8 класс. Биология. Строение и функции кожи — Строение и функции кожи
Комментарии преподавателяВыделительная система — строение и функции кожи (Биология 8 класс)
Здравствуйте, тема сегодняшнего разговора – «Строение и функции кожи». Без преувеличения можно сказать, что человек одет в прекрасный костюм, идеально подогнанный по фигуре, и сделан этот костюм из замечательного материала, который защищает наше тело от механических повреждений, от инфекций, от жары, от холода. Мало того, датчики, встроенные в этот материал, улавливают легкие прикосновения, незначительные изменения температуры и тут же предупреждают своего хозяина о слишком сильных воздействиях, а потому очень опасных для нас. Этот идеальный костюм – наша кожа.
Площадь кожи взрослого человека составляет 1,5 – 2 км2. Весит кожа около 3 кг. Толщина кожи на внутренней стороне предплечья составляет примерно 0,5 мм. На подошвах ног – 5 мм.
Кожа человека состоит из двух слоев: эпидермиса и дермиса. Эпидермис образован несколькими десятками эпителиальных клеток. Толщина его составляет от 0,1 до 2,5 мм. Клетки нижних слоев эпидермиса непрерывно делятся. Молодые клетки постепенно наполняются плотным веществом – кератином. Поскольку клетки в нижних слоях кожи постоянно делятся, то клетки из вышележащих слоев постепенно передвигаются к поверхности кожи, достигая ее уже ороговевшими, мертвыми клетками.
Мертвые клетки постоянно слущивается. За год, в основном во время мытья, человек теряет порядка 700 гр. кожных частичек. В живых клетках эпидермиса – меланоцитах – образуется пигмент – меланин. Он защищает кожу от воздействия ультрафиолета. Благодаря этому пигменту кожа темнеет, появляется загар. Чем темнее кожа человека, тем выше в ней содержание меланина. Т.к. меланин вместе с меланоцитами продвигается к поверхности кожи и тоже слущивается, то загар со временем сходит на нет.
У некоторых людей меланоциты в коже располагаются группами, поэтому при воздействии солнечных лучей образуются небольшие пятнышки, которые называются веснушками. Существует наследственное отклонение от нормы, которое проявляется в отсутствии в коже меланина. Такое отклонение носит название альбинизм. Люди, страдающие таким отклонением, называются альбиносами. У них белая кожа, светлые волосы, красноватая радужка. Конечно, кожа таких людей намного сильнее страдает от действия солнечных лучей.
Следующий слой кожи – дерма, или собственно кожа. Дерма состоит из двух слоев соединительной ткани: сосочкового, более рыхлого, и сетчатого, более плотного. В дерме находится большое число гладкомышечных волокон, а также переплетенные волокна белков, коллагена и эластина. Благодаря этому кожа человека пластична и упруга. Дерму пронизывают тысячи кровеносных сосудов; кровь, текущая по этим сосудам, снабжает кожу питательными веществами, кислородом и уносит продукты обмена. В дерме располагаются рецепторы, позволяющие ощущать боль, холод, тепло, прикосновения. Больше всего в коже болевых рецепторов – более миллиона. В верхних слоях дермы находятся рецепторы, ощущающие легкое давление на кожу. Их называют тельцами Мейснера. Немного глубже находятся рецепторы, воспринимающие тепло, – тельца Руффини, и холод – тельца Краузе. А еще глубже – рецепторы, ощущающие сильное давление, – тельца Паччини. Наиболее чувствительна к внешним воздействиям кожа губ, век, носа, а наименее чувствительна – кожа подошв ног и спины.
В дерме, на границе с подкожной жировой клетчаткой, располагаются более 3-х миллионов потовых желез. Больше всего потовых желез располагается на ладонях, в паховых и в подмышечных впадинах. Потовые железы представляют собой длинные неразветвленные трубочки, начальный конец которых скручен в клубочек. По составу пот близок к моче и состоит на 98% из воды, а также из мочевины (Nh3)2CO, аммиака и хлористого натрия NaCl. Количество пота, выделяемого человеком, колеблется в зависимости от температуры окружающей среды и в особо жаркие дни может достигать 3-х литров в сутки.
Потовые железы не только выполняют выделительную функцию, но и играют огромную роль в терморегуляции, в поддержании постоянной температуры тела. У человека имеются роговые образование кожи, это волосы и ногти. Они состоят в основном из белка кератина. Из этого же белка состоят и роговые образования млекопитающих, такие как шерсть, рога, копыта. Сами по себе волосы и ногти лишены нервных окончаний, однако если сильно дернуть за волос, то болевые рецепторы, располагающиеся в коже, моментально среагируют, и мы почувствуем достаточно сильную боль. На теле человека мирно уживаются два типа волос. Тонкие, пушковые волосы располагаются у человека по всему телу, за исключением ладоней и подошв ног. Более толстые, окрашенные волосы растут преимущественно на голове, образуют бороду, брови, а также располагаются в области наружных половых органов.
Волосы растут из корней, а корни располагаются на дне особых впадин в коже, в волосяных сумках, или волосяных фолликулах. Фолликулы содержат сольные железы, выделяющие микроскопическое количество кожного сала, необходимого для смазывания волос и кожи. В каждой фолликуле есть также и очень маленькая мышца, способная поднимать волос. Если человеку холодно или если он испытывает какие-то очень сильные эмоции, например, испугался, то приподнимается волос, приподнимается кожа вокруг волоса, и возникают мурашки, или так называемая гусиная кожа.
В среднем у человека на голове находится около ста тысяч волос. Однако самыми волосатыми являются блондины. У них на голове располагаются 140000 волос. У шатенов – 110000. У брюнетов – 102000, вот у рыжеволосых только 88000 волос. Зато у блондинов волосы самые тонкие, самые толстые как раз у брюнетов. Несмотря на то, что волос человека всего в 20 раз толще, чем паутина у паука, и имеет в сечении 2 тысячных мм, он может выдержать груз до 100 гр. А целая девичья коса крепче любого каната такого же сечения и может выдержать груз до 20 тонн. Клетки корней волос очень быстро делятся, образуя кератин. В результате этого за месяц волос подрастает более чем на 1 см. Волос не может расти постоянно, каждые 5-6 месяцев он входит в стадию покоя, и рост волоса при этом прекращается. Именно эти волосы выпадают при расчесывании и во время мытья головы. Однако фолликул волосяной при этом не повреждается. И через некоторое время нормальный рост волос восстанавливается.
Помимо клеток, вырабатывающих кератин, волосяного стержня, в фолликулах имеются меланоциты, вырабатывающие пигмент – меланин. С возрастом выработка меланина приостанавливается и волосы седеют. Иногда приостановить выработку меланина может сильный стресс. Человек, перенесший какое-то очень серьезное нервное потрясение, может в одночасье поседеть.
«Быть можно дельным человеком, и думать о красе ногтей», говорил А.С. Пушкин, описывая своего Евгения Онегина. Вот и нам надо подумать о том, что же такое ноготь, но только уже с биологической точки зрения. Ногти – это ороговевшие кожные образования. Нижняя часть ногтя, которая погружена в кожу, называется корнем, а верхняя часть – телом ногтя. Ногти выполняют защитную функцию, прикрывая самые нежные части наших пальцев. Ногти постоянно растут, при этом с разной скоростью. Ногти на руках растут значительно быстрее, чем ногти на ногах.
К производным кожи относятся и молочные железы. Каждая из молочных желез состоит из 15-20 видоизмененных потовых желез, которые преобразуются в дольки молочной железы. Во время беременности эти железы увеличиваются, для того чтобы обеспечить будущего ребенка самой ценной пищей на нашей планете – материнским молоком.
Под дермой расположена подкожная жировая клетчатка. Она образована рыхлой соединительной тканью и может содержать значительные жировые отложения. Толщина ее сильно варьирует на разных участках тела человека, достигая наибольшей величины на бедрах, ягодицах и животе. Жир не только защищает организм от переохлаждения, но и является резервом питательных веществ на случай серьезных энергетических затрат.
Такое строение кожи позволяет ей выполнять ряд очень важных функций для нашего организма. Теперь перечислим эти функции.
1) Защитная. Препятствует проникновению в организм болезнетворных агентов, бактерий, простейших микроскопических грибов. Предохраняет ткани тела от механических повреждений, а также от потерь воды.
2) Чувствительная, или рецепторная, функция. Обеспечивает ощущения прикосновения, боли, изменение температуры окружающей среды.
3) Выделительная функция делает возможным удаление из организма ряда метаболитов вместе с потом и кожным салом.
4) Запасающая функция. Обеспечивает сохранение основных запасов жира организма в подкожной жировой клетчатке.
5) Терморегулирующая. Регулирует теплоотдачу.
Итак, сегодня на уроке мы познакомились с самым большим органом человеческого тела – с кожей.
источник конспекта — http://interneturok.ru/ru/school/biology/8-klass/bvydelitelnaya-sistema-kozhab/stroenie-i-funktsii-kozhi
источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=zNjxvLPOvhY
источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=xHGA7VO7Qr0
источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=9ezLRvtzuts
источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=tI7IV95Zbto
источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=SDuYc1wdKU8
источник презентации — http://prezentacii.com/biologiya/14478-stroenie-i-funkcii-kozhi-8-klass.html
Строение и функции кожи человека | Материал для подготовки к ЕГЭ (ГИА) по биологии (8, 9, 11 класс) на тему:
Покровы. Кожа человека: строение и функции
Кожа – один из важнейших органов человека, выполняющих
- защитную
- терморегуляционную
- выделительную
- рецепторную (чувствительную) функции.
Ее общая поверхность составляет около 1,5—1,8 м2 (масса до 2,5 кг). Производными кожи являются волосы, ногти, сальные и потовые железы.
Кожа образована слоями: эпидермисом, дермой и подкожно-жировой клетчаткой.
Слои кожи человека | Строение | Функции |
ЭПИДЕРМИС – наружный слой | Представлена многослойной эпителиальной тканью.
| !Защитная. -Живые клетки эпителия образуют клетки рогового слоя; -пигмент меланин придает коже окраску, защищает организма от УФ-лучей -вырабатывает витамин D |
ДЕРМА (собственно кожа) | Представлена соединительной тканью, упругими волокнами. В дерме находятся кровеносные сосуды, нервные окончания (рецепторы), потовые и сальные железы, волосяные сумки (луковицы). | -защитная -регуляция теплоотдачи (при расширении капилляров выделяется тепло, при сужении – сохраняется тепло) -выделение влаги с солями, мочевиной в виде пота -осязание (рецепторы, особенно на подушечках пальцев) -сало сальных желез смазывает кожу и волосы |
ПОДКОЖНАЯ ЖИРОВАЯ КЛЕТЧАТКА (гиподерма) | Представлена соединительной тканью с жировыми клетками. Сквозь неё в кожу проходят кровеносные сосуды, нервы. | -Сохранение тепла -смягчение ударов и защита внутренних органов -запасание жира |
Эпидермис состоит из нескольких слоев клеток. Клетки самого наружного рогового слоя эпидермиса полностью обновляются за 7—10 дней. Цвет кожи зависит от количества пигмента меланина.
Дерма или собственно кожа. В дерме находятся мышечные клетки, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания-рецепторы. Холодовые рецепторы расположены ближе к поверхности кожи, тепловые находятся в дерме. Болевые раздражения воспринимаются свободными нервными окончаниями. К дерме прилегает слой подкожной жировой клетчатки. Он состоит из рыхлой соединительной ткани. Толщина жировой ткани варьирует в зависимости от места расположения. На ягодицах и подошвах ее особенно много.
В дерме находятся потовые железы и сальные железы, которые своими выводными протоками открываются на поверхности кожи порами. Больше всего потовых желез находится в коже ладоней, подмышечных впадин, подошв ног. Пот по составу близок к моче и содержит воду, хлорид натрия, мочевую кислоту, аммиак, мочевину. Потоотделение обеспечивает терморегуляцию и выведение продуктов обмена.
Сальные железы открываются своими протоками в волосяную сумку. Их секрет придает коже эластичность и смазывает волосы, предохраняет ее от микроорганизмов. Там, где нет волос, протоки сальных желез открываются на поверхность кожи.
Волос состоит из корня и стержня. Корень волоса погружен в волосяную луковицу, окруженную волосяной сумкой. Она снабжена сосудами и нервами. Рост волоса происходит за счет деления клеток волосяной сумки. Волосы поднимаются сокращением гладких мышц. Снаружи волос покрыт кутикулой. К старости волосы седеют из-за потери пигмента.
Ногти – это роговые пластинки, лежащие в ногтевом ложе, состоящем из ростового эпителия и соединительной ткани. Кожа ногтевого ложа снабжена кровеносными сосудами и нервными окончаниями.
Терморегуляционная функция кожи заключается в изменении теплопродукции и теплоотдачи при изменениях температуры окружающей среды. При повышении температуры теплопродукция уменьшается, т.е. организм меньше вырабатывает тепла. Интенсивность обмена веществ снижается. В это же время увеличивается теплоотдача: капилляры расширяются, кожа краснеет, выделяется пот. Увеличение теплоотдачи предохраняет организм от перегрева. При понижении температуры развиваются обратные процессы: капилляры сужаются, теплопродукция увеличивается, температура крови повышается.
Новые функции искусственной кожи аналогичны натуральной коже
6 ноября 2020 г. Пресс-релиз Биология Медицина / Болезнь
- Страница на японском языке
Исследователи из RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR) разработали усовершенствованный эквивалент кожи человека, который воспроизводит баланс силы тяги в поперечном направлении, свойство, которое контролирует структуру и физиологические функции кожи. Эта искусственная кожа улучшит углубленный анализ физиологических функций кожи, обеспечит решение проблем с кожей, вызванных болезнями или старением, и уменьшит потребность в испытаниях на животных.
Кожа обеспечивает барьер и физическую подушку, защищающую тело от внешней среды. В дополнение к реагированию на внешние физические раздражители, такие как давление и напряжение, кожа постоянно находится в состоянии «гомеостаза напряжения», при котором клетки вблизи внешнего слоя кожи поддерживают стабильное и устойчивое напряжение через волокна коллагена.
В сотрудничестве с ROHTO Pharmaceutical Co., Ltd. исследовательская группа под руководством Такаши Цудзи из RIKEN BDR разработала эквивалент кожи человека (HSE), который воспроизводит баланс натяжения натуральной кожи, и исследовала роль гомеостаза натяжения в контроле строение и функции кожи.
Сначала команда экспериментировала над созданием модели кожи, воспроизводящей гомеостаз напряжения. Обычные модели кожи сжимаются в процессе создания, что устраняет напряжение, и поэтому коллаген и клетки в дерме — втором самом внешнем слое кожи — не ориентированы должным образом. Команда разработала новую модель, поместив искусственную кожу в сосуд для культивирования и зафиксировав степень сжатия. Это воспроизводило естественный гомеостаз напряжения, модель не сжималась во время культивирования, а ее структура ткани была аналогична структуре натуральной кожи с коллагеновыми волокнами и клетками, выровненными в том же латеральном направлении, что и растяжение. Кроме того, клетки дермальных фибробластов в этой модели равномерно растягиваются в латеральном направлении, что указывает на то, что воспроизведение равновесия натяжения важно для поддержания ориентации кожной ткани.
Изучая молекулярные механизмы, лежащие в основе гомеостаза кожного натяжения, команда обнаружила, что по сравнению с искусственной кожей без натяжения синтетическая кожа с равновесным натяжением имеет больше коллагеновых волокон в дерме, воспроизводит больше первичных клеток кожи и имеет большую экспрессию определенных гены. Это означает, что гомеостаз напряжения способствует заживлению и регенерации СЭП и делает его более чувствительным к некоторым лекарствам.
Хотя ожидается, что рынок здравоохранения вырастет до 5,25 трлн долларов в течение 10 лет, социальные требования по сокращению использования животных, особенно в отношении продуктов по уходу за кожей и лекарств, растут. «HSE играют решающую роль в научно обоснованном уходе за кожей и исследованиях заболеваний, которые могут помочь нам сократить исследования на животных», — говорит Цудзи. «Наше исследование откроет новую область замены экспериментов на животных, основанную на научных данных в области здравоохранения и разработки лекарств. Мы считаем, что наша модель HSE внесет большой вклад в технологические разработки средств ухода за кожей следующего поколения и улучшит качество жизни».
Ссылка
Kimura et al. (2020) Гомеостаз натяжения кожи на уровне тканей регулирует структуру и физиологические функции. Связь биол. doi: 10. 1038/s42003-020-01365-7
Контактное лицо: Такаси Цудзи, руководитель группы
Лаборатория регенерации органов
RIKEN Центр исследований динамики биосистем
Masataka Sasabe
Отдел международных отношений 9093 +19 RIK083 900 (0)48-462-1225 / Факс: +81-(0)48-463-3687
Электронная почта: pr [at] riken.jp
Эквивалент кожи человека (HSE), воспроизводящий баланс натяжения натуральной кожи
13.74: Кожа — биология LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 6752
Что такое покровный?
Поскольку органы покровной системы являются внешними по отношению к телу, вы можете думать о них не более чем как о «аксессуарах», таких как одежда или украшения. Но органы покровной системы выполняют важные биологические функции. Они обеспечивают защитное покрытие для тела и помогают организму поддерживать гомеостаз.
Кожа
Кожа является основным органом покровной системы , который также включает ногти и волосы. На самом деле кожа — самый большой орган тела, и при этом замечательный. Рассмотрите эти факты о коже. Средний квадратный дюйм (6,5 см 2 ) кожи имеет 20 кровеносных сосудов, 650 потовых желез и более тысячи нервных окончаний. Он также имеет невероятные 60 000 клеток, производящих пигмент. Все эти структуры упакованы в стопку ячеек толщиной всего 2 мм, что примерно равно толщине обложки книги.
Несмотря на то, что кожа тонкая, она состоит из двух отдельных слоев, называемых эпидермисом и дермой. Эти слои показаны на Рисунок ниже.
Слои кожи человека. Внешний слой кожи – это эпидермис, а внутренний слой – это дерма. Большинство кожных структур зарождаются в дерме.
Эпидермис
Эпидермис — это наружный слой кожи, состоящий из эпителиальных клеток и других элементов (см. Рисунок ниже). Например, в эпидермисе нет ни нервных окончаний, ни кровеносных сосудов. Самые внутренние клетки эпидермиса постоянно делятся путем митоза, чтобы сформировать новые клетки. Новообразованные клетки продвигаются вверх через эпидермис к поверхности кожи, производя прочный волокнистый белок, называемый 9.0081 кератин . Клетки наполняются кератином и умирают к тому времени, когда они достигают поверхности, где они образуют защитный, водонепроницаемый слой, называемый роговым слоем . Мертвые клетки постепенно сбрасываются с поверхности кожи и заменяются другими клетками.
Клеточные слои эпидермиса. Эпидермис состоит в основном из эпителиальных клеток.
Эпидермис также содержит меланоцитов , которые представляют собой клетки, вырабатывающие меланин. Меланин — это коричневатый пигмент, который придает коже большую часть ее цвета. У всех примерно одинаковое количество меланоцитов, но меланоциты людей с более темной кожей производят больше меланина. Количество вырабатываемого меланина определяется наследственностью и воздействием УФ-излучения, которое увеличивает выработку меланина. Воздействие ультрафиолетового излучения также стимулирует кожу вырабатывать витамин D . Поскольку меланин блокирует проникновение УФ-излучения в кожу, люди с более темной кожей могут подвергаться большему риску дефицита витамина D.
Дерма
Дерма — это нижний слой кожи, расположенный непосредственно под эпидермисом (см. Рисунок ниже). Он состоит из плотной соединительной ткани и прикрепляется к эпидермису коллагеновыми волокнами. Дерма содержит кровеносные сосуды и нервные окончания. Из-за нервных окончаний кожа может чувствовать прикосновение, давление, тепло, холод и боль. Дерма также содержит волосяные фолликулы и два типа желез.
Волосяные фолликулы – это структуры, из которых берут начало волосы. Волосы растут из фолликулов, проходят через эпидермис и выходят на поверхность кожи.- Сальные железы производят маслянистое вещество, называемое кожным салом . Кожное сало секретируется в волосяные фолликулы и попадает на поверхность кожи. Он делает волосы и кожу водонепроницаемыми и предотвращает их высыхание. Кожное сало также обладает антибактериальными свойствами, поэтому подавляет рост микроорганизмов на коже.
- Потовые железы производят соленую жидкость, называемую потом, которая содержит избыток воды, солей и других отходов. Железы имеют протоки, которые проходят через эпидермис и открываются на поверхность через поры в коже.
Структуры дермы. Дерма содержит большинство структур кожи.
youtube.com/embed/yKAzVC0WcmI»>Функции кожи
Кожа выполняет несколько функций в организме. Многие из этих ролей связаны с гомеостазом. Основными функциями кожи являются предотвращение потери воды из организма и создание барьера для проникновения микроорганизмов. Кроме того, меланин в коже блокирует УФ-излучение и защищает более глубокие слои от его повреждающего действия.
Кожа также помогает регулировать температуру тела. Когда тело слишком теплое, пот выделяется потовыми железами и распространяется по поверхности кожи. Испаряясь, пот охлаждает тело. Кровеносные сосуды в коже также расширяются или расширяются, когда тело слишком теплое. Это позволяет большему количеству крови течь через кожу, вынося тепло тела на поверхность, где оно излучается в окружающую среду. Когда телу слишком холодно, потовые железы перестают вырабатывать пот, а кровеносные сосуды в коже сужаются или сужаются, таким образом сохраняя тепло тела.
Проблемы с кожей
Частично из-за воздействия окружающей среды кожа подвержена травмам и другим проблемам. Двумя распространенными проблемами кожи являются прыщи и рак кожи (см.
- Акне — это состояние, при котором на коже образуются красные шишки, называемые прыщами, из-за бактериальной инфекции. Это затрагивает более чем 85 процентов подростков и может продолжаться во взрослой жизни. Основной причиной акне является чрезмерное выделение кожного сала, которое закупоривает волосяные фолликулы и делает их хорошей средой для размножения бактерий.
- Рак кожи — это заболевание, при котором клетки кожи разрастаются бесконтрольно. Это вызвано главным образом чрезмерным воздействием УФ-излучения. Люди со светлой кожей подвержены большему риску развития рака кожи, потому что у них меньше меланина, который блокирует вредное ультрафиолетовое излучение. Лучший способ предотвратить рак кожи — избегать воздействия ультрафиолета, используя солнцезащитный крем и ношение защитной одежды.
ABCD рака кожи. Коричневое пятно на коже, скорее всего, безобидная родинка, но может быть признаком рака кожи. В отличие от родинок, рак кожи обычно асимметричен, имеет неровные границы, может быть очень темного цвета и может иметь относительно большой диаметр.
Резюме
- Кожа состоит из двух слоев: эпидермиса, который содержит в основном эпителиальные клетки, и дермы, которая содержит большинство других структур кожи, включая кровеносные сосуды, нервные окончания, волосяные фолликулы и железы.
- Кожа защищает организм от травм, потери воды и микроорганизмов. Он также играет важную роль в поддержании стабильной температуры тела.
- Общие проблемы с кожей включают прыщи и рак кожи.
Обзор
- Какие органы составляют покровную систему?
- Опишите, как новые клетки эпидермиса формируются, развиваются и выделяются из организма.
- Что такое кератин?
- Какова функция рогового слоя?
- Что такое прыщи? Что вызывает прыщи?
- Предположим, вы порезали бумагу, но она не кровоточит.