Биология Покровы тела. Сравнительная характеристика

КОЖА | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

• Функции.
• Структура.
• Эпидермис.
• Дерма
• Придатки кожи.
• Ногти
• Кожные железы.
• Волосы.
• Поверхность кожи
• Цвет.

КОЖА, наружный покров тела животных. Этот термин обычно относится только к позвоночным. В данной статье описана кожа человека. У взрослых она имеет площадь примерно 2 м².

Функции.

Кожа играет роль защитного покрытия, предохраняет организм от высыхания, а также выполняет ряд других функций. Снабженная многочисленными нервными окончаниями, она представляет собой важный орган чувств. В качестве органа выделения удаляет из организма воду, наряду с почками контролируя водный баланс. Посредством изменения интенсивности кровотока в коже и испарения пота с ее поверхности регулируется температура тела. В эпидермисе под действием солнечного света или искусственного ультрафиолетового излучения синтезируется витамин D.

Структура.

Кожу образуют два различных по происхождению слоя клеток: наружный – эпидермис, внутренний – дерма (или собственно кожа). Имеются также придатки кожи: ногти, железы и волосы. Общая толщина обоих слоев кожи – от 6 мм на подошве до 0,8 мм и менее на веке или барабанной перепонке. С подлежащими тканями кожу связывает рыхлый соединительнотканный слой подкожной клетчатки. В некоторых местах тела, например на тыльной стороне кисти, эта связь настолько слаба, что кожа может скользить при движениях по подлежащим тканям.

Эпидермис.

Клетки, из которых образованы разные слои эпидермиса, различаются по структуре. В эпидермисе нет ни кровеносных, ни лимфатических сосудов, но он пронизан множеством чувствительных нервных окончаний. Самый наружный (роговой) слой эпидермиса состоит из нескольких рядов погибших клеток, заполненных кератином («роговым» белком). Поверхностный слой отмерших клеток постоянно слущивается. Промежуточный, т.н. блестящий слой эпидермиса тонок, состоит из одного или двух рядов клеток, содержащих гранулы белка-предшественника кератина. Расположенный глубже ростковый слой эпидермиса составляют несколько рядов клеток, которые активно размножаются и мигрируют в направлении наружного слоя. На этом пути клетки претерпевают изменения, главное из которых накопление и постепенное заполнение клеток кератином, т.е. ороговение, что в конце концов приводит к их гибели и превращению в чешуйки, слущивающиеся с рогового слоя.

Дерма

– плотный слой кожи, образованный в основном сетью соединительнотканных волокон и содержащий живые клетки нескольких типов. Прочность этого слоя позволяет получать из кожи животных кожевенные изделия путем химической выделки. Дерму пронизывают кровеносные и лимфатические сосуды и нервы. В ней содержатся специализированные нервные окончания, волосяные фолликулы и кожные железы, а также гладкомышечные (непроизвольно сокращающиеся) волокна. Последние чаще всего связаны с волосяными фолликулами, и их количество в разных участках кожи варьирует. Наконец, в дерме могут присутствовать некоторые произвольные мышцы (мимические), расположенные главным образом в области лица; их сокращение обеспечивает подвижность отдельных участков кожи.

Придатки кожи.

Ногти, кожные железы и волосы во время эмбриогенеза развиваются из эпидермиса и впоследствии сохраняют с ним постоянную связь.

Ногти

образованы погибшими, сильно кератинизированными и отвердевшими клетками. Ногтевая пластинка, удлиняющаяся примерно на 1 мм в неделю, образуется в ростковом слое, в который погружен корень ногтя.

Кожные железы.

Имеется несколько типов кожных желез. Среди экскреторных (выделительных) наиболее важны потовые и сальные железы.

Потовые железы относятся к двум типам: эккриновые, выделяющие на поверхность кожи жидкий пот, и апокриновые, дающие концентрированный пот с характерным запахом. Функция эккриновых желез – обильное потоотделение, а также потеря незначительной части воды в процессе газообмена через эпидермис. Эккриновых потовых желез гораздо больше, чем апокриновых, но они полностью отсутствуют на отдельных участках тела. Больше всего эккриновых желез на коже ладоней и подошв (до 420 на см²). Каждая железа представляет собой тонкую, на конце частично свернутую в клубок трубочку, соединенную протоком с порой (отверстием) на поверхности кожи. Апокриновые железы намного крупнее эккриновых и располагаются лишь в определенных местах, таких, как подмышечные впадины, соски и околососковые кружки, наружные половые органы и анальное отверстие.

Сальные железы выделяют жировую смазку. Бóльшая их часть открывается в волосяные фолликулы, через которые секрет попадает на поверхность кожи, но некоторые сообщаются с кожной поверхностью непосредственно. Сальная железа состоит из нескольких долек (альвеол) с общим выводным протоком.

Волосы.

Кожа большей части тела имеет в разной степени развитый волосяной покров. Полностью отсутствуют волосы лишь на коже ладоней и подошв. См. также ВОЛОСЫ.

Поверхность кожи

неодинакова на разных участках тела. Почти везде заметно тонкое переплетение складок. В местах гибких сочленений, например на кисти и запястье, возникают бороздки сгиба. Морщины, появляющиеся, к примеру, на коже лба, – результат сокращений мимических мышц, с возрастом усугубляемый утратой эластичности кожи. На ладонях, подошвах и подушечках пальцев рук и ног гребешки и бороздки эпидермиса складываются в своеобразные узоры, отпечатки которых широко используют в криминалистике для идентификации личности. Изучение таких отпечатков называется дерматоглификой.

Цвет.

Окраска кожи (пигментация) варьирует от самой светлой у европейцев до наиболее темной у африканцев или индийцев, включая особый желто-коричневый оттенок у китайцев, эскимосов или североамериканских индейцев. У всех народов кожа содержит три пигмента, определяющих ее окраску: меланин – его темно-коричневые гранулы заполняют эпидермальные клетки; меланоид – похожий на меланин пигмент, растворенный в эпидермисе; и каротин – оранжевый пигмент, содержащийся в погибших эпидермальных клетках и в подкожной жировой клетчатке. Разнообразие оттенков кожи определяется различным содержанием в ней пигментов, прежде всего меланина, но зависит и от того, насколько пигментированный наружный слой эпидермиса экранирует просвечивающий сквозь кожу цвет крови, а также от оттенка самой крови. Некоторые места тела, такие, как соски и околососковые кружки, всегда окрашены темнее. Веснушки и родимые пятна, альбинизм, а также возникающий под действием солнечного света или искусственного ультрафиолетового излучения загар обусловлены различными изменениями выработки кожных пигментов. Общая окраска кожи, включая как нормальный вариант, так и отклонения от него (альбинизм, веснушки и родимые пятна), определяется наследственностью. Наследование цвета кожи проявляется в межрасовых браках; например, дети от брака светлокожих с темнокожими могут иметь переходную окраску кожи либо походить на одного из родителей. См. также АНАТОМИЯ СРАВНИТЕЛЬНАЯ; АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА; ГИСТОЛОГИЯ; НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ; ОЖОГИ; РОДИМОЕ ПЯТНО; СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ.

Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Животные»

У какого наземного животного самый большой рот?

Пройти тест

5.1 Слои кожи – анатомия и физиология

Перейти к содержимому

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Описывать слои кожи и функции каждого слоя

• Определять компоненты покровной системы
• Опишите слои кожи и функции каждого слоя
• Опишите слои эпидермиса и дермы
• Определите и опишите гиподерму и фасцию
• Опишите роль кератиноцитов и их жизненный цикл
• Опишите роль меланоцитов в пигментации кожи

Хотя вы обычно не думаете о коже как об органе, на самом деле она состоит из тканей, которые работают вместе как единая структура для выполнения уникальных и важных функций. Кожа и ее вспомогательные структуры составляют покровную систему , обеспечивающую общую защиту тела. Кожа состоит из нескольких слоев клеток и тканей, которые прикреплены к нижележащим структурам соединительной тканью (рис. 5.1.1). Самый поверхностный слой кожи — это эпидермис, который прилегает к более глубокой дерме. Вспомогательные структуры, волосы, железы и ногти, связаны с кожей. Глубокий слой кожи хорошо васкуляризирован (имеет многочисленные кровеносные сосуды) и располагается поверхностно по отношению к подкожным слоям. Он также имеет многочисленные сенсорные, вегетативные и симпатические нервные волокна, обеспечивающие связь с мозгом и от него.

Рисунок 5.1.1 – Слои кожи: Кожа состоит из двух основных слоев: эпидермиса, состоящего из плотно упакованных эпителиальных клеток, и дермы, состоящей из плотной соединительной ткани неправильной формы, в которой находятся кровеносные сосуды, волосяные фолликулы. , потовые железы и другие структуры. Под дермой располагается гиподерма, состоящая в основном из рыхлой соединительной и жировой тканей.

Внешний веб-сайт

Просмотрите эту анимацию, чтобы узнать больше о слоях кожи.

Кожа состоит из двух основных слоев и тесно связанного слоя. Посмотрите эту анимацию, чтобы узнать больше о слоях кожи. Каковы основные функции каждого из этих слоев?

Эпидермис состоит из ороговевшего многослойного плоского эпителия. Он состоит из четырех или пяти слоев эпителиальных клеток, в зависимости от его расположения в организме. В нем нет кровеносных сосудов (то есть он бессосудистый). Кожа, состоящая из четырех слоев клеток, называется «тонкой кожей». Эти слои от глубокого до поверхностного представляют собой базальный слой, шиповатый слой, зернистый слой и роговой слой. Большую часть кожи можно отнести к тонкой коже. «Толстая кожа» встречается только на ладонях рук и подошвах ног. Он имеет пятый слой, называемый блестящим слоем, расположенный между роговым и зернистым слоями (рис. 5.1.2).

Рисунок 5.1.2 – Тонкая кожа в сравнении с толстой кожей: На этих слайдах показаны поперечные срезы эпидермиса и дермы (а) тонкой и (б) толстой кожи. Обратите внимание на значительную разницу в толщине эпителиального слоя толстой кожи. Сверху: LM × 40, LM × 40. (Микрофотографии предоставлены Regents of Michigan Medical School © 2012)

Клетки во всех слоях, кроме базального слоя, называются кератиноцитами, которые составляют около 95% всех эпидермальные клетки. А 9Кератиноцит 0025 представляет собой клетку, которая производит и хранит белок кератин. Кератин представляет собой внутриклеточный волокнистый белок, который придает волосам, ногтям и коже твердость, прочность и водостойкость. Кератиноциты в роговом слое мертвы и регулярно отслаиваются, замещаясь клетками из более глубоких слоев (рис. 5.1.3).

Рисунок 5.1.3 – Эпидермис: Эпидермис представляет собой эпителий, состоящий из нескольких слоев клеток. Базальный слой состоит из кубовидных клеток, тогда как внешние слои представляют собой плоскоклеточные, ороговевшие клетки, поэтому весь эпителий часто описывается как ороговевший многослойный плоский эпителий. LM × 40. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)

Внешний веб-сайт

Просмотрите WebScope Мичиганского университета по адресу http://virtualslides.med_umich.edu/Histology/Basic%20Tissues/Epithelium%20and%20CT/106_HISTO_40X.svs/view.apml? для более детального изучения образца ткани.

Базальный слой

Базальный слой (также называемый зародышевым слоем) является самым глубоким слоем эпидермиса и прикрепляет эпидермис к базальной мембране, ниже которой лежат слои дермы. Клетки базального слоя связаны с дермой посредством переплетения коллагеновых волокон, называемых базальной мембраной. Пальцеобразный выступ или складка, известная как 9.0025 дермальный сосочек (множественное число = дермальные сосочки) находится в поверхностной части дермы. Дермальные сосочки увеличивают прочность связи между эпидермисом и дермой; чем больше фальц, тем прочнее выполненные соединения (рис. 5.1.4).

Рисунок 5.1.4 – Слои эпидермиса: Эпидермис толстой кожи состоит из пяти слоев: базального, шиповатого, зернистого, блестящего и рогового.

Базальный слой представляет собой одиночный слой клеток, состоящий в основном из базальных клеток. А 9Базальная клетка 0025 представляет собой кубовидную стволовую клетку, которая является предшественником кератиноцитов эпидермиса. Все кератиноциты производятся из этого единственного слоя клеток, которые постоянно проходят митоз для производства новых клеток. По мере образования новых клеток существующие клетки поверхностно отталкиваются от базального слоя. Два других типа клеток обнаружены рассеянными среди базальных клеток в базальном слое. Первая — это клетка Меркеля , которая функционирует как рецептор и отвечает за стимуляцию сенсорных нервов, которые мозг воспринимает как прикосновение. Эти клетки особенно многочисленны на поверхности рук и ног. Второй это меланоцит , клетка, вырабатывающая пигмент меланин. Меланин придает волосам и коже их цвет, а также помогает защитить ДНК в ядрах живых клеток эпидермиса от повреждения ультрафиолетовым (УФ) излучением.

Шиповатый слой

Как следует из названия, шиповатый слой имеет колючий вид из-за выступающих клеточных отростков, которые соединяются с клетками через структуру, называемую десмосомой . Десмосомы сцепляются друг с другом и укрепляют связь между клетками. Интересно отметить, что «колючая» природа этого слоя является артефактом процесса окрашивания. Неокрашенные образцы эпидермиса не имеют такого характерного вида. Шиповатый слой состоит из 8–10 слоев кератиноцитов, образующихся в результате деления клеток базального слоя (рис. 5.1.5). Среди кератиноцитов этого слоя вкраплены дендритные клетки, называемые 9.0025 Клетка Лангерганса , которая функционирует как макрофаг, поглощая бактерии, инородные частицы и поврежденные клетки, встречающиеся в этом слое.

Рисунок 5.1.5 – Клетки эпидермиса: Клетки в разных слоях эпидермиса происходят из базальных клеток, расположенных в базальном слое, однако клетки каждого слоя явно отличаются друг от друга. EM × 2700. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012 г.) %20Scope%20finals/065%20-%20Epidermis_001.svs/view.apml для более подробного изучения образца ткани. Если вы увеличите клетки в самом внешнем слое этого участка кожи, что вы заметите в клетках?

Кератиноциты шиповатого слоя начинают синтез кератина и выделяют водоотталкивающий гликолипид, который помогает предотвратить потерю воды из организма, делая кожу относительно водонепроницаемой. Когда новые кератиноциты образуются поверх базального слоя, кератиноциты шиповатого слоя выталкиваются в зернистый слой.

Зернистый слой

stratum granulosum имеет зернистый вид из-за дальнейших изменений кератиноцитов, когда они выталкиваются из шиповатого слоя. Клетки (глубиной от трех до пяти слоев) становятся более плоскими, их клеточные мембраны утолщаются, и они продуцируют большое количество белков 9кератин 0107 , который является волокнистым, и кератогиалин , который накапливается в виде пластинчатых гранул внутри клеток (см. рис. 5.1.4). Эти два белка составляют основную массу кератиноцитов в зернистом слое и придают этому слою зернистый вид. Ядра и другие клеточные органеллы распадаются по мере гибели клеток, оставляя после себя кератин, кератогиалин и клеточные мембраны, которые образуют блестящий и роговой слои. Аналогичный процесс образования клеток, заполненных кератином, происходит в дополнительных структурах волос и ногтей.

Светлый слой

stratum lucidum представляет собой гладкий, кажущийся полупрозрачным слой эпидермиса, расположенный непосредственно над зернистым слоем и ниже рогового слоя. Этот тонкий слой клеток находится только в толстой коже ладоней, подошв и пальцев. Кератиноциты, составляющие блестящий слой, мертвы и уплощены (см. рис. 5.1.4). Эти клетки плотно упакованы eleiden , прозрачным белком, богатым липидами, полученным из кератогиалина, который придает этим клеткам их прозрачный (т.е. светлый) вид и обеспечивает барьер для воды.

Роговой слой

Роговой слой — это самый поверхностный слой эпидермиса, подвергающийся воздействию внешней среды (см. рис. 5.1.4). Повышенное ороговение (также называемое ороговением) клеток этого слоя дало ему название. В роговом слое обычно от 15 до 30 слоев клеток. Этот сухой мертвый слой помогает предотвратить проникновение микробов и обезвоживание подлежащих тканей, а также обеспечивает механическую защиту от истирания более деликатных нижележащих слоев. Клетки в этом слое периодически отслаиваются и заменяются клетками, выталкиваемыми из зернистого слоя (или блестящего слоя в случае ладоней и подошв ног). Клетки в этом слое все еще могут быть прикреплены друг к другу десмосомами, поэтому шелушение, которое происходит при солнечном ожоге, отслаивает поврежденные слои эпидермиса одним листом. Весь слой заменяется в течение примерно 4 недель. Косметические процедуры, такие как микродермабразия, помогают удалить часть сухого верхнего слоя и направлены на то, чтобы кожа выглядела «свежей» и здоровой.

дерму можно считать «ядром» покровной системы (дерма- = «кожа»), в отличие от эпидермиса (эпи- = «над» или «сверху») и гиподермы (гипо- = «ниже»). »). Он содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и другие структуры, такие как волосяные фолликулы и потовые железы. Эпидермис лишен сосудов, и клетки этого слоя должны получать кислород и питательные вещества из капилляров в дерме. Дерма состоит из двух слоев соединительной ткани, образующих взаимосвязанную сетку из эластиновых и коллагеновых волокон, вырабатываемых фибробластами (рис. 5.1.6). Более поверхностный сосочковый слой служит опорной точкой для вышележащего эпидермиса и тесно связан с более глубоким ретикулярным слоем.

Рисунок 5.1.6 – Слои дермы: На этом окрашенном слайде показаны два компонента дермы — сосочковый слой и ретикулярный слой. Оба состоят из соединительной ткани с волокнами коллагена, идущими от одного к другому, что делает границу между ними несколько нечеткой. Дермальные сосочки, уходящие в эпидермис, относятся к сосочковому слою, тогда как плотные пучки коллагеновых волокон ниже относятся к ретикулярному слою. LM × 10. (Источник: модификация работы «kilbad»/Wikimedia Commons)

Папиллярный слой

Сосочковый слой состоит из рыхлой ареолярной соединительной ткани, что означает, что коллагеновые и эластиновые волокна этого слоя образуют рыхлую сетку с обильным основным веществом, поддерживающим гидратацию кожи. Этот поверхностный слой дермы переходит в базальный слой эпидермиса, образуя пальцевидные дермальные сосочки (см. рис. 5.1.6). Внутри сосочкового слоя находятся фибробласты, небольшое количество жировых клеток (адипоцитов) и множество мелких кровеносных сосудов. Кроме того, сосочковый слой содержит фагоциты, защитные клетки, которые помогают бороться с бактериями или другими инфекциями, поразившими кожу. Этот слой также содержит лимфатические капилляры, нервные волокна и тактильные рецепторы, называемые тельцами Мейснера.

У растущего плода отпечатки пальцев образуются там, где клетки базального слоя эпидермиса встречаются с сосочками нижележащего слоя дермы (сосочковый слой), что приводит к образованию гребней на пальцах, которые вы узнаете как отпечатки пальцев. Дермальные сосочки надавливают на эпидермис, создавая уникальные узоры эпидермальных гребней. Отпечатки пальцев уникальны для каждого человека и используются для судебно-медицинской экспертизы, потому что узоры не меняются в процессе роста и старения.

Ретикулярный слой

Под сосочковым слоем находится гораздо более толстый ретикулярный слой , состоящий из плотной соединительной ткани неправильной формы, которая сопротивляется силам во многих направлениях, что объясняется гибкостью кожи. Этот слой составляет около 80% дермы, он хорошо васкуляризирован и имеет богатое снабжение чувствительными и симпатическими нервами. Ретикулярный слой выглядит сетчатым (сетчатым) из-за плотного переплетения волокон. Волокна эластина придают коже некоторую эластичность, позволяя двигаться. Коллагеновые волокна обеспечивают структуру и прочность на растяжение, при этом нити коллагена простираются как в сосочковый слой, так и в гиподерму. Кроме того, коллаген связывает воду, сохраняя кожу увлажненной. Инъекции коллагена и кремы Ретин-А помогают восстановить тургор кожи путем либо введения коллагена извне, либо стимуляции кровотока и восстановления дермы соответственно.

Гиподерма (также называемая подкожным слоем или поверхностной фасцией) представляет собой слой непосредственно под дермой и служит для соединения кожи с подлежащей фасцией (фиброзной тканью), окружающей мышцы. Это не совсем часть кожи, хотя границу между гиподермой и дермой бывает трудно различить. Гиподерма состоит из хорошо васкуляризированной, рыхлой, ареолярной соединительной ткани и обильной жировой ткани, которая функционирует как способ накопления жира и обеспечивает изоляцию и амортизацию покровов. Фасция представляет собой толстую соединительнотканную оболочку, которая окружает скелетные мышцы, прикрепляя их к окружающим тканям и покрывая группы мышц.

Everyday Connection – 

Хранение липидов

Гиподерма является домом для большей части жира, который беспокоит людей, когда они пытаются контролировать свой вес. Жировая ткань, присутствующая в гиподерме, состоит из запасающих жир клеток, называемых адипоцитами. Этот накопленный жир может служить запасом энергии, изолировать тело от потери тепла и действовать как подушка для защиты нижележащих структур от травм.

Место отложения и накопления жира в гиподерме зависит от гормонов (тестостерон, эстроген, инсулин, глюкагон, лептин и др.), а также от генетических факторов. Распределение жира меняется по мере того, как наше тело взрослеет и стареет. Мужчины, как правило, накапливают жир в разных областях (шея, руки, поясница и живот), чем женщины (грудь, бедра, бедра и ягодицы). Индекс массы тела (ИМТ) часто используется в качестве меры жира, хотя эта мера фактически выводится из математической формулы, которая сравнивает массу тела (массу) с ростом. Следовательно, его точность как индикатора здоровья может быть поставлена ​​под сомнение у людей, которые очень физически здоровы.

У многих животных существует привычка откладывать лишние калории в виде жира, который можно использовать в те моменты, когда пища недоступна. В большинстве развитых стран недостаток физических упражнений в сочетании с доступностью и потреблением высококалорийной пищи приводит к нежелательному накоплению жировой ткани у многих людей. Хотя периодическое накопление лишнего жира, возможно, давало эволюционное преимущество нашим предкам, которые испытывали непредсказуемые приступы голода, в настоящее время оно становится хроническим и считается серьезной угрозой для здоровья. Недавние исследования показывают, что тревожный процент нашего населения имеет избыточный вес и/или клиническое ожирение. Это не только проблема для пострадавших, но и оказывает серьезное влияние на нашу систему здравоохранения. Изменения в образе жизни, особенно в диете и физических упражнениях, являются лучшими способами контроля накопления жира в организме, особенно когда он достигает уровней, повышающих риск сердечных заболеваний и диабета.

На цвет кожи влияет ряд пигментов, включая меланин, каротин и гемоглобин. Напомним, что меланин вырабатывается клетками, называемыми меланоцитами, которые рассеяны по всему базальному слою эпидермиса. Меланин переносится в кератиноциты через клеточный пузырь, называемый меланосомой (рис. 5.1.7).

Рисунок 5.1.7 – Пигментация кожи: Относительная окраска кожи зависит от количества меланина, вырабатываемого меланоцитами в базальном слое и поглощаемого кератиноцитами.

Меланин встречается в двух основных формах. Эумеланин бывает черного и коричневого цвета, тогда как феомеланин дает красный цвет. Темнокожие люди производят больше меланина, чем люди со светлой кожей. Воздействие ультрафиолетовых лучей солнца или солярия вызывает выработку меланина и накопление его в кератиноцитах, поскольку воздействие солнца стимулирует кератиноциты к выделению химических веществ, которые стимулируют меланоциты. Накопление меланина в кератиноцитах приводит к потемнению кожи или загару. Это повышенное накопление меланина защищает ДНК клеток эпидермиса от повреждения ультрафиолетовыми лучами и разрушения фолиевой кислоты, питательного вещества, необходимого для нашего здоровья и благополучия. Напротив, слишком много меланина может мешать выработке витамина D, важного питательного вещества, участвующего в усвоении кальция. Существует динамическая взаимосвязь между степенью защиты от УФ-излучения, которую обеспечивает меланин, и количеством вырабатываемого витамина D. Количество произведенного меланина и, следовательно, защита от ультрафиолета напрямую связаны с количеством солнечного света. Чем больше солнечного света, тем больше защита от ультрафиолета, но компромисс заключается в том, что при повышенном уровне меланина вырабатывается меньше витамина D.

Требуется около 10 дней после первоначального пребывания на солнце, чтобы синтез меланина достиг пика, поэтому люди с бледной кожей изначально склонны к солнечным ожогам эпидермиса. Люди с темной кожей также могут получить солнечные ожоги, но они более защищены, чем люди с бледной кожей. Меланосомы представляют собой временные структуры, которые в конечном итоге разрушаются путем слияния с лизосомами; этот факт, наряду с заполненными меланином кератиноцитами в отслаивающемся роговом слое, делает загар непостоянным.

Чрезмерное пребывание на солнце может в конечном итоге привести к образованию морщин из-за разрушения клеточной структуры кожи, а в тяжелых случаях может привести к достаточному повреждению ДНК, что может привести к раку кожи. При неравномерном скоплении меланоцитов в коже появляются веснушки. Родинки представляют собой более крупные массы меланоцитов, и хотя большинство из них доброкачественные, их следует контролировать на наличие изменений, которые могут указывать на наличие рака (рис. 5.1.8). Полная нехватка меланина вызвана генетическим заболеванием, называемым альбинизмом (см. «Расстройства…покровной системы» ниже)

Рисунок 5.18 – Родинки: Родинки варьируются от доброкачественных скоплений меланоцитов до меланом. Эти структуры заполняют ландшафт нашей кожи. (кредит: Национальный институт рака)

Заболевания…покровной системы

Первое, что видит врач, — это кожа, поэтому осмотр кожи должен быть частью любого тщательного физикального обследования. Большинство кожных заболеваний относительно доброкачественные, но некоторые из них, включая меланому, могут привести к летальному исходу, если их не лечить. Пара наиболее заметных нарушений, альбинизм и витилиго, влияют на внешний вид кожи и ее вспомогательных органов. Хотя ни один из них не является смертельным, было бы трудно утверждать, что они безобидны, по крайней мере, для людей, страдающих от них.

Альбинизм — это генетическое заболевание, которое влияет (полностью или частично) на окраску кожи, волос и глаз. Дефект в первую очередь связан с неспособностью меланоцитов производить меланин. Люди с альбинизмом, как правило, кажутся белыми или очень бледными из-за отсутствия меланина в их коже и волосах. Напомним, что меланин помогает защитить кожу от вредного воздействия УФ-излучения. Люди с альбинизмом, как правило, нуждаются в большей защите от ультрафиолетового излучения, поскольку они более склонны к солнечным ожогам и раку кожи. Они также, как правило, более чувствительны к свету и имеют проблемы со зрением из-за отсутствия пигментации на стенке сетчатки. Лечение этого расстройства обычно включает устранение симптомов, например, ограничение воздействия УФ-излучения на кожу и глаза. В витилиго , меланоциты в определенных областях теряют способность производить меланин, возможно, из-за аутоиммунной реакции. Это приводит к потере цвета пятнами (рис. 5.1.9). Ни альбинизм, ни витилиго напрямую не влияют на продолжительность жизни человека.

Рисунок 5.1.9 – Витилиго: У людей с витилиго наблюдается депигментация, в результате которой на коже появляются более светлые пятна. Состояние особенно заметно на темной коже. (кредит: Клаус Д. Питер)

Другие изменения окраски кожи могут свидетельствовать о заболеваниях, связанных с другими системами организма. Заболевания печени или рак печени могут вызывать накопление желчи и желтого пигмента билирубина, что приводит к появлению желтого или желтоватого оттенка кожи ( jaune — французское слово, означающее «желтый»). Опухоли гипофиза могут приводить к секреции большого количества меланоцитостимулирующего гормона (МСГ), что приводит к потемнению кожи. Точно так же болезнь Аддисона может стимулировать выброс избыточного количества адренокортикотропного гормона (АКТГ), который может придать коже глубокий бронзовый цвет. Внезапное падение оксигенации может повлиять на цвет кожи, в результате чего кожа сначала станет пепельной (белой). При длительном снижении уровня кислорода темно-красный дезоксигемоглобин становится преобладающим в крови, из-за чего кожа становится синей — состояние, называемое цианозом (9).0195 kyanos — греческое слово, означающее «синий»). Это происходит, когда подача кислорода ограничена, например, когда кто-то испытывает трудности с дыханием из-за астмы или сердечного приступа. Однако в этих случаях влияние на цвет кожи не имеет ничего общего с пигментацией кожи.

Внешний веб-сайт

В этом видео ABC рассказывается история пары разнояйцевых афроамериканских близнецов, один из которых альбинос. Посмотрите это видео, чтобы узнать о проблемах, с которыми сталкиваются эти дети и их семьи. Какие национальности, по вашему мнению, исключены из возможности альбинизма?

Обзор главы

Кожа состоит из двух основных слоев: поверхностного эпидермиса и более глубокой дермы. Эпидермис состоит из нескольких слоев, начиная с самого внутреннего (самого глубокого) базального (зародышевого) слоя, за которым следуют шиповатый слой, зернистый слой, блестящий слой (если он присутствует) и заканчивая самым внешним слоем, роговым слоем. Самый верхний слой, роговой слой, состоит из мертвых клеток, которые периодически отслаиваются и постепенно заменяются клетками, сформированными из базального слоя. Базальный слой также содержит меланоциты, клетки, вырабатывающие меланин, пигмент, в первую очередь ответственный за придание коже ее цвета. Меланин переносится в кератиноциты шиповатого слоя для защиты клеток от УФ-лучей.

Дерма соединяет эпидермис с гиподермой и обеспечивает прочность и эластичность благодаря наличию волокон коллагена и эластина. Он имеет только два слоя: сосочковый слой с сосочками, уходящими в эпидермис, и нижний, ретикулярный слой, состоящий из рыхлой соединительной ткани. Гиподерма, расположенная глубоко в дерме кожи, представляет собой соединительную ткань, которая соединяет дерму с нижележащими структурами; он также содержит жировую ткань для хранения и защиты жира.

Глоссарий

альбинизм

генетическое заболевание, поражающее кожу, при котором не вырабатывается меланин

базальная клетка

тип стволовых клеток, находящихся в базальном слое и в матрице волос, которые постоянно подвергаются клеточному делению, производя кератиноциты эпидермиса

кожный сосочек

(множественное число = дермальные сосочки) расширение сосочкового слоя дермы, увеличивающее поверхностный контакт между эпидермисом и дермой

дерма

Слой кожи между эпидермисом и гиподермой, состоящий в основном из соединительной ткани и содержащий кровеносные сосуды, волосяные фолликулы, потовые железы и другие структуры

десмосома

структура, образующая непроницаемое соединение между ячейками

эластиновые волокна

волокна из белка эластина, повышающие эластичность дермы

элейден

прозрачный липид, связанный с белком, обнаруженный в блестящем слое, полученный из кератогиалина и помогающий предотвратить потерю воды

эпидермис

наружный слой ткани кожи

гиподерма

соединительная ткань, соединяющая наружный покров с подлежащей костью и мышцей

покровная система

кожа и ее вспомогательные структуры

кератин

тип структурного белка, который придает коже, волосам и ногтям твердые водостойкие свойства

кератиноцит

Клетка

, вырабатывающая кератин, является наиболее распространенным типом клеток эпидермиса 9. 0219

кератогиалин

гранулированный белок обнаружен в зернистом слое

Ячейка Лангерганса

специализированная дендритная клетка, обнаруженная в шиповатом слое, которая функционирует как макрофаг

меланин

пигмент, определяющий цвет волос и кожи

меланоцит

Клетка

, обнаруженная в базальном слое эпидермиса, вырабатывает пигмент меланин

.

меланосома

межклеточный пузырек, переносящий меланин из меланоцитов в кератиноциты эпидермиса

Ячейка Меркель

Рецепторная клетка в базальном слое эпидермиса, реагирующая на осязание

папиллярный слой

поверхностный слой дермы, состоящий из рыхлой ареолярной соединительной ткани

сетчатый слой

более глубокий слой дермы; имеет сетчатый вид из-за наличия большого количества коллагеновых и эластиновых волокон

базальный слой

самый глубокий слой эпидермиса, состоящий из эпидермальных стволовых клеток

роговой слой

самый поверхностный слой эпидермиса

зернистый слой

слой эпидермиса, поверхностный к шиповатому слою

блестящий слой

слой эпидермиса между зернистым и роговым слоями, обнаруживаемый только в толстой коже, покрывающей ладони, подошвы стоп и пальцы

шиповатый слой

слой эпидермиса, поверхностный к базальному слою, характеризуется наличием десмосом

витилиго

состояние кожи, при котором меланоциты в определенных участках теряют способность вырабатывать меланин, возможно, из-за аутоиммунной реакции, которая приводит к обесцвечиванию пятен

Лицензия

Анатомия и физиология Линдси М. Бига, Сьерра Доусон, Эми Харвелл, Робин Хопкинс, Джоэл Кауфманн, Майк ЛеМастер, Филип Матерн, Кэти Моррисон-Грэм, Девон Квик и Джон Руньон лицензирована Creative Commons Attribution -ShareAlike 4.0 Международная лицензия, если не указано иное.

Поделиться этой книгой

Поделиться в Твиттере

Глава 14 — Слои кожи — БИО 140 — Биология человека I — Учебник

Глава 14

Слои кожи

OpenStax, Слои кожи. OpenStax CNX. 3 июля 2013 г. http://cnx.org/contents/471cb008-6900-476c-8a65-539fdc592b75@5. © 3 июля 2013 г. OpenStax. Контент учебников, созданный OpenStax, находится под лицензией Creative Commons Attribution License 3.0.

Прочие материалы, указанные ниже: © 2019Дамарис Лоис Ланг, под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

К концу этого раздела вы сможете:

• Идентифицировать компоненты покровной системы
• Опишите слои кожи и функции каждого слоя
• Определите и опишите гиподерму и глубокую фасцию
• Опишите роль кератиноцитов и их жизненный цикл
• Опишите роль меланоцитов в пигментации кожи

Хотя обычно вы не думаете о коже как об органе, на самом деле она состоит из тканей, которые работают вместе как единая структура для выполнения уникальных и важных функций. Кожа и ее вспомогательные структуры составляют покровную систему, обеспечивающую общую защиту организма. Кожа состоит из нескольких слоев клеток и тканей, которые прикреплены к нижележащим структурам соединительной тканью (рис. 1). Глубокий слой кожи хорошо васкуляризирован (имеет многочисленные кровеносные сосуды). Он также имеет многочисленные сенсорные, вегетативные и симпатические нервные волокна, обеспечивающие связь с мозгом и от него.

Слои кожи

Рисунок 1: Кожа состоит из двух основных слоев: эпидермиса, состоящего из плотно расположенных эпителиальных клеток, и дермы, состоящей из плотной соединительной ткани неправильной формы, в которой находятся кровеносные сосуды, волосяные фолликулы, потовые железы и другие структуры. Под дермой располагается гиподерма, состоящая в основном из рыхлой соединительной и жировой тканей.

Нажмите на ссылку ниже, чтобы просмотреть анимацию о слоях кожи. Кожа состоит из двух основных слоев и тесно связанного слоя. Каковы основные функции каждого из этих слоев?

Эпидермис

Эпидермис состоит из ороговевшего многослойного плоского эпителия. Он состоит из четырех или пяти слоев эпителиальных клеток, в зависимости от его расположения в организме. В нем нет кровеносных сосудов (то есть он бессосудистый). Кожа, состоящая из четырех слоев клеток, называется «тонкой кожей». Эти слои от глубокого до поверхностного представляют собой базальный слой, шиповатый слой, зернистый слой и роговой слой. Большую часть кожи можно отнести к тонкой коже. «Толстая кожа» встречается только на ладонях рук и подошвах ног. Он имеет пятый слой, называемый блестящим слоем, расположенный между роговым и зернистым слоями (рис. 2).

Тонкая кожа против толстой

Рисунок 2: На этих слайдах показаны поперечные срезы эпидермиса и дермы (а) тонкой и (б) толстой кожи. Обратите внимание на значительную разницу в толщине эпителиального слоя толстой кожи. Сверху, LM × 40, LM × 40. (Микрофотографии предоставлены Regents of Michigan Medical School © 2012)

Клетки во всех слоях, кроме базального, называются кератиноцитами. Кератиноцит представляет собой клетку, которая производит и хранит белок кератин. Кератин — это внутриклеточный волокнистый белок, который придает волосам, ногтям и коже твердость и водоотталкивающие свойства. Кератиноциты в роговом слое мертвы и регулярно отслаиваются, замещаясь клетками из более глубоких слоев (рис. 3).

Эпидермис

Рисунок 3: Эпидермис представляет собой эпителий, состоящий из нескольких слоев клеток. Базальный слой состоит из кубовидных клеток, тогда как внешние слои представляют собой плоскоклеточные, ороговевшие клетки, поэтому весь эпителий часто описывается как ороговевший многослойный плоский эпителий. LM × 40. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)

Нажмите на ссылку ниже, чтобы просмотреть WebScope Мичиганского университета и более подробно изучить образец ткани. Если вы увеличите клетки в самом внешнем слое этого участка кожи, что вы заметите в клетках?

Базальный слой

Базальный слой (также называемый зародышевым слоем) является самым глубоким слоем эпидермиса и прикрепляет эпидермис к базальной мембране, ниже которой лежат слои дермы. Клетки базального слоя связаны с дермой посредством переплетения коллагеновых волокон, называемых базальной мембраной. Пальцевидный выступ или складка, известная как дермальный сосочек (множественное число = дермальные сосочки), находится в поверхностной части дермы. Дермальные сосочки увеличивают прочность связи между эпидермисом и дермой; чем больше складка, тем прочнее соединения (рис. 4).

Слои эпидермиса

Рисунок 4: Эпидермис толстой кожи имеет пять слоев: базальный слой, шиповатый слой, зернистый слой, блестящий слой и роговой слой.

Базальный слой представляет собой одиночный слой клеток, состоящий в основном из базальных клеток. Базальная клетка представляет собой стволовую клетку кубовидной формы, которая является предшественником кератиноцитов эпидермиса. Все кератиноциты производятся из этого единственного слоя клеток, которые постоянно проходят митоз для производства новых клеток. По мере образования новых клеток существующие клетки поверхностно отталкиваются от базального слоя. Два других типа клеток обнаружены рассеянными среди базальных клеток в базальном слое. Первая — это клетка Меркеля, которая функционирует как рецептор и отвечает за стимуляцию сенсорных нервов, которые мозг воспринимает как прикосновение. Эти клетки особенно многочисленны на поверхности рук и ног. Второй — меланоцит, клетка, вырабатывающая пигмент меланин. Меланин придает цвет волосам и коже, а также помогает защитить живые клетки эпидермиса от повреждения ультрафиолетовым (УФ) излучением.

У растущего плода отпечатки пальцев образуются там, где клетки базального слоя встречаются с сосочками нижележащего кожного слоя (сосочкового слоя), что приводит к образованию гребней на пальцах, которые вы распознаете как отпечатки пальцев. Отпечатки пальцев уникальны для каждого человека и используются для судебно-медицинской экспертизы, потому что узоры не меняются в процессе роста и старения.

Шиповатый слой

Как следует из названия, шиповатый слой имеет колючий вид из-за выступающих клеточных отростков, которые соединяются с клетками через структуру, называемую десмосомой. Десмосомы сцепляются друг с другом и укрепляют связь между клетками. Интересно отметить, что «колючая» природа этого слоя является артефактом процесса окрашивания. Неокрашенные образцы эпидермиса не имеют такого характерного вида. Шиповатый слой состоит из восьми-десяти слоев кератиноцитов, образующихся в результате деления клеток базального слоя (рис. 5). Среди кератиноцитов этого слоя вкраплены дендритные клетки, называемые клетками Лангерганса, которые функционируют как макрофаги, поглощая бактерии, инородные частицы и поврежденные клетки, встречающиеся в этом слое.

Клетки эпидермиса

Рисунок 5: Клетки в разных слоях эпидермиса происходят из базальных клеток, расположенных в базальном слое, однако клетки каждого слоя явно отличаются друг от друга. EM × 2700. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)

Нажмите на ссылку ниже, чтобы просмотреть WebScope Мичиганского университета и более подробно изучить образец ткани. (Примечание: требуется, чтобы на вашем компьютере был установлен Flash Player). Если вы увеличите клетки в самом внешнем слое этого участка кожи, что вы заметите в клетках?

Кератиноциты в шиповатом слое начинают синтез кератина и выделяют водоотталкивающий гликолипид, который помогает предотвратить потерю воды из организма, делая кожу относительно водонепроницаемой. Когда новые кератиноциты образуются поверх базального слоя, кератиноциты шиповатого слоя выталкиваются в зернистый слой.

Зернистый слой

Гранулезный слой имеет зернистый вид из-за дальнейших изменений кератиноцитов, когда они выталкиваются из шиповатого слоя. Клетки (от трех до пяти слоев в глубину) становятся более плоскими, их клеточные мембраны утолщаются, и они продуцируют большое количество белков кератина, который является волокнистым, и кератогиалина, который накапливается в виде ламеллярных гранул внутри клеток (см. Рисунок 4). Эти два белка составляют основную массу кератиноцитов в зернистом слое и придают этому слою зернистый вид. Ядра и другие клеточные органеллы распадаются по мере того, как клетки умирают, оставляя после себя кератин, кератогиалин и клеточные мембраны, которые образуют блестящий слой, роговой слой и дополнительные структуры волос и ногтей.

Светлый слой

Блестящий слой представляет собой гладкий, кажущийся полупрозрачным слой эпидермиса, расположенный непосредственно над зернистым слоем и ниже рогового слоя. Этот тонкий слой клеток находится только в толстой коже ладоней, подошв и пальцев. Кератиноциты, составляющие блестящий слой, мертвы и уплощены (см. рис. 4). Эти клетки плотно упакованы элейденом, прозрачным белком, богатым липидами, полученным из кератогиалина, который придает этим клеткам их прозрачный (то есть светлый) вид и обеспечивает барьер для воды.

Роговой слой

Роговой слой — самый поверхностный слой эпидермиса, подвергающийся воздействию внешней среды (см. рис. 4). Повышенное ороговение (также называемое ороговением) клеток этого слоя дало ему название. В роговом слое обычно от 15 до 30 слоев клеток. Этот сухой мертвый слой помогает предотвратить проникновение микробов и обезвоживание подлежащих тканей, а также обеспечивает механическую защиту от истирания более деликатных нижележащих слоев. Клетки в этом слое периодически отслаиваются и заменяются клетками, выталкиваемыми из зернистого слоя (или блестящего слоя в случае ладоней и подошв ног). Весь слой заменяется в течение примерно 4 недель. Косметические процедуры, такие как микродермабразия, помогают удалить часть сухого верхнего слоя и направлены на то, чтобы кожа выглядела «свежей» и здоровой.

Ежедневная связь

© Damaris Lois Lang, 2019 г., под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Цвет кожи

Кожа — самый большой и наиболее заметный орган тела. Различия в цвете кожи определяются не только цветом меланина, который варьируется от очень светло-коричневого, красного до очень темно-коричневого, но также и положением, в котором клетки, получающие пигменты меланина из меланосом, расположены в слоях кожи. Клетки, расположенные ближе к внешней поверхности кожи, обнаруживают больше пигментации меланина по сравнению с клетками, расположенными дальше от внешней поверхности кожи. Кроме того, количество каротина и гемоглобина может влиять на цвет кожи.

На рисунках выше показано, что меланин в верхних слоях кожи более заметен по сравнению с меланином, содержащимся в клетках нижних слоев кожного слоя. Таким образом, светлокожий человек может иметь либо более темный меланиновый пигмент, локализованный в нижних слоях клеток кожного слоя, либо, альтернативно, может иметь более светлый меланиновый пигмент, локализованный в верхних слоях клеток кожного слоя.

Посмотрите видео по ссылке ниже, чтобы узнать больше о цвете кожи.

Дерма

Дерму можно считать «ядром» покровной системы (дерма- = «кожа»), в отличие от эпидермиса (эпи- = «над» или «сверху») и гиподермы (гипо- = «ниже») . Он содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и другие структуры, такие как волосяные фолликулы и потовые железы. Дерма состоит из двух слоев соединительной ткани, которые составляют взаимосвязанную сетку из эластиновых и коллагеновых волокон, вырабатываемых фибробластами (рис. 6).

Слои дермы

Рисунок 6: На этом окрашенном слайде показаны два компонента дермы — сосочковый слой и ретикулярный слой. Оба состоят из соединительной ткани с волокнами коллагена, идущими от одного к другому, что делает границу между ними несколько нечеткой. Дермальные сосочки, уходящие в эпидермис, относятся к сосочковому слою, тогда как плотные пучки коллагеновых волокон ниже относятся к ретикулярному слою. LM × 10. (Источник: модификация работы «kilbad»/Wikimedia Commons)

Папиллярный слой

Сосочковый слой состоит из рыхлой ареолярной соединительной ткани, что означает, что коллагеновые и эластиновые волокна этого слоя образуют рыхлую сетку. Этот поверхностный слой дермы выступает в базальный слой эпидермиса, образуя пальцевидные дермальные сосочки (см. рис. 6). Внутри сосочкового слоя находятся фибробласты, небольшое количество жировых клеток (адипоцитов) и множество мелких кровеносных сосудов. Кроме того, сосочковый слой содержит фагоциты, защитные клетки, которые помогают бороться с бактериями или другими инфекциями, поразившими кожу. Этот слой также содержит лимфатические капилляры, нервные волокна и тактильные рецепторы, называемые тельцами Мейснера.

Ретикулярный слой

Под сосочковым слоем находится гораздо более толстый ретикулярный слой, состоящий из плотной соединительной ткани неправильной формы. Этот слой хорошо васкуляризирован и имеет богатую сенсорную и симпатическую иннервацию. Ретикулярный слой выглядит сетчатым (сетчатым) из-за плотного переплетения волокон. Эластиновые волокна придают коже некоторую эластичность, позволяя двигаться. Коллагеновые волокна обеспечивают структуру и прочность на растяжение, при этом нити коллагена простираются как в сосочковый слой, так и в гиподерму. Кроме того, коллаген связывает воду, сохраняя кожу увлажненной. Инъекции коллагена и кремы Ретин-А помогают восстановить тургор кожи путем либо введения коллагена извне, либо стимуляции кровотока и восстановления дермы соответственно.

Гиподерма

Гиподерма (также называемая подкожным слоем или поверхностной фасцией) представляет собой слой непосредственно под дермой и служит для соединения кожи с подлежащей фасцией (фиброзной тканью) костей и мышц. Это не совсем часть кожи, хотя границу между гиподермой и дермой бывает трудно различить. Гиподерма состоит из хорошо васкуляризированной, рыхлой, ареолярной соединительной ткани и жировой ткани, которая функционирует как способ хранения жира и обеспечивает изоляцию и амортизацию покровов.

Ежедневное подключение

Хранение липидов

В подкожной клетчатке находится большая часть жира, который беспокоит людей, когда они пытаются контролировать свой вес. Жировая ткань, присутствующая в гиподерме, состоит из запасающих жир клеток, называемых адипоцитами. Этот накопленный жир может служить запасом энергии, изолировать тело от потери тепла и действовать как подушка для защиты нижележащих структур от травм.

То, где жир откладывается и накапливается в гиподерме, зависит от гормонов (тестостерон, эстроген, инсулин, глюкагон, лептин и др.), а также от генетических факторов. Распределение жира меняется по мере того, как наше тело взрослеет и стареет. Мужчины, как правило, накапливают жир в разных областях (шея, руки, поясница и живот), чем женщины (грудь, бедра, бедра и ягодицы). Индекс массы тела (ИМТ) часто используется в качестве меры жира, хотя эта мера фактически выводится из математической формулы, которая сравнивает массу тела (массу) с ростом. Следовательно, его точность как индикатора здоровья может быть поставлена ​​под сомнение у людей, которые очень физически здоровы.

У многих животных существует привычка откладывать лишние калории в виде жира, который можно использовать в те моменты, когда пища недоступна. В большинстве развитых стран недостаток физических упражнений в сочетании с доступностью и потреблением высококалорийной пищи приводит к нежелательному накоплению жировой ткани у многих людей. Хотя периодическое накопление лишнего жира, возможно, давало эволюционное преимущество нашим предкам, которые испытывали непредсказуемые приступы голода, в настоящее время оно становится хроническим и считается серьезной угрозой для здоровья. Недавние исследования показывают, что тревожный процент нашего населения имеет избыточный вес и/или клиническое ожирение. Это не только проблема для пострадавших, но и оказывает серьезное влияние на нашу систему здравоохранения. Изменения в образе жизни, особенно в диете и физических упражнениях, являются лучшими способами контроля накопления жира в организме, особенно когда он достигает уровней, повышающих риск сердечных заболеваний и диабета.

Пигментация

На цвет кожи влияет ряд пигментов, включая меланин, каротин и гемоглобин. Напомним, что меланин вырабатывается клетками, называемыми меланоцитами, которые рассеяны по всему базальному слою эпидермиса. Меланин переносится в кератиноциты через клеточный пузырь, называемый меланосомой (рис. 7).

Пигментация кожи

Рис. 7: Относительная окраска кожи зависит от количества меланина, вырабатываемого меланоцитами в базальном слое и поглощаемого кератиноцитами.

Меланин встречается в двух основных формах. Эумеланин бывает черного и коричневого цвета, тогда как феомеланин дает красный цвет. Темнокожие люди производят больше меланина, чем люди со светлой кожей. Воздействие ультрафиолетовых лучей солнца или солярия вызывает выработку меланина и накопление его в кератиноцитах, поскольку воздействие солнца стимулирует кератиноциты к выделению химических веществ, которые стимулируют меланоциты. Накопление меланина в кератиноцитах приводит к потемнению кожи или загару. Это повышенное накопление меланина защищает ДНК клеток эпидермиса от повреждения ультрафиолетовыми лучами и разрушения фолиевой кислоты, питательного вещества, необходимого для нашего здоровья и благополучия. Напротив, слишком много меланина может мешать выработке витамина D, важного питательного вещества, участвующего в усвоении кальция. Таким образом, количество меланина, присутствующего в нашей коже, зависит от баланса между доступным солнечным светом и разрушением фолиевой кислоты, защитой от ультрафиолетового излучения и выработкой витамина D.

Требуется около 10 дней после первоначального пребывания на солнце, чтобы синтез меланина достиг пика, поэтому люди с бледной кожей изначально склонны к солнечным ожогам эпидермиса. Люди с темной кожей также могут получить солнечные ожоги, но они более защищены, чем люди с бледной кожей. Меланосомы представляют собой временные структуры, которые в конечном итоге разрушаются путем слияния с лизосомами; этот факт, наряду с заполненными меланином кератиноцитами в отслаивающемся роговом слое, делает загар непостоянным.

Чрезмерное пребывание на солнце может в конечном итоге привести к образованию морщин из-за разрушения клеточной структуры кожи, а в тяжелых случаях может привести к достаточному повреждению ДНК, что может привести к раку кожи. При неравномерном скоплении меланоцитов в коже появляются веснушки. Родинки представляют собой большие массы меланоцитов, и хотя большинство из них доброкачественные, их следует контролировать на наличие изменений, которые могут указывать на наличие рака (рис. 8).

Кроты

Рис. 8. Родинки варьируются от доброкачественных скоплений меланоцитов до меланом. Эти структуры заполняют ландшафт нашей кожи. (кредит: Национальный институт рака)

Заболевания…

Покровная система

Первое, что видит клиницист, — это кожа, поэтому осмотр кожи должен быть частью любого тщательного физикального обследования. Большинство кожных заболеваний относительно доброкачественные, но некоторые из них, включая меланому, могут привести к летальному исходу, если их не лечить. Пара наиболее заметных нарушений, альбинизм и витилиго, влияют на внешний вид кожи и ее вспомогательных органов. Хотя ни один из них не является смертельным, было бы трудно утверждать, что они безобидны, по крайней мере, для людей, страдающих от них.

Альбинизм — это генетическое заболевание, которое влияет (полностью или частично) на окраску кожи, волос и глаз. Дефект в первую очередь связан с неспособностью меланоцитов производить меланин. Люди с альбинизмом, как правило, кажутся белыми или очень бледными из-за отсутствия меланина в их коже и волосах. Напомним, что меланин помогает защитить кожу от вредного воздействия УФ-излучения. Люди с альбинизмом, как правило, нуждаются в большей защите от ультрафиолетового излучения, поскольку они более склонны к солнечным ожогам и раку кожи. Они также, как правило, более чувствительны к свету и имеют проблемы со зрением из-за отсутствия пигментации на стенке сетчатки. Лечение этого расстройства обычно включает устранение симптомов, например, ограничение воздействия УФ-излучения на кожу и глаза. При витилиго меланоциты в определенных областях теряют способность вырабатывать меланин, возможно, из-за аутоиммунной реакции. Это приводит к обесцвечиванию участков (рис. 9).). Ни альбинизм, ни витилиго напрямую не влияют на продолжительность жизни человека.

Витилиго

Рисунок 9: У людей с витилиго наблюдается депигментация, которая приводит к появлению более светлых пятен на коже. Состояние особенно заметно на темной коже. (кредит: Клаус Д. Питер)

Другие изменения окраски кожи могут свидетельствовать о заболеваниях, связанных с другими системами организма. Болезнь печени или рак печени могут вызвать накопление желчи и желтого пигмента билирубина, что приводит к появлению желтого или желтоватого оттенка кожи (9).0583 jaune — французское слово, означающее «желтый»). Опухоли гипофиза могут приводить к секреции большого количества меланоцитостимулирующего гормона (МСГ), что приводит к потемнению кожи. Точно так же болезнь Аддисона может стимулировать выброс избыточного количества адренокортикотропного гормона (АКТГ), который может придать коже глубокий бронзовый цвет. Внезапное падение оксигенации может повлиять на цвет кожи, в результате чего кожа сначала станет пепельной (белой). При длительном снижении уровня кислорода темно-красный дезоксигемоглобин становится преобладающим в крови, из-за чего кожа становится синей — состояние, называемое цианозом (9).0583 kyanos — греческое слово, означающее «синий»). Это происходит, когда подача кислорода ограничена, например, когда кто-то испытывает трудности с дыханием из-за астмы или сердечного приступа. Однако в этих случаях влияние на цвет кожи не имеет ничего общего с пигментацией кожи.

Видео ABC, ссылка на которое приведена ниже, рассказывает историю пары разнояйцевых афроамериканских близнецов, один из которых альбинос. Нажмите на ссылку ниже, чтобы посмотреть видео о проблемах, с которыми сталкиваются эти дети и их семьи. Какие национальности, по вашему мнению, исключены из возможности альбинизма?

Обзор главы

Кожа состоит из двух основных слоев: поверхностного эпидермиса и более глубокой дермы.