Защитные функции кожи. Основные функции кожи человека

Кожа выполняет множество функций, основные из которых следующие: защитная, иммунная, рецепторная, терморегулирующая, обменная, резорбционная, секреторная, экскреторная, дыхательная.

Защитная функция кожи представляет собой защиту кожи от механических внешних воздействий: давления, ушибов, разрывов, растяжения, радиационного облучения, химических раздражителей и т.д. От механических повреждений кожу защищает эпидермис, причем степень защиты зависит от толщины и прочности его рогового слоя. От травм тупыми предметами кожу защищают коллагеновые и эластические волокна, первые из которых растягиваются вдоль оси натяжения, а вторые возвращают кожу к исходному состоянию. Избыточная растяжимость кожи обусловлена нарушением структуры коллагеновых волокон. Эпидермис также защищает кожу от радиационного облучения, полностью задерживая инфракрасные лучи, а ультрафиолетовые – частично. В эпидермисе существуют два «защитных» барьера: меланиновый, ответственный за увеличение повышение количества функциональных меланоцитов и, как следствия, появления загара при длительной инсоляции, и протеиновый барьер, расположенный в роговом слое эпидермиса. Здоровый роговой слой эпидермиса защищает кожу от многих химических раздражителей, за исключением тех, которые способны разрушить роговой слой или раствориться в липидах эпидермиса, получив доступ в более глубокие слои кожи. Кожа защищает организм от проникновения бактерий благодаря своеобразному химическому составу кожного сала и пота, наличию на её поверхности защитной водно-липидной мантии, а также присутствию микроорганизмов, относящихся к постоянной бактериальной флоре и предотвращающих проникновение патогенных микроорганизмов. Соответственно, при травматизации кожи, переохлаждении, переутомлении организма и др. нарушается ее способность противостоять проникновению микробов.

Иммунная функция кожи . Присутствующие в коже Т-лимфоциты распознают экзогенные и эндогенные антигены; клетки Ларгенганса доставляют антигены в лимфатические узлы, где они нейтрализуются.

Рецепторная функция кожи – способность кожи воспринимать болевое, тактильное и температурное раздражение. Выделяют следующие виды функциональных единиц, передающих нервные импульсы: механорецепторы, терморецепторы. Существуют также болевые рецепторы, однако они отвечают только на ту стимуляцию (термическую, механическую, химическую), степень которой превышает болевой порог.

Стимуляция холодовых рецепторов происходит при воздействии температуры ниже на 1-20 градусов нормальной температуры кожи (34 градуса); тепловых – при температуре 32-35 градусов. Температура свыше 45 градусов выходит за пределы болевого порога человека и поэтому воспринимается не тепловыми рецепторами, а ноцицепторами. Ноцицепторы ответственны за восприятие боли и зуда; среди них выделяют механические, температурные и полимодальные (т.е. воспринимающие несколько видов раздражителей) ноцицепторы.

Терморегулирующая функция кожи заключается в её способности поглощать и выделять тепло. Усиление теплоотдачи происходит за счет расширения сосудов кожи по различным причинам (например, повышение температуры окружающей среды), а снижение теплоотдачи, соответственно, при сужении сосудов. Выделение тепла осуществляется путем излучения, проведения, конвекции и испарения, причем отдача тепла с выделяемым кожей потом является наиболее эффективным способом.

Обменная функция кожи объединяет собой группу частных функций: секреторную, экскреторную, резорбционную и дыхательную активность. Резорбционная функция – способность кожи поглощать различные вещества, в том числе лекарственные. В этом заключается преимущество местных лекарственных средств перед пероральными, т.к. применение первых не зависит от побочных факторов (например, кислотности среды и содержимого желудка), а также отсутствует вероятность передозировки. Секреторная функция осуществляется сальными и потовыми железами кожи, выделяющими сало и пот, которые, смешиваясь, образуют на поверхности кожи тонкую пленку водно-жировой эмульсии. Эта пленка играет важную роль в поддержании физиологически нормального состояния кожи. Экскреторная функция тесно связана с секреторной и осуществляется секрецией потовых и сальных желез, выделяющих органические и неорганические вещества, продукты минерального обмена, углеводы, гормоны, ферменты и т.д. Дыхательная функция - способность кожи поглощать кислород и выделять углекислый газ, которая усиливается при повышении температуры окружающей среды, во время физической работы, при пищеварении, развитии в коже воспалительных процессов.

