Какие функции выполняет кожа человека. Кожа
Кожа - орган, который покрывает тело человека, в ней содержится большое количество рецепторов, поэтому её относят к сенсорным органам, обеспечивающим непрерывное взаимодействие человека с окружающей средой. Чувствительность покрова обеспечивает познавательную деятельность. Функции, которые она выполняет, непосредственно связаны со строением кожи человека.
Функции органа
Разные по типу раздражения воспринимаются специальными нервными окончаниями - рецепторами. Самая большая концентрация рецепторов наблюдается на лице, стопах и кистях, половых органах, наименьшая - на спине и подошвах. Так, в среднем на кубический сантиметр покрова тела приходится следующее число рецепторов:
- болевых (150);
- температурных (15 - реагирующих на холод, 2 - на тепло);
- тактильных (25).
За счет кожной чувствительности осуществляются многие охранные рефлексы, например, одёргивание руки при касании острого или горячего предмета. Многие кожные рефлексы используются в медицине для диагностики состояния нервной системы. К ним относятся брюшной, подошвенный, ладонный, кремастерный (яичковый).
Помимо этого, к ее функциям относятся:
- дыхательная;
- терморегуляционная;
- витаминообразующая (синтез витамина D);
- иммунная и т. д.
Благодаря тому, какие функции выполняет кожа человека, организм максимально защищен от воздействия внешних факторов.
Слои кожи и их значение
Это орган, сложный по строению . Кожа человека и ее схема включает следующие слои, начиная с верхнего:
- эпидермис;
- дерма;
- подкожная жировая основа;
- кожные производные.
Внешний слой кожи человека называется эпидермис, он образован многослойный плоским ороговевающим эпителием. Его регенерация осуществляется за счёт деления клеток росткового слоя. Кожа, кожица, как еще называется внешний слой кожи в быту, наиболее подвержен влиянию окружающей среды.
Толщина верхнего слоя на лице, груди, животе и шее составляет примерно 0,02−0,05 мм, а на ладони - до 2 мм. В процессе эмбриогенеза эпидермис развивается из эктодермы. В нём отсутствуют капилляры и нервные окончания.
Дерма содержит густые капиллярные сети, рецепторы и микроскопические нервные волокна, оплетающие элементы, построенные из соединительной ткани. В составе дермы имеется два слоя: сосочковый и сетчатый. Первый представлен рыхлой неоформленной соединительной тканью, которая лежит на разной глубине. Сетчатый образован плотной соединительной тканью с большим содержанием коллагеновых
и эластических волокон. Сетчатый слой далее плавно переходит в подкожную жировую клетчатку.
Наряду с эпидермисом, дермой и подкожной жировой клетчаткой в состав покровного органа следует включать ещё и его производные: ногти, волосы и железы. В первую очередь это связано с единством их происхождения.
Площадь кожи взрослого человека - 1,5−2 м2 в зависимости от пола, возраста и телосложения. Примечательно, что на лице площадь покрова составляет примерно столько же, сколько и на руках. Общая масса - примерно 2−3 кг. Толщина кожного покрова больше на спинной поверхности - 5−7 мм. На брюшной - она намного более тонкая (около 1,5−2,5 мм). Самая толстая кожа на подошвах и ладонях - в районе 8,5−10 мм, наиболее тонкий покров (0,5−1 мм) наблюдается в области век и наружного уха.
Оттенок кожного покрова изменяется в зависимости от того, как глубоко залегают сосуды и сколько содержится специфического вещества - меланина (пигмента). В различных частях тела он имеет совершенно различную концентрацию. Так, пигмента много вокруг соска молочной железы. На остальном теле количество меланина зависит от влияния солнца (у загоревших людей кожа имеет более тёмный оттенок).
Рельеф кожи определяется наличием борозд и гребней. На коже кончиках пальцев они образуют особый индивидуальный рисунок - «отпечатки пальцев». Эту анатомическую особенность человека широко применяют в криминалистике для выяснения личности.
С возрастом кожа изменяет свои свойства : теряет растяжимость, в ней уменьшается количество эластических волокон, они заменяются коллагеновыми. Вследствие этого происходит образование борозд большой глубины и заметных складок, называемых морщинами. Уменьшается толщина поверхностного слоя (эпидермиса), сглаживается кожный рисунок. Кожа в общем становится более шероховатой. Пигментация обычно усиливается.
Можно рассмотреть схему строения, слои кожи человека и их функции как таблицу:
Подкожная основа, которую также называют гиподермой, находится в тесной связи с кожей. Она состоит преимущество из соединительной ткани, имеющей рыхлую структуру, и образует пространства, которые заполняют потовые железы, жировая ткань, кровеносные сосуды, нервы и лимфоузлы.
Жировых скоплений нет под кожей мошонки, наружных половых органов, а также век. Совсем мало её в области губ, носа и ушной раковины (кроме мочки) и лба. Больше всего - под кожей нижней части живота, задней поверхности бёдер, а также молочной железы у женщин. Общая масса подкожной жировой основы у мужчин составляет 7 кг, а у девушек - 13. Точное количество зависит от возраста, телосложения и функционального состояния эндокринной системы.
Подкожная основа выполняет следующие основные функции:
Типы желез в кожном покрове
В коже находятся два типа желёз, подразделяемые по характеру выделяемого секрета: потовые и сальные.
Потовые железы выполняют выделительную функцию и осуществляют регуляции температуры тела, а также придают ему специфический запах, свойственный каждому человеку индивидуально. Отсутствуют в губах и наружных половых органах. Больше всего их - в коже ладоней, подошв и лба. Общее количество пота в сутки при обычных условиях - 0,5 л, при тяжёлых физических нагрузках - до 10 л.
Сальные железы выделяют секрет, химическое строение которого сходство с жиром. Он служит защитной смазкой для кожных покровов и волос. Наибольшее количество - в волосистой части головы, щёк подбородка. Отсутствуют в коже ладоней и подошв. С возрастом часть желёз перестаёт функционировать.
Кожа защищает тело человека и животных, является барьером между организмом и внешней средой. Она имеет сложное строение и выполняет разнообразные функции. Она образует отдельный орган со своим кровоснабжением, иннервацией, присущими . Площадь кожи взрослого человека составляет около 2 квадратных метров и зависит прежде всего от роста и массы тела.
Вес кожи равен 15% массы человеческого тела.
На разных частях тела толщина кожи различается. Кожный покров может иметь толщину от 0,5 до 5 мм. На ее поверхности имеется специфический рисунок из треугольников и ромбов, образующих сетку. Он особенно хорошо виден на пальцах, ладонях, подошвах.
Кожа человека лишь на 70% состоит из воды, она плотнее многих других органов. В данной статье расскажем, как устроена кожа человека, каковы ее функции.
Как устроена кожа
Кожа имеет слоистое строение. Она включает:
- эпидермис;
- собственно кожу, или дерму;
- гиподерму (жировую клетчатку).
Эпидермис – самый верхний покров, он представлен несколькими слоями эпителиальных клеток. Клетки нижнего слоя эпидермиса постоянно делятся, обеспечивая быстрое восстановление и обновление кожи. Чем ближе к поверхности расположены клетки, тем меньше они размножаются и тем больше в них кератина и других плотных белков. На поверхности эпидермиса располагаются ороговевшие клетки, которые постоянно . Так происходит постоянное обновление кожи.
Эпидермис взрослого человека полностью обновляется за два месяца, младенца – за три дня.
Верхний, роговой слой эпидермиса защищает кожу от повреждений. Он наиболее толстый на подошвах и ладонях. Самый тонкий эпидермис расположен на веках и коже мужских наружных половых органов.
Эпидермис не пропускает через себя косметические средства на основе коллагена и эластина из-за слишком больших размеров этих молекул.
Дерма – средний слой кожи, состоящий из соединительной ткани. Она включает тонкие пучки эластической ткани, коллагена, мышечных волокон. В дерме расположены нервные окончания. В этом же слое расположено большое количество артерий, вен и лимфатических капилляров, питающих не только сам этот слой, но и эпидермис, лишенный сосудов.
Сосуды кожи способны вместить третью часть всей крови организма.
Гиподерма представлена сетью волокон, между которыми находятся жировые клетки. Она помогает предохранять органы, лежащие под кожей, от повреждений. Толщина жировой клетчатки разная: на коже головы она составляет 2 мм, а, например, на ягодицах достигает 10 см. В жировой клетчатке много сосудов и нервов. Здесь же расположены потовые железы и волосяные фолликулы. В устья волосяных луковиц открываются протоки сальных желез.
Кожа, ногти и волосы практически полностью формируются к 7 месяцу внутриутробного развития.
Функции кожи
Защитная
Кожа защищает подлежащие ткани от ушибов, давления, растяжения. Эпидермис не дает тканям .
Кроме того, он не дает проникнуть в организм различным химическим веществам из внешней среды. , содержащийся в коже, поглощает ультрафиолетовое излучение солнца. Кожа обладает антимикробными свойствами. Эпидермис непроницаем для многих возбудителей болезней. Пот и кожное сало создают среду с кислой реакцией, в которой многие микробы погибают.
На поверхности кожи существуют и полезные микробы, защищающие ее от болезнетворных бактерий, поэтому абсолютная стерильность кожи вредна.
Терморегулирующая
Кожа активно участвует в теплоотдаче. Если внешняя среда имеет высокую температуру, сосуды кожи расширяются, усиливая теплоотдачу. Одновременно тепло теряется с потом. При низкой температуре среды сосуды кожи спазмируются, предотвращая потерю тепла. В регуляции этого процесса участвуют терморецепторы – чувствительные «датчики температуры», расположенные в кожном покрове.
За сутки в обычных условиях человек теряет до литра пота, в жару это количество может достигать 5 – 10 литров.
Экскреторная
С потом через кожу выходят излишки солей, некоторые токсины, а также лекарственные вещества.
Сквозь кожу проходит мочевина, мочевая кислота, ацетон, желчные пигменты и другие продукты обмена веществ. Особенно эти процессы заметны при заболеваниях почек и печени, в норме выводящих эти токсины с мочой и желчью. При этом от кожи больного начинает исходить неприятный запах, помогающий врачам в диагностике.
Рецепторная
В эпидермисе находятся осязательные клетки. Их поверхностное расположение обусловливает высокую тактильную чувствительность. Особые нервные образования обеспечивают чувствительность к холоду, теплу, положению в пространстве, давлению и вибрации. Боль, жжение и воспринимают свободные нервные окончания, расположенные в верхнем слое кожи.
Терморецепторы воспринимают температуру в диапазоне +20 - +50˚С, при более низких и более высоких температурах воздействие чаще всего воспринимается как боль. Человек значительно лучше чувствует холод, чем тепло.
Регуляторная
Кожа осуществляет синтез и накопление витамина D и некоторых гормонов.
Витамин D может образоваться только на поверхности кожи, с которой не смыт слой кожного сала, при этом она не должна быть загоревшей.
Иммунная
В эпидермис из костного мозга проникают клетки Лангерганса (тканевые макрофаги), способные мобилизовать иммунные клетки (Т-лимфоциты) на борьбу с внешним повреждением (антигеном). Клетки поверхностного слоя кожи активно участвуют в реакциях гуморального иммунитета, способствуя выработке антител. Все эти механизмы обусловливают сильный кожный иммунитет.
Кожа – один из иммунных органов наряду с лимфатическими узлами, костным мозгом и вилочковой железой.
Секреторная
В сутки кожные железы выделяют 20 граммов кожного сала. Оно обеспечивает эластичность эпидермиса, а также вместе с потом создает защитную среду на поверхностном слое кожи.
Больше всего сальных желез на коже лица, волосистой части головы, между лопатками, в центре груди, а также в области промежности. Именно эти части наиболее часто страдают от угревой сыпи и .
Итак, кожа человека – удивительный орган, укрывающий и оберегающий его от агрессивной внешней среды. Уход за кожей поможет не только продлить ее красоту, но и сохранить здоровье всего организма.
Основные функции кожи: обеспечение защитного барьера между телом и окружающей средой, в том числе защита от механических повреждений, радиации, химических раздражителей, бакте-
рий, а также иммунная, рецепторная. терморегулирующая, обменная, резорбционная, секреторная, экскреторная, дыхательная.
Защитная функция кожи включает механическую защиту от внешних воздействий.
Механическая защита кожи от давления, ушибов, разрывов, растяжения и т. п. обусловлена плотностью способного к репарации эпидермиса, эластичностью и механической устойчивостью волокнистых структур соединительной ткани дермы, а также буферными свойствами подкожной жировой клетчатки. Наиболее важная роль в реализации защитных механизмов кожи принадлежит эпидермису. Прочность его важного компонента – рогового слоя – обеспечивается белками и липидами, а эластичность – белками, липидами и низкомолекулярными продуктами распада кератогиалина, связывающими и задерживающими в роговом слое воду. Напротив, дермо-эпидермальное соединение в коже человека является относительно слабым
местом. Этим объясняется легкое повреждение поверхностного коллагена сосочкового слоя дермы при буллезных дерматозах. Преимущественно с дермой связана резистентность кожи к разрыву в ответ на воздействие тупым предметом. При этом эластичность кожи обусловлена распрямлением коллагеновых волокон вдоль оси натяжения, а возвращение к исходному состоянию – эластическими волокнами. Нарушение структуры коллагеновых во.чокон приводит к чрезмерной растяжимости кожи. Способность кожи к компрессии с формированием ямки при вдавливании в кожу небольшого предмета обусловлена оттоком межклеточной склеивающей субстанции между коллагеновыми волокнами дермы.
Защита кожи от радиационных воздействий реализуется в первую очередь роговым слоем, задерживающим инфракрасные лучи полностью, а ультрафиолетовые – частично. В зависимости от длины волны и биологического действия на организм различают: УФ-
А (320-400 нм), УФ-В (290– 320 нм) и УФ-С (200-290
нм). УФ-В воздействуют преимущественно на уровне эпидермиса, являются основной причиной солнечных ожогов, преждевременного старения кожи, а в дальнейшем – предрака и рака кожи. УФ-А могут проникать глубоко в дерму, обладают наименьшей эритематогенной способностью, однако могут провоцировать
повышенную чувствительность к солнцу, а также играют важную роль в старении кожи. Кожа имеет два барьера, препятствующих повреждающему действию УФ радиации: 1) меланиновый барьер в эпидермисе и 2) протеогликановый барьер, концентрирующийся в роговом слое. Действие каждого из них направлено на уменьшение ее абсорбции ДНК и другими компонентами клетки. Меланин – крупный полимер, способный поглощать свет в широком диапазоне волн от 200 до 2400 им и тем самым защищающий клетки от вредного воздействия избыточной инсоляции. Меланин синтезируется меланоцитами базального слоя эпидермиса и переносится в смежные с ними кератиноциты в меланосомах. На синтез меланина влияет также меланостимулирующий гормон гипофиза. Защитный механизм загара связан с повышением количества функциональных меланоцитов, увеличением количества синтезированных меланосом и скорости передачи меланосом кератиноцитам, а также с переходом продукта метаболизма гистидина в эпидермисе – уроканиновой кислоты из транс-изомера в цисизомер. Хроническое воздействие солнечных лучей со временем приводит к утолщению эпидермиса, развитию солнечного эластоза и кератоза, предрака или рака кожи.
Нормальный роговой слой кожи обеспечивает за-
щиту от химических раздражителей в основном за счет кератина. Только химические вещества, разрушающие роговой слой, а также растворимые в липидах эпидермиса, получают доступ в более глубокие слои кожи и затем по лимфатическим и кровеносным сосудам могут распространяться по организму.
Кожа человека служит естественной и постоянной средой обитания для многочисленных мик-
роорганизмов: бактерий (Staphylococcus epidermidis diphteroidus, Propionbacterium acnes, Pityrosporum и
др.), грибов и вирусов, поскольку ее поверхность содержит много жировых и белковых ингредиентов, создающих благоприятные условия для их жизнедеятельности. В то же время она непроницаема для разнообразных бактерий и патогенных микроорганизмов, особенно редко попадающих на ее поверхность.
Бактерицидное свойство кож и, придающее ей способность противостоять микробной инвазии, обусловлено кислой реакцией кератина, своеобразным химическим составом кожного сала и пота, наличием на ее поверхности защитной воднолипидной мантии с высокой концентрацией водородных ионов (рН 3,5- 6,7). Входящие в ее состав низкомолекулярные жирные кислоты, в первую очередь гликофосфолипиды и свободные жирные кислоты, обладают бактериостатическим эффектом, селективным для патогенных
микроорганизмов. Механическое препятствие инвазии патогенных микроорганизмов в кожу, помимо целостности рогового слоя, обеспечивается их удалением с чешуйками, секретом сальных и потовых желез. На 1 см2 кожи здорового человека находятся от 115 тыс. до 32 млн различных микроорганизмов, большая часть из которых относится к постоянной бактериальной флоре, играющей важную роль в антимикробной защите кожных покровов и слизистых оболочек от патогенных микроорганизмов. Способность кожи противостоять микробной инвазии снижается при травматизации кожи. При этом одни и те же микроорганизмы при различной природе травмы могут вызывать разные патологические процессы. Так, стрептококки группы А вызывают рожистое воспаление после механической травматизации эпидермиса или нарушения его целостности за счет интертригинозной формы микоза стоп, тогда как на месте расчесов при атоническом дерматите обычно возникает стрептококковое импетиго.
Бактерицидные свойства кожи также снижаются под влиянием загрязнений кожи, при переохлаждении, переутомлении организма, недостаточности половых желез; они также снижены у больных кожными заболеваниями и у детей. В частности, у детей грудного возраста это обусловлено нежностью и рыхлостью
рогового слоя эпидермиса, морфологической неполноценностью эластических и коллагеновых волокон, вследствие чего детская кожа легко подвергается механическим, радиационным, термическим и химическим раздражениям. Выживанию патогенной микробной флоры на поверхности кожи при этом также способствует слабощелочная или нейтральная среда водно-липидной мантии с недостаточным количеством низкомолекулярных свободных жирных кислот. Проникновение микробов через верхние слои эпидермиса сопровождается миграцией лейкоцитов из сосудов и проникновением их в дерму и эпидермис с формированием защитной воспалительной реакции.
Иммунная функция. Кожа играет важную роль в процессах иммунитета.Основными элементами
иммунной системы кожи являются кератиноци-
ты, клетки Лангерганса, эпидермальные Т-лим-
фоциты. Кератиноциты способствуют созреванию Т-лимфоцитов путем воздействия на них ферментом дезоксинуклеотидилтрансферазой. Большинство Т-лимфоцитов кожи человека располагаются в дерме, обычно вокруг посткапиллярных венул и придатков кожи. На долю внутриэпидермальных Т-лимфо- цитов приходится менее 10%. Т-лимфоциты способны распознавать экзогенные и эндогенные антигены
только после их представления антигенпредставляющими клетками Лангерганса, или вспомогательными клетками. Т-клетки распознают антиген только в единой структуре с ГКГ. Для распознавания Т-хелпер- ными лимфоцитами (СD4+) антиген должен предъявляться в комплексе с ГКГ II класса (НLА-DR, DР, DQ), тогда как большинство Т-супрессорных лимфоцитов (СD8+) распознают антиген в ассоциации с молекулами I класса ГКГ (НLА-А, В, С). В процессе иммунного ответа на экзогенные или эндогенные антигены клетки Лангерганса, вовлеченные в антигенную презентацию претерпевают фенотипические и функциональные изменения, покидают эпидермис и попадают
в лимфатические сосуды дермы, а отгуда мигрируют
в паракортикальный слой лимфатических узлов. На этой стадии клетки Лангерганса презентируют расположенный на их поверхности антиген – ГКГ– комплекс Т-клеточному антигенному рецептору на поверхности СD4+/СДD8– или СD4-/СD8+ Т-клеток. Антигенспецифический Т-клеточный ответ заключается в образовании бластных форм Т-лимфоцитов, которые возвращаются в участки кожи, содержащие антиген.
Иммунные нарушения играют патогенетическую роль при различных заболеваниях кожи, в том числе при буллезных дерматозах, аллергодерматозах, псориазе, Т-клеточной злокачественной лимфоме кожи.
Рецепторная функция кожи реализуется много-
численными нервными рецепторами, воспринимающими болевое, тактильное (осязание, давление, вибрация) и температурное (тепловое, холодовое) раздражение.
Кожа – это огромное рецепторное поле, функционально связанное через миелинизированые (А- волокна ) или немиелинизированные (С-волокна ) чувствительные нервы с центральной и вегетативной нервной системой и постоянно реагирующее на различные раздражения, поступающие из окружающей среды, ЦНС и внутренних органов.
Нервные окончания рассредоточены неравномерно по всему кожному покрову и поливалентны по своей функции.
Существуют два вида функционально специфических афферентных единиц: механорецепто-
ры и терморецепторы, третий – болевые рецеп-
торы – отвечает только на стимуляцию, превышающую пороговую (механическую, термическую или химическую).
Лишь некоторые из рецепторов, различающихся функционально, можно идентифицировать морфологически. Прикосновение воспринимается располагающимися в коже механорецепторами. Среди них выделяют на коже, покрытой волосами, рецепторы волосяных фолликулов; на коже, лишенной волос (ладони и подошвы). – располагающиеся в верхней части дермы быстрореагирующие тельца Мейснера и медленнореагирующие рецепторы Меркеля; в дерме и подкожной клетчатке – тельца Руффини; тепло и холод воспринимаются терморецепторами.
Холодовые рецепторы активируются при температуре примерно на 1-20°С ниже нормальной температуры кожи (34 °С); тепловые – при температуре в пределах от 32 до 35 °С (при температуре выше 45 «С тепловая боль воспринимается не через тепловые рецепторы, а через ноцицепторы).
Боль опосредуется ноцицепторами, ответственными за восприятие боли и зуда, избирательно отвечающими на воздействия, способные повредить ткань. Различают механические, температурные и полимодальные (отвечающие на несколько разновидностей вредных воздействий, включая механические, тепловые и химические) ноцицепторы. В частности, механические ноциценторы активируются острыми предметами и первоначально ощущаются в виде укола
или быстрой, точечной, поверхностной и локальной боли, а затем – в виде более диффузного жжения или медленной боли. Порогом восприятия боли от тепла является 45 °С.
Периферические нервы, помимо классических нейротрансмиттеров, таких как норадреналин и ацетилхолин, содержат нейропептиды, которые высвобождаются из нервных окончаний при деполяризации и играют роль в регуляции синаптической передачи. Множество нейропептидов обнаружено в человеческой коже, включая субстанцию Р, вазоактивный интестинальный пептид, соматостатин, пептид, связанный с геном кальцитонина, нейропептид V и бомбезин. Нейропептиды не только действуют как нейротрансмиттеры, но и играют роль в опосредовании воспаления кожи.
Зуд, как и боль, является ноцицептивным ощущением, воспринимаемым корковыми центрами в ответ на воздействие экзогенных и эндогенных факторов. Он тесно связан с болью, но в отличие от нее возникает в коже, а не во внутренних органах. По мнению некоторых исследователей, он является видоизмененным ощущением боли, а не самостоятельным ощущением. Зуд и боль проводятся по безмиелиновым С-во- локнам, исходящим из верхней части дермы как кожи, так и слизистых оболочек. Как ощущение зуд кожи яв-
ляется корковым процессом, возникающим при воздействии раздражителей на воспринимающий нервный аппарат, состоящий из трех отделов: периферического, заложенного в коже, центрального – в верхних отделах ЦНС, и проводникового, соединяющего оба этих отдела.
Терморегулирующая функция кожи осуществля-
ется путем поглощения и выделения кожей тепла. Теплоотдача через поверхность кожи осуществляется путем излучения, проведения, конвекции и испарения. Реализация механизмов излучения тепла в виде энергии инфракрасных лучей и проведения, т. е. отдачи тепла при соприкосновении с окружающей внешней средой, происходит путем изменения кровотока в коже. В связи с более высокой васкуляризацией кожи, значительно превышающей ее потребность в питании, повышение температуры окружающей среды приводит к расширению сосудов кожи, увеличению объема протекающей по ней крови (иногда до 1 л) и усилению теплоотдачи. При снижении внешней температуры сосуды суживаются, большая масса крови циркулирует по внутренним органам и теплоотдача резко снижается. Важную роль в терморегуляции играет система артериовенозных шунтов, особенно акральных областей (стоп, кистей, губ, носа, ушных ра-
ковин), где концентрация этих шунтов наиболее высока и контролируется норадренергическими симпатическими нервами. Снижение симпатического тонуса вызывает расширение сосудов кожи. Кожа становится теплее окружающего воздуха и повышает теплоотдачу путем конвекции, при которой она отдает тепло, нагревая прилежащий слой воздуха, поднимающийся вверх и замещающийся боле холодным. Симпатическая активность также регулирует диаметр артериовенозных анастомозов дистальных отделов конечностей. Перенос тепла путем излучения и конвекции называют «сухой теплоотдачей», на долю которой приходится до 20-25% теплоотдачи.
Наиболее эффективным путем отдачи тепла является испарение выделяемого пота. Потоотделение регулируется центральной нервной системой (психогенное потоотделение) и холинергическими симпатическими волокнами, поэтому парасимпатомиметические вещества (ацетилхолин, пилокарпин и др.) усиливают выделение пота, а атропин, блокируя этот механизм, тормозит потоотделение. Гипоталамус в ответ на изменение температуры получает импульсы от центральных и периферических (кожных) терморецепторов. Тепловые и холодовые терморецепторы располагаются на неравномерно разбросанных по всему телу тепловых и холодовых терморецепторных
клетках. Наиболее сильным стимулом для появления пота является повышение температуры внутри тела, кожные же терморецепторы в 10 раз менее эффективны. Температурным фактором регулируется главным образом деятельность потовых желез туловища, тыла кистей, шеи, лба, носогубных складок. Несмотря на то что кожные терморецепторы не играют важной роли в изменении температуры организма, изменение температуры кожи оказывает влияние на быт человека. В частности, ее снижение требует использования более теплой одежды, отопления помещения и т. д.
Теплообмен кожи при ряде дерматозов существенно нарушен. В частности, при псориазе, токсидермии, грибовидном микозе, синдроме Сезари воспалительная реакция кожи может привести к генерализованной кожной вазодилатации с привлечением в кожный кровоток до 10-20% циркулирующей крови.
Обменная функция кожи объединяет секретор-
ную, экскреторную, резорбционную и дыхатель-
ную активность . Кожа участвует в обмене углеводов, белков, липидов, воды, минеральных веществ и витаминов. По интенсивности водного, минерального и углекислого обмена кожа лишь незначительно уступает печени и мышцам. Она значительно быстрее и
легче, чем другие органы, накапливает и отдает большое количество воды. Процессы метаболизма и кис- лотно-щелочного равновесия зависят от питания человека (например, при злоупотреблении кислой пищей в коже уменьшается содержание натрия) и других факторов. Кожа и подкожная жировая клетчатка – мощные депо питательных веществ, расходующихся в период голодания.
Резорбционная функция кожи. Кожа является многослойной оболочкой с тремя анатомически различаемыми слоями: роговым слоем, толщиной 10 мкм, ростковым (мальпигиевым) слоем толщиной 100 мкм и сосочковым слоем дермы толщиной 100-200 мкм; каждый из них имеет различные константы диффузии. Даже здоровая кожа обладает некоторой проницаемостью почти для любых веществ, причем уровни пенетрации различных веществ могут различаться в 10 тыс. раз. Степень резистентности кожи различна для водо– и жирорастворимых химических веществ, для соединений с малой и большой молекулярной массой. Она различается в зависимости от локализации участка кожи, толщины рогового слоя, степени его гидратации, наличия или отсутствия липидной смазки кожи и ее качественного состава. Многие химические вещества проникают в кожу через от-
носительно непроницаемый роговой слой (трансдермальный путь) и остаются в нем на длительное время. Некоторые химические вещества с малыми размерами молекул могут проникать внутрь через волосяные фолликулы, а также выводные протоки сальных и потовых желез. Существенное повышение проницаемости кожи происходит после ее обработки органическими растворителями (ацетоном, хлороформом и др.), которые приводят к местному уменьшению количества липидов. При контакте кожи с водой не только удаляется часть липидной мантии, но и изменяются барьерные функции кожи в результате ее гидратации, что также ведет к увеличению ее проницаемости. Существенно влияет на проницаемость состав химического вещества. Лучше проникают через кожу жиры и растворенные в них вещества. Проницаемость кожи меняется и при развитии дерматозов; вещества, ранее не проникавшие через роговой слой интактной кожи, начинают свободно преодолевать этот барьер. Что касается доставки лекарственных препаратов трансдермальным путем, то его преимущество перед введением их через рот или парентерально обусловлено тем, что такой путь не зависит от величины рН, содержимого желудка, времени после приема пиши и т. д. Лекарственный препарат при таком методе введения может быть доставлен непо-
средственно к пораженному органу, а его дозировка исключает большие колебания концентрации, как при парентеральном введении. Следует особо отметить, что большинство лекарств при парентеральном введении не обладает выраженной способностью накапливаться избирательно в коже. т. е. не являются дерматотропными. Попытки же повышения концентрации препарата в коже путем увеличения его парентеральных доз ведет к повышению частоты побочных эффектов. Местное применение лекарственных средств лишено подобных недостатков.
Секреторная функция осуществляется сальными и потовыми железами Кожное сало – сложное по составу жировое вещество полужидкой консистенции, в состав которого входят свободные низшие и высшие жирные кислоты, связанные жирные кислоты в виде эфиров холестерина и других стеаринов и высокомолекулярных алифатических алкоголей и глицерина, небольшие количества углеводородов, свободного холестерина, следы азотистых и фосфорных соединений. Стерилизующее действие кожного сала обусловлено значительным содержанием в нем свободных жирных кислот. Функция сальных желез регулируется нервной системой, а также гормонами эндокринных желез (половых, гипофиза и коры надпо-
чечников). На поверхности кожи кожное сало, смешиваясь с потом, образует тонкую пленку водно-жиро- вой эмульсии, играющей важную роль в поддержании нормального физиологического состояния кожи.
Экскреторная функция сочетается с секретор-
ной и осуществляется секрецией потовых и сальных желез. Количество выделяемых ими органических и неорганических веществ, продуктов минерального обмена, углеводов, витаминов, гормонов, ферментов, микроэлементов и воды зависит от пола, возраста, топографических особенностей кожи. При недостаточности функции печени или почек выделение через кожу таких веществ, которые обычно удаляются с мочой (ацетон, желчные пигменты и др.), увеличивается.
Дыхательная функция кожи заключается в погло-
щении кислорода из воздуха и выделении углекислого газа. Кожное дыхание усиливается при повышении температуры окружающей среды, во время физической работы, при пищеварении, развитии островоспалительных процессов в коже и др.; оно тесно связано с окислительно-восстановительными процессами и контролируется ферментами, деятельностью потовых желез, богатых кровеносными сосудами и нерв-
ными волокнами.
Недостаточность кожи – состояние, связанное с тяжелой потерей или нарушением функции кожи (по аналогии с недостаточностью других систем – сер- дечно-сосудистой, дыхательной, почечной, печеночной и т. д.). Недостаточность кожи заключается в потере нормального контроля за терморегуляцией, вод- но-электролитным и белковым балансом организма, потере механического, химического и микробного барьера. Она требует специального лечения как неотложное состояние и, помимо термических ожогов, может возникать при синдромах Лайелла и Стивен- са-Джонсона, пустулезном псориазе, эритродермии, вульгарной пузырчатке, реакции трансплантат против хозяина, буллезном эпидермолизе.
Кожа человека участвует в регуляции многих важных механизмов, протекающих в организме. Велика ее роль и в метаболизме. Существуют биохимические процессы, которые свойственны только коже: синтез кератина, выработка витамина D и меланина.
Кожа активно участвует в водном, жировом, минеральном, белковом и углеводном обмене веществ. Она задействована в синтезе гормонов, незаменимых витаминов и микроэлементов, потому что она, с одной стороны, является резервным депо, а с другой — органом выделения отработанных веществ.
В коже может содержаться до 70% воды. Она является мощным водным депо и занимает по этой функции второе место после мышечных волокон. Благодаря коллагену в коже осуществляется белковый обмен. Там находится более 50-70% глюкозы.
В коже активно осуществляется витаминный обмен, благодаря которому происходят важные биохимические реакции в организме. Например, витамин С принимает активное участие в синтезе меланина, переходу глюкозы в гликоген. А витамины Е, А, D запускают белковый обмен в верхнем слое кожи — и контролируют процесс усвоения серы. Витамин А (каротин) принимает активное участие в формировании рогового слоя кожного покрова, а витамины группы В — в различных окислительно-восстановительных реакциях. Недостаток многих витаминов способен провоцировать появление дерматозов, расслоения ногтей, ухудшение роста волосяных фолликулов. Зная эти особенности, многие дерматологи используют витаминотерапию в лечении некоторых кожных заболеваний. Участие кожи в обмене веществ многогранно.
Этот уникальный орган объединяет в себе несколько важнейших функций:
- резорбционная (способность поглощать);
- дыхательная (способность кожи поглощать кислород, выделяя углекислый газ);
- секреторная (представлена сальными, потовыми железами);
- экскреторная (выделение посредством желез кожи определенных веществ).
Резорбционная функция кожи
Кожа имеет несколько слоев (ростковый, роговой, сосочковый), каждый из которых обладает проницаемостью для некоторых веществ.
Пропускная ее способность зависит от многих обстоятельств:
- от конкретного участка кожи;
- от качества жировой смазки, которая присутствует в эпидермисе;
- от степени гидратации кожи;
- от толщины эпителиального слоя;
- от состояния мелких капилляров и кровеносных сосудов;
- от индивидуальных особенностей организма.
Многие вещества легко проникают в верхние слои кожи через протоки , волосяные фолликулы. На резорбционную функцию кожи могут влиять внутренние и внешние факторы. Так, от контакта эпидермиса с водой происходит частичное разрушение защитной жировой пленки, что повышает проницаемость кожного покрова и снижает его защитные механизмы. Лучше всего через кожу проникают жиры.
Кожа человека принимает участие в дыхании — она поглощает кислород и выделяет углекислый газ, но ее роль в этом процессе незначительна.
За сутки в состоянии покоя человек может поглощать до 7 граммов О2, выделяя до 6-30 граммов СО2. Но при повышении температуры тела (во время болезни), в период активной физической активности или летней жары процесс поглощения кислорода кожным покровом становится более явным.
Чем сильнее работают потовые железы, тем активнее кровь проходит через все слои кожи, тем интенсивнее становится газообмен. В участках с толстым роговым слоем кислород поглощается более медленно. Таким образом, дыхание кожи на голове и теле более интенсивно, чем на подошвах и ладонях. Дети отличаются более активным кожным дыханием, чем взрослые.
Секреторная функция кожи
Секреторная функция кожи представлена потовыми и сальными железами. Кожное сало смешивается с потом и образует невидимую тонкую пленку, обеспечивающую здоровую кожную среду.
Основные компоненты кожного сала:
жирные кислоты;
стерины;
углеводородистые, азотистые, фосфорные соединения.
Кожное сало обладает антимикробной активностью. Если все обменные процессы в коже протекают нормально, то благодаря ее антисептическим свойствам организм борется с развитием многих инфекционных процессов, появление которых провоцируют патогенные микроорганизмы, постоянно обитающие на эпидермисе и слизистых человека.
Помимо секреторной функции, сальные железы участвуют в экскреторной (выделительной) деятельности. И эти два сложных процесса взаимосвязаны между собой, так как они обеспечиваются потовыми и сальными железами.
За сутки потовые железы способны выделять до литра пота. Интенсивность потоотделения зависит от температуры окружающей среды, особенностей энергетического обмена, состояния здоровья, стрессоустойчивости. Вместе с потом из организма удаляются токсические компоненты, вода, мочевина, хлориды, липиды, кальций, креатин, различные органические соединения и даже лекарственные препараты (салициловая кислота, йод).
Если по каким-то причинам нарушается работа печени и почек, то экскреторная функция кожи усиливается, повышается выделение ацетона, мочевины и различных вредных соединений, которые выводятся при нормальном функционировании органами мочевыделения.
Интенсивность секреции пота регулируется холинергическими и симпатическими нервами. Центры потоотделения расположены в спинном мозге, а наивысшие центры — в промежуточном и продолговатом мозге. На процесс выработки пота воздействует и кора головного мозга. Именно поэтому эмоциональные всплески усиливают выделение секрета потовых желез.
Таким образом, кожа тесно взаимосвязана с работой всего организма, в том числе и нервной системой. Она — индикатор здоровья и функционального состояния многих внутренних органов и систем человека. Опытные доктора по внешнему виду кожного покрова могут выявлять отклонения в работе почек, печени, желудочно-кишечного тракта. Кожа — уникальный орган, участвующий в метаболизме и жизнедеятельности человека.
1. Защитная функция.
Кожа предохраняет тело от различных внешних воздействий: физических, химических и биологических. Среди физических воздействий на организм наиболее частыми являются механические, термические и световые. Разнообразные механические воздействия - прикосновение, давление, растягивание, удары, уколы, прижигание, охлаждение и другие - в зависимости от частоты и силы действуют на поверхность кожи благоприятно в одних случаях и неблагоприятно в других. Защиту от механических воздействий кожа осуществляет благодаря наличию в ней водно-жировой мантии; специального комплекса в эпидермисе; базальной мембраны; дермы, обильно насыщенной сетью коллагеновых и эластичных волокон, а также подкожной жировой клетчатки (гиподермы). В медицинской косметике достаточно широко используются механические факторы воздействия на кожу (массаж, иглоукалывание, ванны, гимнастика).
Защитная функция кожи в отношении различных химических факторов должна быть хорошо известна консультантам АРГО, особенно при применении активно действующих средств, таких как витамины, белки, аминокислоты, и других химических веществ, используемых для ухода за кожей. Химические вещества с трудом проникают через здоровую кожу, в основном через волосяные фолликулы. Наиболее эффективным барьером для них являются роговой слой и водно-жировая мантия. Аминокислоты на поверхности рогового слоя предохраняют кожу от воздействия кислот и оснований. Но если защитный барьер кожи нарушен, растворы химических веществ разрушают роговой и водно-жировой слой.
Кожа хорошо защищает организм и от действия биологических факторов, наиболее часто представленных микроорганизмами. Различные микробы, попадая на поверхность здоровой кожи, не могут развиваться вследствие ферментной активности водно-жировой оболочки, богатой жирными кислотами. Постоянное обновление клеток эпидермиса и слущивание поверхностного рогового слоя кожи ведет к механическому удалению попавших на кожу микробов. На коже присутствует и нормальная бактериальная флора, которая ограничивает развитие патогенных бактерий.
Человеческая кожа приспособлена к продолжительному воздействию ультрафиолетовых лучей, особенно у жителей солнечных районов земного шара. Такое облучение, если оно интенсивно и продолжительно, вредно для здоровья. Кожа - единственный барьер против такого облучения. Роговой слой эпидермиса отражает или поглощает наиболее канцерогенную часть спектра ультрафиолетовых излучений (длинноволновую).
2. Терморегуляторная функция.
Тепловое воздействие на кожу характеризуется непрерывной динамикой, и с ним связана данная функция, благодаря которой организм поддерживает постоянную температуру.
На холоде происходит сужение кровеносных сосудов, благодаря этому уменьшается теплоотдача, а при повышении окружающей температуры сосуды кожи расширяются, в результате чего отдача тепла увеличивается. К этому процессу активно подключаются потовые железы, испарение секрета которых ведет к "охлаждению" кожного покрова.
3. Выделительная функция кожи осуществляется через потовые и сальные железы.
Потовая секреция. Выделяемый на поверхность пот представляет собой раствор поваренной соли (хлорида натрия). Пот содержит 98-99% воды и 1 -2% неорганических и органических веществ. Среди неорганических веществ, кроме хлорида натрия, в поте содержатся хлорид калия, сульфаты, фосфаты, следы железа, цинка, кобальта, олова, магния, меди и др. Органические вещества представлены в основном мочевиной, аммиаком, мочевой кислотой, аминокислотами, кератином.
Химический состав пота аналогичен составу мочи. Он меняется в зависимости от интенсивности работы почек и других факторов. Сам по себе пот не имеет запаха. Типичный специфический запах появляется вследствие бактериального разложения пота.
Сальная секреция. Секрет сальных желез выделяется непрерывно в количестве, пропорциональном величине желез, выполняя важную функцию - предохранение кожи от ветра, холода, солнечных лучей, болезнетворных микроорганизмов.
Сальные железы вместе с жиром выделяют некоторые токсические вещества, образующиеся в организме в результате обмена веществ. При наличии токсических веществ в кишечнике секреция сальных желез усиливается. Поэтому при лечении себореи назначают внутрь вещества, адсорбирующие токсины кишечника.
Возрастные и половые факторы отражаются на секреции сальных желез: в детстве она незначительна; в зрелом возрасте усиливается, особенно у мужчин; при старении ослабевает, особенно у женщин. После 40 лет жизни заметно снижается выработка кожного сала, но если тщательно вымыть кожу с мылом или протереть спиртом, деятельность сальных желез усилится и через 3-4 часа восстановится жировая пленка кожи.
4. Кожа осуществляет дыхательную и газообменную функцию в организме наряду с легкими. Кожа, безусловно, проницаема для газов (кислорода, углекислоты, сероводорода) и летучих жидкостей (хлороформа, эфира, алкоголя). Через нее происходит поглощение кислорода из воздуха, выделение углекислоты.
5. Огромна роль кожи как органа чувств.
Различают тактильную, болевую, тепловую и холодовую кожную чувствительность.
Различные виды кожной чувствительности распределены по поверхности неравномерно. Наибольшей тактильной чувствительностью обладают кончики пальцев, красная кайма губ, кончик языка; температурная чувствительность больше выражена на коже лица.
6. Обменная функция кожи
Являясь вторым по величине, после мышц, депо воды, введенной в организм, кожа участвует в водном обмене организма, кроме того, депонирует (откладывает) хлористый натрий (солевой обмен), а также является одним из звеньев витаминного, азотного и углеводного обмена.
Кожа очень чутко реагирует на все изменения, происходящие в организме. Ряд заболеваний внутренних органов и эндокринных желез резко влияет на состояние кожи, вызывая в ней различные сдвиги.
Прекрасный чистый цвет лица, ровный румянец почти всегда свидетельствуют о крепком здоровье; наоборот, бледность, желтизна кожного покрова часто говорят о малокровии, сердечно-сосудистой недостаточности, заболеваниях печени, легких, нарушениях функции желез внутренней секреции и другой патологии.
7. Защитная (иммунная) функция.
Помимо сказанного, кожа играет важнейшую роль в выработке защитных сил организма.
Итак, кожа отражает состояние нашего организма. Это не оболочка, а орган с многогранной, сложной деятельностью, связанной с работой всех органов и систем человека.