Роль кожи в обмене веществ

Роль кожи в обмене веществ

Кожа является самым большим и очень важным органом нашего тела. Она выполняет ряд защитных функций, без которых наша жизнь была бы невозможно. Но немаловажной является и роль кожи в обмене веществ.

Основной обмен

Кожа принимает участие в обмене веществ на различных уровнях. Один из самых важных – метаболизм белка и углеводов.

Роль кожи в белковом обмене:

    Коллаген является основным белком этого органа. Однако, кроме него, в коже происходит обмен альбуминов и глобулинов, эластина и кератина, а также мукоида.

Роль в углеводном обмене:

  • Покровный орган нашего тела представляет собой депо глюкозы. Этот углевод содержится не только в жировой ткани и печени, но и в дерме.
  • При сахарном диабете возникает высокий риск фурункулеза, кандидоза, экземы, грибковых заболеваний.

Правильная работа кожи помогает поддержать состояние белка и сахара в крови, что положительно сказывается на работе внутренних органов.

Электролитный обмен

Роль кожи в обмене веществ

Кислотно-щелочное состояние организма и наличие в нем электролитов и воды в большой степени зависят от работы покровных тканей.

Вот лишь несколько примеров участия органа в водно-солевом обмене:

  1. Большое количество жидкости выводится из организма через кожу. Это происходит путем испарения, а также выделения жидкости потовыми железами.
  2. Вместе с водой пот выводит из организма избыток натрия и калия, тем самым поддерживая оптимальный электролитный баланс.
  3. Этот орган не только выводит воду, но и является ее депо. До 65 процентов жидкости содержится в клетках дермы и межклеточном веществе.

При различных заболеваниях кожи, а особенно при ожогах, врачи должны помнить о важной роли этого органа в водно-электролитном обмене. Такие повреждения требуют переливания физиологических растворов и электролитов.

Витаминный обмен

Роль кожи в обмене веществ

Кожа и витамины (незаменимые вещества организма) напрямую связаны. Орган участвует в выработке и выделении этих веществ и страдает при их недостатке:

  1. Всем известна роль кожи в выработке витамина D. Без этого вещества была бы невозможно усвоение кальция и правильное распределение его в теле. Стоит помнить, что вырабатывается это вещество только под прямыми солнечными лучами.
  2. Витамин C необходим для правильной работы покровных тканей. Он повышает защитные свойства кожного покрова, а также напрямую влияет на выработку меланина в меланоцитах. Витамин C способствует переходу глюкозы в гликоген, последний позволяет сохранить запас углеводов в организме.

Можно сделать вывод, что кожа не только способствует образованию витаминов, но и реализует их физиологические эффекты.

Эндокринные функции

Роль кожи в обмене веществ

Одной из важнейших функций кожи является выработка различных метаболически-активных веществ:

  • Выработку витамина D можно отнести к эндокринной функции кожи, поскольку это вещество оказывает гормонально-подобные эффекты через свои активные метаболиты.
  • Кератиноциты вырабатывают эпидермальный тимоцинактивирующий фактор, который стимулирует деление и созревание лимфоцитов в тимусе и красном костном мозге.
  • Интерлейкины также вырабатываются клетками кожи, а затем принимают непосредственное участие в гуморальном иммунитете.

Гормоны не только синтезируются в коже, но и активно влияют на ее работу.
д действием тиреоидных гормонов происходит рост волос и деление клеток. Эстрогены придают коже упругость. Андрогены участвуют в продукции сального и потового секрета, оволосении тела.

Другие функции

Помимо всех перечисленных функций, кожа оказывает еще несколько влияний на обмен веществ в нашем организме:

  1. Покровные ткани депонируют в себе кровь и лимфу за счет огромной сосудистой сети.
  2. За счет накапливания вредных продуктов обмена (азота и ацетона) орган способствует детоксикации организма.

Полноценная профилактика, своевременное лечение кожных заболеваний, а также уход за кожей помогают поддержать в правильном состоянии различные функции организма.

ГДЗ биология 8 класс Колесов, Маш, Беляев Дрофа Задание: § Стр 255

Рабочая тетрадь по биологии 8 класс Колесов, Маш, Беляев Дрофа

Кожа защищает внутренние органы и ткани от перегрева и механических повреждений, препятствует проникновению в организм бактерий и потере воды. Это защитная функция.

Сальные железы, расположенные на коже, выделяют секрет, который смягчает кожный покров, смазывает волосы. Через поры с потом удаляется большое количество вредных веществ и бактерий. В этом заключается выделительная функция кожи.

Через потовые железы на коже поглощается кислород и выделяется углекислый газ. Это дыхательная функция.

№ 2. Почему образуется загар?

Загар – это изменение (потемнение) цвета кожи в результате накопления в нижних слоях меланина – специфического пигмента под воздействием ультрафиолетовых лучей. Развивается постепенно после повторных облучений умеренной интенсивности.

№ 3. Какова роль кожи в обменных процессах и теплорегуляции?

