Кожа взрослого человека представляет собой обширный орган площадью около двух квадратных метров. Она выполняет множество критически важных функций, выступая в роли защитного барьера от внешней среды. Помимо барьерной функции, кожа участвует в процессе терморегуляции, синтезирует витамин D, а также содержит разнообразные рецепторы, воспринимающие осязание, температуру и боль. Производными кожи являются волосы и ногти, основания которых состоят из живых клеток, в то время как их видимые выросты сформированы клетками ороговевшими.
Анатомия и гистология кожного покрова
С точки зрения гистологии, кожа состоит из двух основных слоев. Наружный слой — это эпидермис, под которым расположена более толстая дерма. Толщина эпидермиса варьируется в зависимости от участка тела, достигая максимума на ладонях, подошвах и спине. Этот слой лишен кровеносных сосудов и нервных окончаний. Его наружные клетки постоянно ороговевают и слущиваются, замещаясь новыми, образующимися в глубоких частях эпидермиса.
Дерма образована волокнистой эластичной соединительной тканью. Именно в этом слое располагаются кровеносные и лимфатические сосуды, нервные рецепторы, кожные железы, мышцы и примерно три миллиона волосяных фолликулов (мешочков). Наружный слой дермы формирует уникальный узор из гребешков и бороздок, наиболее выраженный на ладонях и подошвах. Под дермой залегает гиподерма (подкожная жировая клетчатка), выполняющая функцию теплоизоляции и энергетического депо.
Основные структурные компоненты кожи, обозначенные на схеме:
1. Эпидермис.
2. Рецептор. Нервные окончания, расположенные вблизи эпидермиса, отвечают за восприятие легкого касания, температуры и боли.
3. Дерма.
4. Мышца, поднимающая волос (Musculus arrector pili), сокращается при ощущении холода или страха.
5. Потовая железа продуцирует пот, который выделяется на поверхность кожи по длинному протоку.
6. Рецептор. Нервные окончания в глубине дермы воспринимают сильное и продолжительное давление.
7. Подкожная клетчатка (гиподерма) является основным хранилищем жира в организме.
8. Волосяная луковица и основание стержня волоса погружены в глубокий волосяной фолликул.
9. Сальная железа секретирует маслянистое кожное сало для смазки волос и кожи, что обеспечивает её эластичность и защиту.
10. Стержень волоса постоянно удлиняется, однако клетки выше луковицы являются мертвыми.
Кровеносные сосуды участвуют в терморегуляции: расширяясь и сужаясь, они соответственно увеличивают или уменьшают теплоотдачу кожи.
Защитная и регенеративная функции
Кожа служит надежным барьером, а её способность к регенерации проявляется при повреждениях. На месте раны формируется струп — твердая корка, защищающая поврежденную область. Структурно струп представляет собой высохший сгусток крови, состоящий из волокнистого белка фибрина и форменных элементов крови. Фибрин синтезируется при повреждении сосуда, образуя сеть, которая запечатывает рану. В процессе заживления под струпом образуется новая ткань, после чего он самостоятельно отторгается.
Процесс постоянного обновления кожи неизбежен. На микрофотографии при увеличении в 200 раз отчетливо видны мертвые клетки эпидермиса, превратившиеся в роговые чешуйки. Ежегодно один человек теряет примерно 4 килограмма таких клеток, которые являются основным компонентом бытовой пыли.
Механизмы терморегуляции в кожном покрове
Кожа играет ключевую роль в поддержании постоянной температуры тела посредством трех основных механизмов. Потоотделение обеспечивает охлаждение за счет испарения пота с поверхности кожи, что поддерживает температуру в диапазоне 36,1–37,8 °C. При интенсивной тепловой нагрузке потовые железы могут выделять до 3 литров пота в час. Кровообращение в коже регулирует теплоотдачу: при перегреве капилляры расширяются (кожа краснеет), увеличивая отдачу тепла, а при охлаждении сужаются. Пилоэрекция («гусиная кожа») при сокращении мышц, поднимающих волосы, создает теплоизолирующий слой воздуха.
Пигментация и индивидуальные особенности
Цвет кожи человека варьируется от бледно-розового до темно-коричневого. Эта вариация обусловлена количеством пигмента меланина, синтезируемого в специализированных клетках — меланоцитах, расположенных на границе эпидермиса и дермы. На гистологических снимках слой, содержащий меланоциты, визуализируется как темная полоса. Важной индивидуальной особенностью являются папиллярные узоры — рельеф из гребешков и бороздок на ладонях и подошвах. Этот уникальный узор, используемый в дактилоскопии, улучшает сцепление с поверхностями и состоит из характерных элементов: дуг, петель и завитков.
Строение и функция придатков кожи
Ногти являются производными эпидермиса. Их рост начинается в корне (матриксе), расположенном под задним кожным валиком. Живые клетки находятся только в области матрикса, а видимая ногтевая пластина состоит из мертвой, богатой кератином ткани. Тактильная чувствительность ногтя обусловлена обильной иннервацией окружающей его кожи. Потовые железы делятся на два типа. Эккриновые железы распространены по всей поверхности тела и выделяют водный раствор электролитов, выполняя преимущественно терморегуляторную и выделительную функции. Апокриновые железы, активизирующиеся в период полового созревания, локализованы в специфических областях; их вязкий секрет, разлагаясь бактериями, формирует индивидуальный запах тела.
Цифры и факты о коже и её придатках
· Общее количество потовых желез у человека в среднем составляет 2,5 миллиона.
· Максимальная плотность потовых желез наблюдается на ладонях — до 500 на квадратный сантиметр.
· Даже в состоянии покоя человек ежедневно выделяет более 1 литра пота.
· Толщина эпидермиса на лице составляет около 0,1 мм, а на подошвах достигает 1 мм.
· На волосистой части головы находится до 1 миллиона волос, каждый из которых растет со скоростью примерно 0,3 мм в сутки.
· Цвет волос определяется комбинацией пигментов меланина и каротина, а седина связана с их утратой и появлением воздушных полостей в стержне.
· В норме у человека ежедневно выпадает около 80 волос.
· Ноготь на руке за год отрастает примерно на 2,5 см, причем летом рост происходит быстрее, чем зимой.
· Загар является защитной реакцией, заключающейся в усиленном синтезе меланина в ответ на ультрафиолетовое излучение.
Каротин может придавать коже легкий желтоватый оттенок.