Какие основные функции выполняет кожа человека. Как кожа защищает организм. Почему кожа важна для терморегуляции. Какую роль играет кожа в синтезе витамина D. Какие еще важные функции выполняет кожный покров.
Основные функции кожи человека
Кожа — крупнейший орган человеческого тела, выполняющий множество жизненно важных функций. Рассмотрим 7 ключевых функций кожного покрова:
1. Защитная функция
Кожа создает барьер между внутренней средой организма и окружающим миром. Она защищает от:
- Механических повреждений
- Проникновения микроорганизмов
- Воздействия ультрафиолетового излучения
- Потери влаги
Роговой слой эпидермиса и кожное сало образуют водно-липидную мантию, препятствующую проникновению вредных веществ. Меланин в коже поглощает УФ-лучи, защищая от солнечных ожогов.
2. Терморегуляция
Кожа играет ключевую роль в поддержании постоянной температуры тела. Как она это делает?
- При повышении температуры расширяются кровеносные сосуды кожи, усиливается потоотделение
- При понижении температуры сосуды сужаются, уменьшая теплоотдачу
- Подкожная жировая клетчатка выполняет функцию теплоизолятора
Благодаря этим механизмам кожа помогает поддерживать оптимальную температуру тела 36,6°C.
3. Выделительная функция
Через кожу из организма выводятся:
- Вода
- Соли
- Продукты обмена веществ
- Некоторые лекарства
За сутки через кожу выделяется около 0,5-1 л пота. С потом удаляются токсины и избыток солей.
4. Рецепторная функция
В коже расположено огромное количество рецепторов, воспринимающих различные раздражители:
- Тактильные (прикосновение)
- Температурные
- Болевые
- Давления
Благодаря этому кожа является важным органом осязания. На 1 см² кожи приходится до 200 рецепторов.
5. Дыхательная функция
Через кожу происходит газообмен — поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Хотя объем кожного дыхания невелик (около 2% от общего газообмена), оно важно для жизнедеятельности клеток кожи.
6. Синтез витамина D
В эпидермисе под действием УФ-лучей образуется витамин D3. Это важный процесс, так как витамин D необходим для:
- Усвоения кальция и фосфора
- Формирования костной ткани
- Поддержания иммунитета
При недостатке солнечного света может развиться дефицит витамина D.
7. Иммунная функция
Кожа является важной частью иммунной системы:
- Содержит иммунокомпетентные клетки
- Вырабатывает антимикробные вещества
- Поддерживает нормальную микрофлору
Здоровая кожа — мощный барьер на пути инфекций.
Строение кожи человека
Чтобы лучше понять, как кожа выполняет свои функции, рассмотрим ее строение. Кожа состоит из трех основных слоев:
Эпидермис
- Роговой — состоит из мертвых ороговевших клеток
- Блестящий — присутствует только на ладонях и подошвах
- Зернистый — содержит гранулы кератогиалина
- Шиповатый — клетки соединены десмосомами
- Базальный — содержит стволовые клетки и меланоциты
Эпидермис обновляется каждые 3-4 недели благодаря делению базальных клеток.
Дерма
Это средний слой кожи толщиной 0,5-5 мм. Он состоит из:
- Соединительной ткани
- Кровеносных и лимфатических сосудов
- Нервных окончаний
- Волосяных фолликулов
- Потовых и сальных желез
Дерма придает коже прочность и эластичность благодаря коллагеновым и эластиновым волокнам.
Гиподерма
Это подкожная жировая клетчатка. Ее функции:
- Теплоизоляция
- Амортизация
- Запас питательных веществ
Толщина гиподермы может достигать нескольких сантиметров.
Производные кожи
К производным кожи относятся:
- Волосы
- Ногти
- Потовые железы
- Сальные железы
Они развиваются из эпидермиса в процессе эмбрионального развития.
Заболевания кожи
Кожа может поражаться различными заболеваниями:
- Инфекционными (стрептодермия, фурункулез)
- Аллергическими (крапивница, атопический дерматит)
- Аутоиммунными (псориаз, красная волчанка)
- Онкологическими (меланома, базалиома)
Многие кожные заболевания являются отражением внутренних проблем организма.
Уход за кожей
Для поддержания здоровья кожи важно:
- Соблюдать гигиену
- Правильно питаться
- Защищать от УФ-лучей
- Увлажнять
- Избегать стрессов
- Своевременно лечить заболевания
Здоровая кожа — не только красота, но и важное условие здоровья всего организма.
Заключение
Кожа — удивительный орган, выполняющий множество важных функций. Она защищает нас от внешних воздействий, помогает поддерживать постоянную температуру тела, участвует в обмене веществ и иммунных процессах. Знание функций и строения кожи помогает лучше понимать процессы, происходящие в нашем организме, и правильно ухаживать за ней.
Строение и функции кожи. Терморегуляция
Какие покровы тела встречаются у позвоночных животных?
Ответ. У позвоночных покров тела не имеет кутикулы, состоит из нижнего росткового, или мальпигиевого, слоя, сохраняющего способность к образованию новых слоёв клеток в течение жизни, и верхнего слоя, который слущивается в виде мелкой «перхоти», лоскутами (у тюленей) или целиком (у змей). В клетках эпидермиса образуется белок — кератин, который постепенно вытесняет цитоплазму и ядро, что приводит к возникновению рогового слоя, производными которого являются чешуи и щитки пресмыкающихся, клюв, перья, шерсть, волосы, когти, ногти, кожистые мозоли, папиллярный рисунок, рога.
Каково строение и функции кожи?
Ответ. Кожа состоит из трёх слоёв: эпидермиса, дермы (или собственно кожи) и подкожной клетчатки. Кожа выполняет 5 основных функций — защитная, теплорегулирующая, секреторная, дыхательная, обменная.
Думай, делай выводы, действуй
Проверь свои знания
1. Каково строение кожи?
Ответ. Кожа состоит из трёх слоёв: эпидермиса, дермы (или собственно кожи) и подкожной клетчатки.
2. Какие функции выполняет кожа?
Ответ. Кожа выполняет 5 основных функций — защитная, теплорегулирующая, секреторная, дыхательная, обменная
3. Что такое производные кожи?
Ответ. Производными кожи являются молочные, потовые, сальные железы, волосы, ногти.
4. Как образуется загар?
Ответ. В живых клетках эпидермиса — меланоцитах — вырабатывается пигмент меланин, придающий коже тёмный оттенок и защищающий организм от вредного воздействия ультрафиолета. Поглощая солнечный свет, меланин темнеет — человек загорает. Чем темнее у человека кожа, тем выше содержание меланина в эпидермисе.
5. Какова роль кожных желез?
Ответ. При помощи потовых желез кожа выполняет выделительную функцию. Эти железы вырабатывают пот, он выделяется в виде мельчайших капель и быстро испаряется. Сальные железы выделяют кожное сало, которое смазывает кожу, смягчая ее и предохраняя от высыхания.
6. Как осуществляется терморегуляция тела человека?
Ответ. В результате целого ряда химических процессов в организме вырабатывается большое количество тепла, что может привести к перегреву. Большая часть этого избыточного тепла (около 80%) отдаётся во внешнюю среду через кожу. Небольшое количество тепла человеческий организм теряет при дыхании с выдыхаемым воздухом.
Наиболее эффективный путь отдачи тепла через кожу — испарение пота. Если держать на воздухе мокрую руку, то появится ощущение прохлады за счёт испарения воды, охлаждающего кожу.
Выполни задание
Используя рисунок 136, опишите строение волоса.
Ответ. Волосы развиваются из корней, нижняя часть которых называется волосяной луковицей. Корни располагаются в волосяных сумках. В волосяные сумки открываются протоки сальных желёз, выделяющие микроскопические количества кожного сала, необходимого для смазывания волос и кожи.
Обсуди с товарищами
1. Почему загар человека со временем исчезает?
Ответ. Загар — одна из защитных реакций организма. Происходящее утолщение рогового слоя и способность меланина поглощать тепловые лучи защищают организм от длинноволновых ультрафиолетовых лучей, которые при длительном воздействии могут вызывать гибель клеток нижележащих слоев кожи, которые в свою очередь со временем отшелушиваются.
2. Почему при напряженной мышечной работе организм отдает больше тепла, чем в состоянии покоя?
Ответ. При мышечной работе существенно возрастает образование тепла в сокращающихся мышцах.
При интенсивной мышечной деятельности до 95 % всего тепла, производимого в организме, обеспечивается работающими мышцами. Если человек лежит неподвижно, но с напряженными мышцами, количество образуемого в организме тепла увеличивается на 10 %. Легкая мышечная работа увеличивает производство тепла на 60 — 70 %, а при тяжелой мышечной работе образование тепла в организме увеличивается в 20 раз. Одновременно с увеличением теплообразования во время выполнения мышечной деятельности повышается и теплоотдача
3. Почему посещение бани, где температура может достигать 100 °С и выше, для здорового человека не опасно, а погружение в воду с такой температурой смертельно?
Ответ. На воздухе человек может переносить высокие температуры за счет охлаждения при испарении пота. В горячей воде не происходит испарения, поэтому организм перегревается.
Выскажи мнение
Для здоровья человека важно бывать на солнце.
Ответ. В живых клетках эпидермиса под действием солнечных лучей вырабатывается некоторое количество витамина D. Поэтому дети, живущие в субтропиках, гораздо реже страдают от рахита, чем малолетние обитатели приполярных районов.
Работа с моделями, схемами, таблицами
Заполните таблицу «строение кожи».
Ответ.
Биология Наружные покровы тела. Строение и функции кожи
Наружные покровы человека — это кожа и ее производные (ногти и волосы), а также слизистые оболочки.
Кожа — самый большой орган человеческого тела: она занимают площадь 1,5-2 м.кв. Масса кожи человека составляет около 5% от массы тела. Толщина колеблется от 0,5 мм на внутренних поверхностях предплечий и веках, где она самая тонкая, до 5 мм на подошвах ног, где она самая толстая.
Кожа выполняет множество важных для организма функций, потому что является естественной границей, разделяющей внутреннюю и внешнюю среду.
Прежде всего, это защитная (барьерная) функция. Кожа предохраняет от механических повреждений и от попадания вредных микроорганизмов и химических веществ из окружающей среды внутрь организма.
Не менее важна выделительная функция кожи. Через потовые и сальные железы из организма выводится вода и растворённые в ней соли.
Выполняет кожа и дыхательную функцию. Через кожу проникает кислород и выделяется углекислый газ — так реализуется дыхательная функция. Правда, дыхание кожи — это всего 2% от полного газообмена организма.
Кроме этого, кожа способна удерживать и накапливать различные вещества в подкожной жировой клетчатке, участвуя в обменных, метаболических процессах. Например, образующийся в коже под воздействием солнечных лучей витамин D регулирует обмен кальция и фосфора в организме.
Именно кожа способствует поддержанию постоянной температуры тела, контролируя отдачу тепла в окружающую среду.
Около 80 % тепла, образующегося в организме при окислении различных веществ и при сокращении мышц, выделяется во внешнюю среду через кожу. Расширение сосудов кожи и увеличение выделения и испарения пота при высоких температурах окружающего воздуха являются важнейшим механизмом теплоотдачи, предохраняющим человека от перегревания. При похолодании сосуды кожи рефлекторно сужаются, кровоток уменьшается, и потери тепла снижаются.
В коже располагается большое количество чувствительных нервных окончаний, поэтому человек может ощущать прикосновение, боль, изменение температуры окружающей среды и адекватно реагировать на эти раздражители. И это далеко не все функции, которые выполняет кожа.
Секрет удивительной многофункциональности кожи заключается в ее строении.
В коже три основных слоя:
— внешний слой — эпидермис;
— внутренний слой — дерма;
— подкожная основа — гиподерма (жировая клетчатка).
Эпидермис — эпителиальный поверхностный отдел кожи, он состоит из 5 клеточных слоев: рогового, блестящего, зернистого, шиповатого и базального.
Наружный слой — роговой — состоит из мертвых клеток в виде чешуек, не имеющих ядер.
Клетки рогового слоя зарождаются как базальные и за 10-30 дней превращаются сначала в шиповатые, затем в зернистые, блестящие и, наконец, в роговые. Процесс движения клеток от базальной мембраны до лущения и отпадания с поверхности кожи в молодом возрасте равняется 21-28 дням, а затем происходит все реже и реже. Начиная приблизительно с 25-летнего возраста, процесс обновления кожи становится более медленным, увеличивается до 35-45 дней к 40-м годам и до 56-72 дней после 50-тилетнего рубежа.
Самый нижний — базальный слой — состоит из живых цилиндрических клеток, расположенных на базальной мембране. Это ростковые клетки (кератиноциты). Из них образуются все вышележащие слои эпидермиса.
В базальном слое располагаются меланоциты, производящие пигмент меланин. Меланин состоит из трех основных красок — желтой, коричневой и черной. Преобладание той или иной краски обусловливает цвет кожи и волос человека. Кроме того, этот пигмент защищает кожу от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. Меланин особенно интенсивно образуется под влиянием солнечных лучей, поэтому при загаре кожа темнеет. У некоторых людей клетки, содержащие пигмент, располагаются группами, образуя веснушки или пигментные пятна.
Базальная мембрана — уплотненное аморфное межклеточное вещество, место соединение дермы и эпидермиса. Через мембрану осуществляются обменные процессы между этими слоями.
В эпидермисе отсутствуют кровеносные сосуды, и его питание осуществляется за счёт диффузии тканевой жидкости из подлежащего слоя дермы.
Дерма — внутренний слой кожи толщиной от 0,5 до 5 мм. В этом слое много эластических волокон, придающих коже упругость и позволяющих ей растягиваться при движении.
В дерме огромное количество тончайших кровеносных и лимфатических сосудов, обеспечивающих питание кожи, а сокращение и расслабление кровеносных сосудов позволяет удерживать тепло.
В этом же слое сосредоточены болевые и чувствительные рецепторы и нервы, которые ветвятся во все слои кожи и отвечают за ее чувствительность. На каждый квадратный сантиметр кожи человека приходится в среднем 200 рецепторов.
В дерме также располагаются функциональные железы кожи, через которые удаляется избыток воды и солей: потовые и сальные.
Потовые железы выделяют пот, и таким образом помогают поддерживать постоянную температуру тела, не давая коже перегреться. Количество пота колеблется в зависимости от температуры тела и окружающей среды, состояния работы или покоя, количества выпитой жидкости. В среднем, за сутки при нормальных условиях выделяется примерно 600-900 мл пота. Пот увлажняет кожу, препятствует чрезмерному высыханию ее поверхности, испаряясь, способствует терморегуляции и выводит на поверхность токсины.
Сальные железы имеются на всех участках кожи, кроме ладоней и подошв. Больше всего их на волосистой части головы. Выводной проток железы, как правило, впадает в фолликул волоса, но открывается непосредственно на поверхности. В сутки сальные железы вырабатывают от 20 до 70 граммов кожного сала. Секрет сальных желез вместе с потом образует тонкий водно-жировой слой, предохраняющий кожу от высыхания, способствующий повышению ее эластичности и обладающий бактерицидными свойствами. Экспериментально доказано, что на чистой коже в течение пяти минут погибают до 75% болезнетворных микроорганизмов.
Гиподерма — подкожная основа (жировой слой), которая защищает наш организм от избыточного тепла и холода, выполняя функцию термоизолятора, и смягчает силу любого механического воздействия на организм.
Жировые клетки также представляют собой депо, в котором могут сохраняться жирорастворимые витамины (А, Е, F, К).
Мышцы кожи располагаются в дерме и подкожной жировой основе.
Это гладкие и поперечно-полосатые мышцы. Пучки гладких мышц связаны с фолликулами волос, и при их сокращении волосы могут подниматься и опускаться. Поперечно-полосатые мышцы кожи располагаются на лице, обеспечивая мимику.
Кроме сальных и потовых желез, производными эпидермиса являются волосы и ногти.
На поверхности кожи человека примерно 5 миллионов волосков, доставшихся нам в наследство от предков — человекообразных обезьян. Волосы на теле человека развиты слабо, более обильно они растут на голове, создавая дополнительную защиту головному мозгу. В среднем у каждого человека на голове около 100 тыс. волос.
Цвет волос зависит от количества и окраски пигмента. У блондинов самые тонкие волосы и почти полностью отсутствует меланин. Самые толстые — чёрные волосы брюнетов. В среднем толщина человеческого волоса — 0,002 мм.кв., но он может выдержать груз массой 100 гр. А девичья коса прочнее любого каната того же сечения – она выдерживает груз до 20 тонн.
Волосы развиваются из волосяных луковиц, которые располагаются на дне особых впадин в коже — волосяных сумок, или волосяных фолликул. Каждая такая луковица снабжена кровеносными сосудами, обеспечивающими рост и питание волос. В каждом фолликуле есть очень маленькая мышца, способная приподнимать волос. Если человеку холодно или он испытывает сильные эмоции (например, испуг), то эти рудименты мышц сокращаются, волоски и кожа вокруг них приподнимаются, образуется так называемая гусиная кожа. Волосы человека растут не постоянно: продолжительность жизни волоса — от нескольких месяцев до 2 — 4 лет.
Ноготь представляет собой плотную роговую пластинку, поверхность которой в нормальном состоянии гладкая, блестящая, на ней часто видны нежные продольные полоски. Изменения структуры, цвета, формы ногтей говорит о наличии каких-то внутренних заболеваний, нехватке витаминов или минеральных веществ.
Ногти имеют свободный край, тело, корень и защищают самые болезненные места на последних фалангах пальцев.
Ногтевая пластинка располагается на ногтевом ложе и окружена ногтевыми валиками. Как и кожа, ноготь состоит из живых и омертвевших клеток.
И наконец, к производным кожи относятся молочные железы. Каждая из двух желёз состоит из 15-20 видоизменённых потовых желёз, развившихся в дольки. У мужчин они остаются недоразвитыми, а у женщин формируют молочные железы в период полового созревания. Во время беременности эти железы увеличиваются, чтобы обеспечить новорождённого самой ценной пищей на земле — материнским молоком.
5.3 Функции покровной системы — анатомия и физиология 2e
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Описать различные функции кожи и структуры, обеспечивающие их выполнение
- Объясните, как кожа помогает поддерживать температуру тела
Кожа и дополнительные структуры выполняют множество важных функций, таких как защита организма от проникновения микроорганизмов, химических веществ и других факторов окружающей среды; предотвращение обезвоживания; действует как орган чувств; модуляция температуры тела и электролитного баланса; и синтез витамина D.
Основная гиподерма играет важную роль в хранении жиров, формировании «подушки» над нижележащими структурами и обеспечении изоляции от низких температур.
Защита
Кожа защищает остальную часть тела от основных элементов природы, таких как ветер, вода и УФ-солнечные лучи. Он действует как защитный барьер от потери воды благодаря наличию слоев кератина и гликолипидов в роговом слое. Это также первая линия защиты от абразивной активности из-за контакта с песком, микробами или вредными химическими веществами. Пот, выделяемый потовыми железами, удерживает микробы от чрезмерной колонизации поверхности кожи, образуя дермицидин, обладающий антибиотическими свойствами.
Ежедневная связь
Татуировки и пирсинг
Слово «броня» вызывает несколько образов. Вы можете представить себе римского центуриона или средневекового рыцаря в доспехах. Кожа по-своему функционирует как форма брони — бронежилет.
Он обеспечивает барьер между вашими жизненно важными органами, поддерживающими жизнь, и влиянием внешних элементов, которые потенциально могут их повредить.
Для любой формы брони брешь в защитном барьере представляет опасность. Кожа может быть повреждена, когда ребенок сдирает кожу с колена или взрослый берет кровь — одно случайно, а другое необходимо по медицинским показаниям. Однако вы также нарушаете этот барьер, когда решите «украсить» свою кожу татуировкой или пирсингом. Поскольку иглы, используемые для создания боди-арта и пирсинга, должны проникать в кожу, с этой практикой связаны опасности. К ним относятся аллергические реакции; кожные инфекции; болезни, передающиеся через кровь, такие как столбняк, гепатит С и гепатит D; и рост рубцовой ткани. Несмотря на риск, практика прокалывания кожи в декоративных целях становится все более популярной. По данным Американской академии дерматологии, 24 процента людей в возрасте от 18 до 50 лет имеют татуировки.
Интерактивная ссылка
Татуировка имеет долгую историю, насчитывающую тысячи лет.
Красители, используемые в татуировках, обычно получают из металлов. Человек с татуировками должен быть осторожен при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ), потому что аппарат МРТ использует мощные магниты для создания изображений мягких тканей тела, которые могут реагировать с металлами, содержащимися в красителях для татуировок. Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о татуировке.
Сенсорная функция
Тот факт, что вы можете почувствовать, как муравей ползает по вашей коже, позволяя вам стряхнуть его до того, как он укусит, объясняется тем, что кожа, и особенно волосы, выступающие из волосяных фолликулов в коже, могут ощущать изменения в окружающей среде. Корневое сплетение волос, окружающее основание волосяного фолликула, воспринимает нарушение и затем передает информацию в центральную нервную систему (головной и спинной мозг), которая затем может отреагировать, активировав скелетные мышцы ваших глаз, чтобы увидеть муравья и муравья.
скелетные мышцы тела действовать против муравья.
Кожа действует как орган чувств, поскольку эпидермис, дерма и гиподерма содержат специализированные чувствительные нервные структуры, которые обнаруживают прикосновение, температуру поверхности и боль. Эти рецепторы в большей степени сосредоточены на кончиках пальцев, наиболее чувствительных к прикосновению, особенно тельца Мейснера (тактильные тельца) (рис. 5.15), реагирующие на легкое прикосновение, и тельца Пачини (пластинчатые тельца), реагирующие на легкое прикосновение. вибрация. Клетки Меркеля, разбросанные по базальному слою, также являются сенсорными рецепторами. В дополнение к этим специализированным рецепторам имеются чувствительные нервы, связанные с каждым волосяным фолликулом, болевые и температурные рецепторы, разбросанные по всей коже, а двигательные нервы иннервируют мышцы и железы, выпрямляющие волосы. Эта богатая иннервация помогает нам ощущать окружающую среду и реагировать соответствующим образом.
Рисунок
5.
15
Световая микрофотография тельца Мейснера
На этой микрофотографии поперечного среза кожи вы можете видеть тельца Мейснера (стрелка), тип сенсорного рецептора, расположенный в дермальном сосочке, прилегающем к базальной мембране и базальному слою вышележащего эпидермиса. LM × 100. (Источник: «Wbensmith»/Wikimedia Commons)
Терморегуляция
Покровная система помогает регулировать температуру тела благодаря своей тесной связи с симпатической нервной системой, отделом нервной системы, участвующим в наших реакциях «бей или беги». Симпатическая нервная система постоянно контролирует температуру тела и инициирует соответствующие двигательные реакции. Вспомните, что потовые железы, вспомогательные структуры кожи, выделяют воду, соль и другие вещества для охлаждения тела, когда оно становится теплым. Даже если тело не выглядит заметно потливым, в день выделяется около 500 мл пота (неощутимого пота). Если тело чрезмерно нагревается из-за высоких температур, активной деятельности (рис.
5.16 ac ), или их комбинация, потовые железы будут стимулироваться симпатической нервной системой для производства большого количества пота, от 0,7 до 1,5 л в час для активного человека. Когда пот испаряется с поверхности кожи, тело охлаждается, поскольку тепло тела рассеивается.
В дополнение к потоотделению артериолы в дерме расширяются, так что избыточное тепло, переносимое кровью, может рассеиваться через кожу в окружающую среду (рис. 5.16 b ). Это объясняет покраснение кожи, которое многие люди испытывают во время физических упражнений.
Рисунок 5.16 Терморегуляция Во время напряженных физических нагрузок, таких как катание на лыжах (а) или бег (в), кожные кровеносные сосуды расширяются и увеличивается секреция пота (б). Эти механизмы предотвращают перегревание организма. Напротив, кожные кровеносные сосуды сужаются, чтобы свести к минимуму потерю тепла в ответ на низкие температуры (b). (кредит a: «Trysil»/flickr; кредит c: Ralph Daily)
Когда температура тела падает, артериолы сужаются, чтобы свести к минимуму потерю тепла, особенно на концах пальцев и кончике носа.
Это снижение кровообращения может привести к тому, что кожа приобретет беловатый оттенок. Хотя температура кожи при этом падает, пассивная потеря тепла предотвращается, а внутренние органы и структуры остаются теплыми. Если температура кожи падает слишком сильно (например, температура окружающей среды ниже точки замерзания), сохранение тепла ядра тела может привести к тому, что кожа фактически замерзнет, что называется обморожением.
Старение и…
Покровная система
Все системы в организме накапливают тонкие и некоторые не очень тонкие изменения с возрастом человека. Среди этих изменений — снижение клеточного деления, метаболической активности, кровообращения, уровня гормонов и мышечной силы (рис. 5.17). В коже эти изменения отражаются в снижении митоза в базальном слое, что приводит к истончению эпидермиса. Дерма, отвечающая за эластичность и упругость кожи, проявляет пониженную способность к регенерации, что приводит к замедлению заживления ран.
Гиподерма с ее запасами жира теряет структуру за счет уменьшения и перераспределения жира, что, в свою очередь, способствует истончению и дряблости кожи.
Рисунок 5.17 Старение Как правило, кожа, особенно на лице и руках, начинает проявлять первые заметные признаки старения, так как со временем теряет эластичность. (кредит: Джанет Рамсден)
Дополнительные структуры также имеют пониженную активность, что приводит к более тонким волосам и ногтям, а также к уменьшению количества кожного сала и пота. Снижение потоотделения может привести к тому, что некоторые пожилые люди не переносят сильную жару. Другие клетки кожи, такие как меланоциты и дендритные клетки, также становятся менее активными, что приводит к бледности тона кожи и снижению иммунитета. Сморщивание кожи происходит из-за нарушения ее структуры в результате снижения выработки коллагена и эластина в дерме, ослабления мышц, лежащих под кожей, и неспособности кожи удерживать достаточное количество влаги.
Сегодня в магазинах можно найти множество средств против старения.
Как правило, эти продукты увлажняют кожу и тем самым заполняют морщины, а некоторые стимулируют рост кожи с помощью гормонов и факторов роста. Кроме того, инвазивные методы включают инъекции коллагена для увеличения объема тканей и инъекции БОТОКС ® (торговая марка ботулинического нейротоксина), которые парализуют мышцы, образующие складки на коже и вызывающие появление морщин.
Синтез витамина D
Эпидермальный слой кожи человека синтезирует витамин D под воздействием УФ-излучения. В присутствии солнечного света форма витамина D 3 , называемый холекальциферолом, синтезируется из производного стероидного холестерина в коже. Печень превращает холекальциферол в кальцидиол, который затем в почках превращается в кальцитриол (активная химическая форма витамина). Витамин D необходим для нормального усвоения кальция и фосфора, необходимых для здоровья костей. Отсутствие пребывания на солнце может привести к нехватке витамина D в организме, что приводит к состоянию, называемому рахитом, болезненному состоянию у детей, при котором кости деформируются из-за недостатка кальция, вызывая кривоногие.
У пожилых людей, страдающих от дефицита витамина D, может развиться состояние, называемое остеомаляция, размягчение костей. В современном обществе витамин D добавляют в качестве добавки ко многим продуктам питания, включая молоко и апельсиновый сок, чтобы компенсировать необходимость пребывания на солнце.
Помимо своей важной роли в здоровье костей, витамин D необходим для общего иммунитета против бактериальных, вирусных и грибковых инфекций. Недавние исследования также обнаруживают связь между недостатком витамина D и раком.
Семь основных функций кожи человека
Функции кожи
Очевидно, что структура и физиология кожи намного сложнее, чем мы смогли описать в настоящей работе. Тем не менее, зная их хотя бы частично, легче определить функции, которые выполняет наша кожа:
- барьер
- защита
- иммунологический
- секреция
- терморегуляция
- чувствительность
- поглощение
Барьерная функция
Функция кожного барьера заключается в защите кожи и, следовательно, тела от проникновения химических веществ, а также в предотвращении потери телесных веществ.
Эта функция действует снаружи внутрь и наоборот. Проникать в него могут только жирорастворимые вещества при условии, что их молекулярная масса не является избыточной. Этот селективный проницаемый барьер в основном обусловлен базальной мембраной, роговым слоем и межклеточными липидами. Благодаря этому функциональному барьеру вода, основной источник жизни, не покидает наши тела.
Защитная функция
Кожа выполняет защитную функцию от биологических (бактерии, вирусы и мицеты), физических и химических агентов. Щелочное вещество, нанесенное на кожу, нейтрализуется гидролипидной пленкой и роговым слоем, прежде чем оно может повредить расположенные ниже органы. Точно так же солнечное излучение нейтрализуется, по крайней мере частично, меланином или роговым слоем. Наконец, кожа играет важную роль механической защиты, которую мы все ценим каждый день, когда наша кожа смягчает большие или маленькие механические травмы.
Иммунологическая функция
Первым местом проникновения инородных веществ и бактерий является кожа.
С клетками Лангергана кожа способна идентифицировать их и подготовить защиту. Иногда, как в случае с контактным дерматитом, защитные силы сами причиняют нам вред, что приводит к воспалению, которое обычно является основной реакцией, маркирующей вторжение чужеродного агента.
Секреторная функция
Секреторная функция кожи осуществляется как кожными железами, так и самим эпидермисом. Кожное сало, пот и эпидермальные липиды являются продуктами, выполняющими функции для кожи (защищая ее) и для всего организма. На самом деле потоотделение, как и кератинизация, является одним из способов выведения из организма лекарств и вредных веществ. В этой функции участвуют апокринные потовые железы, что становится ясно, например, когда они выделяют пищевые травы и специи, такие как чеснок.
Функция терморегуляции
Механизмы, используемые нашей кожей для терморегуляции, включают незаметное потоотделение, эккринное потоотделение и изменения кожной васкуляризации. С помощью этих механизмов кожа способна адаптировать температуру нашего тела в зависимости от температуры окружающей среды.
Когда человеку жарко, это означает, что он не может обмениваться теплом, выделяемым телом, с окружающей средой. Если этого обмена не происходит, то жизнь может быть в опасности, поскольку повышение температуры тела, как и при лихорадке, может блокировать клеточные реакции и, следовательно, вызывать их гибель. Вот почему, когда человеку жарко, потовые железы активизируются, а кровеносные сосуды расширяются, позволяя большему количеству крови течь непосредственно под кожей, вызывая потерю тепла как физическими способами (излучение, конвекция и теплопроводность), так и за счет потоотделения. Потоотделение, напротив, остается достаточно устойчивым и изменения происходят только в условиях сильной жары. Когда человеку холодно, происходит обратное: уменьшается потоотделение и сужаются кровеносные сосуды, что приводит к снижению кровотока и меньшему теплу под кожей. Другими словами, способность увеличивать или уменьшать количество крови, протекающей под кожей, дает возможность рассеивать большее или меньшее количество тепла в окружающую среду.
Функции чувствительности
Вероятность выживания в окружающей среде связана со способностью индивидуума контактировать с ней. Наряду со зрением, слухом и обонянием кожная чувствительность обеспечивает человека не только осязанием, но и позволяет распознавать свое положение и его изменение в пространстве. Кроме того, кожа способна ощущать боль благодаря своим нервным рецепторам и через другие рецепторы, присутствующие в головном мозге, считывать кровь, что облегчает идентификацию горячего и холодного. Кожа также ощущает зуд, который вместе с болью, жаром и холодом жизненно важен для выживания человека, поскольку эти ощущения предупреждают нас об опасности или травме. Без кожи и ее чувствительности мы могли бы обжечься, не осознавая этого, или могли бы замерзнуть, не подозревая об этом.
Функция всасывания
Всасывание, тесно связанное с барьерной функцией кожи, позволяет веществам, нанесенным на кожу, проникать в кровеносную систему. Медицина все больше использует эту важную функцию, чтобы избежать повреждений, которые могут быть вызваны приемом желудочно-кишечных препаратов при пероральном введении, или для обеспечения непрерывного медленного всасывания лекарств.
Очевидно, что эта функция зависит от площади и толщины эпидермиса. Веки и другие аналогичные области, характеризующиеся тонким слоем кожи, будут поглощать больше наносимых на них веществ, чем другие области. Другие области, такие как кожа головы и подмышки, которые богаты потовыми железами и волосяными фолликулами, будут поглощать через эти структуры больше, чем в других областях. Эта функция также может иметь отрицательные стороны, поскольку она также может вызывать поглощение опасных и даже смертельных веществ. Логично предположить, что любое изменение рогового слоя будет способствовать поглощению кожей. Всасывание больше для жирорастворимых веществ и делится на три стадии:
1. Проникновение или переход вещества из гидролипидной пленки в эпидермис
2. Проникновение, т. , проникновение через местные кровеносные сосуды соединения, достигшего дермы
Хотя и с ограничениями, особенно для крупных молекул, таких как коллаген и другие белки, эпидермис легко проницаем для многих веществ, особенно если они переносятся надлежащим образом. Липосомы, напоминающие по строению и структуре мембраны и межклеточные липиды, лучше других веществ проникают в кожу и могут нести многие активные начала. По этим характеристикам липосомы, как и другие специальные структуры (некоторые даже меньшего размера, чем липосомы), особенно хорошо применяются в косметологии и медицине.
Также стоит помнить о двух других функциях: кожа передает наш образ окружающим и играет фундаментальную роль в производстве витамина D, соединения, необходимого для нормального развития костей. Кожа получает ультрафиолетовые лучи и использует их для производства витамина D. Открытие этой роли произошло совсем недавно. Фактически, в начале индустриальной эры, когда основным топливом был уголь, небо над городами Северной Европы было омрачено загрязнением, что в сочетании с климатом приводило к тому, что население получало мало солнечного света. Таким образом, дети росли больными рахитом. Было обнаружено, что воздействие солнечного света улучшает состояние, что привело к открытию того, что кожа является органом, синтезирующим активное противорахитическое соединение, витамин D.