Участвуя в обменных процессах, кожа выполняет дыхательную, запасающую и выделительную функции. Через кожу происходит газообмен, выделяется углекислый газ, а поглощается кислород. Через кожу происходит и отдача лишнего тепла. Усиливается процесс теплоотдачи потоотделением в результате рефлекторного изменения просвета кровеносных сосудов вследствие реакции на изменение температуры окружающей среды.

№ 4. В чём проявляется рецепторная функция кожи?

На поверхности кожи расположено множество рецепторов, которые реагируют на прикосновения, давление, тепло и холод, боль и т.д. Благодаря этим рецепторам человек может определять форму и плотность предметов, их размеры и температуру.

№ 5. У человека участие кожи в дыхании невелико. Вспомните, у каких организмов на кожное дыхание приходится основная доля общего газообмена.

На кожное дыхание приходится основная доля общего газообмена у земноводных и пресмыкающихся.

Стр. 255

Задания

№ 1. Рассмотрите под лупой тыльную поверхность руки. Она как бы разделена на ромбики и треугольники, на углах которых находятся поры, из них выходят стержни волос. Поры ведут в волосяные фолликулы, куда впадают протоки сальных желёз. Объясните, почему ромбики и треугольники на поверхности кожи кажутся блестящими (это лучше заметно при большом увеличении).

Ромбики и треугольники на коже тыльной поверхности руки кажутся блестящими, так как сальные железы на них выделяют кожный жир.

№ 2. Рассмотрите под лупой кожу ладонной поверхности кисти. Видны мелкие отверстия устий протоков потовых желёз. Почему при волнении ладонные поверхности кисти оказываются влажными, а тыльные нет?

Потение тыльной поверхности кисти – это особенность организма, которая досталась современному человеку от его далеких предков – приматов. Для них это было важно, так как влажными ладонями легче было держать палку или удерживаться за ветки деревьев, преодолевая разные расстояния. Сегодня в этом нет необходимости. Стимулируется потоотделение на ладонных поверхностях благодаря симпатической нервной системе, которая отвечает за реакции на стресс и страх, испуг и волнение.

№ 3. Обратите внимание на узоры подушечек пальцев. Они индивидуальны для каждого человека и потому используются в криминалистике. Как вы считаете, почему ощупывать предметы лучше подушечками пальцев?

Потому что на подушечках пальцев в углублениях между капиллярными линиями имеются осязательные рецепторы.

№ 4. Расскажите о строении кожи. Как вы думаете, везде ли толщина кожи одинакова? Если нет, то почему? Объясните свою точку зрения.

Состоит кожа из трех слоев. Первый слой – эпидермис. Он объединяет пять слоев клеток, содержит пигмент меланин. Второй слой – дерма. Состоит из сетчатого и сосочкового слоя и содержит большое количество нервных окончаний, кровеносных и лимфатических сосудов, различных желёз и волосяных мешочков. Третий слой – подкожно-жировая клетчатка. Это индивидуально выраженный слой кожи, который необходимо для дополнительной защиты внутренних органов и терморегуляции.

Я думаю, что толщина кожи везде не одинакова, ведь это зависит от того, насколько развита ее подкожно-жировая клетчатка. Например, в области лопаток или около крупных кровеносных сосудов она будет толще. А вот на ладонях толщина подкожно-жировой клетчатки минимальна. Соответственно, и толщина кожи будет меньше.

Кожа, ее строение и функции

Тело человека покрыто кожей. У взрослого человека площадь кожного покрова составляет 1,5 — 2 квадратных метра, а толщина варьируется от 0,1 до 4 миллиметров. Кожа век и наружных слуховых каналов самая тонкая, а толще всего она на ладонях и стопах. Вес кожи вместе со слоем подкожного жира составляет 16 — 17,7% от общей массы тела человека.

На коже головы человека находятся в среднем 150000 волос, а всего на теле около 5 миллионов волосяных фолликулов. За сутки волосы вырастают примерно на 0,1-0,5 миллиметров. Через потовые железы выделяется 300-800 миллилитров пота, а в некоторых случаях даже 1,5 литра и больше.

Кожа foto

В строении кожи выделяются 3 основных слоя:

  • Поверхностный слой, или эпидермис
  • Средний слой, или дерма
  • Подкожная жировая клетчатка

В свою очередь, эпидермис состоит из четырех слоев – рогового, зернистого, шиповатого и базального. Роговой слой образуют не имеющие ядра кератиносодержащие клетки. Этот слой кожи толще на стопах и ладонях и тоньше в области бровей и половых органов. В базальном слое различают цилиндрические и дендритные клетки. Цилиндрические клетки размножаются путем митоза и образуют новый поверхностный слой. Дендритные клетки производят кожный пигмент. В эпидермисе нет кровеносных сосудов, однако в него выходят нервные окончания.

Средний слой кожи состоит из двух слоев. Непосредственно под эпидермисом располагается папиллярный (или сосочковый) слой и глубже под ним – сетчатый слой. Дерму пронизывают множество кровеносных сосудов и капилляров.

Кроме того, средний слой кожи снабжается так же лимфой, в нем находятся волосяные фолликулы, потовые протоки и сальные железы. На стопах и ладонях сальных желез нет. Потовые железы разделяются на апокринные и эккринные. Эккринные железы расположены на теле везде, кроме губ, головки полового члена и малых половых губ. Особенно много эккринных желез на ладонях, стопах, лбу, груди, животе и плечевом поясе.

Апокринные железы располагаются под мышками, вокруг анального отверстия, в области сосков и внешних половых органов у женщин, в паху и вокруг пупка. Апокринные железы залегают глубоко в жировом слое и начинают работать только с наступлением периода полового созревания.

Функция кожи в жизнедеятельности человека крайне важна, т.к. именно она служит барьером между организмом и внешней средой и обеспечивает защиту внутренних органов.

Кожа защищает ткани и органы от механический повреждений (удары, трение и т.п.) благодаря содержащимся с среднем слое коллагену и эластичным волокнам и подкожной жировой клетчатке. Так как роговой слой является плохим теплопроводником, он защищает более глубокие слои от пересыхания. Пигментное вещество меланин поглощает ультрафиолетовые лучи, тем самым защищая организм от вредного излучения.

Уровень кислотности кожи (pH) составляет 5,0-6,0, что способствует нейтрализации химических веществ и уничтожению вредных микробов. Ту же функцию выполняют сальные и потовые железы, а значит излишне частое мытье может привести к ослаблению защитной функции кожи.

Кожа – это орган чувств человека. Через нее мы чувствуем боль, прикосновение, давление, вибрацию, тепло и холод.

Кроме того, кожа выполняет так же секреторные и экскреторные функции. Химический состав человеческого пота меняется в зависимости от общего состояния человека и количества отделяемого пота. Так, в случае заболеваний обмена веществ, в составе пота обнаруживаются вещества, в нормальном состоянии там не присутствующие (например сахар у больных диабетом). Кожа помогает вывести из организма мышьяк, йод, бром, хинин и прочие вещества. На поверхности кожи пот и кожное сало смешиваются, образуя тонкий слой водно-жировой эмульсии, помогающий сохранению нормального состояния кожного покрова. Работа потовых и сальных желез регулируется нервной системой, половыми гормонами, вилочковой железой и корой надпочечников.

Через кожу происходит так же процесс дыхания. По сравнению с легкими объемы потребляемого кислорода и выделяемого углекислого газа, конечно же, ничтожно малы – всего 1/180 и 1/90 соответственно. Вместе с тем, в течение суток через кожу выделяется 800 грамм водяного пара, что в 2-3 раза больше, чем через легкие.

Кожа не впитывает воду, однако впитывает жирорастворимые вещества. Кожа играет важную роль также в обмене веществ. В коже вырабатываются кератин, меланин и витамин Д, происходят обменные процессы с участием воды, жиров, белков, углеводов, гормонов, ферментов, витаминов и микроэлементов.

Таким образом, функция кожи в нашем организме не менее важна, чем функции других органов! Кожа – зеркало организма, берегите ее!

Роль кожи в обмене веществ

Поиск

Анатомия и физиология кожи

Кожа – наш самый большой орган, составляющий 15% от общей массы тела. Она выполняет множество функций, прежде всего защищает организм от воздействия внешних факторов физической, химической и биологической природы, от потери воды, участвует в терморегуляции. Последние научные данные подтверждают, что кожа не только обладает собственной иммунной системой, но и сама является периферическим иммунном органом.

Структура кожи

Кожа состоит из 3 слоев: эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки (ПЖК) (рис. 1). Эпидермис – самый тонкий из них, представляет собой многослойный ороговевающий эпителий. Дерма – средний слой кожи. Главным образом состоит из фибрилл структурного белка коллагена. ПЖК содержит жировые клетки – адипоциты. Толщина этих слоев может значительно варьировать в зависимости от анатомического места расположения.

Рис.1. Структура кожи

Рис.1. Структура кожи

Эпидермис

Рис. 2. Эпидермис

Рис. 2. Эпидермис

Эпидермис – постоянно слущивающийся эпителиальный слой кожи, в котором представлены в основном из 2 типа клеток – кератиноциты и дендритные клетки. В небольшом количестве в эпидермисе присутствуют меланоциты, клетки Лангерганса, клетки Меркеля, внутриэпидермальные Т-лимфоциты. Структурно эпидермис разделяется на 5 слоев: базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой , различающиеся положением и степенью дифференцировки кератиноцитов, основной клеточной популяции эпидермиса (рис. 2).

Кератинизация. По мере дифференцировки кератиноцитов и продвижения от базального слоя до рогового происходит их кератинизация (ороговевание) – процесс, начинающийся с фазы синтеза кератина кератиноцитами и заканчивающийся их клеточной деградацией. Кератин служит строительным блоком для промежуточных филаментов. Пучки из этих филаментов, достигая цитоплазматический мембраны, формируют десмосомы, необходимые для образования прочных контактов между соседними клетками. Далее, по мере процесса эпителиальной дифференцировки, клетки эпидермиса вступают в фазу деградации. Ядра и цитоплазматические органеллы разрушаются и исчезают, обмен веществ прекращается, и наступаетапоптозклетки, когда она полностью кератинизируется (превращается в роговую чешуйку).

Базальный слой эпидермиса состоит из одного ряда митотически активных кератиноцитов, которые делятся в среднем каждые 24 часа и дают начало новым клеткам новым клеткам вышележащих эпидермальных слоев. Они активируются только в особых случаях, например при возникновении раны. Далее новая клетка, кератиноцит, выталкивается в шиповатый слой, в котором она проводит до 2 недель, постепенно приближаясь к гранулярному слою. Движение клетки до рогового слоя занимает еще 14 дней. Таким образом, время жизни кератиноцита составляет около 28 дней.

Надо заметить, что не все клетки базального слоя делятся с такой скоростью, как кератиноциты. Эпидермальные стволовые клетки в нормальных условиях образуют долгоживущую популяцию с медленным циклом пролиферации.

Шиповатый слой эпидермиса состоит из 5-10 слоев кератиноцитов, различающихся формой, структурой и внутриклеточным содержимым, что определяется положением клетки. Так, ближе к базальному слою, клетки имеют полиэдрическую форму и круглое ядро, но по мере приближения клеток к гранулярному слою они становятся крупнее, приобретают более плоскую форму, в них появляются ламеллярные гранулы, в избытке содержащие различные гидролитические ферменты. Клетки интенсивно синтезируют кератиновые нити, которые, собираясь в промежуточные филаменты, остаются не связанными со стороны ядра, но участвуют в образовании множественных десмосом со стороны мембраны, формируя связи с соседними клетками. Присутствие большого количества десмосом придает этому слою колючий вид, за что он и получил название «шиповатый».

Зернистый слой эпидермиса составляют еще живые кератиноциты, отличающиеся своей уплощенной формой и большим количеством кератогиалиновых гранул. Последние отвечают за синтез и модификацию белков, участвующих в кератинизации. Гранулярный слой является самым кератогенным слоем эпидермиса. Кроме кератогиалиновых гранул кератиноциты этого слоя содержат в большом количестве лизосомальные гранулы. Их ферменты расщепляют клеточные органеллы в процессе перехода кератиноцита в фазу терминальной дифференцировки и последующего апоптоза. Толщина гранулярного слоя может варьировать, ее величина, пропорциональная толщине вышележащего рогового слоя, максимальна в коже ладоней и подошв стоп.

Блестящий слой эпидермиса (назван так за особый блеск при просмотре препаратов кожи на световом микроскопе) тонкий, состоит из плоских кератиноцитов, в которых полностью разрушены ядра и органеллы. Клетки наполнены элейдином – промежуточной формой кератина. Хорошо развит лишь на некоторых участках тела – на ладонях и подошвах.

Роговой слой эпидермиса представлен корнеоцитами (мертвыми, терминально-дифференцированными кератиноцитами) с высоким содержанием белка. Клетки окружены водонепроницаемым липидным матриксом, компоненты которого содержат соединения, необходимые для отшелушивания рогового слоя (рис. 3). Физические и биохимические свойства клеток в роговом слое различаются в зависимости от положения клетки внутри слоя, направляя процесс отшелушивания наружу. Например, клетки в средних слоях рогового слоя обладают более сильными водосвязывающими свойствами за счет высокой концентрации свободных аминокислот в их цитоплазме.

Рис. 3. Схематичное изображение рогового слоя с нижележащим зернистым слоем эпидермиса.

Рис. 3. Схематичное изображение рогового слоя с нижележащим зернистым слоем эпидермиса.

Регуляция пролиферации и дифференцировки кератиноцитов эпидермиса . Являясь непрерывно обновляющейся тканью, эпидермис содержит относительно постоянное число клеток и регулирует все взаимодействия и контакты между ними: адгезию между кератиноцитами, взаимодействие между кератиноцитами и мигрирующими клетками, адгезию с базальной мембраной и подлежащей дермой, процесс терминальной дифференцировки в корнеоциты. Основной механизм регуляции гомеостаза в эпидермисе поддерживается рядом сигнальных молекул – гормонами, факторами роста и цитокинами. Кроме этого, эпидермальный морфогенез и дифференцировка частично регулируются подлежащей дермой, которая играет критическую роль в поддержании постнатальной структуры и функции кожи.

Дерма

Дерма представляет собой сложноорганизованную рыхлую соединительную ткань, состоящую из отдельных волокон, клеток, сети сосудов и нервных окончаний, а также эпидермальных выростов, окружающих волосяные фолликулы и сальные железы. Клеточные элементы дермы представлены фибробластами, макрофагами и тучными клетками. Лимфоциты, лейкоциты и другие клетки способны мигрировать в дерму в ответ на различные стимулы.

Дерма, составляя основной объем кожи, выполняет преимущественно трофическую и опорную функции, обеспечивая коже такие механические свойства, как пластичность, эластичность и прочность, необходимые ей для защиты внутренних органов тела от механических повреждений. Также дерма удерживает воду, участвует в терморегуляции и содержит механорецепторы. И, наконец, ее взаимодействие с эпидермисом поддерживает нормальное функционирование этих слоев кожи.

В дерме нет такого направленного и структурированного процесса клеточной дифференцировки, как в эпидермисе, тем не менее в ней также прослеживается четкая структурная организация элементов в зависимости от глубины их залегания. И клетки, и внеклеточный матрикс дермы также подвергаются постоянному обновлению и ремоделированию.

Внеклеточный матрикс (ВКМ) дермы , или межклеточное вещество, в состав которого входят различные белки (главным образом коллаген, эластин), гликозаминогликаны, самым известным из которых является гиалуроновая кислота, и протеогликаны (фибронектин, ламинин, декорин, версикан, фибриллин). Все эти вещества секретируются фибробластами дермы. ВКМ представляет собой не беспорядочное скопление всех компонентов, а сложноорганизованную сеть, состав и архитектоника которой определяют такие биомеханические свойства кожи, как жесткость, растяжимость и упругость. К белкам ВКМ прикрепляются кератиноциты эпидермиса, которые тесно состыкованы друг с другом. Именно они и формируют плотный защитный слой кожи. Структура ВКМ также способна оказывать регулирующее влияние на погруженные в него клетки. Регуляция может быть как прямой, так и косвенной. В первом случае белки и гликозаминогликаны ВКМ непосредственно взаимодействуют с рецепторами клеток и инициируют в них специфические пути передачи сигнала. Косвенная регуляция осуществляется посредством действия цитокинов и ростовых факторов, удерживаемых в ячейках сети ВКМ и высвобождаемых в определенный момент для взаимодействия с рецепторами клеток. Структурная сеть ВКМ подвергается ремоделированию ферментами из семейства матриксных металлопротеиназ (ММР). В частности, ММР-1 и ММР-13 инициируют деградацию коллагенов I и III типов. Плотность сети ВКМ дермы неравномерна – в папиллярном слое она более рыхлая, в ретикулярном – значительно плотнее как за счет более близкого расположения волокон структурных белков, так и за счет увеличения диаметра этих волокон.

Коллаген – один из главных компонентов ВКМ дермы. Синтезируется фибробластами. Процесс его биосинтеза сложный и многоступенчатый, в результате которого фибробласт секретирует в экстрацеллюлярное пространство проколлаген, состоящий из трех полипептидных α-цепей, свернутых в одну тройную спираль. Затем мономеры проколлагена ферментивным путем собираются в протяженные фибриллярные структуры различного типа. Всего в коже не менее 15 типов коллагена, в дерме больше всего I, III и V типов этого белка: 88, 10 и 2% соответственно. Коллаген IV типа локализуется в зоне базальной мембраны, а коллаген VII типа, секретируемый кератиноцитами, играет роль адаптерного белка для закрепления фибрилл ВКМ на базальной мембране (рис. 4). Волокна структурных коллагенов I, III и V типов служат каркасом, к которому присоединяются другие белки ВКМ, в частности коллагены XII и XIV типов. Считается, что эти минорные коллагены, а также небольшие протеогликаны (декорин, фибромодулин и люмикан) регулируют формирование структурных коллагеновых волокон, их диаметр и плотность образуемой сети. Взаимодействие олигомерных и полимерных комплексов коллагена с другими белками, полисахаридами ВКМ, разнообразными факторами роста и цитокинами приводит к образованию особой сети, обладающей определенной биологической активностью, стабильностью и биофизическими характеристиками, важными для нормального функционирования кожи. В папиллярном слое дермы волокна коллагена располагаются рыхло и более свободно, тогда как ее ретикулярный слой содержит более крупные тяжи коллагеновых волокон.

Рис. 4. Схематичное представление слоев кожи и распределения коллагенов разных типов.

Рис. 4. Схематичное представление слоев кожи и распределения коллагенов разных типов.

Коллаген постоянно обновляется, деградируя под действием протеолитических ферментов коллагеназ и замещаясь вновь синтезированными волокнами. Этот белок составляет 70% сухого веса кожи. Именно коллагеновые волокна «держат удар» при механическом воздействии на нее.

Эластин формирует еще одну сеть волокон в дерме, наделяя кожу такими качествами, как упругость и эластичность. По сравнению с коллагеном эластиновые волокна менее жесткие, они скручиваются вокруг коллагеновых волокон. Именно с эластиновыми волокнами связываются такие белки, как фибулины и фибриллины, с которыми, в свою очередь, связывается латентный TGF-β-связывающий белок (LTBP). Диссоциация этого комплекса приводит к высвобождению и к активации TGF-β, самого мощного из всех факторов роста. Он контролирует экспрессию, отложение и распределение коллагенов и других матриксных белков кожи. Таким образом, интактная сеть из волокон эластина служит депо для TGF-β.

Гиалуроновая кислота (ГК) представляет собой линейный полисахарид, состоящий из повторяющихся димеров D-глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина. Количество димеров в полимере варьирует, что приводит к образованию молекул ГК разного молекулярного веса и длины – 1х10 5 -10 7 Да (2-25 мкм), оказывающих, соответственно, различный биологический эффект.

ГК – высокогидрофильное вещество, влияющее на движение и распределение воды в матриксе дермы. Благодаря этому ее свойству наша кожа в норме и в молодости обладает высоким тургором и сопротивляемостью механическому давлению.

ГК с легкостью образует вторичные водородные связи и внутри одной молекулы, и между соседними молекулами. В первом случае они обеспечивают формирование относительно жестких спиральных структур. Во втором – происходит ассоциация с другими молекулами ГК и неспецифическое взаимодействие с клеточными мембранами, что приводит к образованию сети из полимеров полисахаридов с включенными в нее фибробластами. На длинную молекулу ГК, как на нить, «усаживаются» более короткие молекулы протеогликанов (версикана, люмикана, декорина и др.), формируя агрегаты огромных размеров. Протяженные во всех направлениях, они создают каркас, внося вклад в стабилизацию белковой сети ВКМ и фиксируя фибробласты в определенном окружении матрикса. В совокупности все эти свойства ГК наделяют матрикс определенными химическими характеристиками – вязкостью, плотностью «ячеек» и стабильностью. Однако сеть ВКМ является динамической структурой, зависящей от состояния организма. Например, в условиях воспаления агрегаты ГК с протеогликанами диссоциируют, а образование новых агрегатов между вновь синтезированными молекулами ГК (обновляющимися каждые 3 дня) и протеогликанами блокируется. Это приводит к изменению пространственной структуры матрикса: увеличивается размер его ячеек, меняется распределение всех волокон, структура становится более рыхлой, клетки меняют свою форму и функциональную активность. Все это сказывается на состоянии кожи, приводя к снижению ее тонуса.

Помимо регуляции водного баланса и стабилизации ВКМ, ГК выполняет важную регуляторную роль в поддержании эпидермального и дермального гомеостаза. ГК активно регулирует динамические процессы в эпидермисе, включая пролиферацию и дифференцировку кератиноцитов, окислительный стресс и воспалительный ответ, поддержание эпидермального барьера и заживление раны. В дерме ГК также регулирует активность фибробластов и синтез коллагена. Ремоделируя матрикс, ГК управляет функционированием клеток в матриксе, влияя на их доступность для различных факторов роста и изменяя их функциональную активности. От действия ГК зависит миграция клеток и иммунный ответ в ткани. Таким образом, изменения в распределении, организации, молекулярном весе и метаболизме ГК имеют значимые физиологические последствия.

Фибробласты представляют собой основной тип клеточных элементов дермы. Именно эти клетки отвечают за продукцию ГК, коллагена, эластина, фибронектина и многих других белков межклеточного матрикса, необходимых для формирования соединительной ткани. Фибробласты в различных слоях дермы различаются и морфологически, и функционально. От глубины их залегания в дерме зависит не только количество синтезируемого ими коллагена, но и соотношение типов этого коллагена, например I и III типов, а также синтез коллагеназы: фибробласты более глубоких слоев дермы производят меньшее ее количество. Вообще, фибробласты – очень пластичные клетки, способные менять свои функции и физиологический ответ и даже дифференцироваться в другой тип клеток в зависимости от полученного стимула. В роли последнего могут выступать и сигнальные молекулы, синтезированные соседними клетками, и перестройка окружающего ВКМ.

Подкожно-жировая клетчатка

Подкожно-жировая клетчатка , или гиподерма, – самый нижний слой кожи, располагается под дермой. Состоит из жировых долек, разделенных между собой соединительнотканными септами, содержащими коллаген и пронизанными крупными сосудами. Главными клетками жировых долек являются адипоциты, количество которых варьирует в различных областях тела. В настоящее время ПЖК рассматривают не только как энергетическое депо, но и как эндокринный орган, адипоциты которого участвуют в выработке ряда гормонов (лептина, адипонектина, резистина), цитокинов и медиаторов, оказывающих влияние на метаболизм, чувствительность к инсулину, функциональную активность репродуктивной и иммунной систем.

Роль кожи в обмене веществ

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

Роговые чешуйки кожи человека

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.

Строение эпидермиса

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.

Меланоциты

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:

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.

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.

Строение дермы

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

Потовые железы

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.

Сальная железа

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.

Строение волоса

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.

Строение ногтя

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.

Сосуды кожи

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.

Рецепторы в коже

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.

Рахит

Функции кожи

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

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).

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

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

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

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

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

Дерматит

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.

Ихтиоз

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

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.

Обменные функции кожи

Кожа играет роль важнейшего органа, обеспечивающего, защитные барьерные свойства и поддерживающего постоянство гомеостаза. Это возможно только при наличии в ней сложных метаболических процессов. Известно, что любое изменение нейроэндокринных, висцеральных, сосудистых и иммунных механизмов отражается на коже рядом стигм, сигнализирующих о происшедших и свершившихся дисфункциях.

Обменная функция кожи включает и объединяет секреторную, экскреторную, резорбционную и дыхательную активность. Метаболизм кожи находится в постоянной физиологической взаимосвязи с целостным организмом посредством ферментной, эндокринной и нервной систем. Следует выделить участие кожи в обмене углеводов, белков, липидов, воды, минеральных веществ и витаминов. Известно, что вследствие недостаточности осмотического давления и морфологической незрелости фибрилл эластических, коллагеновых и аргирофильных. волокон в коже детей содержится увеличенное количество внутриклеточной и внеклеточной воды. Если содержание воды в коже взрослого человека бывает в пределах 71-72%, то в коже ребенка, особенно новорожденного оно достигает 80-82%. Тесно связано с распределением вне- и внутриклеточной воды содержание электролитов. Основными содержащимися во внеклеточной жидкости электролитами являются натрий, хлор, кальций, магний и кремний. Внутриклеточная жидкость также содержит кальций, калий и магний, а к ним присоединяется фосфор. Внеклеточное содержание натрия и хлора в детской коже значительно больше, чем в коже взрослых. Более богатое водно-солевое содержание детской кожи, а также и значительное наполнение лимфатических и кровеносных сосудов создают повышенный тургор детской кожи. Детская кожа в большей степени, чем кожа взрослых, обладает способностью к депонированию углеводов, остаточного азота и других белковых метаболитов, временно задерживая их и тем самым ослабляя их токсическое действие на другие органы и ткани. Витаминный обмен в коже детей также является фактором существенного влияния на биохимические процессы. Витамин С участвует в образовании меланина и способствует переходу глюкозы в гликолен. Витамины А и Е активизируют выработку эпидермального фактора роста и, таким образом, влияют на формирование и эволюцию кератоцитов. Витамины А, Е и D вместе оказывают благоприятное влияние на клеточный метаболизм, интенсифицируя белковый обмен и процесс усвоения серы. Большую роль в состоянии кожи как органа играют витамины комплекса В. В частности, витамины В, В2, B12, B5 и В6 участвуют в окислительно-восстановительных процессах в клетках организма, нормализуя тканевое дыхание, биосинтез и окисление продуктов белкового, углеводного и минерального обмена.

Экскреторная функция кожи осуществляется за счет выделительной активности сальных, потовых желез, процессов газообмена, а также в результате повышенной проницаемости детской кожи и эндотелия сосудов. Так как участки потовых желез в экскреции продуктов обмена у детей до 3-4 мес ничтожно мало, преобладает выделение воды и минеральных веществ через кожу посредством так называемого perspiratio insensibilis, которое особенно облегчается нежным, тонким, рыхлым роговым слоем кожи в этом возрасте. Развивающиеся в последующем периоде эккринные потовые железы выделяют обычные компоненты пота (99% воды, 0,5% мочевины, 0,5% минеральных солей), к которым относятся фосфаты, хлорид натрия, сульфиды. Сальными и апокринными железами, особенно в пубертатном периоде, экскретируются холино-вые соединения, производные индола, холестерина, нейтральные жиры, углеводороды, азотистые, сульфатные и фосфатные метаболиты. С секретом сальных и потовых желез выводятся многие лекарственные препараты, такие, как бром, йод, сера, железо, салицилаты, амидопирин, антипирин и др., раздражающие кожу и вызывающие лекарственные аллергические и токсические дерматиты.

Секреты сальных и потовых желез на поверхности кожи смешиваются и образуют тонкую пленку водножировой эмульсии, называемой водно-липидной мантией кожи. Они представляет собой полужидкую, полужирную субстанцию, покрывающую всю поверхность кожи и волосы. Водно-липидный слой кожи предохраняет организм от температурных атмосферных влияний, обеспечивает физиологические функции рогового слоя и обладает антибактериальными свойствами благодаря слабокислому рН. Дыхательная и резорбционная функции. В раннем детском возрасте кожа обладает большей, чем у взрослых, проницаемостью для газов и жидкостей. Это свойство кожи компенсирует морфологическую и функциональную недостаточность альвеолярной ткани легочного аппарата у детей диффузия газов через расширенные капилляры кожи выражена значительно Кроме того, кожа выделяет еще пары воды (до 800 г в сутки), что в 2-3 раза превышает работу легких. Несмотря на неполное ороговение, рыхлость, тонкость и пористость, эпидермис обладает слабой резорбционной способностью, особенно для воды и порошкообразных веществ. Однако в связи с тем, что сальные железы и волосяные фолликулы содержат жирно-липидные секреты, вещества, растворимые в жирах и липидах (резорцин, сера, салициловая и борная кислота, йод, хлороформ, ртуть), хорошо всасываются кожей. Степень всасываемости зависит от состояния водно-липидной мантии, толщины рогового слоя, ионно-электронной активности потенциалов кожи и количества сальных желез или волосяных фолликулов. У детей, особенно в складках кожи, в области волосистой части головы, всасывание происходит активно и еще более увеличивается, если поверхность кожи отечна, гиперемирована, мацерирована или эрозирована. Поэтому в лечении детей с воспалительными дерматозами приходится весьма осторожно назначать для наружного лечения средства, содержащие деготь, резорцин, борную или салициловые кислоты, а также другие ингредиенты, способные всасываться кожей.

Кожа под микроскопом. Слои и их строение.

Основа всех основ для любого косметолога. Знание строения, функций и клеток кожи необходимо для эффективной работы с пациентами.

Кожа является самым большим органом нашего тела, которая выполняет множество важнейших функций:

  • регуляция температуры;
  • защита внутренних органов от повреждений;
  • предохранение организма от обезвоживания;
  • барьерные функции;
  • произведение гормональных соединений;
  • передача различных ощущений в мозг с помощью рецепторов;
  • выделение продуктов обмена веществ: мочевая кислота, соль, холестерин и др.;
  • отражение состояния внутренних органов.

Сама кожа делится на три слоя: эпидермис, дерму и гиподерму. Каждый слой отличается по строению и функциям. Рассмотрим каждый из них.

Эпидермис

Самый верхний слой кожи, представляющий собой типичную пролиферативную ткань, которая способна к постоянному самообновлению. Эпидермис в свою очередь делится еще на 5 уровней: роговой, блестящий, зернистый, шиповатый, базальный.

Роговой слой

Является внешним слоем эпидермиса. В нем содержится от 15 до 30 слоев клеток, выполняющих защитные функции. Роговой слой – это конечный продукт процесса дифференцировки клеток. Прочность рогового слоя обусловлена качеством кератина и наличием межклеточного диффузионного барьера. Целостность и качество рогового слоя сильно зависит от pH. Воздействие на pH-градиент рогового слоя может привести к изменению активности ферментов, что влечет за собой нарушения во всем эпидермисе.

Блестящий слой

Идет сразу после рогового. Это очень тонкий слой безядерных клеток, которые пропитаны особым веществом – элеидином.

Зернистый слой

Состоит 3-4 слоев клеток, в которых скапливаются нити кератина (строительный материал рогового слоя). Здесь кератиноциты производят липиды и компоненты, составляющие NMF (естественный увлажняющий фактор).

Шиповидный слой

Состоит из 4-8 рядов полигональных клеток, которые соединены прочной связью протоплазматических отростков. Слой получил свое название благодаря шиповатым клеткам, которые имеют в своем составе артефакт, возникающий при гистологической обработке образцов ткани. В клетках шиповидного слоя откладываются продукты синтеза, такие как кератин и липиды. Здесь же располагаются иммунологически активные клетки Лангерганса.

Базальный слой

Состоит из коллагеновых и эластиновых волокон, а также из протоплазматических отростков эпителиальных клеток. В базальном слое расположены меланоциты, несущие в меланосомах запасы пигмента. Каждый меланоцит контактирует приблизительно с 30 кератиноцитами через разветвлённые дендриты и поставляет им пигмент. Таким способом меланоциты защищают кожу от негативного воздействия УФ-излучения. Базальной слой контактирует с дермой и, следовательно, с зоной дермо-эпидермального соединения.

Дерма и гиподерма

Глубже эпидермиса находится дерма, имеющая толщину от 1.5 до 5 мм. Она состоит из двух слоев: сосочкового и сетчатого. Дерма пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, железами.

Сосочковый слой

Представляет собой рыхлую волокнистую соединительную ткань, которая состоит из коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон, а также из клеток: фибробластов, тучных клеток, макрофагов и других. Сосочковый слой получил свое название благодаря большому количеству сосочков, вдающихся в эпителий. Размер и количество сосочков по всему тело неодинаково. В дерме лица сосочки совсем плохо развиты и с возрастом имеют тенденцию исчезать.

Также в этом слое находятся гладкие мышечные клетки, которые собираются в пучки, связанные с корнем волоса. Здесь же происходит процесс появления «гусиной кожи», когда сокращаются мышечные клетки. При этом снижается теплоотдача организма, так как мелкие кровеносные сосуды сжимаются, тем самым уменьшая приток крови к коже.

Сетчатый слой

Состоит из плотной соединительной ткани с пучками коллагеновых волокон и сетью эластических волокон. Коллагеновые волокна проходят в двух направлениях: параллельно и косо к поверхности кожи. В сетчатом слое дермы на участках кожи, подверженных сильному растяжению, располагается узкопетлистая коллагеновая сеть. В зонах, где кожа испытывает особое давление, коллагеновая сеть является широкопетлистой. Сеть эластических волокон повторяет расположение коллагеновых пучков. В сетчатом слое фибробласты являются основными клеточными элементами. Кроме этого, в сетчатом слое располагаются кожные железы: потовые и сальные, а также корни волос.

Гиподерма или подкожная жировая клетчатка образуется из соединительнотканных фиброзных тяжей, которые образуют ячейки, наполняющиеся жировой тканью. Жировая ткань состоит из адипоцитов (жировых клеток). В фиброзных тяжах располагаются лимфатические сосуды, нервы, малые артерии, венулы и артериолы. Гиподерма в некоторых областях тела человека отсутствует, например, ее нет в области век, в мошонке и на половом члене. Слой подкожной жировой клетчатки обуславливает подвижность и тургор кожи, принимает участие в жировом обмене организма, является жировым депо и амортизатором внешних механических воздействий. Важно понимать, что ПЖК является сложным органом с важными метаболическими и эндокринными функциями в организме человека.

Читайте также:
Лимфатико-гипопластический диатез у детей
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: