучений, а также в преобразовании различных видов энергии действующих факторов (за счет присущих коже пиро-, фото- и пьезоэлектрического эффектов) в электрическую.

5. Трансрецепторное влияние, согласно которому многочисленные рецепторы кожи трансформируют энергию физического воздействия в нервную импульсацию, достигающую центральную нервную систему (ЦНС) и служащую базой для формирования целостной реакции организма на физиотерапевтическую процедуру. Поскольку этот вопрос является целевым для настоящей статьи, то его следует рассмотреть детальнее.

Кожа является огромным рецепторным полем, посредством которого организм связан с внешней средой, опосредуя в том числе и действие физиотерапевтических факторов. Рецепторную функцию осуществляют чувствительные нервные волокна, поступающие в кожу и заканчивающиеся рецепторными нервными окончаниями (рецепторами) [5, 6]. Они расположены главным образом в дерме, а также в самых нижних слоях эпидермиса. Кожные рецепторы являются первичными чувствительными приборами, трансформирующими энергию различных раздражителей в электрическую энергию нервного (рецепторного) потенциала, в серию потенциалов действия, возникающих в аксонах [7]. Сенсорное преобразование протекает в несколько этапов: активация рецепторного белка, каскадное усиление, открытие или закрытие ионных каналов, возникновение рецепторного потенциала и потенциала действия [5, 7]. Эти ритмические разряды образуют сенсорный код, передаваемый по сенсорным нервам в ЦНС. Кодирование параметров раздражителя выражается прежде всего в изменении амплитуды, частоты и продолжительности рецепторного (генераторного) потенциала. Возникновение же последнего обусловлено изменением проницаемости клеточной мембраны для ионов К+ и Na+ [8].

Кожные рецепторы обычно классифицируют в соответствии с типом стимула, на который они отвечают [6—8]. Основными типами рецепторов являются: механорецепторы, терморецепторы и ноцицепторы (болевые рецепторы).

Механорецепторы реагируют на тактильные раздражения, такие как прикосновение к коже или давление, и делятся на быстро и медленно адаптирующиеся. К быстро адаптирующимся относятся рецепторы волосяных фолликулов волосистой части кожи, тельца Мейснера и тельца Пачини (Фатер—Пачини), расположенные в подкожной жировой клетчатке. Рецепторы волосяных фолликулов и тельца Мейснера предпочтительно отвечают на стимулы, поступающие с частотой 30—40 Гц, а тельца Пачини — на стимулы с более высокой частотой (около 250 Гц). К медленно адаптирующимся кожным рецепторам относятся диски (клетки) Меркеля и тельца (колбы) Руффини [9]. К механорецепторам подходят миелинизированные афферентные нервные волокна со скоростью проведения 30—70 м/с [8].

Терморецепторы чувствительны к изменениям температуры кожи. Существуют два типа кожных терморецепторов: холодовые и тепловые. И те, и другие являются медленно адаптирующимися рецепторами. До сих пор еще не удалось окончательно отнести терморецепторную функцию к определенным гистологическим структурам [7, 10]. Ранее таковыми назывались колбы Краузе (холодовые рецепторы) и тельца Руффини (тепловые рецепторы) [7]. Терморецепторы относятся к небольшой группе рецепторов, обладающих спонтанной импульсацией в нормальных физиологических условиях. Они активны в широком диапазоне температур. При умеренной температуре кожи (примерно 35°С) могут быть активными одновременно холодовые и тепловые рецепторы. При согревании кожи импульсация холодовых рецепторов прекращается, и, наоборот, при охлаждении замолкают тепловые рецепторы. Кроме того, тепловые рецепторы прекращают свой разряд, когда температура достигает болевого (повреждающего) уровня выше 45 °C [8]. Терморецепторы в коже располагаются на разной глубине: ближе к поверхности находятся холодовые, глубже — тепловые рецепторы. Терморецепторы сгруппированы в определенных местах поверхности тела человека, при этом холодовых точек значительно больше, чем тепловых.

Болевые рецепторы (ноцицепторы) реагируют на стимулы, угрожающие организму повреждением. Болевыми рецепторами считаются свободные нервные окончания [7—9]. Известны два основных типа ноцицепторов: Аδ-механоноцицепторы и полимодальные С-ноцицепторы. Аδ-механоноцицепторы отвечают на сильное механическое раздражение кожи, но не реагируют на химические и термические болевые стимулы. Полимодальные С-ноцицепторы отвечают на любые болевые стимулы: механические, температурные и химические.

Наряду с названными формами рецепторов кожи существует большое число промежуточных форм, физиологическая роль которых мало изучена. Высказывается предположение, что некоторые из этих промежуточных форм рецепторов способны воспринимать различные виды электрической энергии, свет, электромагнитные колебания и другие физические воздействия. Выяснение этого вопроса, вне сомнения, представляет интерес как для сенсорной физиологии, так и для физиотерапии.

Как уже упоминалось, одно из самых поразительных свойств сенсорных систем — это разнообразие рецепторных клеток. Общее представление о строении основных видов рецепторов кожи изображено на рис. 1 [11].

Рис. 1. Схема строения чувствительных нервных окончаний в коже. а — свободные нервные окончания; б — клетка Меркеля; в — тельце Фатера—Пачини; г — тельце Мейснера; д — тельце Руффини; е — концевая колба Краузе.

Количество различного типа рецепторов, приходящихся на единицу поверхности кожи, неодинаково. В среднем на 1 см2 приходится 50 болевых и 25 тактильных рецепторов, 12 холодовых и 2 тепловые точки. Число рецепторов, находящихся на различных участках тела, также неодинаково, что в известной степени предопределяет значение места проведения физиотерапевтической процедуры.

Сенсорная информация, зарождающаяся в рецепторах кожи, направляется по сенсорному проводящему пути в ЦНС. Он представляет собой последовательность связанных друг с другом элементов: первичных, вторичных, третичных и высших сенсорных нейронов. Схематическое изображение сенсорного проводящего пути представлено на рис. 2 [8].

Рис. 2. Общая организация сенсорных проводящих путей. На схеме показаны нейроны первого, второго и третьего порядков.

В переработке сенсорной информации участвуют многие структуры ЦНС: спинной мозг, ствол мозга, таламус и кора больших полушарий. Наиболее важные восходящие пути сенсорной информации: медиальный лемнисковый тракт заднего столба и спиноталамический тракт. Дополнительные соматосенсорные пути: спиноцервикоталамический путь, постсинаптический путь заднего столба, дорсальный спиномозжечковый, спиноретикулярный и спиномезэнцефалический тракты [8]. Еще И.П. Павлов подчеркивал, что анализ раздражения, начинающийся в рецепторах и заканчивающийся в коре больших полушарий, является единым процессом.

Ранее различным видам рецепторов приписывали свою функцию. Свободные нервные окончания, согласно этим представлениям, отвечают за ноцицептивную и тактильную чувствительность, тельца Фатер—Пачини — за чувство глубокого давления, тельца Мейснера — за чувство осязания, колбы Краузе — за терморецепцию и т. д. В настоящее время высказывается предположение, что четыре основных вида чувствительности (тактильная, холодовая, тепловая и болевая) вряд ли следует строго привязывать к конкретным концевым приборам. Имеющиеся в настоящее время данные свидетельствуют о наличии в составе соматической сенсорной системы как специфических механо- и терморецепторов, так и механотемпературных рецепторов [12]. Следовательно, сенсорная модальность не может быть идентифицирована со структурой концевого органа [7].

Важным свойством рецепторов является их адаптация, которая представляет собой быстрое снижение чувствительности к неизменяющимся раздражителям. Она осуществляется на всех уровнях: дорецепторном, рецепторном и пострецепторных. В снижении эффективности физиотерапевтических воздействий, осуществляемых при неизменных дозиметрических параметрах, определенную роль, полагаем, играет адаптация кожных рецепторов [3].

Следует упомянуть, что во внутренних органах, мышцах и суставах также имеются сенсорные рецепторы, которые могут принимать участие в формировании реакций организма при физиотерапевтических воздействиях, характеризующихся глубоким проникновением энергии физического фактора.

Влияние физиотерапевтических факторов на рецепторы кожи

Имеются разрозненные экспериментальные данные о влиянии лечебных физических факторов на рецепторы кожи. О состоянии последних преимущественно судили по импульсной активности афферентных нервов, так как регистрация in vivo рецепторных потенциалов по чисто техническим причинам затруднительна.

Наиболее детально, по-видимому, изучено действие факторов механической природы на рецепторы. Согласно данным П.О. Макарова и соавт., при длительных интенсивных воздействиях ультразвука происходит уменьшение спонтанной импульсации рецептора, а под влиянием малых дозировок фактора она увеличивается. Характер импульсации и потенциал действия рецептора зависел также от частоты и длительности ультразвуковых импульсов. При действии ультразвука на кожу возникает полимодальное ощущение, являющееся, очевидно, результатом одновременного раздражения разных кожных рецепторов. Латентный период сенсорных ответов на ультразвуковое раздражение кожных рецепторов составил 400—500 мс [13—15].

При озвучивании фокусированным ультразвуком (480 кГц) изолированных рецепторов (телец Пачини), относящихся к так называемым механорецепторам, были зарегистрированы рецепторные потенциалы и спайковая активность. При длительности ультразвукового стимула 1 мс пороги возникновения спайковой активности, рассчитанные по величине амплитуды знакопеременного смещения среды в фокальной области излучателя, составили 0,02—0,06 мкм [16]. Указанные результаты согласуются с данными литературы о том, что величина механического стимула, вызывающего появление импульсной активности изолированных телец Пачини, составляет сотые доли 1 мкм [17]. Сопоставление пороговой интенсивности ультразвука, вызывающей тактильные ощущения у человека, с пороговыми значениями, при которых появляется потенциал действия в изолированных тельцах Пачини, показало их хорошее соответствие, что указывает на важную роль последних в рецепции, а следовательно, и в действии на организм ультразвуковых колебаний [18].

В экспериментальных исследованиях на крысах было изучено влияние ультразвука различных дозиметрических параметров на афферентную импульсацию подкожного нерва ноги (N. saphenus), позволяющую судить о функциональном состоянии кожных рецепторов в зоне воздействия. Результаты исследований показали, что ультразвук оказывает модулирующее влияние на афферентную импульсацию в ветвях соматического нерва. Вызываемые изменения частоты и динамики афферентной импульсации нерва зависели от несущей и модулирующей частот ультразвука, режима генерации и фоновой активности нерва. Ультразвук (0,5 Вт/см2) частотой 22, 60, 80 и 100 кГц в непрерывном режиме и ультразвук частотой 1 МГц, модулируемый частотой 25 и 50 Гц, при 5-минутном воздействии вызывали достоверное снижение различной степени выраженности и продолжительности афферентной импульсации в нерве. При использовании ультразвука той же интенсивности частотой 44 кГц и 1МГц с частотой модуляции 100 Гц наблюдалось существенное увеличение частоты разрядов в афферентных волокнах N. saphenus. Снижение или увеличение частоты афферентной импульсации нерва под влиянием ультразвука, вероятнее всего, обусловлены изменением функционального состояния кожных рецепторов в зоне озвучивания и, как следствие, формированием соответствующего паттерна ответа афферентных волокон соматического нерва. Измененный вследствие действия ультразвуковых колебаний поток афферентной импульсации от рецепторов кожи служит основой формирования последующих биологических реакций организма, прежде всего обезболивающего эффекта. Модуляция фоновой активности кожных афферентов путем различных воздействий (введение лидокаина, новокаина или липополисахарида E. coli и др.) по-разному влияло на действие ультразвука на афферентную импульсацию нерва [19, 20].

Детальное изучение влияния низкочастотных акустических колебаний на рецепторы (механорецепторы) кожи проведено В.О. Самойловым и соавт., результаты которого обобщены в книге «Низкочастотная биоакустика» [21]. Ранее такие исследования выполнялись на тельцах Пачини брыжейки кишки. Полученные данные свидетельствуют об их способности рецептировать низкочастотные акустические колебания [22].

Согласно экспериментальным данным, полученным В.А. Самойловым и соавт., низкочастотные (30—250 Гц) акустические колебания возбуждают низкопороговые механорецепторы кожи, идентифицированные ими как пачиноподобные и клубочковые инкапсулированные тельца, которые способны сигнализировать о воздействии на организм этого фактора внешней среды. Зависимость импульсных реакций механорецепторов от частоты акустических колебаний имела немонотонный характер с максимумом на частоте 100 Гц. Низкочастотные акустические колебания не вызывали импульсных ответов в афферентных волокнах, отводящих сигналы от средне- и высокопороговых механорецепторов кожи, идентифицированных авторами как свободные нервные окончания, а напротив, угнетали их чувствительность. Повышались пороги чувствительности этих групп механорецепторов и увеличивались латентные периоды их реакций на адекватные механические стимулы на всех частотах акустической стимуляции. Степень изменения функциональных свойств механосенсорных терминалей с высокими тактильными порогами определялась плотностью потока энергии и не зависела от частоты низкочастотных акустических колебаний. Авторы также отмечали, что различные микроструктуры кожи могут изменять чувствительность кожных механорецепторов к механическому стимулу. Большой интерес для физиотерапии представляют и полученные в эксперименте данные о сенсорном восприятии низкочастотных акустических колебаний проприорецепторами и механорецепторами внутренних органов [21]. Авторами предложена следующая последовательность механорецепторного восприятия акустических колебаний низкой частоты: деформация механосенсорной мембраны рецептора → конформационные изменения механочувствительных ионных каналов→изменение мембранной проницаемости→деполяризация механосенсорной мембраны → генерация рецепторного потенциала → формирование импульсной активности рецептора. Подытоживая результаты этих обширных и уникальных исследований, можно подчеркнуть, что механорецепторы кожи (и других органов), реагируя на низкочастотные акустические колебания как возбуждением, так и угнетением афферентной сигнализации в зависимости от параметров и условий воздействия, могут служить источником многообразных биологических эффектов этого физического фактора. Степень участия этого механизма в формировании и коррекции системной реакции организма еще предстоит выяснить.

Общий вывод, который сделан в исследованиях с постоянными токами различных параметров, заключается в следующем: катод увеличивает импульсную активность рецепторов кожи, а анод ее угнетает [23]. Различиями ответа рецепторов на анод и катод постоянного тока вполне могут быть объяснены особенности влияния различных полюсов на функциональное состояние отдельных органов и систем.

Т.Б. Мелик-Касумов и соавт. изучили влияние микроволнового излучения с различными параметрами на рецепторную функцию кожи, оцениваемую по электрической активности соматического нерва. Как показали исследования, изменение афферентной импульсации периферического нерва зависит от мощности и длины микроволн. Сантиметровые и дециметровые волны малой мощности, а также электромагнитное излучение крайне высокой частоты с длиной волны 4,9 и 5,6 мм усиливают афферентную импульсную активность в нерве. Под влиянием электромагнитного излучения крайне высокой частоты с длиной волны 7,1 мм и больших дозировок излучения сантиметровых волн она достоверно снижается, что, как правило, коррелирует с обезболивающим эффектом этих физиотерапевтических воздействий. Высказывается вполне обоснованное предположение, что в основе установленных различий влияния на афферентную импульсацию нерва лежат особенности действия изученных факторов на кожные рецепторы и модулирующие их активность околорецепторные структуры [24, 25].

Воздействие импульсным электромагнитным излучением крайне высокой частоты с большой пиковой мощностью (35,27 ГГц, 20 кВт) в режиме частотной модуляции 50 Гц и длительностью импульса 600 нс при экспозиции 5 мин приводило к резкому нарастанию частоты центростремительной импульсации n. saphenus, что, вероятно, свидетельствует о возбуждении и повышении чувствительности рецепторов кожи. Изменение частоты следования импульсов с 50 до 5 Гц при времени воздействия 10 мин сопровождалось инверсией направленности реакции (с возбуждения на торможение), тогда как при 5-минутном облучении сохранялся ее активирующий характер [26]. Имеются основания предполагать, что отмеченные зависимые от параметров физического фактора различия в паттерне афферентной импульсации, отражающие снижение или увеличение активности кожных рецепторов, могут лежать в основе вызываемых им дифференцированных рефлекторных реакций организма.

В.А. Безбородов и О.В. Тарасов исследовали влияние монохроматического когерентного излучения (632,8 нм) на биоэлектрическую активность рецепторов кожи крыс. Ими установлено, что воздействие на болевой патологический очаг лазером вызывает снижение интенсивности импульсации рецепторов. Особенно значительно ноцицептивная реакция уменьшалась при выходной мощности 30 мВт. Применение некогерентного источника при тех же дозиметрических параметрах не влияло на патологическую импульсацию [27].

В ряде исследований показано, что полихроматический поляризованный свет (400—2000 нм, 40 мВт/см2) вызывает угнетение афферентной импульсации нерва, свидетельствуя о снижении чувствительности рецепторных структур кожи. По продолжительности этот эффект сопоставим с действием анестетика лидокаина. Изменение паттерна афферентной импульсации в нерве в ответ на облучение полихроматическим поляризованным светом, по мнению авторов, вызвано ответными реакциями медленно адаптирующихся механорецепторов и тепловых рецепторов [20, 28].

Согласно данным Г.Л. Эльберт, облучение интегральным потоком ультрафиолетового излучения (лампа ПРК-2) влияет на спонтанную и вызванную генерацию импульсов в рецепторах как подвергнутого облучению, так и необлученного рецепторного полей. Уже начало процедуры сопровождалось посылкой в центр из облученного рецепторного поля афферентной импульсации с измененной частотой и амплитудой. Составные компоненты интегрального потока вызывали различные по величине и направленности сдвиги в функциональном состоянии рецепторов кожи. Ультрафиолетовая часть спектра уменьшала биоэлектрическую активность афферентного нерва, а тепловая радиация ее повышала. Важно отметить, что на симметричном участке необлученной конечности также наблюдались изменения в афферентации той же направленности, но они были менее выраженными. Облучение оставляло после себя след в виде измененного функционального состояния рецепторов [29]. При сравнении лучистого и конвективного воздействий оказалось, что как холодовые, так и тепловые рецепторы достаточно отчетливо реагировали на конвективное тепло. Лучистый нагрев кожи в тех же температурных пределах вызывал значительно более слабую реакцию, что связано с низкой чувствительностью терморецепторов к инфракрасной радиации [30]. Важно упомянуть, что наряду с сенсорными рецепторами ультрафиолетовое излучение изменяет функциональное состояние мембранных рецепторов кератиноцитов, в частности рецепторов интерлейкина 1, интерлейкина 2, фактора некроза опухоли, эпидермального ростового фактора и др., играющих существенную роль в протекании физиологических и патологических процессов в коже [31, 32].

Бальнеотерапевтические средства также действуют на рецепторный аппарат кожи, о чем свидетельствуют как морфологические, так и электрофизиологические исследования. К.Д. Груздевым было установлено, что реакция рецепторов кожи зависит от химического состава ванн. Сероводородные ванны сначала вызывают возбуждение кожных рецепторов, сменяющееся впоследствии их блокированием. Углекислые воды вызывают более слабую, но более продолжительную по сравнению с сероводородными водами импульсацию [33]. Возбуждающее влияние на рецепторный аппарат кожи сульфидных вод продемонстрировано и другими исследователями [34, 35]. Хлоридные натриевые воды не только раздражают рецепторный аппарат кожи, но и усиливают биоэлектрическую импульсацию в волокнах афферентного нерва и вызывают повышение тактильной чувствительности. В формировании этих электрофизиологических реакций большое значение имеют концентрация хлорида натрия, температура воды, продолжительность воздействия и другие факторы [36, 37].

Таким образом, как немногочисленные прямые, так и косвенные исследования in vitro и in vivo свидетельствуют о том, что различные по природе лечебные физические факторы вызывают изменение функционального состояния рецепторов кожи. Параметры возникающей или изменяющейся биоэлектрической активности рецепторных образований кожи определенным (к сожалению, пока не уточненным) образом связаны с видом и параметрами действующего физического фактора. Это позволяет думать, что рецепторы кожи, по-видимому, представляют реальный анатомический субстрат для формирования рефлекторных ответов на действие лечебных физических факторов. Их основное отличие друг от друга в качестве рефлекторных раздражителей прежде всего состоит в том, какие рецепторы и в каком сочетании будут ими приведены в движение [38].

Необходимость и направления дальнейших исследований

Приведенные данные, вне сомнения, доказывают, что лечебные физические факторы способны изменять функциональное состояние рецепторов кожи и за счет этого влиять на формирование системной реакции организма, прежде всего ее рефлекторного компонента. Вместе с тем многие аспекты взаимодействия кожных рецепторов и физических факторов и его последствия для деятельности организма в целом остаются не выясненными. Это обусловлено тем, что:

1) выяснено влияние на рецепторы кожи далеко не всех лечебных физических факторов;

2) остается неясным механизм взаимодействия физических факторов с рецепторами кожи;

3) многие исследования выполнены in vitro на изолированных рецепторах кожи;

4) в большинстве работ исследования проводились с использованием косвенной регистрации биоэлектрической активности кожных рецепторов;

5) морфологическая идентификация конкретных рецепторов, активно реагирующих на применяемый физический фактор, не осуществлялась и т. д.

Поэтому необходимы дальнейшие исследования по этой проблеме, результаты которых крайне важны для уточнения механизмов и особенностей действия лечебных физических факторов и построения теории физиотерапии. Попытаемся кратко сформулировать некоторые направления дальнейших перспективных исследований.

1. Сенсорный проводящий путь, как уже отмечалось, имеет сложную организацию, поэтому в перспективных исследованиях желательно параллельно (одновременно) регистрировать нейрональную биоэлектрическую активность на всех уровнях передачи сенсорной информации. Современная техника электрофизиологических исследований позволяет осуществлять многоканальную регистрацию. Это позволит выяснить, достигает ли импульсация, модуляция которой обусловлена реакцией кожных рецепторов на физиотерапевтическое воздействие, ЦНС и какие ее структуры участвуют в переработке афферентной и формировании эфферентной информации.

2. Кожа располагает большим разнообразием видов рецепторов. Важно выяснить, какие конкретно рецепторы реагируют при воздействии лечебными физическими факторами различной природы. Не меньший интерес представляет уточнение того, прямо или косвенно (за счет вовлечения различных микроструктур, окружающих рецепторы) влияют физические факторы на функциональное состояние сенсорных структур кожи. Кроме того, в коже наряду с основными рецепторами имеется много промежуточных форм, функциональное значение которых практически не изучено. Возможно, некоторые из них предназначены для специфического восприятия физических факторов, что и предстоит выяснить в будущих исследованиях.

3. Необходимо расширить спектр изучения действия физических факторов на функциональное состояние рецепторов кожи. При этом важно все исследования проводить при варьировании параметров физиотерапевтических воздействий и условий их применения. Особый интерес представляет изучение комбинированных и сочетанных физиотерапевтических процедур на кожные рецепторы.

4. Знание сенсорной физиологии и имеющиеся сведения о влиянии лечебных физических факторов на рецепторы кожи позволяют теоретически предполагать участие последних в формировании системной реакции организма при физиотерапевтических воздействиях. Желательно получить экспериментально-клиническое подтверждение и конкретизацию такого предположения. В этих целях необходима параллельная регистрация биоэлектрической активности рецепторов кожи, ее сенсорной чувствительности и происходящих изменений в различных системах организма при физиотерапевтических воздействиях.

5. Абсолютное большинство исследований кожных рецепторов выполнено в нормальных (физиологических) условиях. Между тем состояние и реактивность рецепторов зависят от исходного состояния организма. Поэтому было бы целесообразно изучить изменения морфофункционального состояния рецепторов кожи под влиянием лечебных физических факторов в условиях моделирования заболеваний или хотя бы типовых патологических процессов. Результаты этих исследований окажутся весьма полезными для выяснения механизмов лечебного действия физических факторов.

6. Активность рецепторов имеет сложную регуляцию. На поток сенсорной информации от рецепторов влияют физико-химическое состояние окружающих тканей, их трофика, различные гуморальные вещества и др. На все эти причины могут влиять физические факторы при их поглощении околорецепторными тканями. Весьма заманчиво и важно в исследованиях вычленить прямое влияние физических факторов на рецепторы кожи и их действие через изменение состояния структур, участвующих в регуляции рецепторной активности.

7. Адекватная стимуляция рецепторов сопровождается возникновением импульсации, различающейся в зависимости от параметров стимула по частоте, амплитуде, числу возникающих импульсов и др. Представляется обоснованным выяснение связи способа кодирования импульсной активности с параметрами и физической природой используемого для воздействия физического фактора.

8. Если сведения о влиянии лечебных физических факторов на сенсорные рецепторы дают некоторые представления об их участии в рефлекторном механизме действия, то роль мембранных рецепторов клеток кожи совершенно не ясна. Между тем такие данные позволили бы лучше понять гуморальный путь действия и метаболические эффекты физических методов лечения.

Думается, что проведение перечисленных исследований значительно облегчит понимание механизмов преобразования физической энергии в нервный (сенсорный) процесс, во многом определяющий физиологическое и лечебное действие физиотерапевтических факторов.

cреди многообразных функций кожи особое место занимает ее рецепторная функция, в выполнении которой принимают участие различные по структуре и назначению сенсорные кожные рецепторы. Имеются прямые и косвенные доказательства влияния лечебных физических факторов на функциональное состояние последних. В выполненных исследованиях установлены особенности модуляции биоэлектрической активности рецепторов кожи и импульсации афферентных нервов под действием физических факторов различной природы, что может в значительной степени определять формирование как системной, так и прежде всего рефлекторной реакции организма на физиотерапевтическую процедуру. Эти вполне обоснованные теоретически и частично подтвержденные в эксперименте предпосылки требуют дальнейшего изучения и постановки расширенных исследований. Они должны быть направлены прежде всего на уточнение механизмов модуляции физическими факторами спонтанной и вызванной электрической активности рецепторов кожи и выяснение дальнейшей судьбы возникающей при этом афферентной импульсации. Такие данные будут представлять интерес как для физиотерапии, так и для сенсорной физиологии.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Человек строение кожи — Справочник химика 21


    Для первичной оценки проводят исследования на мышах и крысах, используют различные методы аппликации. Можно, например, наносить вещество на участок кожи, освобожденный от шерсти. Остановимся на наиболее распространенной методике с погружением хвоста мелких лабораторных животных в -раствор исследуемого вещества и последующей регистрацией его действия. Она имеет ряд преимуществ во-первых, в контакте с веществом находится значительная поверхность кожи по отношению к весу животного, во-вторых, легко исключить поступление его в организм другими путями (Н. С. Правдин, 1947). Кроме того, гистологическое строение кожи хвоста крысы весьма сходно со строением кожи человека. [c.29]

    Кожа человека выполняет многообразные функции. Строение, окраска, тургор, эластичность, влажность, жирность (или сухость) и другие свойства кожи индивидуальны для каждого человека. Для возрастных периодов характерны свои особенности строения кожи. На цвет кожи лица, общий ее вид оказывают влияние ткани собственно кожи и ткани подлежащие, а также пигмент кожи и цвет крови, просвечивающий через эпидермис. Хороший цвет лица зависит и от количества жидкости в тканях кожи. [c.101]

    Уже упоминавшиеся исследования, проведенные с использованием аллергенов, содержащих ДНФ-группу, показали, что химическим соединением можно сенсибилизировать самых разнообразных животных рыб, лягушек, черепах, сумчатых, птиц, различных млекопитающих. Но наиболее подходящим видом лабораторного животного единодушно считают морскую свинку, аллергическая, особенно контактная, чувствительность которой ближе всего к чувствительности человека [55], [140]. Кроме того, учитывая важную роль реакции кожи в воспроизведении и выявлении аллергии к химическим веществам, немаловажное значение имеют и особенности строения кожи морской свинки, позволяющие формировать видимую аллергическую реакцию. [c.92]

    Другая опасность монооксида углерода состоит в его способности реагировать с металлами, образуя карбонилы. Монооксид углерода реагирует с железом или никелем при температурах 25—175 С и давлениях от атмосферного до 1000 фунт/дюйм и выше. Карбонилы являются очень плотными газами и собираются в резервуарах, ямах или подвалах строений. Они обычно имеют запах плесени, который по ошибке можно принять за нормальный запах этих подвалов. Карбонилы металлов практически невозможно вывести из организма человека. Поэтому совершенно необходимо избегать их воздействия как на органы дыхания, так и на кожу. [c.144]

    Витамины О содержатся в некоторых продуктах питания, но в количестве, недостаточном для роста человека. Недостающее количество витаминов 6 организм восполняет за счет имеющегося в организме 7-дегидрохолестерина — соединения из группы стероидов, близкого по строению к витаминам О. Содержащийся непосредственно под кожей человека 7-дегидрохолестерин под действием солнечных лучей превращается в витамин Од  [c.463]


    Кожа — весьма сложный по своему морфологическому строению орган, выполняющий многообразные функции. Она защищает организм человека и животных от механических повреждений, вредных физических и химических факторов внешней среды, препятствует внедрению микроорганизмов. Кроме того, кожа принимает участие в обмене веществ, дыхании, выделении, терморегуляции, [c.9]

    Клетки многоклеточных организмов имеют строгую специализацию и специфичность. Эта специализация проявляется в строении самих клеток и в их функциях. Специфические различия между клетками обусловливаются присутствием различных веществ или относительными количествами, в которых эти вещества находятся в клетках, скоростью их взаимодействия и структурой клетки. Строгая специализация клеток необходима для выполнения многочисленных функций живого организма. Красные кровяные клетки человека содержат гемоглобин, который передает кислород другим клеткам. Внешние клетки кожи содержат механически прочные, эластичные, нерастворимые белки, которые обеспечивают защиту от ударов и от проникновения химических веществ. Нервные клетки приспособлены для передачи быстрых импульсов. Мышечные клетки содержат соединения, способные изменять линейные размеры и тем самым вызывать сокращения волокон мышцы. [c.239]

    К поверхностноактивным веществам, обладающим высокой фунгицидной активностью и потому получившим широкое распространение в условиях конкуренции с другими фунгицидами, относятся в основном катионактивные соединения. Среди немногих исключений можно назвать жирные кислоты со средней длиной цепи, имеющей разветвленное строение или содержащей двойные связи, например ундециленовую кислоту эти кислоты обладают заметно выраженной активностью против грибка, поражающего кожу человека. Пропио-нат натрия также является фунгицидом, получившим распространение и применяющимся в хлебе, а также в лекарствах против трихофитии подошв, но его с большим трудом можно отнести к поверхностноактивным веществам. Действие солей тяжелых металлов карбоновых или сульфоновых кислот, обладающих поверхностноактивными свойствами, например нафтената меди и цинковых солей нефтяных сульфокислот, зависит от характера катиона. Анионактивные сульфатированные и сульфированные вещества часто применяются в качестве носителей и диспергирующих агентов для водонерастворимых фунгицидов, например салициланилида или нитрофенолов, но сами по себе они редко бывают настолько активными, чтобы иметь практическое значение [179]. [c.170]

    Кожа человека имеет сложное строение. Она состоит из трех основных слоев — наружного слоя (эпидермиса), собственно кожи (дермы) и слоя подкожной жировой ткани. Кожа пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, через которые осуществляется питание и реализуются другие метаболические процессы. [c.180]

    Прежде чем перейти к фотобиологическим реакциям в коже, коротко остановимся на ее строении на примере кожи человека. [c.316]

    Название кожа относится к наружному покрову позвоночньгх животных. Это — самый большой орган тела, выполняющий множество различных функций. Строение кожи зависит от систематической принадлежности животного в общих чертах оно будет рассмотрено здесь на примере человека (рис. 19.11). [c.411]

    Простейший и часто встречающийся тип симметрии-это зеркальная симметрия. На первый взгляд она не кажется исключительно важной в химии по сравнению с повседневной жизнью. Тело человека обладает зеркальной симметрией, за исключением асимметричного расположения некоторых внутренних органов. Уникальное описание симметрии человеческого тела дано Томасом Манном в его книге Волшебная гора [1а], когда Ганс Касторп говорит о своей любви к Клавдии Шоша О, завораживающая красота органической плоти, созданная не с помощью масляной краски и камня, а из живой и тленной материи, насыщенная тайной жизни и распада Посмотри на восхитительную симметрию, с какой построено здание человеческого тела, на эти плечи, ноги и цветущие соски по обе стороны груди, на ребра, идущие попарно, на пупок посреди мягкой округлости живота и на тайну пола между бедер Посмотри, как движутся лопатки на спине под шелковистой кожей, как опускается позвоночник к пышным и свежим ягодицам, на главные пучки сосудов и нервов, которые, идя от торса, разветвляются под мышками, и на то, как строение рук соответствует строению ног . [c.18]

    У животных и человека имеются два основных типа мышц попе-речно-полосатые и гладкие. Поперечно-полосатые мышцы прикрепляются к костям, т. е. к скелету, и поэтому еще называются скелетными. Поперечно-полосатые мышечные волокна составляют также основу сердечной мышцы — миокарда, хотя имеются определенные различия в строении миокарда и скелетных мышц. Гладкие мышцы образуют мускулатуру стенок кровеносных сосудов, кишечника, пронизывают ткани внутренних органов и кожу. [c.124]


    Такой расовый признак, как цвет кожи, объясняется взаимосвязью между длительностью и интенсивностью освещения организма солнечным светом и продукцией в нем витамина D. Количество витамина D, синтезируемого в норме в организме человека, определяется количеством солнечного облучения, которое проникает в клетки кожного покрова глубже слоя клеток, содержащих меланины. Меланины (от греч. melas — черный) — это группа полимерных пигментов коричневого или черного цвета, определяющих окраску кожных покровов, волос, перьев, чешуи и т. д. Строение этих пигментов до сих пор до конца не выяснено, но известна их общая брутто-формула 77H98O33N14S. [c.137]

    Длина эмбриона на стадии формирования сомитов не превышает нескольких миллиметров, он обычно состоит из 10 клеток. До сих пор мы имели в виду Xenopus, но форма и размеры эмбриона примерно одинаковы и у саламандры, и у рыбы, и у курицы и у человека (рис. 16-17). Па более поздних стадиях эмбрионы будут значительно различаться по величине и форме, но на этой стадии хорошо видно, что план строения у них один и тот же. Детали будут добавляться позже по мере роста зародыша. А пока центральная нервная система представлена нервной трубкой с утолщенным концом, из которого впоследствии разовьется головной мозг кишечник и его производные заложены в виде энтодермальной трубки, сегментам туловища соответствуют сомиты. Некоторые типы соединительной ткани сердечно-сосудистой системы представлены более периферической несегментироваппой мезодермой, а эпидермальный слой кожи — эктодермой. В ходе последующего развития липейпые размеры всех этих компонентов могут увеличиваться в 10, 100 и более раз, а суммарный объем и число клеток — в миллионы раз, но общий план строения тела остается прежним. [c.70]

    В сферу поиска новых антибиотиков необходимо активнее включать представителей животного мира. Имеющиеся примеры подтверждают сказанное. Так, в начале 90-х гг. XX столетия из акулы семейства катранов вьщелен интересный антибиотик, который по химическому строению отличается от всех до этого времени известных антибиотических соединений. В 1989 г. из полиморфонуклеарных лейкоцитов человека изолированы де-фензин-1 и азуроцидин — антибиотики, обладающие широким антимикробным спектром действия, а в 1997 г. на коже человека обнаружен антибиотик бета-дефензин-2. [c.124]

    В 1997 г. дерматологи Кильского университета обнаружили на коже человека антибиотическое вещество, которое они назвали р-дефензином-2. Этот антибиотик убивает некоторые виды бактерий и дрожжи. По химическому строению р-дефен-зин-2 — белок с небольшой молекулярной массой. Этот белок проникает через клеточную стенку микроорганизмов, проделывая многочисленные поры, и приводит к гибели чувствительные микробы. [c.396]

    И той же общей цели, как заметил м-р Уоллес Если хрусталик имеет слишком большое или слишком малое фокусное расстояние, это может быть исправлено либо изменением его кривизны, либо изменением его плотности если кривизна неправильная и лучи не сходятся в одну точку, тогда всякое увеличение правильности кривизны будет уже улучшением. Ни сокращения зрачка, ни мышечные движения глаза не могут быть признаны безусловно необходимыми для зрения, а представляют только усовершенствования, которые могли быть добавлены и улучшены на любой стадии конструирования этого инструмента . » В высшем отделе животного царства, 1гменно у позвоночных, мы исходим от глаза, настолько простого, что он состоит, как у ланцетника, из маленького мешочка прозрачной кожп, снабженного нервом и выстланного пигментом, но лишенного какого бы то ни было другого аппарата. У рыб и пресмыкающихся, как заметил Оуэн, ряд градаций доисторических структур очень велик . Замечательно, что даже у человека, согласно авторитетному утверждению Вирхова (Vir how), прекрасный хрусталик образуется у зародыша из скопления эпидермальных клеток, расположенных в мешковидной складке кожи, а стекловидное тело образуется из эмбриональной подкожной ткани. Но для того чтобы прийти к правильному заключению относительно образования глаза, со всеми его изумительными, хотя и не абсолютно совершенными чертами строения, необходимо, чтобы наш разум руководил воображением впрочем, я сам слишком живо испытывал эту трудность, чтобы удивляться, когда другие колеблются распространить принцип естественного отбора до таких поразительных пределов. [c.155]

    Основная задача современной практической косметики — искусственное придание свежести и красоты лицу и телу человека, что достигается рядом профилактических мероприятий, а также соответствующим уходом и лечением недостатков кожи. Успешное решение этой задачи обусловлено уровнем знаний о строении и функциях кожи, причинах, вызывающих косметические дефекты, а также умением правильно выбирать и использовать косметические препараты. Эти знания важны для потребителей косметических препаратов, а также для их производителей и реализаторов. [c.285]

    До недавнего времени основным неразрушающим методом физического контроля активности мозга была электроэнецефалография (ЭЭГ), регистрирующая изменения электрических потенциалов на коже головы [216]. Эти потенциалы являются лишь слабым отражением электрических процессов собственно в мозге, что связано со строением головы человека. Мозг окружен тремя слоями тканей, обладающих существенно различными электропроводностями — спинномозговой жидкостью ), костью черепа [c.117]

    Не унижая поднимает слабого и открывает новые грани мировидения сильному только сотворчество (1.24). Сотворчество во всей многоплановости жизни, по поиску Истины и претворении ее в реальность нашей Вселенной, независимо от вероисповедания и цвета кожи, независимо от белковой или иной природы строения организмов. Для человека это единственный путь. [c.157]


Схематическое изображение структуры кожи человека в поперечном…

Контекст 1

… кожа — самый тяжелый орган человеческого тела, в среднем составляющий 10 % массы тела и покрывающий почти 2 м 2 площади поверхности тела [ 1 , 2 ] . Он определяет границу между телом и его окружением, тем самым позволяя жизненно важным функциям организма происходить в контролируемой физиологической среде. Однако скин — это больше, чем просто физический раздел; скорее, он обеспечивает важный интерфейс, через который мы взаимодействуем с миром.Одним из таких взаимодействий является обмен веществ между телом и окружающей средой. Обмен веществ обычно тонко регулируется кожей, которая обладает некоторыми исключительными свойствами, позволяющими ей выполнять эту функцию. В результате кожа очень избирательна в отношении того, что она пропускает внутрь или выходит из тела и с какой скоростью. Это представляет собой проблему для доставки лекарств через кожу в организм, поскольку рассматриваемые молекулы, вероятно, плохо всасываются из-за низкой проникающей способности кожи.Главной темой этой книги является улучшение проникновения через кожу. Два ключевых понятия, то есть свойства кожи и молекулярный транспорт через кожу, имеют основополагающее значение для полного понимания предмета. В этой вводной главе мы описываем основные свойства кожи и ее функции, а также механизмы проникновения через кожу и связываем их с проблемами, с которыми можно столкнуться при попытках доставки молекул через кожу. Освещение намеренно краткое, так как цель состоит в том, чтобы дать базовое понимание предметной области, чтобы подготовить читателя к более углубленным обсуждениям в последующих главах этой книги.Кроме того, хотя в этой главе описывается кожа человека, стоит отметить, что можно провести множество структурных и функциональных параллелей между кожей человека и кожи некоторых других животных. Это предостережение лежит в основе использования кожи некоторых животных в качестве моделей in vitro для исследований кожи человека, что станет очевидным в некоторых последующих главах. Кожа человека представляет собой многослойный эпителий, каждый слой ткани которого состоит из разных типов клеток, выполняющих различные функции. Его можно условно разделить на вышележащий эпидермис, дерму и нижележащую гиподерму (или подкожную клетчатку) (рис.1). Эпидермис можно дополнительно разделить снаружи внутрь на роговой слой (роговой слой), зернистый слой (зернистый слой), шиповатый слой (слой шиповатых клеток) и базальный слой (базальный слой, также называемый зародышевым слоем). Базальный слой и шиповатый слой вместе известны как мальпигиев слой. Дополнительный слой, stratum lucidum (прозрачный слой), можно наблюдать на участках тела с утолщенной кожей, например, на ладонях и подошвах стоп.Однако блестящий слой часто считают не отдельным эпидермальным слоем, а нижней частью рогового слоя. Кроме того, имеются придатки, включая волосяные фолликулы и потовые протоки, которые проходят через различные кожные покровы …

Кожа на рабочем месте: Кожные заболевания, связанные с работой – Структура и функция кожи

Структура кожи

Кожа – самый большой орган тела. Он состоит из трех основных слоев: эпидермиса, дермы и подкожного слоя.

Эпидермис представляет собой эластичный внешний слой, который постоянно регенерируется. Он включает в себя следующее:

  • Кератиноциты — основные клетки эпидермиса, образующиеся при делении клеток его основания. Новые клетки постоянно движутся к поверхности. По мере движения они постепенно отмирают и уплощаются.
  • Корнеоциты — уплощенные мертвые кератиноциты, которые вместе составляют самый внешний слой эпидермиса, называемый роговым слоем или роговым слоем.Этот защитный слой постоянно изнашивается или сбрасывается.
  • Меланоциты – вырабатывают пигмент меланин, защищающий от УФ-излучения и придающий цвет коже.

дерма — внутренний слой, который включает следующее:

  • Потовые железы – вырабатывают пот, который проходит через потовые протоки к отверстиям в эпидермисе, называемым порами. Они играют роль в регуляции температуры.
  • Волосяные фолликулы – это ямки, в которых растут волосы.Волосы также играют роль в регуляции температуры.
  • Сальные железы – вырабатывают кожное сало (масло), защищающее волосы от пыли и бактерий. Кожный жир и пот образуют «поверхностную пленку».

Подкожный слой под дермой состоит из соединительной ткани и жира (хороший изолятор).

Функции кожи

  • Создает защитный барьер от механических, термических и физических травм и опасных веществ.
  • Предотвращает потерю влаги.
  • Снижает вредное воздействие УФ-излучения.
  • Действует как орган чувств (осязание, определение температуры).
  • Помогает регулировать температуру.
  • Иммунный орган для выявления инфекций и т. д.
  • Производство витамина D.

Структура и функция кожи. Кожные заболевания

Дерма, следующий слой кожи, представляет собой толстый слой волокнистой и эластичной ткани (состоящей в основном из коллагена с небольшим, но важным компонентом эластина), который придает коже гибкость и сила.Дерма содержит нервные окончания, потовые и сальные железы (сальные железы), волосяные фолликулы и кровеносные сосуды.

нервных окончаний чувствуют боль, прикосновение, давление и температуру. Некоторые участки кожи содержат больше нервных окончаний, чем другие. Например, кончики пальцев рук и ног содержат много нервов и чрезвычайно чувствительны к прикосновению.

Потовые железы выделяют пот в ответ на жару и стресс. Пот состоит из воды, соли и других химических веществ.Когда пот испаряется с кожи, он помогает охладить тело. Специализированные потовые железы в подмышечных впадинах и области гениталий (апокринные потовые железы) выделяют густой маслянистый пот, который производит характерный запах тела, когда пот переваривается кожными бактериями в этих областях.

Сальные железы выделяют кожное сало в волосяные фолликулы. Кожное сало — это масло, которое сохраняет кожу влажной и мягкой и действует как барьер против посторонних веществ.

волосяных фолликулов производят различные типы волос, встречающихся по всему телу.Волосы не только влияют на внешний вид человека, но и выполняют ряд важных физических функций, включая регулирование температуры тела, защиту от травм и усиление ощущений. Часть фолликула также содержит стволовые клетки, способные восстанавливать поврежденный эпидермис.

кровеносных сосудов дермы обеспечивают кожу питательными веществами и помогают регулировать температуру тела. Тепло заставляет кровеносные сосуды увеличиваться (расширяться), позволяя большому количеству крови циркулировать вблизи поверхности кожи, где может выделяться тепло.Холод заставляет кровеносные сосуды сужаться (сужаться), сохраняя тепло тела.

На разных участках тела количество нервных окончаний, потовых и сальных желез, волосяных фолликулов и сосудов неодинаково. Например, на макушке головы много волосяных фолликулов, тогда как на подошвах ног их нет.

Схема и функция кожи человека | Сколько существует слоев кожи? — Видео и стенограмма урока

Схема кожи

Поперечный разрез кожи

На приведенной выше схеме кожи обратите внимание на три отдельных отдела: эпидермис, дерму и подкожную клетчатку.Компоненты и подкомпоненты кожи и то, как они функционируют вместе, называются покровной системой.

Эпидермис

Эпидермис состоит из многослойной плоской эпителиальной ткани и делится на пять слоев. В порядке от самого внешнего к самому внутреннему слою они следующие:

  • Роговой слой является самым внешним слоем и состоит из 20-30 клеток толщиной, состоящих из мертвых ороговевших клеток.
  • Светящийся слой, обычно встречающийся только на ладонях и подошвах стоп, уменьшает трение.
  • Гранулезный слой состоит из плотно уплотненных, уплощенных клеток, которые способствуют водонепроницаемости кожи.
  • Шиповатый слой содержит клетки неправильной формы (шиповатые), которые имеют толщину в несколько клеточных слоев.
  • Наконец, базальный слой страты состоит из дифференцировочных клеток, которые постоянно делятся, образуя клетки для верхних слоев. Специализированные клетки, включая меланоциты и клетки Меркеля, находятся в базальном слое.

Слои эпидермиса

На схеме выше обратите внимание на базальную мембрану.Эта мембранная структура состоит из комбинации коллагена и волокон, помогающих прикрепить эпидермис к дерме.

Дерма

Дерма состоит из плотной ткани неправильной формы и состоит из следующих двух слоев:

  • Сосочковый слой дермы лежит непосредственно под эпидермисом, разделенным базальной мембраной. Этот слой дермы отвечает за отпечатки пальцев, которые помогают захватывать предметы и идентифицировать их.
  • Ретикулярный слой дермы находится глубже сосочкового слоя.Ретикулярный слой дермы, содержащий важные сенсорные рецепторы, волосяные фолликулы и железы для пота и влаги кожи, выполняет множество функций покровной системы.
Подкожный слой

Подкожный слой также известен как гиподерма. Эта структура кожи в основном состоит из жировой ткани и прикрепляет кожу к мышечной ткани. Это не считается «слоем» кожи, а скорее отделом, отвечающим за прикрепление кожи к мышцам.

Толщина кожи будет варьироваться по всему телу в зависимости от общей функции и степени внешнего стресса, воздействующего на область тела.Например, кожа на руках и ногах толще, чем на других участках тела. Это связано с наличием блестящего слоя, который помогает уменьшить трение. Хотя толщина кожи зависит от локализации, существует общее мнение об общей толщине каждого слоя кожи.

  • Толщина эпидермиса составляет от 45 до 105 клеточных слоев. Это соответствует толщине от 0,2 до 1,6 миллиметра (на пятках и ладонях).
  • Дерма — самый толстый слой кожи. В среднем дерма колеблется от 1.толщиной 5-4 мм.
  • Размер подкожного слоя у разных людей разный, но обычно его толщина составляет 2,5–3,5 миллиметра.

Клетки кожи

Специфические клетки, которые мы видим в виде пыли, представляют собой кератиноциты , происходящие из рогового слоя эпидермиса. Поскольку эпидермис подвергается воздействию внешней среды, он требует многих функций, включая защиту от патогенов и ультрафиолетового излучения солнца. Для этого в эпидермисе есть специальные клетки.

Структуры эпидермиса
  • Кератиноциты являются специализированными клетками, наиболее распространенными в эпидермисе. Кератиноциты производят белок, называемый кератином. Этот белок можно охарактеризовать как «волокнистый» и «твердый», обеспечивающий коже защитный барьер, предотвращающий потерю воды и сопротивляющийся потенциальному физическому повреждению. В роговом слое эпидермиса кератиноциты представляют собой отмершие клетки кожи и регулярно отшелушиваются в течение дня.
  • Меланоциты — это клетки кожи, которые отвечают за пигмент кожи, защиту от ультрафиолетового излучения и активацию выработки витамина D.Эти клетки распространяются по кератиноцитам, производя пигмент, называемый меланином . Количество меланина, вырабатываемого меланоцитами, определяет характеристики тона кожи, количество вырабатываемого витамина D и защиту от вредного ультрафиолетового излучения солнца, которое может вызвать солнечные ожоги.
  • Клетки Меркеля представляют собой специализированные клетки, расположенные в базальном слое вблизи и вокруг волосяных фолликулов. Их функция заключается в обеспечении ощущения более легкого механического давления.Без клеток Меркеля тонкое прикосновение и легкие механические ощущения не были бы реализованы или прочувствованы.
  • Клетки Лангерганса предупреждают иммунную систему, когда на кожу попадает потенциальный патоген или вредный микроб. Эти клетки обнаруживают маркеры микробов, которые потенциально могут проникнуть в организм и причинить вред. Они действуют как «сторожевые псы» для кожи.
Структуры дермы
  • Волосяные фолликулы закреплены в дерме, содержащей участок для клеточного деления волосковых клеток.Этот сайт известен как волосяная луковица. Когда клетки делятся, они наполняются кератином и пигментами, которые придают волосяному стержню силу и цвет. Малые аректоры пили — это мышцы, которые прикрепляются к стержню волоса. При стимуляции эти пили могут привести к тому, что ваши волосы встанут прямо.
  • Далее идут сенсорные рецепторы. Терморецепторы отвечают за восприятие температуры; хеморецепторы отвечают за обнаружение химического дисбаланса; а механорецепторы отвечают за восприятие физического прикосновения.
  • Сальные железы, расположенные в дерме и прикрепленные к волосяным стержням, отвечают за поддержание кожной смазки и способствуют уничтожению патогенов. Они делают это, выделяя маслянистое вещество, называемое кожным салом. Эти железы могут стать сверхактивными в период полового созревания, а количество вырабатываемого кожного сала может привести к акне или другим раздражениям кожи.
  • Ниже приведены два типа потовых желез (или потовых желез):
  1. Эккриновые железы — самые многочисленные потовые железы, встречающиеся по всему телу.Они расположены в дерме и содержат тонкие трубки, которые соединяются с порами кожи на поверхности.
  2. Апокринные железы сосредоточены в паховой и подмышечной областях. Эти потовые железы отвечают за выделение жиров и белков. В результате бактерии «питаются» выделяемыми белками и появляется неприятный запах.
Подкожные структуры
  • Крупные кровеносные сосуды снабжают кожу необходимыми для ее функционирования питательными веществами.Они также приносят отходы, которые выделяются потоотделяющими железами. Подкожный слой прикрепляет кожу к мышце. Таким образом, его функция аналогична функции базальной мембраны эпидермиса. Хотя эти структуры выполняют сходную функцию, они расположены в разных участках кожи.

Краткий обзор урока

Кожа человека, или покровная система, состоит из трех основных частей. От поверхностного к глубокому (от внешнего к внутреннему) это эпидермис , дерма и подкожный слой .Кожа состоит из 7 слоев, пять из которых составляют эпидермис (от поверхностного до глубокого): 1. роговой слой 2. блестящий слой 3. зернистый слой 4. шиповатый слой 5. слой базовый . В дерме 6-й и 7-й слои представляют собой сосочковый слой и ретикулярный слой . Слои кожи прикрепляются к мышцам через подкожный слой.

Толщина кожи варьируется от человека к человеку, от участка тела к участку тела.Кожа на руках и ступнях толще, чем на бедре или предплечье. Эпидермис обычно имеет толщину от 0,2 мм до 1,6 мм. Толщина дермы в среднем составляет от 1,5 до 4 мм, а толщина подкожного слоя — от 2,5 до 3,5 мм.

Кожа содержит множество специализированных структур и клеток. Некоторые известные специализированные структуры в эпидермисе включают меланоцитов , которые определяют цвет кожи, защищают вас от ультрафиолетового излучения и начинают синтезировать выработку витамина D. Кератиноциты , которые обеспечивают защиту и удержание воды. Клетки Меркеля способны обнаруживать легкие механические ощущения. Наконец, клетки Лангерганса стимулируют иммунный ответ, когда их вызывают.

Известные структуры дермы включают волосяные фолликулы, сенсорные рецепторы, сальные и потовые железы. Сальные железы выделяют кожное сало, маслянистое вещество, а потовые железы выделяют пот, липиды и белок.

Подкожная клетчатка представляет собой отдел кожи, в котором сосредоточены крупные кровеносные сосуды, выводящие отходы и обеспечивающие кожу питательными веществами.Подкожный слой прикрепляет кожу к мышце.

Структура кожи – обзор

14.2 Биология кожи и заживления ран

Полное понимание структур кожи и их функциональных взаимосвязей является обязательным при разработке кожи с тканевой инженерией. Нормальная кожа состоит из слоев, а именно эпидермиса, дермы и гиподермы (Lee, 2000). Гистология нативной кожи крысы Вистар показана на рис. 14.1. Эпидермис представляет собой тонкое внешнее покрытие кожи (0,1–0,2 мм в глубину) и состоит из различных типов клеток, таких как самообновляющиеся кератиноциты, которые выполняют барьерную функцию (MacNeil, 2008; Lee, 2000), меланоциты для пигментации ( Lee, 2000), клетки придатков, которые включают сальные железы, потовые железы, волосы и ногти, дендритные клетки иммунной системы (Lee, 2000) и нервные окончания, обеспечивающие сенсорную функцию.Кератиноциты в базальном слое эпидермиса присутствуют в основном для восполнения утраченных эпителиальных клеток, формируя, таким образом, многослойный плоский эпителий (Brouard and Barrandon, 2003). Кроме того, этот внешний слой, содержащий ограниченное количество молекул внеклеточного матрикса, особенно углеводных полимеров и липидов, обеспечивает барьер против водных жидкостей. Кератиновые нити в эпидермисе помогают поддерживать его структурную целостность (macNeil, 2008).

14.1. Гистологическое изображение слоев кожи крыс (40-кратное увеличение).

Напротив, подлежащая дерма состоит из двух областей, а именно папиллярной и ретикулярной дермы. Поверхностная область дермы, называемая папиллярной дермой, имеет небольшие пучки рыхлой соединительной ткани с коллагеном и незрелыми эластическими волокнами (Keene et al., 1997). В ретикулярной дерме присутствует небольшое количество клеток, а плотная сеть молекул внеклеточного матрикса, преимущественно коллагеновых и эластиновых волокон, а также гликозаминогликанов придает механическую прочность, гибкость и эластичность (Metcalfe and Ferguson, 2007).Фибробласты являются основным типом клеток в обеих областях дермы и ответственны за производство молекул ECM (Lee, 2000). Более того, обнаружено, что эти фибробластные клетки играют важную роль в процессе заживления ран, продуцируя ремоделирующие ферменты, такие как протеазы и коллагеназы (Metcalfe and Ferguson, 2007). Другие клетки, такие как эндотелиальные клетки, нервные клетки и тучные клетки, также присутствуют в обеих областях дермы. Третий слой — это гиподерма, которая богата жировой тканью и кровеносными сосудами и обеспечивает энергией и питанием клетки эпидермиса и дермы (Andreadis and Geer, 2006), механической защитой и терморегуляцией.Поскольку жир является теплоизолятором, этот слой изолирует тело от низких температур и обеспечивает амортизацию.

В целом, кожа постоянно обновляется и ремоделируется путем уравновешивания пролиферации, дифференцировки и апоптоза клеток (Brouard and Barrandon, 2003). Раз в три недели многослойный плоский эпителий в эпидермисе полностью обновляется, и аналогичным образом дерма кожи регулярно ремоделируется молекулами ECM (Brouard and Barrandon, 2003). Как упоминалось ранее, кожная ткань обладает свойством самозаживления ран.Заживление ран представляет собой последовательность сложных биохимических событий, включающую три фазы: воспаление, пролиферацию и ремоделирование (Carlson et al, 2009). Сразу после травмы происходит коагуляция тромбоцитов для остановки кровотечения путем прилипания и агрегации тромбоцитов к интерстициальной соединительной ткани. Воспалительные цитокины, высвобождаемые в месте повреждения для регуляции кровотока, вызывают инфильтрацию лимфоцитов и макрофагов и, таким образом, удаление бактерий и дебриса (Metcalfe and Ferguson, 2007).Ангиогенез и отложение коллагена в пролиферативной фазе способствуют формированию зернистой ткани (Clark, 1997; Clark and Singer, 2000). Параллельно с грануляцией сокращению раны способствуют миофибробласты (богатые актином фибробласты). Факторы роста, такие как тромбоцитарный фактор роста (PDGF) и трансформирующий фактор роста ß (TGF- ß ), привлекают миофибробласты, которые медленно замещают грануляционную ткань в раневом ложе. Коллагеназа и матриксная металлопротеиназа (ММР-1,2,3, 8 и 13) играют важную роль в ремоделировании коллагена, удаляя избыток коллагена, образующегося во время непрерывного синтеза коллагена, тем самым контролируя общее количество коллагена (Koga et al., 2007). Наконец, пролиферация и миграция кератиноцитов в раневое ложе регенерируют эпидермальный слой (Clark and Singer, 2000). Однако остаются трудности с самозаживлением более крупных и более хронических ран, что может быть связано с дисбалансом этих факторов (Parenteau et al., 1997).

Понятно, что механизм заживления ран зависит исключительно от связи между дермальными фибробластами и эпидермальными кератиноцитами, молекулами внеклеточного матрикса и васкуляризацией, которая регулируется высвобождением воспалительных цитокинов и факторов роста, таких как тромбоцитарный фактор роста (PDGF) , трансформирующий фактор роста (TGF- ß ), эпидермальный фактор роста (EGF) и фактор роста эндотелия сосудов (VEGF).Таким образом, для активной регенерации кожной ткани каркас в идеале должен быть способен хорошо взаимодействовать как с фибробластами, так и с кератиноцитами, тем самым откладывая соответствующие молекулы ECM на поверхность каркаса, что способствует ангиогенезу для врастания ткани и стимулирует экспрессию других сигналов, таких как цитокины. факторы роста и так далее.

Кожа: Руководство по гистологии

Функции кожи и слои

Несколько фактов о коже

  • Кожа — самый большой орган тела.
  • Он имеет площадь 2 квадратных метра (22 квадратных фута) у взрослых и весит около 5 килограммов.
  • Толщина кожи варьируется от 0,5 мм на веках до 4,0 мм на пятках.
  • Кожа — главный барьер между внутренним и внешним миром вашего тела!

Функции кожи

  1. Защита : защищает от УФ-излучения, механических, термических и химических воздействий, обезвоживания и проникновения микроорганизмов.
  2. Ощущение : кожа имеет рецепторы, которые воспринимают прикосновение, давление, боль и температуру.
  3. Терморегуляция : различные особенности кожи участвуют в регулировании температуры тела. Например, потовые железы, волосы и жировая ткань.
  4. Метаболические функции : подкожная жировая ткань участвует в производстве витамина D и триглицеридов.

На этой диаграмме показаны слои кожи.Есть три основных слоя: эпидермис , дерма и гиподерма . Есть также потовые железы и волосы, у которых есть сальные железы, и связанная с ними гладкая мышца, называемая мышцей, выпрямляющей волосы.

Волосы есть только на тонкой коже, а не на толстой коже на кончиках пальцев, ладонях и подошвах ног.

Три слоя кожи:

Эпидермис : тонкая внешняя часть, то есть ороговевший многослойный плоский эпителий кожи.Эпидермис играет важную роль в защитной функции кожи. Базальные слои этого эпителия складчатые, образуя дермальные сосочки. Тонкая кожа содержит четыре типа клеточных слоев, а толстая — пять. Нажмите здесь, чтобы узнать больше об эпидермисе и его слоях.

Дерма : более толстая внутренняя часть. Это соединительнотканный слой кожи. Это важно для ощущений, защиты и терморегуляции. Она содержит нервы, кровоснабжение, фибробласты и др., а также потовые железы, открывающиеся на поверхность кожи, а в некоторых участках и волосы.Апикальные слои дермы складчатые, образуя дермальные сосочки, которые особенно заметны в толстой коже.

гиподерма . Этот слой находится под дермой и сливается с ней. В основном содержит жировую ткань и потовые железы. Жировая ткань выполняет метаболические функции: она отвечает за выработку витамина D и триглицеридов.

Это H&E срез толстой кожи.Наружные слои кожи направлены вверх. Посмотрите, сможете ли вы идентифицировать эпидермис, дерму, дермальные сосочки и потовые железы. Обратите внимание, что в этой области нет волос.

Дермальные сосочки

На фотографии напротив показан разрез толстой кожи. Такая толстая кожа встречается только в тех местах, где много потертостей, например, на ладонях, кончиках пальцев и подошвах ног. Как вы думаете, почему это так?

Вы должны заметить, что дерма переходит в эпидермис в структурах, называемых дермальными сосочками.Они имеют две функции.

Во-первых, они способствуют сцеплению между дермальным и эпидермальным слоями.

Во-вторых, на таких участках толстой кожи они обеспечивают большую площадь поверхности для питания эпидермального слоя.

Не забывайте, что эпидермис представляет собой многослойный плоский эпителий, поэтому он не имеет собственного кровоснабжения. Он зависит исключительно от кровоснабжения дермы.

Дерма и гиподерма

Дерма представляет собой слой соединительной ткани, содержащий коллагеновые и эластиновые волокна, а также фибробласты, макрофаги и адипоциты, а также нервы, железы и волосяные фолликулы.Дерма жесткая, и это слой, используемый для изготовления кожи.

Можно разделить на два региона:

поверхностная область — (сосочковая дерма) область вокруг сосочков дермы, которая составляет около 20% дермы. Этот слой содержит рыхлую соединительную ткань и имеет множество капилляров. Он проникает в эпидермис в виде небольших выступов, называемых дермальными сосочками. В этой области также находятся тельца Мейснера, являющиеся рецепторами прикосновения, а также свободные нервные окончания (немиелиновые), чувствительные к температуре.

более глубокая область — (ретикулярная дерма) это слой плотной соединительной ткани неправильной формы, который содержит коллаген и эластин, придающие коже прочность и растяжимость. Коллагеновые пучки сплетены в грубую сеть. Этот слой содержит фибробласты, макрофаги и жировые клетки.

потовые железы находятся глубоко в этой области и в гиподерме.

Вы видите две области дермы на картинке выше?

Гиподерма лежит под дермой и в основном содержит жировую ткань.

На этой диаграмме показано кровоснабжение кожи.

Кровообращение кожи

Артерии, кровоснабжающие кожу, проходят глубоко в подкожной клетчатке. Ветви от артерий проходят вверх, образуя глубокое и поверхностное сплетения.

Глубокое кожное сплетение находится на границе дермы и гиподермы. Он снабжает жировую ткань гиподермы и более глубокие части дермы, включая капилляры для волосяных фолликулов, глубокие сальные железы и потовые железы.

Поверхностное подпапиллярное сплетение лежит прямо под дермальными сосочками и кровоснабжает капилляры дермальных сосочков. Розовый цвет кожи в основном обусловлен наличием крови в венулах этого сплетения.

В дерме имеется множество артериовенозных анастомозов, которые могут препятствовать попаданию крови в поверхностные кожные сплетения. Эта стратегия используется как реакция на холод как способ сохранения тепла. Опасность в том, что если эпидермис слишком долго лишится кровоснабжения, он погибнет (отморозится!).

В качестве альтернативы, когда жарко, в поверхностное сплетение попадает больше крови, и кожа краснеет. Кровь в поверхностных капиллярах охлаждается за счет испарения пота с поверхности кожи.

Ультраструктура кожи — Эпидермис — Дерма

Кожа является самым большим органом человеческого тела и составляет примерно 8% от общей массы тела.

Это универсальная конструкция с широким набором функций; и его точный состав варьируется в разных областях поверхности тела.

В этой статье мы обсудим функцию, общую структуру и ультраструктуру нашей кожи.

[старт-клинический]

Функции кожи

Кожа обеспечивает существенный барьер между внешней средой и внутренним содержимым организма. Защищает от механических, химических, осмотических, термических и УФ-повреждений, микробной инвазии.

Другие его функции включают в себя:

  • Роль в синтезе витамина D
  • Регуляция температуры тела
  • Психосексуальное общение
  • Основной орган чувств, воспринимающий прикосновение, температуру, боль и другие раздражители.

[конечный клинический]

Общая структура

Состав кожи на разных участках тела разный. Кожа может быть тонкой, волосатой, волосатой или голой. Голая кожа — это толстая кожа на ладонях, подошвах стоп и сгибательных поверхностях пальцев, свободная от волос.

Кожа всего тела состоит из трех слоев ; эпидермис, дерма и гиподерма. Рассмотрим эти слои более подробно.

Рис. 1. Кожа состоит из трех основных слоев; эпидермис, дерма и гиподерма.

Ультраструктура

Эпидермис

Эпидермис представляет собой самый поверхностный слой кожи и в значительной степени образован слоями кератиноцитов, подвергающихся терминальному созреванию. Это включает в себя повышенную выработку кератина и его миграцию к внешней поверхности, процесс, называемый ороговением.

Существует также несколько некератиноцитарных клеток, населяющих эпидермис:

  • Меланоциты – отвечают за выработку меланина и формирование пигмента.
    • Примечание. Люди с более темной кожей имеют повышенную выработку меланина, а не повышенное количество меланоцитов.
  • Клетки Лангерганса – антигенпрезентирующие дендритные клетки.
  • Клетки Меркеля – сенсорные механорецепторы.
Слои эпидермиса

Эпидермис можно разделить на слои (страты) кератиноцитов – это отражает изменение их структуры и свойств по мере их миграции к поверхности.Эти слои от самого глубокого до самого поверхностного:

  • Базальный слой – в этом слое происходит митоз кератиноцитов.
  • Stratum spinosum – кератиноциты соединены плотными межклеточными соединениями, называемыми десмосомами.
  • Stratum granulosum – клетки этого слоя секретируют липиды и другие гидроизоляционные молекулы.
  • Stratum lucidum – клетки теряют ядра и резко увеличивают выработку кератина.
  • Роговой слой – клетки теряют все органеллы, продолжают вырабатывать кератин.

Обычно кератиноциту требуется от 30 до 40 дней, чтобы перейти от базального слоя к роговому слою.

Рис. 2. Слои эпидермиса образованы кератиноцитами разного уровня созревания.

Дерма

Дерма находится непосредственно глубоко в эпидермисе и тесно связана с ним через сильно гофрированное дермо-эпидермальное соединение .

Дерма имеет только два слоя, которые менее четко выражены, чем слои эпидермиса. Это поверхностный сосочковый слой и более глубокий ретикулярный слой . Ретикулярный слой значительно толще и имеет более толстые пучки коллагеновых волокон, которые обеспечивают большую прочность.

В дерме можно найти следующие типы клеток и структур:

  • Фибробласты – эти клетки синтезируют внеклеточный матрикс, состоящий преимущественно из коллагена и эластина.
  • Тучные клетки – это содержащие гистаминовые гранулы клетки врожденной иммунной системы.
  • Кровеносные сосуды и кожные чувствительные нервы
  • Придатки кожи – напр. волосяные фолликулы, ногти, сальные и потовые железы. Хотя эти структуры присутствуют в дерме, они происходят из эпидермиса, который во время развития спускается в дерму.
Волосяные фолликулы и сальные железы

Волосяные фолликулы и сальные железы объединяются в сально-волосяную единицу , которая встречается только на гирсутной коже.

Сальные железы выпускают свой железистый секрет по голокринному механизму в стержень волосяного фолликула. Сам волосяной фолликул связан с мышцей pili , которая сокращается, заставляя фолликул стоять вертикально.

Потовые железы

Существует два основных типа потовых желез:

  • Эккринные железы — основные потовые железы человеческого организма. Они выделяют прозрачное вещество без запаха, состоящее в основном из хлорида натрия и воды, которое участвует в терморегуляции.
  • Апокринные железы — более крупные потовые железы, расположенные в подмышечной и генитальной областях. Эти продукты апокриновых желез могут расщепляться кожными микробами, вызывая запах тела.
Рис. 3. Дерма разделена на сосочковый и ретикулярный слои.

Гиподерма

Гиподерма , или подкожная ткань, находится непосредственно глубоко в дерме.

Это основной запас жировой ткани в организме, поэтому его размер может различаться у разных людей в зависимости от количества присутствующей жировой ткани.

[старт-клинический]

Клиническая значимость — кожные заболевания
  • Очаговая алопеция – алопеция характеризуется аутоиммунным разрушением волосяных фолликулов, вызывающим выпадение волос.
  • Витилиго – Как и алопеция, витилиго является аутоиммунным заболеванием, при котором меланоциты поражаются и разрушаются. Появляются участки симметричной депигментации, которые более заметны у темнокожих людей.
  • Псориаз – При псориазе резко увеличивается митоз кератиноцитов в базальном слое, что приводит к утолщению шиповатого слоя.Клинически это проявляется как «чешуйчатая» кожа, как правило, на коленях и локтях.

[конечный клинический]

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.