Некоторые кожные заболевания могут стать причиной нарушения какой-либо функции кожи (так называемая «недостаточность кожи»), это является неотложным состоянием и требует специального лечения. К таким возможным нарушениям относятся потеря нормального контроля за терморегуляцией, водно-солевым и белковым балансом организма, потеря механического, химического и микробного барьера.

8. Дыхательная функция активнее осуществляется у детей.

Через кожу, в которой много близко расположенных сосудов, в организм ребенка поступает кислород. У взрослых дыхательная функция кожи незначительна.

У человека дыхание через кожу незначительно. В покое за сутки человек поглощает через кожу 3-6,5 г кислорода, выделяет 7,0-28,0 г углекислого газа. Количество кислорода, поглощаемого кожей, доходит до 7% общего количества кислорода, поступающего в организм. Кожное дыхание увеличивается при повышении температуры воздуха, увеличении содержания кислорода в воздухе, во время тяжелой мышечной работы и пищеварения. При температуре воздуха 40° С поглощение кислорода через кожу в 2,5-3 раза больше, чем при нормальной.

Во время мышечной работы при температуре воздуха 18-20° С поглощение кислорода через кожу в 1,5-2 раза больше, чем в покое. Во время интенсивной мышечной работы в горячих цехах газообмен через кожу достигает 15-20% легочного газообмена. У здоровых людей дыхательный коэффициент кожи около 1. Чем больше потоотделение и чем быстрее циркулирует кровь через кожу, тем интенсивнее кожный газообмен. Утолщение эпидермиса уменьшает газообмен. Дыхание через кожу в разных участках кожи различно: на туловище и на голове оно интенсивнее, чем на руках и ногах. У детей газообмен через кожу больше, чем у взрослых.

Дыхательная функция кожи обеспечивает человеку около 1 % всего газообмена. Но и этот небольшой процент может оказаться важным для здоровья. Если покрыть человека лаком, он быстро начнет задыхаться, биение сердца замедлится, температура понизится, возможна даже смерть, которую можно рассматривать как следствие комбинации удушья и нарушения теплообмена. Баня обеспечивает чистоту кожи, а одновременно и «чистоту» дыхания.

Депонирующая функция. Кожа как депо крови (вместе с печенью, селезенкой и подкожной клетчаткой) удерживает в себе резервный запас крови, не используемый для жизнеобеспечения в данный момент. В ней есть ряд приспособлений, регулирующих кровоснабжение организма. В нормальных условиях, большое количество кожных сосудов находится в полусуженном состоянии. Подсчитано, что только сосуды дермы в случае их расширения могут вместить 1 л крови (около 20 % от всей). Быстрое расширение этих сосудов и перераспределение крови в организме может вызвать и положительные, и отрицательные эффекты, что необходимо учитывать при использовании горячей воды в парной бане. Кожа способна депонировать и многие органические и неорганические вещества, которые впоследствии могут быть мобилизованы для нужд организма, либо представлять вред для него.

Внутрисекреторная (секреторная) функция. Многие медики признают, что кожа является гигантской эндокринной железой. Профессор П. Роберт из Берна выделил из гнн 70 ферментов. Баня способна определенным образом воздействовать на обменный (биохимический) статус кожи, за счет температурных воздействий на условия протекания ферментативных процессов и образования самих ферментов.

1. Защитная функция.

Кожа предохраняет тело от различных внешних воздействий: физических, химических и биологических. Среди физических воздействий на организм наиболее частыми являются механические, термические и световые. Разнообразные механические воздействия - прикосновение, давление, растягивание, удары, уколы, прижигание, охлаждение и другие - в зависимости от частоты и силы действуют на поверхность кожи благоприятно в одних случаях и неблагоприятно в других. Защиту от механических воздействий кожа осуществляет благодаря наличию в ней водно-жировой мантии; специального комплекса в эпидермисе; базальной мембраны; дермы, обильно насыщенной сетью коллагеновых и эластичных волокон, а также подкожной жировой клетчатки (гиподермы). В медицинской косметике достаточно широко используются механические факторы воздействия на кожу (массаж, иглоукалывание, ванны, гимнастика).

Защитная функция кожи в отношении различных химических факторов должна быть хорошо известна консультантам АРГО, особенно при применении активно действующих средств, таких как витамины, белки, аминокислоты, и других химических веществ, используемых для ухода за кожей. Химические вещества с трудом проникают через здоровую кожу, в основном через волосяные фолликулы. Наиболее эффективным барьером для них являются роговой слой и водно-жировая мантия. Аминокислоты на поверхности рогового слоя предохраняют кожу от воздействия кислот и оснований. Но если защитный барьер кожи нарушен, растворы химических веществ разрушают роговой и водно-жировой слой.

Кожа хорошо защищает организм и от действия биологических факторов, наиболее часто представленных микроорганизмами. Различные микробы, попадая на поверхность здоровой кожи, не могут развиваться вследствие ферментной активности водно-жировой оболочки, богатой жирными кислотами. Постоянное обновление клеток эпидермиса и слущивание поверхностного рогового слоя кожи ведет к механическому удалению попавших на кожу микробов. На коже присутствует и нормальная бактериальная флора, которая ограничивает развитие патогенных бактерий.

Человеческая кожа приспособлена к продолжительному воздействию ультрафиолетовых лучей, особенно у жителей солнечных районов земного шара. Такое облучение, если оно интенсивно и продолжительно, вредно для здоровья. Кожа - единственный барьер против такого облучения. Роговой слой эпидермиса отражает или поглощает наиболее канцерогенную часть спектра ультрафиолетовых излучений (длинноволновую).

2. Терморегуляторная функция.

Тепловое воздействие на кожу характеризуется непрерывной динамикой, и с ним связана данная функция, благодаря которой организм поддерживает постоянную температуру.

На холоде происходит сужение кровеносных сосудов, благодаря этому уменьшается теплоотдача, а при повышении окружающей температуры сосуды кожи расширяются, в результате чего отдача тепла увеличивается. К этому процессу активно подключаются потовые железы, испарение секрета которых ведет к "охлаждению" кожного покрова.

3. Выделительная функция кожи осуществляется через потовые и сальные железы.

Потовая секреция. Выделяемый на поверхность пот представляет собой раствор поваренной соли (хлорида натрия). Пот содержит 98-99% воды и 1 -2% неорганических и органических веществ. Среди неорганических веществ, кроме хлорида натрия, в поте содержатся хлорид калия, сульфаты, фосфаты, следы железа, цинка, кобальта, олова, магния, меди и др. Органические вещества представлены в основном мочевиной, аммиаком, мочевой кислотой, аминокислотами, кератином.

Химический состав пота аналогичен составу мочи. Он меняется в зависимости от интенсивности работы почек и других факторов. Сам по себе пот не имеет запаха. Типичный специфический запах появляется вследствие бактериального разложения пота.

Сальная секреция. Секрет сальных желез выделяется непрерывно в количестве, пропорциональном величине желез, выполняя важную функцию - предохранение кожи от ветра, холода, солнечных лучей, болезнетворных микроорганизмов.

Сальные железы вместе с жиром выделяют некоторые токсические вещества, образующиеся в организме в результате обмена веществ. При наличии токсических веществ в кишечнике секреция сальных желез усиливается. Поэтому при лечении себореи назначают внутрь вещества, адсорбирующие токсины кишечника.

Возрастные и половые факторы отражаются на секреции сальных желез: в детстве она незначительна; в зрелом возрасте усиливается, особенно у мужчин; при старении ослабевает, особенно у женщин. После 40 лет жизни заметно снижается выработка кожного сала, но если тщательно вымыть кожу с мылом или протереть спиртом, деятельность сальных желез усилится и через 3-4 часа восстановится жировая пленка кожи.

4. Кожа осуществляет дыхательную и газообменную функцию в организме наряду с легкими. Кожа, безусловно, проницаема для газов (кислорода, углекислоты, сероводорода) и летучих жидкостей (хлороформа, эфира, алкоголя). Через нее происходит поглощение кислорода из воздуха, выделение углекислоты.

5. Огромна роль кожи как органа чувств.

Различают тактильную, болевую, тепловую и холодовую кожную чувствительность.

Различные виды кожной чувствительности распределены по поверхности неравномерно. Наибольшей тактильной чувствительностью обладают кончики пальцев, красная кайма губ, кончик языка; температурная чувствительность больше выражена на коже лица.

6. Обменная функция кожи

Являясь вторым по величине, после мышц, депо воды, введенной в организм, кожа участвует в водном обмене организма, кроме того, депонирует (откладывает) хлористый натрий (солевой обмен), а также является одним из звеньев витаминного, азотного и углеводного обмена.

Кожа очень чутко реагирует на все изменения, происходящие в организме. Ряд заболеваний внутренних органов и эндокринных желез резко влияет на состояние кожи, вызывая в ней различные сдвиги.

Прекрасный чистый цвет лица, ровный румянец почти всегда свидетельствуют о крепком здоровье; наоборот, бледность, желтизна кожного покрова часто говорят о малокровии, сердечно-сосудистой недостаточности, заболеваниях печени, легких, нарушениях функции желез внутренней секреции и другой патологии.

7. Защитная (иммунная) функция.

Помимо сказанного, кожа играет важнейшую роль в выработке защитных сил организма.

Итак, кожа отражает состояние нашего организма. Это не оболочка, а орган с многогранной, сложной деятельностью, связанной с работой всех органов и систем человека.

Вспомогательный аппарат–железы: потовые, сальные, молочные

Кожа богата железами. По характеру выделяемого им секрета они делятся потовые, сальные и молочные. Количество потовых желез около 2-2,5 млн, они представляют собой простые трубчатые железы. Они залегают в самом глубоком слое собственно кожи, их концевые отделы закручиваются, образуя клубочки. Длинный выводной проток проходит между сосочками или через них и пронизывает эпидермис. Различают два типа потовых желез: апокриновые (развиваются лишь в период полового созревания) и мерокриновые. Секрет потовых желез – пот – на 98% состоит из воды и 2% органических и неорганических веществ (минеральные соли, мочевина, мочевая кислота). Сальные железы - простые альвеолярные, располагаются на границе между сосочковым и сетчатым слоями дермы. Железа состоит из альвеолярного концевого отдела диаметром 0,2-2,0 мм и короткого выводного протока, который открывается в волосяной мешочек. Концевые отделы образованы малодифференцированными делящимися клетками в состоянии жирового перерождения. Малодифференцированные клетки, располагающиеся на базальной мембране, делятся и, постепенно обогащаясь каплями жира, передвигаются в сторону выводного протока. Клетки, насыщенные жиром, гибнут, образуя кожное сало, которое, будучи бактерицидным, не только смазывает волосы и эпидермис, но и предохраняет его от микробов.Молочная (грудная) железа (татта) расположена на передней поверхности большой грудной мышцы. В центре железы находится пигментированный сосок (на его поверхности открываются 10-15 млечных пор), окруженный пигментированным околососковым кружком. В коже соска и околососкового кружка множество миоцитов, при сокращении которых сосок напрягается. Молочная железа является измененной потовой железой. У взрослой женщины она состоит из 15-20 долей, между которыми располагается жировая и рыхлая волокнистая соединительная ткань. Каждая доля – это сложная альвеолярная железа, выводной поток которой направляется радикально к соску. Не доходя до соска, проток, расширяясь, образует млечный синус.

У человека дыхание через кожу незначительно. В покое за сутки человек поглощает через кожу 3-6,5 г кислорода, выделяет 7,0-28,0 г углекислого газа. Кожное дыхание увеличивается при повышении температуры воздуха, увеличении содержания кислорода в воздухе, во время мышечной работы и пищеварении. При температуре воздуха 40 С поглощение кислорода через кожу в 2,5-3 раза больше, чем при нормальной. Во время мышечной работы при температуре воздуха 18-20 С поглощение кислорода через кожу в 1,5-2 раза больше, чем в покое. Чем больше потоотделение и чем быстрее циркулирует кровь через кожу, тем интенсивнее кожный газообмен. Утолщение эпидермиса уменьшает газообмен. Дыхание через кожу в разных участках в разных участках кожи различно: на туловище и на голове оно интенсивнее, чем на руках и ногах. Кожа защищает организм от вредных воздействий различных внешних раздражителей. Роговой слой значительно ослабляет давление, трение и удар. На участках тела, которые многократно раздражаются, роговой слой становится толще, появляются мозоли. В защите внутренних органов от давления и ушибов большое участие принимает благодаря своей подвижности и эластичности подкожная клетчатка.В механической защите организма особенно велика роль коллагеновых волокон кожи, которые сопротивляются разрыву в 43 раза больше, чем эластичные. В защите кожи от электромагнитных волн существенная роль принадлежит пигменту кожи меланину. Синтез меланина активизируется ультрафиолетовыми и рентгеновыми лучами. Этот пигмент сильно поглощает ультрафиолетовые лучи, поэтому пигментация кожи защищает от вредного действия на организм солнечных лучей. Кожа обладает значительно большим сопротивлением электрическому току, чем расположенные под ней ткани, наибольшее сопротивление благодаря содержанию воздуха между его клетками оказывает роговой слой. Кожа повреждается кислотами, щелочами, солями и ядами при достаточной их концентрации; значительно больше она сопротивляется действию кислот, чем щелочей. Способность кожи нейтрализовать щелочи зависит от интенсивности функций сальных и потовых желез. Защита от щелочей зависит также от степени проницаемости рогового слоя. Белок-кератин, находящийся в роговом слое, не растворимый в спирте и эфире, устойчив к щелочам и кислотам, хорошо защищает организм от многих химических веществ. Кожа обладает также стерилизующими, бактерицидными свойствами – способность уничтожать микробов. Бактерицидные свойства кожи зависят от интенсивности обмена веществ, содержания в кожном сале о и поте молочной и свободных жирных кислот.

Этология животных - одно из направлений в изучении поведения животных, занимающееся главным образом анализом генетически обусловленных (наследственных, инстинктивных) компонентов поведения и проблемами его эволюции. Термин введён в биологию в 1859 французским зоологом И. Жоффруа Сент-Илером и указывает на то, что Э. имеет дело с видоспецифическими особенностями поведения животного.

Развитие Э. Изучение целостного поведения животных в естественных условиях имеет длительную историю. В трудах естествоиспытателей 18-19 вв. был собран огромный описательный (немецкий учёный Г. Реймарус, французские учёные Ж. Л. Бюффон и Ж. А. Фабр) и отчасти экспериментальный (французский зоолог Ф. Кювье) материал, позволивший выделить и четко определить категорию инстинктивного поведения (См. Инстинктивное поведение). Непосредственное влияние на развитие Э. оказали труды Ч. Дарвина. Собранные им многочисленные факты о поведении животного в естественных условиях позволяли различить основные категории поведения - Инстинкт, способность к обучению и элементарную способность к рассуждению. Дарвин указывал также, что признаки поведения животного, как и признаки его строения, характеризуются наследственностью и изменчивостью. На примере инстинктов Дарвин показал возможные пути формирования признаков поведения в процессе естественного отбора. Непосредственное влияние на формирование этологических представлений оказали исследования английского учёного Д. Сполдинга, американского - Ч. О. Уитмена и немецкого - О. Хейнрота, в которых было экспериментально показано, что некоторые формы поведения имеют врождённую основу, постоянство выражения и видоспецифичность. Как самостоятельное научное направление, отличное от физиологических и психологических школ исследования поведения (Зоопсихология, Бихевиоризм и пр.), Э. оформилась в 30-х гг. 20 в. Её признанные основоположники - австрийский зоолог К. Лоренц и нидерландский зоолог Н. Тинберген. В теоретических работах Лоренца (1931-37) были обобщены основные взгляды предшественников - американских учёных Ч. Уитмена и У. Крега, немецких - Я. Икскюля и О. Хейнрота и ряда учёных других направлений (французского учёного Ж. Лёба, американских учёных Г. Дженнингса, У. Мак-Дугалла и др.). В работах Лоренца, Тинбергена и их последователей (нидерландского учёного Г. Берендса, немецких учёных В. Виклера и П. Лейхаузена и многих др.) были заложены основы теории инстинктивного поведения.Период расцвета и признания идей классической Э. продолжался (в основном в Европе) с середины 30-х гг. до конца 50-х гг. 20 в. В США этологические концепции вызвали первоначально довольно резкое противодействие со стороны зоопсихологов и бихевиористов. Дальнейшая эволюция этологических взглядов происходила, с одной стороны, под влиянием критики физиологов и психологов, с другой стороны, за счёт активного восприятия новым поколением этологов передовых идей экологии, нейрофизиологии и ряда других наук. В результате в 60-70-х гг. наблюдается тенденция к трансформации первоначальных концепций школы Лоренца - Тинбергена и к их синтезу с положениями других поведенческих и биологических дисциплин. Э. постепенно теряет характер изолированной дисциплины и становится частью формирующейся синтетической науки о поведении. Э. возникла в основном на базе полевой зоологии (главным образом орнитологии) и эволюционного учения и обладает тесными и постоянно крепнущими контактами с физиологией, экологией, популяционной генетикой и генетикой поведения. Усиливаются связи Э. с экспериментальной психологией.Традиционным для Э. объектом исследования является поведение животного в его естественном окружении. Полное описание видоспецифического поведения животных (с использованием объективных методов регистрации - киносъёмки, магнитофонных записей, хронометража) кладется в основу составления списка (этограммы) характерных для вида поведенческих актов. Этограммы животных разных видов подвергаются сравнительному анализу, который лежит в основе изучения эволюционных аспектов их поведения. Для этой цели этологи используют всё многообразие видов от беспозвоночных до человекообразных обезьян. Некоторые этологи начали применять эти методы к изучению поведения человека.При изучении поведения животных в процессе индивидуального развития организма этологи пользуются и лабораторными методами. Один из них - воспитание животного в изоляции от действия тех или других факторов внешней среды. Этот метод явился необходимым этапом в изучении онтогенеза поведения.В России начиная с конца прошлого века проводились разнообразные исследования поведения животных, часть из которых по своим идеям и методам была близка к Э. (В. А. Вагнер, А. Н. Промптов).Несмотря на это, взгляды традиционной этологической школы не получили в СССР своевременного признания и развития. Это положение меняется в 60-х гг. 20 в., чему немало способствовал перевод книг зарубежных этологов. В СССР в нескольких научных центрах развиваются исследования этологического плана на основе синтеза эколого-физиологических и физиолого-генетических методов. В институте эволюционной и экологической морфологии животных им. А. Н. Северцова проводятся разнообразные исследования поведения млекопитающих и птиц в плане выяснения особенностей онтогенеза, структуры сообщественных механизмов общения, главным образом акустического и химического (В. Е. Соколов и др.). В Московском университете наряду с исследованиями структуры сообществ и акустической сигнализации (Н. П. Наумов и др.) проводятся исследования элементарной рассудочной деятельности животных (Л. В. Крушинский). Центрами изучения генетики поведения животных являются Ленинградский университет и институт физиологии им. И. П. Павлова (работы начаты М. Е. Лобашовым и др.), институт цитологии и генетики СО АН СССР (Д. К. Беляев и др.). Исследования поведения животных проводятся в ряде других учреждений, в том числе в заповедниках.

Основные положения традиционной Э. Основой для развивавшейся этологами концепции послужили данные об особенностях формирования в онтогенезе ряда актов поведения. Некоторые из них представляют собой фиксированную стереотипную последовательность действий, причём обычно они характерны для всех особей данного вида и шаблонно выполняются в определённый период онтогенеза без специального обучения. Такие акты поведения были названы Лоренцем врождёнными инстинктивными движениями, или наследственно координированными актами. Многие инстинктивные движения проявляются только в ответ на определённые раздражители, названные ключевыми (или релизерами); эти раздражители опознаются животными уже при первом предъявлении без всякого индивидуального опыта. Например, красное пятно на брюшке самца колюшки вызывает агрессивную реакцию других самцов того же вида. Механизм, обеспечивающий выполнение двигательной реакции при действии соответствующего ключевого раздражителя, был назван «врождённым реализующим механизмом». Особую группу составляют раздражители, для опознавания которых требуется специфический тип обучения - Запечатление. В данном случае раздражитель будет эффективен для взрослого животного только при условии, что он предъявлялся этому животному в определённый «чувствительный» период раннего постнатального (после рождения) онтогенеза. Впоследствии было показано, что такие «чувствительные» периоды характерны для некоторых видов обучения, например при формировании песни у птиц. Исследование ключевых раздражителей и запечатления сыграло важную роль в познании механизмов общения животных (См. Общение животных). Было показано, что в значит. степени оно обеспечивается за счёт ключевых раздражителей - некоторых особенностей внешнего облика и окраски, характерных ритуальных телодвижений (см. Ритуал) и видоспецифических звуковых сигналов, которые без всякого предварительного обучения вызывают соответствующие реакции со стороны других особей. Эти представления получили отражение и в предложенной Лоренцем, а затем детализированной Тинбергеном гипотезе о внутренних механизмах инстинктивного поведенческого акта, согласно которой под действием ряда внешних и внутренних факторов (гормоны, температура и т. п.) в соответствующих нервных центрах происходит накопление «энергии действия», специфической для определённого побуждения (голод, жажда и т. п.). Её возрастание выше некоторого уровня приводит к проявлению поисковой фазы поведенческого акта, которая характеризуется широкой изменчивостью исполнения как у данной особи, так и у разных представителей одного вида. Она состоит в активном поиске раздражителей, при действии которых может быть удовлетворено возникшее у животного побуждение. Когда соответствующие раздражители найдены, происходит включение врождённого реализующего механизма и осуществляется завершающий акт. При усиленном накоплении «энергии действия» завершающий акт может осуществиться «спонтанно», т. е. без ключевых раздражителей (реакция «вхолостую»). Эта вторая фаза характеризуется видоспецифичностью, стабильностью исполнения и высокой степенью генетической обусловленности. Именно к ней относятся т. н. врождённые инстинктивные действия, или наследственной координации. В целом эта гипотеза Лоренца - Тинбергена в значительной степени устарела, однако ее разработка и проверка послужили основой для контакта Э. с физиологией.Выделение категории врождённых инстинктивных действий позволило применить к исследованию поведения животных сравнительный метод и перейти к изучению эволюционных аспектов их поведения. Данные о наличии или отсутствии общих признаков у представителей разных систематических групп позволили оценить степень их филогенетического родства и уточнить систематическое положение отдельных видов. Например, ни один морфологический признак не характеризует так четко представителей отряда голубеобразных, как сосущие движения, совершаемые ими при питье. Кроме того, сравнительные исследования дали возможность составить представление об эволюции различных типов поведения, о приспособительном значении отдельных актов поведения и о тех факторах, под влиянием которых они сформировались в процессе эволюции. Большой вклад в изучение эволюционных аспектов поведения животных внесли этологи школы Тинбергена. Их исследования позволили описать закономерности действия естественного отбора на поведенческие признаки Сопоставление инстинктивных действий у представителей близкородственных видов, а также изучение внутривидовой изменчивости поведения явились основой для изучения его роли в микроэволюционных процессах. Лоренцем одним из первых проведено сопоставление поведения различных представителей семейства утиных. Длительные исследования роли поведения в дифференциации популяции показали, что оно оказывает влияние на её групповой состав и тем самым - на судьбу возникающих в ней генотипических изменений. Это свидетельствует о том, что поведение является одним из существенных факторов микроэволюционных процессов. Выделение категории инстинктивных действий как элементарных единиц поведения открыло возможность для рассмотрения вопроса о генотипических основах поведения, о сочетании и соотношении влияний среды и Генотипа в онтогенезе отдельных поведенческих признаков. Понятие «врождённый» использовалось в Э. для обозначения актов поведения, развитие которых полностью определено генотипически и не требует для своего формирования специального обучения или тренировки, в отличие от признаков, «приобретаемых» в процессе развития под влиянием определённых факторов внешней среды. Целостный поведенческий акт этологи рассматривали как сложнейшее переплетение врождённых и приобретённых компонентов.Современное состояние и проблемы Э. Основными направлениями, в которых традиционные этологические взгляды сохраняют первостепенное значение, являются сравнительная Э., а также область изучения способов организации сообществ и коммуникации животных (т. н. социоэтология). При исследовании организации сообществ животных внимание многих учёных привлекают вопросы динамики численности животных,факторы, контролирующие формирование, структуру и численность группировок особей у разных видов, эволюции способов организации сообществ, их эволюционной преемственности и взаимосвязи. Одно из направлений современной Э. - изучение поведения человека (Тинберген, немецкий учёный И. Эйбль-Эйбесфельдт, английский - Дж. Крук и др.); эти исследования являются непосредственным продолжением и развитием идей Дарвина, который в своём труде «Выражение эмоций у человека и животных» заложил фундамент изучения биологических основ поведения человека. При этом основной задачей этологи считают объективную регистрацию и точное описание некоторых инстинктивных действий и реакций человека на биологически значимые раздражители с использованием методов и подходов, успешно апробированных в Э. при изучении поведения животных. Эти исследования представляют собой важный этап в развитии эволюционных представлений, т. к. они способствуют разрушению идеалистических представлений о барьере, отделяющем человека как биологический вид от животных. Развитие этологических исследований имеет большое значение для многих сторон деятельности человека. Так, например, в связи с усилением антропогенных воздействий на среду необходимо углублённое изучение поведения животных в естественной обстановке для успешного решения задач по охране, реконструкции и рациональному использованию фауны. Знание поведения животных имеет большое значение и для ряда областей сельского хозяйства. Как показали работы советского учёного Д. К. Беляева и его сотрудников, селекция пушных зверей по признакам поведения может оказывать глубокое влияние и на ряд хозяйственно-важных признаков. Изучение специфики группового поведения с.-х. животных приобретает особое значение в связи с внедрением в животноводство индустриальных методов их содержания и разведения.

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: