Строение и функции кожи человека. Кожа человека: функции, строение, интересные факты

Кожа выполняет 5 основных функций — защитная, теплорегулирующая, секреторная, дыхательная, обменная и др.

Защитная функция. Эпидермис защищает сосуды и нервы, а также расположенные под ним ткани от вредного влияния внешней среды. От чрезмерного влияния солнечных лучей кожу защищает вырабатываемый пигмент.

Находящиеся к коже сальные железы (около 300 тыс. сальных желез) выделяют в течение месяца от 500-800 г кожного сала. Смазывая поверхность кожи тонким слоем, кожное сало предохраняет кожу от вредного воздействия воды, пота, химических соединений.

Очищающая функция. Выделяя пот, кожа освобождает организм от вредных для него продуктов обмена — ядовитых веществ, попавших в организм вместе с пищей или лекарствами

В коже человека около 2 млн потовых желез, распределены они по телу неравномерно. Выделение от 0,4 до 2 л пота в сутки считается нормальным для организма.

Регулирующая функция. Кожа может охлаждать кровь, подвергая ее действию внешней среды, температура которой ниже, чем тем пература внутри тела. Если же тепературы среды повышена, кожные мышцы расслабляются, сосуды расширяются, увеличиваются отдача организмом тепла и повышается приток крови. В результате происходит обильное выделение пота. При низкой температуре теплоотдача резко понижается, так как сосуды сужаются, а приток крови уменьшается. Именно этим можно объяснить то, почему в жару некоторые люди краснеют, а при сильном холоде – бледнеют. И потоотделение, и теплоотдача происходят под постоянным контролем центральной нервной системы. И если нарушается терморегулирующая функция кожи, это отражаются на состоянии всего организма.

Функция питания. Кожа способна впитывать некоторые вещества. Несмотря на то, что большинство таких веществ задерживается на поверхности благодаря защитной функции, некоторые вещества (ртуть, спирт, эфир) могут поникать вглубь кожи. Через кожу организм впитывает также растительные и животные жиры. Именно благодаря этому наша кожа впитывает кремы и растворы.

Дыхательная функция состоит в обмене газов. Около 2% углекислого газа выделяется через кожу, а поглощается около 1% всего выдыхаемого человеком кислорода За сутки кожа выводит до 800 г паров воды. Это более чем в 2 раза превышает показатели работы легких.

Кроме этого, кожа способствует образованию витамина D. Именно в коже скнцентрировано вещество, из которого образуется витамин D. Под воздействием солнечных лучей процесс активизируется — вещество превращается в активный витамин, который по кровеносным состудам разносится по организму. Чтобы ускорить эту реакцию совсем необязательно лежать на солнце, достаточно лишь воздействия дневного света на небольшие участки кожи.

Правильный и регулярный уход за кожей, косметический массаж, кремы, маски укрепляют кожу лица, повышают ее сопротивляемость к заболеваниям, а также улучшают общее состояние кожи лица.

Кожа (лат. cutis) - наружный покров тела человека, животного - сложный орган. В биологии - наружный покров позвоночных животных. Кожа защищает тело от широкого спектра внешних воздействий, участвует в дыхании, терморегуляции, обменных и многих других процессах. Кроме того, кожа представляет массивное рецептивное поле различных видов поверхностной чувствительности (боли, давления, температуры и т. д.). Кожа является самым большим органом. Площадь кожи у взрослого человека достигает 1,5-2,3 м², масса 4-6 %, а вместе с гиподермой 16-17 % от общей массы тела.

Защитная функция кожи

Механическая защита организма кожей от внешних факторов обеспечивается плотным роговым слоем эпидермиса, эластичностью кожи, ее упругостью и амортизационными свойствами подкожной клетчатки. Благодаря этим качествам кожа способна оказывать сопротивление механическим воздействиям – давлению, ушибу, растяжению и т.д.

Кожа в значительной мере защищает организм от радиационного воздействия. Инфракрасные лучи почти целиком задерживаются роговым слоем эпидермиса; ультрафиолетовые лучи задерживаются кожей частично. Проникая в кожу, УФ-лучи стимулируют выработку защитного пигмента – меланина, поглощающего эти лучи. Поэтому у людей, живущих в жарких странах кожа темнее, чем у людей, живущих в странах с умеренным климатом.

Кожа защищает организм от проникновения в него химических веществ, в т.ч. и агрессивных.

Защита от микроорганизмов обеспечивается бактерицидным свойством кожи (способность убивать микроорганизмы). На поверхности здоровой кожи человека обычно бывает от 115 тысяч до 32 миллионов микроорганизмов (бактерий) на 1 кв. см. Здоровая кожа непроницаемая для микроорганизмов. С отслаивающимися роговыми чешуйками эпидермиса, салом и потом с поверхности кожи удаляются микроорганизмы и различные химические вещества, попадающие на кожу из окружающей среды. Кроме того, кожное сало, пот создают на коже кислую среду, неблагоприятную для размножения микробов.

Абсорбционная (всасывательная) функция кожи

Всасывание воды и растворенных в ней солей через кожу практически не происходит. Некоторое количество водорастворимых веществ всасывается через сально-волосяные мешочки и через выводные протоки потовых желез в период отсутствия потовыделения. Жирорастворимые вещества всасываются через наружный слой кожи – эпидермис. Газообразные вещества (кислород, углекислота и др.) всасываются легко. Также легко всасываются через кожу отдельные вещества, растворяющие жиры (хлороформ, эфир) и некоторые растворяющиеся в них вещества (йод).

Большинство ядовитых газов через кожу не проникает, кроме кожно-нарывных отравляющих веществ – иприта, люизита, и др. Лекарства всасываются через кожу по-разному. Морфин всасывается легко, а антибиотики в незначительном количестве.

Выделительная функция кожи

Выделительная функция кожи осуществляется посредством работы потовых и сальных желез. Количество выделяемых через потовые и сальные железы веществ зависит от пота, возраста, характера питания и различных факторов окружающей среды. При ряде заболеваний почек, печени, легких выделение веществ, которые обычно удаляются почками (ацетон, желчные пигменты и др.), увеличивается.

Потоотделение осуществляется потовыми железами и происходит под контролем нервной системы. В состав пота входят вода, органические вещества (0,6%), хлористый натрий (0,5%), примеси мочевины, холена и летучих жирных кислот.

Терморегулирующая функция кожи

В процессе жизнедеятельности организма вырабатывается тепловая энергия. При этом организм поддерживает постоянную температуру тела, необходимую для нормального функционирования внутренних органов, независимо от колебаний внешней температуры. Процесс поддержания постоянной температуры тела называется терморегуляцией. На 80% теплоотдача осуществляется через кожу путем испускания лучистой тепловой энергии, теплопроведения и испарения пота.

Слой подкожной жировой клетчатки, жировая смазка кожи являются плохим проводником тепла, поэтому препятствуют избыточному поступлению тепла или холода извне, а также излишней потере тепла.

Термоизолирующая функция кожи снижается при её увлажнении, что приводит к нарушению терморегуляции. При повышении температуры окружающей среды происходит расширение кровеносных сосудов кожных покровов – кровоток кожи усиливается. При этом повышается потоотделение с последующим испарением пота и усиливается теплоотдача кожи в окружающую среду. При понижении температуры окружающей среды происходит рефлекторное сужение кровеносных сосудов кожи; деятельность потовых желез угнетается, теплоотдача кожи заметно уменьшается.

Кожа человека участвует в регуляции многих важных механизмов, протекающих в организме. Велика ее роль и в метаболизме. Существуют биохимические процессы, которые свойственны только коже: синтез кератина, выработка витамина D и меланина.

Кожа активно участвует в водном, жировом, минеральном, белковом и углеводном обмене веществ. Она задействована в синтезе гормонов, незаменимых витаминов и микроэлементов, потому что она, с одной стороны, является резервным депо, а с другой — органом выделения отработанных веществ.

В коже может содержаться до 70% воды. Она является мощным водным депо и занимает по этой функции второе место после мышечных волокон. Благодаря коллагену в коже осуществляется белковый обмен. Там находится более 50-70% глюкозы.

В коже активно осуществляется витаминный обмен, благодаря которому происходят важные биохимические реакции в организме. Например, витамин С принимает активное участие в синтезе меланина, переходу глюкозы в гликоген. А витамины Е, А, D запускают белковый обмен в верхнем слое кожи — и контролируют процесс усвоения серы. Витамин А (каротин) принимает активное участие в формировании рогового слоя кожного покрова, а витамины группы В — в различных окислительно-восстановительных реакциях. Недостаток многих витаминов способен провоцировать появление дерматозов, расслоения ногтей, ухудшение роста волосяных фолликулов. Зная эти особенности, многие дерматологи используют витаминотерапию в лечении некоторых кожных заболеваний. Участие кожи в обмене веществ многогранно.

Этот уникальный орган объединяет в себе несколько важнейших функций:

резорбционная (способность поглощать);
дыхательная (способность кожи поглощать кислород, выделяя углекислый газ);
секреторная (представлена сальными, потовыми железами);
экскреторная (выделение посредством желез кожи определенных веществ).

Резорбционная функция кожи

Кожа имеет несколько слоев (ростковый, роговой, сосочковый), каждый из которых обладает проницаемостью для некоторых веществ.

Пропускная ее способность зависит от многих обстоятельств:

от конкретного участка кожи;
от качества жировой смазки, которая присутствует в эпидермисе;
от степени гидратации кожи;
от толщины эпителиального слоя;
от состояния мелких капилляров и кровеносных сосудов;
от индивидуальных особенностей организма.

Многие вещества легко проникают в верхние слои кожи через протоки , волосяные фолликулы. На резорбционную функцию кожи могут влиять внутренние и внешние факторы. Так, от контакта эпидермиса с водой происходит частичное разрушение защитной жировой пленки, что повышает проницаемость кожного покрова и снижает его защитные механизмы. Лучше всего через кожу проникают жиры.

Кожа человека принимает участие в дыхании — она поглощает кислород и выделяет углекислый газ, но ее роль в этом процессе незначительна.

За сутки в состоянии покоя человек может поглощать до 7 граммов О2, выделяя до 6-30 граммов СО2. Но при повышении температуры тела (во время болезни), в период активной физической активности или летней жары процесс поглощения кислорода кожным покровом становится более явным.

Чем сильнее работают потовые железы, тем активнее кровь проходит через все слои кожи, тем интенсивнее становится газообмен. В участках с толстым роговым слоем кислород поглощается более медленно. Таким образом, дыхание кожи на голове и теле более интенсивно, чем на подошвах и ладонях. Дети отличаются более активным кожным дыханием, чем взрослые.

Секреторная функция кожи

Секреторная функция кожи представлена потовыми и сальными железами. Кожное сало смешивается с потом и образует невидимую тонкую пленку, обеспечивающую здоровую кожную среду.

Основные компоненты кожного сала:

жирные кислоты;

стерины;

углеводородистые, азотистые, фосфорные соединения.

Кожное сало обладает антимикробной активностью. Если все обменные процессы в коже протекают нормально, то благодаря ее антисептическим свойствам организм борется с развитием многих инфекционных процессов, появление которых провоцируют патогенные микроорганизмы, постоянно обитающие на эпидермисе и слизистых человека.

Помимо секреторной функции, сальные железы участвуют в экскреторной (выделительной) деятельности. И эти два сложных процесса взаимосвязаны между собой, так как они обеспечиваются потовыми и сальными железами.

За сутки потовые железы способны выделять до литра пота. Интенсивность потоотделения зависит от температуры окружающей среды, особенностей энергетического обмена, состояния здоровья, стрессоустойчивости. Вместе с потом из организма удаляются токсические компоненты, вода, мочевина, хлориды, липиды, кальций, креатин, различные органические соединения и даже лекарственные препараты (салициловая кислота, йод).

Если по каким-то причинам нарушается работа печени и почек, то экскреторная функция кожи усиливается, повышается выделение ацетона, мочевины и различных вредных соединений, которые выводятся при нормальном функционировании органами мочевыделения.

Интенсивность секреции пота регулируется холинергическими и симпатическими нервами. Центры потоотделения расположены в спинном мозге, а наивысшие центры — в промежуточном и продолговатом мозге. На процесс выработки пота воздействует и кора головного мозга. Именно поэтому эмоциональные всплески усиливают выделение секрета потовых желез.

Таким образом, кожа тесно взаимосвязана с работой всего организма, в том числе и нервной системой. Она — индикатор здоровья и функционального состояния многих внутренних органов и систем человека. Опытные доктора по внешнему виду кожного покрова могут выявлять отклонения в работе почек, печени, желудочно-кишечного тракта. Кожа — уникальный орган, участвующий в метаболизме и жизнедеятельности человека.

Основные функции кожи: обеспечение защитного барьера между телом и окружающей средой, в том числе защита от механических повреждений, радиации, химических раздражителей, бактерий, а также иммунная, рецепторная. терморегулирующая, обменная, резорбционная, секреторная, экскреторная, дыхательная.

Защитная функция кожи включает механическую защиту от внешних воздействий.

Механическая защита кожи от давления, ушибов, разрывов, растяжения и т. п. обусловлена плотностью способного к репарации эпидермиса, эластичностью и механической устойчивостью волокнистых структур соединительной ткани дермы, а также буферными свойствами подкожной жировой клетчатки. Наиболее важная роль в реализации защитных механизмов кожи принадлежит эпидермису. Прочность его важного компонента – рогового слоя – обеспечивается белками и липидами, а эластичность – белками, липидами и низкомолекулярными продуктами распада кератогиалина, связывающими и задерживающими в роговом слое воду. Напротив, дермо‑эпидермальное соединение в коже человека является относительно слабым местом. Этим объясняется легкое повреждение поверхностного коллагена сосочкового слоя дермы при буллезных дерматозах. Преимущественно с дермой связана резистентность кожи к разрыву в ответ на воздействие тупым предметом. При этом эластичность кожи обусловлена распрямлением коллагеновых волокон вдоль оси натяжения, а возвращение к исходному состоянию – эластическими волокнами. Нарушение структуры коллагеновых во.чокон приводит к чрезмерной растяжимости кожи. Способность кожи к компрессии с формированием ямки при вдавливании в кожу небольшого предмета обусловлена оттоком межклеточной склеивающей субстанции между коллагеновыми волокнами дермы.

Защита кожи от радиационных воздействий реализуется в первую очередь роговым слоем, задерживающим инфракрасные лучи полностью, а ультрафиолетовые – частично. В зависимости от длины волны и биологического действия на организм различают: УФ‑А (320–400 нм), УФ‑В (290– 320 нм) и УФ‑С (200–290 нм). УФ‑В воздействуют преимущественно на уровне эпидермиса, являются основной причиной солнечных ожогов, преждевременного старения кожи, а в дальнейшем – предрака и рака кожи. УФ‑А могут проникать глубоко в дерму, обладают наименьшей эритематогенной способностью, однако могут провоцировать повышенную чувствительность к солнцу, а также играют важную роль в старении кожи. Кожа имеет два барьера, препятствующих повреждающему действию УФ радиации: 1) меланиновый барьер в эпидермисе и 2) протеогликановый барьер, концентрирующийся в роговом слое. Действие каждого из них направлено на уменьшение ее абсорбции ДНК и другими компонентами клетки. Меланин – крупный полимер, способный поглощать свет в широком диапазоне волн от 200 до 2400 им и тем самым защищающий клетки от вредного воздействия избыточной инсоляции. Меланин синтезируется меланоцитами базального слоя эпидермиса и переносится в смежные с ними кератиноциты в меланосомах. На синтез меланина влияет также меланостимулирующий гормон гипофиза. Защитный механизм загара связан с повышением количества функциональных меланоцитов, увеличением количества синтезированных меланосом и скорости передачи меланосом кератиноцитам, а также с переходом продукта метаболизма гистидина в эпидермисе – уроканиновой кислоты из транс‑изомера в цис‑изомер. Хроническое воздействие солнечных лучей со временем приводит к утолщению эпидермиса, развитию солнечного эластоза и кератоза, предрака или рака кожи.

Нормальный роговой слой кожи обеспечивает защиту от химических раздражителей в основном за счет кератина. Только химические вещества, разрушающие роговой слой, а также растворимые в липидах эпидермиса, получают доступ в более глубокие слои кожи и затем по лимфатическим и кровеносным сосудам могут распространяться по организму.

Кожа человека служит естественной и постоянной средой обитания для многочисленных микроорганизмов: бактерий (Staphylococcus epidermidis diphteroidus, Propionbacterium acnes, Pityrosporum и др.), грибов и вирусов, поскольку ее поверхность содержит много жировых и белковых ингредиентов, создающих благоприятные условия для их жизнедеятельности. В то же время она непроницаема для разнообразных бактерий и патогенных микроорганизмов, особенно редко попадающих на ее поверхность.

Бактерицидное свойство кож и, придающее ей способность противостоять микробной инвазии, обусловлено кислой реакцией кератина, своеобразным химическим составом кожного сала и пота, наличием на ее поверхности защитной воднолипидной мантии с высокой концентрацией водородных ионов (рН 3,5–6,7). Входящие в ее состав низкомолекулярные жирные кислоты, в первую очередь гликофосфолипиды и свободные жирные кислоты, обладают бактериостатическим эффектом, селективным для патогенных микроорганизмов. Механическое препятствие инвазии патогенных микроорганизмов в кожу, помимо целостности рогового слоя, обеспечивается их удалением с чешуйками, секретом сальных и потовых желез. На 1 см2 кожи здорового человека находятся от 115 тыс. до 32 млн различных микроорганизмов, большая часть из которых относится к постоянной бактериальной флоре, играющей важную роль в антимикробной защите кожных покровов и слизистых оболочек от патогенных микроорганизмов. Способность кожи противостоять микробной инвазии снижается при травматизации кожи. При этом одни и те же микроорганизмы при различной природе травмы могут вызывать разные патологические процессы. Так, стрептококки группы А вызывают рожистое воспаление после механической травматизации эпидермиса или нарушения его целостности за счет интертригинозной формы микоза стоп, тогда как на месте расчесов при атоническом дерматите обычно возникает стрептококковое импетиго.

Бактерицидные свойства кожи также снижаются под влиянием загрязнений кожи, при переохлаждении, переутомлении организма, недостаточности половых желез; они также снижены у больных кожными заболеваниями и у детей. В частности, у детей грудного возраста это обусловлено нежностью и рыхлостью рогового слоя эпидермиса, морфологической неполноценностью эластических и коллагеновых волокон, вследствие чего детская кожа легко подвергается механическим, радиационным, термическим и химическим раздражениям. Выживанию патогенной микробной флоры на поверхности кожи при этом также способствует слабощелочная или нейтральная среда водно‑липидной мантии с недостаточным количеством низкомолекулярных свободных жирных кислот. Проникновение микробов через верхние слои эпидермиса сопровождается миграцией лейкоцитов из сосудов и проникновением их в дерму и эпидермис с формированием защитной воспалительной реакции.

Иммунная функция. Кожа играет важную роль в процессах иммунитета. Основными элементами иммунной системы кожи являются кератиноциты, клетки Лангерганса, эпидермальные Т‑лимфоциты. Кератиноциты способствуют созреванию Т‑лимфоцитов путем воздействия на них ферментом дезоксинуклеотидилтрансферазой. Большинство Т‑лимфоцитов кожи человека располагаются в дерме, обычно вокруг посткапиллярных венул и придатков кожи. На долю внутриэпидермальных Т‑лимфоцитов приходится менее 10%. Т‑лимфоциты способны распознавать экзогенные и эндогенные антигены только после их представления антигенпредставляющими клетками Лангерганса, или вспомогательными клетками. Т‑клетки распознают антиген только в единой структуре с ГКГ. Для распознавания Т‑хелперными лимфоцитами (СD4+) антиген должен предъявляться в комплексе с ГКГ II класса (НLА‑DR, DР, DQ), тогда как большинство Т‑супрессорных лимфоцитов (СD8+) распознают антиген в ассоциации с молекулами I класса ГКГ (НLА‑А, В, С). В процессе иммунного ответа на экзогенные или эндогенные антигены клетки Лангерганса, вовлеченные в антигенную презентацию претерпевают фенотипические и функциональные изменения, покидают эпидермис и попадают в лимфатические сосуды дермы, а отгуда мигрируют в паракортикальный слой лимфатических узлов. На этой стадии клетки Лангерганса презентируют расположенный на их поверхности антиген – ГКГ– комплекс Т‑клеточному антигенному рецептору на поверхности СD4+/СДD8– или СD4‑/СD8+ Т‑клеток. Антигенспецифический Т‑клеточный ответ заключается в образовании бластных форм Т‑лимфоцитов, которые возвращаются в участки кожи, содержащие антиген.

Иммунные нарушения играют патогенетическую роль при различных заболеваниях кожи, в том числе при буллезных дерматозах, аллергодерматозах, псориазе, Т‑клеточной злокачественной лимфоме кожи.

Рецепторная функция кожи реализуется многочисленными нервными рецепторами, воспринимающими болевое, тактильное (осязание, давление, вибрация) и температурное (тепловое, холодовое) раздражение.

Кожа – это огромное рецепторное поле, функционально связанное через миелинизированые (А‑волокна ) или немиелинизированные (С‑волокна ) чувствительные нервы с центральной и вегетативной нервной системой и постоянно реагирующее на различные раздражения, поступающие из окружающей среды, ЦНС и внутренних органов.

Нервные окончания рассредоточены неравномерно по всему кожному покрову и поливалентны по своей функции.

Существуют два вида функционально специфических афферентных единиц: механорецепторы и терморецепторы , третий – болевые рецепторы – отвечает только на стимуляцию, превышающую пороговую (механическую, термическую или химическую).

Лишь некоторые из рецепторов, различающихся функционально, можно идентифицировать морфологически. Прикосновение воспринимается располагающимися в коже механорецепторами. Среди них выделяют на коже, покрытой волосами, рецепторы волосяных фолликулов; на коже, лишенной волос (ладони и подошвы). – располагающиеся в верхней части дермы быстрореагирующие тельца Мейснера и медленнореагирующие рецепторы Меркеля; в дерме и подкожной клетчатке – тельца Руффини; тепло и холод воспринимаются терморецепторами.

Холодовые рецепторы активируются при температуре примерно на 1–20°С ниже нормальной температуры кожи (34 °С); тепловые – при температуре в пределах от 32 до 35 °С (при температуре выше 45 «С тепловая боль воспринимается не через тепловые рецепторы, а через ноцицепторы).

Боль опосредуется ноцицепторами, ответственными за восприятие боли и зуда, избирательно отвечающими на воздействия, способные повредить ткань. Различают механические, температурные и полимодальные (отвечающие на несколько разновидностей вредных воздействий, включая механические, тепловые и химические) ноцицепторы. В частности, механические ноциценторы активируются острыми предметами и первоначально ощущаются в виде укола или быстрой, точечной, поверхностной и локальной боли, а затем – в виде более диффузного жжения или медленной боли. Порогом восприятия боли от тепла является 45 °С.

Периферические нервы, помимо классических нейротрансмиттеров, таких как норадреналин и ацетилхолин, содержат нейропептиды, которые высвобождаются из нервных окончаний при деполяризации и играют роль в регуляции синаптической передачи. Множество нейропептидов обнаружено в человеческой коже, включая субстанцию Р, вазоактивный интестинальный пептид, соматостатин, пептид, связанный с геном кальцитонина, нейропептид V и бомбезин. Нейропептиды не только действуют как нейротрансмиттеры, но и играют роль в опосредовании воспаления кожи.

Зуд, как и боль, является ноцицептивным ощущением, воспринимаемым корковыми центрами в ответ на воздействие экзогенных и эндогенных факторов. Он тесно связан с болью, но в отличие от нее возникает в коже, а не во внутренних органах. По мнению некоторых исследователей, он является видоизмененным ощущением боли, а не самостоятельным ощущением. Зуд и боль проводятся по безмиелиновым С‑волокнам, исходящим из верхней части дермы как кожи, так и слизистых оболочек. Как ощущение зуд кожи является корковым процессом, возникающим при воздействии раздражителей на воспринимающий нервный аппарат, состоящий из трех отделов: периферического, заложенного в коже, центрального – в верхних отделах ЦНС, и проводникового, соединяющего оба этих отдела.

Терморегулирующая функция кожи осуществляется путем поглощения и выделения кожей тепла. Теплоотдача через поверхность кожи осуществляется путем излучения, проведения, конвекции и испарения. Реализация механизмов излучения тепла в виде энергии инфракрасных лучей и проведения, т. е. отдачи тепла при соприкосновении с окружающей внешней средой, происходит путем изменения кровотока в коже. В связи с более высокой васкуляризацией кожи, значительно превышающей ее потребность в питании, повышение температуры окружающей среды приводит к расширению сосудов кожи, увеличению объема протекающей по ней крови (иногда до 1 л) и усилению теплоотдачи. При снижении внешней температуры сосуды суживаются, большая масса крови циркулирует по внутренним органам и теплоотдача резко снижается. Важную роль в терморегуляции играет система артериовенозных шунтов, особенно акральных областей (стоп, кистей, губ, носа, ушных раковин), где концентрация этих шунтов наиболее высока и контролируется норадренергическими симпатическими нервами. Снижение симпатического тонуса вызывает расширение сосудов кожи. Кожа становится теплее окружающего воздуха и повышает теплоотдачу путем конвекции, при которой она отдает тепло, нагревая прилежащий слой воздуха, поднимающийся вверх и замещающийся боле холодным. Симпатическая активность также регулирует диаметр артериовенозных анастомозов дистальных отделов конечностей. Перенос тепла путем излучения и конвекции называют «сухой теплоотдачей», на долю которой приходится до 20–25% теплоотдачи.

Наиболее эффективным путем отдачи тепла является испарение выделяемого пота. Потоотделение регулируется центральной нервной системой (психогенное потоотделение) и холинергическими симпатическими волокнами, поэтому парасимпатомиметические вещества (ацетилхолин, пилокарпин и др.) усиливают выделение пота, а атропин, блокируя этот механизм, тормозит потоотделение. Гипоталамус в ответ на изменение температуры получает импульсы от центральных и периферических (кожных) терморецепторов. Тепловые и холодовые терморецепторы располагаются на неравномерно разбросанных по всему телу тепловых и холодовых терморецепторных клетках. Наиболее сильным стимулом для появления пота является повышение температуры внутри тела, кожные же терморецепторы в 10 раз менее эффективны. Температурным фактором регулируется главным образом деятельность потовых желез туловища, тыла кистей, шеи, лба, носогубных складок. Несмотря на то что кожные терморецепторы не играют важной роли в изменении температуры организма, изменение температуры кожи оказывает влияние на быт человека. В частности, ее снижение требует использования более теплой одежды, отопления помещения и т. д.

Теплообмен кожи при ряде дерматозов существенно нарушен. В частности, при псориазе, токсидермии, грибовидном микозе, синдроме Сезари воспалительная реакция кожи может привести к генерализованной кожной вазодилатации с привлечением в кожный кровоток до 10–20% циркулирующей крови.

Обменная функция кожи объединяет секреторную, экскреторную, резорбционную и дыхательную активность . Кожа участвует в обмене углеводов, белков, липидов, воды, минеральных веществ и витаминов. По интенсивности водного, минерального и углекислого обмена кожа лишь незначительно уступает печени и мышцам. Она значительно быстрее и легче, чем другие органы, накапливает и отдает большое количество воды. Процессы метаболизма и кислотно‑щелочного равновесия зависят от питания человека (например, при злоупотреблении кислой пищей в коже уменьшается содержание натрия) и других факторов. Кожа и подкожная жировая клетчатка – мощные депо питательных веществ, расходующихся в период голодания.

Резорбционная функция кожи. Кожа является многослойной оболочкой с тремя анатомически различаемыми слоями: роговым слоем, толщиной 10 мкм, ростковым (мальпигиевым) слоем толщиной 100 мкм и сосочковым слоем дермы толщиной 100‑200 мкм; каждый из них имеет различные константы диффузии. Даже здоровая кожа обладает некоторой проницаемостью почти для любых веществ, причем уровни пенетрации различных веществ могут различаться в 10 тыс. раз. Степень резистентности кожи различна для водо– и жирорастворимых химических веществ, для соединений с малой и большой молекулярной массой. Она различается в зависимости от локализации участка кожи, толщины рогового слоя, степени его гидратации, наличия или отсутствия липидной смазки кожи и ее качественного состава. Многие химические вещества проникают в кожу через относительно непроницаемый роговой слой (трансдермальный путь) и остаются в нем на длительное время. Некоторые химические вещества с малыми размерами молекул могут проникать внутрь через волосяные фолликулы, а также выводные протоки сальных и потовых желез. Существенное повышение проницаемости кожи происходит после ее обработки органическими растворителями (ацетоном, хлороформом и др.), которые приводят к местному уменьшению количества липидов. При контакте кожи с водой не только удаляется часть липидной мантии, но и изменяются барьерные функции кожи в результате ее гидратации, что также ведет к увеличению ее проницаемости. Существенно влияет на проницаемость состав химического вещества. Лучше проникают через кожу жиры и растворенные в них вещества. Проницаемость кожи меняется и при развитии дерматозов; вещества, ранее не проникавшие через роговой слой интактной кожи, начинают свободно преодолевать этот барьер. Что касается доставки лекарственных препаратов трансдермальным путем, то его преимущество перед введением их через рот или парентерально обусловлено тем, что такой путь не зависит от величины рН, содержимого желудка, времени после приема пиши и т. д. Лекарственный препарат при таком методе введения может быть доставлен непосредственно к пораженному органу, а его дозировка исключает большие колебания концентрации, как при парентеральном введении. Следует особо отметить, что большинство лекарств при парентеральном введении не обладает выраженной способностью накапливаться избирательно в коже. т. е. не являются дерматотропными. Попытки же повышения концентрации препарата в коже путем увеличения его парентеральных доз ведет к повышению частоты побочных эффектов. Местное применение лекарственных средств лишено подобных недостатков.

Секреторная функция осуществляется сальными и потовыми железами Кожное сало – сложное по составу жировое вещество полужидкой консистенции, в состав которого входят свободные низшие и высшие жирные кислоты, связанные жирные кислоты в виде эфиров холестерина и других стеаринов и высокомолекулярных алифатических алкоголей и глицерина, небольшие количества углеводородов, свободного холестерина, следы азотистых и фосфорных соединений. Стерилизующее действие кожного сала обусловлено значительным содержанием в нем свободных жирных кислот. Функция сальных желез регулируется нервной системой, а также гормонами эндокринных желез (половых, гипофиза и коры надпочечников). На поверхности кожи кожное сало, смешиваясь с потом, образует тонкую пленку водно‑жировой эмульсии, играющей важную роль в поддержании нормального физиологического состояния кожи.

Экскреторная функция сочетается с секреторной и осуществляется секрецией потовых и сальных желез. Количество выделяемых ими органических и неорганических веществ, продуктов минерального обмена, углеводов, витаминов, гормонов, ферментов, микроэлементов и воды зависит от пола, возраста, топографических особенностей кожи. При недостаточности функции печени или почек выделение через кожу таких веществ, которые обычно удаляются с мочой (ацетон, желчные пигменты и др.), увеличивается.

Дыхательная функция кожи заключается в поглощении кислорода из воздуха и выделении углекислого газа. Кожное дыхание усиливается при повышении температуры окружающей среды, во время физической работы, при пищеварении, развитии островоспалительных процессов в коже и др.; оно тесно связано с окислительно‑восстановительными процессами и контролируется ферментами, деятельностью потовых желез, богатых кровеносными сосудами и нервными волокнами.

Недостаточность кожи – состояние, связанное с тяжелой потерей или нарушением функции кожи (по аналогии с недостаточностью других систем – сердечно‑сосудистой, дыхательной, почечной, печеночной и т. д.). Недостаточность кожи заключается в потере нормального контроля за терморегуляцией, водно‑электролитным и белковым балансом организма, потере механического, химического и микробного барьера. Она требует специального лечения как неотложное состояние и, помимо термических ожогов, может возникать при синдромах Лайелла и Стивенса–Джонсона, пустулезном псориазе, эритродермии, вульгарной пузырчатке, реакции трансплантат против хозяина, буллезном эпидермолизе.

В кожных покровах есть внешний слой – надкожица, а за ней расположены собственно кожа и подкожная клетчатка. Клетки кожи имеют различное строение и функции. Все вместе они обеспечивают защиту организма от механических, тепловых воздействий, ультрафиолетового облучения.

Читайте в этой статье

Структура слоев кожи

Кожные покровы образованы несколькими слоями, содержащими клетки с разной формой, строением и предназначением.

Строение эпидермиса

Надкожица имеет в своем составе кератиновые, пигментные и иммунные клетки. Все они располагаются послойно, толщина этих слоев максимальная на ладони, подошве, а веки и половые органы имеют самые тонкие эпидермальные оболочки. Эпидермис включает в себя такие части:

базальную,
шиповатую,
зернистую,
блестящую,
роговую.

Строение эпидермиса

Самый глубокий слой – базальный. У него всего один ряд цилиндрических клеток, который непривычно делится для замены отмерших. При этом одна материнская всегда подвижна и образует сам зародышевый слой, а вторая клетка поднимается кверху из глубины. В процессе перемещения она меняет форму и структуру – обрастает шипами, становится плоской и содержит зерна кератогиалина, элеидина, из них синтезируется нерастворимый кератин.

Самая верхняя часть эпидермиса – это роговые чешуйки, у которых нет ядра, они отшелушиваются с поверхности. Пигментные клетки для защиты от ультрафиолета вырабатывают меланин, а в шиповатом слое расположены «стражники» иммунной системы – макрофаги, ликвидирующие чужеродные соединения, впитавшиеся в кожу.

Что делают клетки кожи

Непосредственно кожный слой называется дермой, в его состав входят волокна, основное вещество и клетки. Последних содержится относительно мало, так как основная роль этой части – опорная. В дерме есть два слоя. Верхний – это сосочковый, он проникает в эпидермис в виде рыхлых соединительнотканных волокон, образующих рисунок, его лучше всего видно на пальцах и ладони. Внутри сосочков находятся сосуды, нервные окончания.

Нижний сетчатый слой толще, в нем грубые волокна ткани идут параллельно поверхности кожного покрова. Именно они и определяют прочность кожи на разных участках тела.

Роль подкожной клетчатки

Скопления жировых клеток образуют подкожный слой. Эта ткань предназначена для сохранения тепла и резерва энергии в виде жира. При дефиците поступления глюкозы или нарушении ее усвоения именно жир становится веществом, обеспечивающим жизнедеятельность. Самый крупный слой расположен на ягодицах, он достигает 10 см, а тоньше всего эта прослойка на коже черепа – ее поперечный размер 2 см.

Кожные придатки

Они образованы волосами, ногтями, железами для выведения пота и кожного жира. Потовые железы находятся на самой глубине дермы и имеют вид клубочка с длинным протоком. Выводят с потом жидкость, соли, продукты обмена, регулируют температуру.

Сальные железы – это пузырьки, покрытые внутри эпителием, он постепенно разрушается, образуя сало в результате жирового перерождения.

Какие функции выполняет кожа человека

Кожные покровы обеспечивают выживание человека в окружающей среде. Это возможно благодаря защите, терморегуляции, иммунной сопротивляемости, чувствительности, дыхательной функции.

Защитная

Это основная роль. Она реализуется несколькими способами. Механическое сопротивление обеспечивает плотный роговой слой. Эластичность, упругость и способность к амортизации удара возможны благодаря подкожной клетчатке. Роль поглощения губительного для организма ультрафиолета выполняют меланоциты, придающие более темный цвет эпидермису.

Водно-жировая оболочка формируется за счет работы потовых и сальных желез. Она не дает проникнуть микробам, химическим соединениям. В норме кожа непроницаема для огромного количества бактерий, грибков и вирусов, которые постоянно находятся на ее поверхности. Их удаляет кожное сало, пот, чешуйки эпидермиса и кислая среда водно-липидной мантии.

Регуляция постоянной температуры

Почти 80% всего образованного тепла теряется через кожу путем теплового излучения, выделения и испарения пота. Регулятором интенсивности такого процесса является подкожная клетчатка. Она не допускает чрезмерного перегревания и переохлаждения организма. В жаркую погоду расширяются сосуды кожи, кровообращение в них растет, увеличивается потоотделение. При снижении окружающей температуры происходит обратная реакция.

Секреторная

Железы кожи могут вырабатывать пот под влиянием внешнего теплового воздействия, физической нагрузки, внутренней активности парасимпатической нервной системы, инфекционных процессов. При отдыхе и в период сна потоотделение снижается.

Второй путь выведения – это секрет сальных желез. Сало на 65% состоит из воды, а на 35% из соли, жирных кислот, органических соединений, в том числе и продуктов обмена половых гормонов. Активность сальных желез возрастает у подростков, достигает максимума к 23 — 25 годам, а затем уменьшается.

С кожным секретом в окружающую среду выделяются вещества, которые формируют половое влечение. Они названы феромонами и через обоняние могут воздействовать на сексуальную функцию. Поэтому запах любимого человека приятен, а выражение «на дух не переношу» имеет биологический смысл.

Также имеется и витаминоообразующая способность кожи синтезировать и накапливать витамин Д под влиянием солнечного света .

Дыхательная

Благодаря расположению на поверхности сети из кровеносных, лимфатических сосудов, нервных окончаний осуществляется кожный тип дыхания. На него приходится всего 2% от общего газообмена организма, но 1 см3 кожи за сутки поглощает больше кислорода, чем такой же объем легочной ткани, обеспечивая себя ним самостоятельно.

Кожная чувствительность

Огромное значение для контакта с внешним миром имеют рецепторы кожи. Они реагируют на боль, холод, тепло, давление. На 1 см 2 их почти 5000. Максимальная плотность нервных окончаний на лице, пальцах, кистях, половых органах. Через них происходит восприятие окружающей среды и передача о ней информации в головной мозг.

Функция меланина

Пигменты, имеющие сложный химический состав, содержатся не только в коже. Они придают окраску волосам, радужке. Их обнаружили даже во внутреннем ухе и головном мозге. Клетки для синтеза меланина называются меланоцитами. От их работы зависит розовый цвет губ, половых органов, сосков.

Но окрашивание – не главная функция меланина, он обладает свойством поглощать ультрафиолет, тормозя его проникновение вглубь кожи. Также установлено, что это соединение имеет и другие необычные функции:

снижает излишнюю эмоциональность, агрессивность;
предупреждает образование язв и эрозий в желудке;
замедляет снижение массы тела в стрессовой ситуации;
поглощает уран, не давая ему накапливаться в организме;
защищает от генетических последствий облучения;
проявляет очень высокую антиоксидантную активность.

Кожа имеет в составе эпидермис, слой дермы и подкожной клетчатки. Все клетки имеют разную структуру и функциональное значение. При помощи кожных покровов осуществляется защита организма от внешних воздействий, терморегуляция, дыхание, ощущения боли, тепла, холода, давления. Меланин препятствует проникновению ультрафиолета вглубь кожи, а макрофаги останавливают микробов и токсические соединения.

Полезное видео

Смотрите на видео о функциях и строении кожи человека: