Кожа покрывает и защищает органы

Группы тканей, выполняющих родственные функции, могут образовывать органы. Органы тела содержат четыре типа тканей в различных комбинациях. Кожа – это орган, который объединяет все четыре типа тканей в единое целое.Гибкая и прочная кожа постоянно подвергается воздействию внешних факторов. Без кожи мы бы быстро стали жертвами вредных бактерий и погибли бы от потери воды и тепла. Мы не ощущаем вес кожи, однако этот орган составляет около 15% от массы всего тела и является самым тяжелым органом в организме.Помимо защиты, кожа выполняет множество других функций. Например, кожа формирует наш внешний вид, который играет важную роль в коммуникациях между людьми. Цвет, текстура и производные кожи (волосы, ногти, потовые и сальные железы) формируют внешность каждого человека.Обычно кожу и ее производные называют покровной системой человека.

Кожа состоит из трех слоев:1. Эпидермис образован многослойным ороговевающим эпителием. Клетки в нижней части эпидермиса постоянно делятся и отслаиваются на верх. Постепенно клетка погибает, превращаясь в «засохшую» чешуйку.2. Дерма в основном состоит из плотной соединительной ткани. Дерма богата кровеносными сосудами и нервными окончаниями.3. Подкожная жировая клетчатка залегает глубоко под кожей. Состоит из жировой ткани с некоторым количеством рыхлой соединительной ткани. Помимо хранения жира, подкожная клетчатка прикрепляет кожу к нижележащим мышцам.

Звездчатые дендритные клетки возникают в костном мозге и мигрируют в эпидермис. Цитоплазматические отростки простираются от этих дендритных клеток между кератиноцитами всех слоев, образуя плотную сеть. В эпидермисе дендритные клетки первыми распознают и поглощают чужеродные вещества (антигены). Если обнаружена опасность, дендритные клетки после сбора информации перемещаются в лимфатические органы.  Здесь они сообщают иммунной системе среагировать на тот патоген (бактерию), который был «принесен» из эпидермиса дендритной клеткой.Меланоциты - паукообразные эпителиальные клетки, которые производят пигмент меланин. Меланин отвечает за цвет кожи. Через специальные везикулы меланоциты передают меланин соседним кератиноцитам. Меланин защищает генетический материал кератиноцитов, от губительного воздействия ультрафиолетового излучения солнца. Без меланина кожа старела бы значительно быстрее, а риск развития рака кожи многократно бы вырос.Когда кожа подвергается интенсивному воздействию солнца, меланоциты вырабатывают больше меланина. Так образуется загар.

Количество меланоцитов одинаково у всех людей. Однако меланоциты людей с черной и смуглой кожей производят гораздо больше везикул с меланином, чем у людей со светлой кожей, а их кератиноциты сохраняют их дольше. Популяции людей с более темной кожей встречаются ближе к экватору (где требуется большая защита от солнца), а люди с самой светлой кожей — ближе к полюсам.Другой пигмент, называемый каротином, придает коже некоторых азиатских народов желтоватый оттенок.Розоватый оттенок светлой кожи возникает благодаря кровеносным сосудам, находящимся в дерме. Красный цвет обусловлен белком гемоглобином – главного компонента эритроцитов. В губах сосуды расположены близко к тонкому слою кожи, поэтому наши губы кажутся красными. Красноватый оттенок имеют также кончики пальцев, уши и нос из-за близкого расположения кровеносных сосудов к поверхности кожи.

Нарушения гомеостаза

ДермаДерма – слой кожи, находящийся под эпидермисом.Состоит из двух слоев:1. Сосочковый слой. Образован рыхлой соединительной тканью. Благодаря сосочкам значительно увеличивается площадь контакта дермы с эпидермисом. Сосочковый слой богат капиллярами. Здесь также патрулируют различные иммунные клетки. Сосочковый слой определяет папиллярный рисунок (отпечаток пальца) человека.2. Сетчатый слой образован плотной волокнистой соединительной тканью. Формирует основную часть дермы. Мощные и устойчивые к растяжению коллагеновые волокна выполняют опорную функцию.Подкожная жировая клетчатка (гиподерма) не является кожей, но обычно ее рассматривают вместе с покровной системой. Этот слой состоит из рыхлой соединительной ткани и жировой ткани, которая хранит энергию в виде жира.  Гиподерма связывает кожу с нижележащими органами. Подкожный жир также защищает организм от потери тепла и механических повреждений. Чрезмерное развитие подкожного слоя приводит к ожирению.

Волос анатомически состоит из трех частей:Эпителиальные клетки фолликула быстро делятся, выталкивая старую часть волоса вверх. Клетки кератинизируются и умирают по мере удаления от корня.Кератин волос и ногтей более прочный по сравнению с кератином в эпидерме. Отдельные клетки корня и стержня волоса не отслаиваются, как это происходит в дерме, а плотно лежат  друг к другу, подобно черепице крыши дома. Кутикула – самый наружный слой волоса. Когда чешуйки кутикулы лежат плотно, волосы шелковистые и мягкие. Если клетки кутикулы повреждены, волосы лишаются блеска, становятся ломкими и легко путаются.Снизу в фолликулу выступает волосяной сосочек. Этот сосочек содержит узел капилляров, который снабжает питательными веществами растущий волос и сигнализирует ему о начале роста. Если волосяной сосочек разрушен травмой, фолликул навсегда прекращает производить волосы.Фолликул обернут сетью нервных окончаний, которые активируются при изгибе волоса. Другими словами, наши волосы действуют как чувствительные тактильные рецепторы.

С каждым волосяным фолликулом связан пучок гладкомышечных клеток. Сокращение этой мышцы вызывает мурашки в ответ на холод или страх. Эта реакция «поднятия волос дыбом» не очень полезна для людей, но для других животных это важный способ сохранить тепло и защитить себя. Пушистые животные согреваются, удерживая слой изолирующего воздуха в своей шерсти; а испуганное животное с шерстью, вставшей дыбом, выглядит больше и грознее для своего врага. Более важная роль «волосяных» мышц у людей заключается в том, что их сокращения выталкивают кожное сало из волосяных фолликулов на поверхность кожи, где оно действует как кожная смазка.Цвет волоса зависит от типа и соотношения двух типов меланина, вырабатываемого меланоцитами в основании фолликулы. В темных волосах преобладают удлиненные гранулы эумеланина. Рыжие волосы окрашиваются овальными гранулами феомеланина. С возрастом производство меланина замедляется, а застрявший в стержне волоса воздух приводит к появлению седины.

Волосы растут в среднем на 2 мм в неделю, хотя эта скорость сильно различается в зависимости от участка тела, пола и возраста. Волосы головы растут в среднем 4 года, а волосы ресниц – 2. Так как циклы соседних волосяных фолликулов не синхронизированы, в момент времени человек теряет только небольшой процент своих волос. Волосы головы и тела генетически запрограммированы повторять цикл роста 25 раз в течении жизни человека. Стрижка и бритью волос по мнению ученых не влияет ни на скорость роста волоса, ни на их количество.При идеальных условиях волосы растут быстрее всего с подросткового возраста до 40 лет. Умеренное выпадение волос является естественным физиологическим процессом у пожилых людей. Однако у некоторых мужчин уже в среднем возрасте наблюдается облысение. Из-за повышенного производства гормона андрогена циклы роста волоса становятся короче. В итоге волос выпадает даже не успев выйти из фолликула.

Нарушение гомеостаза, связанное с выпадением волос бывает не только у мужчин

Ногтевая пластина Матрица ногтяЭпонихий («над ногтем») – верхний ногтевой валик. Он выполняет защитную роль, не давая инородным телам и бактериям проникнуть к ростковой зоне ногтя. Высыхая, а затем отслаиваясь, этот край даёт начало заусеницам.Гипонихий («под ногтем») закрепляет нижний край ногтевой пластины на кончике пальца руки или ноги. Здесь обычно скапливается грязь или мусор.Капилляры 

Каждый волосяной фолликул имеет одну или несколько сальных желез, которые выделяют маслянистое кожное сало. Секреторные клетки этих желез накапливают маслянистые липиды, до тех пор пока не лопнут. Кожное сало смягчает и смазывает волосы и кожу, предотвращает ломкость волос. Жировые выделения сальных желез являются кислыми, что задерживает рост бактерий. Потовые железы многочисленны, присутствуя во всех частях тела. Потовая железа — это трубочка, которая начинается в дерме и либо открывается в волосяной фолликул, либо на поверхность кожи.Выделяемый этими железами секрет (пот) на 99% состоит из воды со следами метаболических отходов (мочевина). Обычно пот имеет кислотность с pH от 4 до 6.Основная роль потоотделения — предотвращение перегрева тела. Потоотделение, вызванное теплом, начинается на лбу и распространяется ниже по всему телу. Модифицированные потовые железы образуют ушные железы, производящие серу. Молочные железы также являются измененными потовыми железами.

Потовые железы выделяют около 500 мл (0,5 л) пота в день – это нормальное потоотделение.Однако когда температура тела повышается, нервная система стимулирует расширение кровеносных сосудов кожи и запускает секреторные железы на выделение пота. В жаркий день человек может потерять до 10 л воды! Испарение пота с поверхности кожи рассеивает тепло тела и эффективно охлаждает тело, предотвращая перегрев.На холоде в первую очередь у нас  мерзнут ладони и ступни. Почему? Дело в том, что организм стремится сохранить в первую очередь жизненно  важные органы, направляя к ним теплую кровь. В холодную погоду сосуды кожи сужаются и кровь больше циркулирует во внутренних органах.Особенно этот механизм развит у водных птиц и млекопитающих. Утки, моржи и тюлени значительно уменьшают приток крови к коже, когда ныряют в холодную воду.

Учитывая ее поверхностное расположение, кожа является нашей самой уязвимой системой органов, подвергающейся воздействию микроорганизмов, истиранию, экстремальных температур, вредных химических веществ и УФ-излучения. Кожа образует три типа барьеров: химический, физический и биологический.Химические барьеры включают кожные выделения и меланин. Хотя поверхность кожи кишит бактериями, низкий pH кожных выделений — кислотная мантия — сдерживает их размножение. Кроме того, бактерицидные вещества в кожном сале убивают многие бактерии на месте.Клетки кожи также выделяют природные антибиотики, называемые дефензинами, которые буквально проделывают дыры в бактериях, заставляя их течь, как сито.Меланин обеспечивает химический пигментный щит для предотвращения повреждения клеток кожи ультрафиолетом.Непрерывность кожи и твердость ее ороговевших клеток обеспечивают физические барьеры. Водостойкие гликолипиды эпидермиса блокируют большую часть диффузии воды и водорастворимых веществ между клетками, предотвращая как их потерю из кожи, так и попадание в организм через нее. Поэтому, плавая в бассейне ваше тело не заполняется водой.Дендритные клетки эпидермиса и макрофаги дермы составляют авангард иммунной системы.

Кожа богато снабжена кожными сенсорными рецепторами, которые являются частью нервной системы.  

Наиболее распространенными кожными заболеваниями являются бактериальные, вирусные или дрожжевые инфекции (например, перхоть или псориаз). Менее распространенными, но гораздо более разрушительными для благополучия организма являются рак кожи и ожоги. Рак кожи является наиболее распространенным видом рака — он появляется у каждого пятого. Важным фактором риска развития рака кожи является воздействие ультрафиолетового излучения солнечного света и соляриев, которое повреждает клеточное ДНК.Онкологи рекомендуют регулярно проверять кожу на наличие новых родинок или пигментных пятен.

Ожог – это повреждение тканей кожи. Ожоги бывают электрические, химические, термические (пламенем или кипятком), лучевые.По глубине поражения кожи выделяют поверхностные и глубокие ожоги:Поверхностные:-I степень – ожог на уровне верхних слоев эпидермиса.Симптомы включают локальное покраснение, отек и боль. Ожоги первой степени, как правило, заживают в течение двух-трех дней. Солнечный ожог является ожогом первой степени.-II степень – поражение всего эпидермисаПомимо покраснения появляются волдыри. Если принять меры для предотвращения инфекции, рана заживает в течение двух недель.Глубокие:-III степень – некроз глубоких слоев кожи, включая дермуПострадавшему грозит потеря жидкости и развитие инфекции на обожжённом участке. Для лечения необходима пересадка кожи.-IV степень – некроз всех слоев ткани (обугливание)После того, как начальный кризис прошел, инфекция становится главной угрозой, а сепсис (широко распространенная бактериальная инфекция) является основной причиной смерти у жертв ожогов. Бактерии, грибки и другие патогены легко проникают в области, где кожный барьер разрушен, и быстро размножаются в богатой питательными веществами среде мертвых тканей. Поэтому антибиотики играют важную роль в лечении глубоких ожогов.

Эпидермис развивается из эмбриональной эктодермы, а дерма и подкожная клетчатка развиваются из мезодермы. К четвертому месяцу развития кожа эмбриона уже сформирована.Когда ребенок рождается, его кожа покрыта сыровидной смазкой. Вырабатываемая сальными железами, сыровидная смазка защищает кожу плода в заполненном водой амнионе. Кожа новорожденного очень тонкая и имеет скопления белых угрей (милиум), возникающих в результате избыточной работы сальных желез. Белые угри исчезают к третьей неделе после рождения.В младенчестве и детстве кожа утолщается, и откладывается больше подкожного жира. Хотя у всех нас примерно одинаковое количество потовых желез, количество функционирующих желез увеличивается в первые два года после рождения и определяется климатом. По этой причине у людей, которые растут в жарком климате, потовые железы активнее, чем у тех, кто вырос в более прохладных регионах.В подростковом возрасте кожа и волосы становятся более жирными, так как сальные железы увеличивают свою активность.С возрастом уменьшение эластичности кожи, наряду с потерей подкожной клетчатки, приводит к образованию морщин. Скорость обновления кератиноцитов замедляется, кожа истончается.

Кожа обладает хорошей способностью к восстановлению. Процесс заживления кожных ран включает несколько стадий, длительность которых зависит от глубины и размера раны.