Кожа

Кожа (cutis) - сложный орган, являющийся наружным покровом тела животных и человека, выполняющий разнообразные физиологические функции.

АНАТОМИЯ И ГИСТОЛОГИЯ

    У человека площадь поверхности К. равна 1,5—2 м² (в зависимости от роста, пола, возраста). Масса К. без гиподермы составляет 4—6% от общей массы тела, с гиподермой — 16—17% в зависимости от толщины подкожной клетчатки, которая на животе и ягодицах может быть до 10 см и более. Толщина дермы варьирует от 0,5 до 5 мм. Наибольшей толщины она бывает на спине, разгибательной поверхности бедер и плеч. Толщина эпидермиса особенно колеблется (от 35 мкм до 1,5 мм) на подошвах и ладонях. На поверхности К. виден рисунок, составленный из ромбических и треугольных полей, бороздок и гребешков. Расположение бороздок и гребешков на подушечках пальцев рук у человека индивидуально.

    В коже человека выделяют эпидермис, дерму и подкожную клетчатку — гиподерму (рис. 1). Эпидермис состоит из пяти слоев: базального, шиповатого, зернистого, блестящего, рогового. Базальный слой представлен одним рядом палисадообразно расположенных на базальной мембране призматических клеток (базальных эпидермоцитов) с ядрами, ориентированными перпендикулярно базальной мембране. В их цитоплазме имеется большое количество тончайших нитей (тонофиламентов), собирающихся в пучки — тонофибриллы (опорные волоконца), а также содержатся глыбки (зерна) пигмента меланина. Базальные клетки закреплены в базальной мембране пальцеобразными выростами с полудесмосомами. Соседние эпидермоциты связаны друг с другом взаимопроникающими впячиваниями и десмосомами.

    Кроме эпидермоцитов в базальном слое располагаются клетки, способные вырабатывать меланин (меланоциты). Молодые пигментные клетки — меланобласты образуются у зародыша из клеток нервных валиков и мигрируют в эпидермис; их отростки, часто называемые дендритами, числом до 10, длиной до 60 мкм и более, поднимаются по межклеточным щелям шиповатого слоя. Меланоциты не имеют тонофибрилл и десмосом и лежат свободно; для них характерно наличие меланосом, содержащих меланин, находящийся на разных стадиях созревания. Наличие меланина в базальных эпидермоцитах объясняется проникновением его из меланоцитов. От накопления меланина зависит степень пигментированности кожи.

    Шиповатый слой состоит обычно из 3—6 (на отдельных участках —до 15) рядов полигональных клеток (шиповатых эпидермоцитов), постепенно уплощающихся к поверхности К. Плазмолеммы клеток шиповатого слоя образуют глубокие взаимопроникающие впячивания и выпячивания, связанные десмосомами. В клетках шиповатого слоя тонофибрилл больше, чем в клетках базального слоя, они концентрически и сгущенно располагаются вокруг ядер и вплетаются в десмосомы. Супрабазально в шиповатом слое находятся белые отростчатые клетки Лангерганса.

    Зернистый слой сформирован обычно 1—3, а на ладонях и подошвах 5—7 рядами уплощенных клеток с ровными контурами. В них содержатся гранулы кератогиалина.

    Блестящий слой имеется не на всех участках кожи, а лишь там, где толщина эпидермиса значительна (ладони, подошвы). Он состоит из 3—4 рядов слабо контурированных клеток, вытянутых по форме; они содержат элеидин (сильно преломляющее свет вещество, относящееся к альбуминам), гликоген и капли жира. Ядра в клетках верхних отделов блестящего слоя отсутствуют.

    Роговой слой образован полностью ороговевшими безъядерными клетками — роговыми пластинками; этот слой наиболее развит там, где К. подвергается наибольшему механическому воздействию. Мембрана роговых клеток утолщена, в клетках содержится особое белковое вещество — кератин. Ороговение клеток эпидермиса происходит постепенно: оно начинается с базальных эпидермоцитов и заканчивается образованием полностью ороговевших клеток рогового слоя. В основе ороговения лежит формирование комплекса кератогиалина с тонофибриллами. Базальный и шиповатый слои эпидермиса называют слизистым (мальпигиевым) слоем. Деление клеток в норме происходит в базальном слое. Вышележащие клетки последующих слоев являются производными клеток этого слоя. Быстрота полного обновления эпидермиса на разных участках тела не одинакова (например, на подошве 1 мес., на локте 10 дней). Дерма состоит из богатой волокнами и относительно бедной клетками плотной соединительной ткани, служащей опорой для придатков К. (волос, ногтей, потовых и сальных желез), кровеносных сосудов и нервов. В ней выделяют два слоя: прилежащий к эпидермису сосочковый и сетчатый (ретикулярный). Волокнистые структуры дермы представлены коллагеновыми, эластическими и ретикулярными волокнами. Клеточные элементы в дерме встречаются в небольшом количестве. Сосочковый слой пронизан густой сетью эластических волокон, которая в сетчатом слое более редкая, широкопетлистая и сгущается лишь около придатков К., кровеносных сосудов, как и сеть ретикулярных волокон. В сетчатом слое находятся в основном сложно переплетающиеся и плотно прилегающие друг к другу толстые пучки коллагеновых волокон, образующие ромбические фигуры. В сосочковом слое встречаются клеточные элементы, свойственные рыхлой соединительной ткани, а в сетчатом слое преобладают фиброциты. Вокруг кровеносных сосудов и волос в дерме возможны небольшие лимфоидно-гистиоцитарные инфильтраты. Промежутки между волокнами, придатками кожи и другими структурными образованиями занимает так называется основное вещество — аморфная субстанция.

    Подкожная клетчатка (гиподерма) состоит из рыхлой сети коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон, в петлях которых располагаются дольки жировой ткани — скопления крупных жировых клеток, содержащих большие капли жира. На веках, под ногтевыми пластинками, на крайней плоти, малых половых губах и мошонке подкожная клетчатка отсутствует.

    Артерии попадают в дерму из подкожной клетчатки. В дерме они разветвляются и формируют анастомозы в виде глубоких и поверхностных (подсосочковых) параллельных сетей. От подсосочковой сети отходят терминальные артериолы, по одной на несколько сосочков. В каждом сосочке капилляр имеет вид шпилькообразной петли, поднимающейся к вершине сосочка артериальным коленом и переходящей в более толстое венозное колено. Из капиллярных петель кровь собирается в поверхностную венозную сеть и далее в расположенные друг за другом все более укрупняющиеся три венозные сети. Наиболее глубокая венозная сеть лежит в подкожной клетчатке.

    В дерме имеются две горизонтально расположенные сети лимфатических сосудов — поверхностная и глубокая. От поверхностной сети отходят в сосочки дермы слепые выросты (синусы). От глубокой сети берут начало лимфатические сосуды, образующие, постепенно укрупняясь и анастомозируя друг с другом, сплетения на границе с подкожной клетчаткой.

    Кожа богата различными воспринимающими нервными окончаниями (см. Рецепторы). Чувствительные нервные волокна, идущие от кожных рецепторов, входят в состав черепных и спинномозговых нервов. В коже находятся многочисленные вегетативные нервные волокна, иннервирующие кровеносные сосуды, гладкие мышцы и железы. Нервные волокна, мякотные и безмякотные, чувствительные и вегетативные, могут присутствовать в одном стволе. Крупные нервные стволы, вступающие в дерму из подкожной клетчатки, образуют сплетения: глубокое на границе с подкожной клетчаткой и поверхностное — у основания сосочков. Отсюда к сосочкам дермы, придаткам К. и кровеносным сосудам направляются отдельные нервные волокна и их небольшие пучки.

ФИЗИОЛОГИЯ

    К. тесно связана со всеми органами и системами организма. Она выполняет множество важных функций, основными из них являются защитная, дыхательная, абсорбционная (всасывательная), выделительная, пигментообразующая. Кроме того, К. принимает участие в сосудистых реакциях, терморегуляции, обменных процессах, нервно-рефлекторных реакциях организма.

    Защитная функция К. весьма разнообразна. Механическая защита от внешних раздражителей (механическая барьерная функция) обеспечивается плотным роговым слоем (особенно на ладонях и подошвах), эластичностью и механической резистентностью волокнистых структур соединительной ткани, буферными свойствами подкожной клетчатки. Благодаря этому К. способна оказывать сопротивление механическим воздействиям — давлению, ушибам, разрывам и др.

    Кожа в значительной мере защищает организм от различных излучений. Инфракрасное излучение почти целиком задерживается роговым слоем, ультрафиолетовое — частично. Проникая вглубь эпидермиса, УФ-лучи стимулируют выработку меланина, поглощающего УФ-лучи и тем самым защищающего клетки от вредного воздействия избыточной инсоляции.

    Большую роль в защите от химических раздражителей играет кератин рогового слоя. Основным барьером для проникновения в К. электролитов, неэлектролитов, а также воды служат блестящий слой и самая глубокая часть рогового слоя, богатые холестерином. К. нейтрализует слабые растворы кислот и щелочей. Нейтрализующие свойства К. зависят прежде всего от потоотделения. Барьерные функции обеспечиваются также электростатическими особенностями К.: зернистый слой заряжен положительно, вышележащие слои — отрицательно.

    Бактерицидные свойства К. защищают ее от микроорганизмов. Количество различных микроорганизмов на поверхности здоровой К. человека варьирует в широких пределах — от 115 тыс. до 32 млн. на 1 см². Неповрежденная К. непроницаема для микроорганизмов. С чешуйками, секретами сальных и потовых желез удаляются не только различные вредные химические вещества, попадающие извне, но и микроорганизмы. Продукты типа лизоцима, низшие жирные кислоты (например, олеиновая), кислая реакция кератина, секретов сальных и потовых желез создают так называемую кислую мантию кожи, неблагоприятную для размножения микроорганизмов и оказывающую бактерицидное действие. Бактерицидные свойства К. снижаются при переутомлении, переохлаждении, загрязнении, а также при недостаточной активности гормонов половых желез и др.; они повышаются от воздействия на К. тепла, УФ-излучения в субэритемных дозах, массажа и др.

    При проникновении микроорганизмов через верхние слои эпидермиса происходит миграция лейкоцитов из кровеносных сосудов и проникновение их в дерму и эпидермис, а также приток антимикробных продуктов, например бактериолизинов, агглютининов, опсонинов, выработка таких ферментов, как лидаза, и развитие защитной воспалительной реакции (см. Воспаление).

    Кожа участвует в процессах иммунитета. Различают неспецифический иммунитет, не зависящий от предшествовавших инфекций или вакцинаций, формирующийся при воздействии на кожу УФ-излучения, и специфический, развивающийся при проникновении в К. агентов, к которым она особенно чувствительна, например возбудителя сибирской язвы. Кожа обладает малой электропроводностью, а ее электрорезистентность, особенно рогового слоя, велика. Электрорезистентность снижается на влажных участках К., особенно при повышенном потоотделении, а также у лиц с преобладанием тонуса парасимпатической нервной системы. Электрическое сопротивление зависит от физических свойств К., функционального состояния сальных и потовых желез, кровеносных сосудов К., нервной и эндокринной систем.

    Через кожу (исключая К. головы) человек за сутки выделяет 7—9 г углекислоты и поглощает при t° 30° 3—4 г кислорода, что составляет около 2% всего газообмена в организме. Кожное дыхание усиливается при повышении температуры окружающей среды, во время физической работы, увеличении барометрического давления, при пищеварении, острых воспалительных процессах в коже и др. Кожное дыхание тесно связано с окислительно-восстановительными процессами, деятельностью потовых желез, богатых кровеносными сосудами и нервными волокнами.

    Абсорбционная функция сложна и недостаточно изучена. Всасывание через К. воды и растворенных солей у млекопитающих практически не происходит из-за наличия пропитанных липидами блестящего и рогового слоев, выполняющих барьерные функции. Жирорастворимые вещества всасываются непосредственно через эпидермис, а водорастворимые — через сальные железы, волосяные фолликулы и по выводным протокам потовых желез в период торможения потоотделения. Газообразные (например, кислород, углекислота) и некоторые вещества, растворяющие липиды и растворяющиеся в них (хлороформ, эфир, йод и др.), всасываются легко. Большинство токсических газов, кроме кожно-нарывных типа иприта, люизита, через К. не проникает. Легко всасываются морфин, моноэтиловый эфир этиленгликоля, глицерин, диметилсульфоксид и другие вещества, в незначительном количестве — антибиотики.

    Выделительная функция К.  осуществляется потовыми и сальными железами. Количество выделяемых через К. веществ зависит от пола, возраста, топографических особенностей кожи (см. Потовые железы, Сальные железы). При недостаточности функции почек или печени выделение через К. таких веществ, которые обычно выводятся с мочой (ацетон, желчные пигменты и др.), увеличивается. Потоотделение происходит синхронно на разных участках К. под контролем ц.н.с. В состав пота входят вода, органические вещества (0,6%), хлористый натрий (0,5%), примеси мочевины, холина, летучих жирных кислот. В среднем за сутки выделяется от 700 до 1300 мл пота. Выделение пота зависит от температуры окружающей среды, состояния К., интенсивности основного обмена и др. Потоотделение увеличивается при повышении температуры окружающей среды, сухости воздуха, гиперемии К.; во время сна или наркоза оно резко снижается и даже прекращается. Секрет сальных желез состоит на ²/₃ из воды, а на ¹/₃ из аналогов казеина, холестерола и некоторых солей. С ним выделяются свободные жирные и неомыляемые кислоты, продукты обмена половых гормонов и др. Максимальная активность сальных желез отмечается начиная с периода полового созревания и до 20—25 лет. Кожа играет роль фильтра, препятствующего избыточному выделению воды на поверхность.

    Пигментообразующая функция К. заключается в выработке меланина. Этот пигмент продуцируют меланоциты, которые содержат специфические цитоплазматические органеллы — меланосомы, на белковом матриксе которых из тирозина под действием тирозиназы синтезируется меланин. Он откладывается в виде меланопротеинового комплекса. Меланогенез регулируется меланоцитостимулирующим гормоном гипофиза. Пигментация кожи обусловлена главным образом отложением меланина. Однако в К. человека содержатся другие пигменты — меланоид, каротин, оксигемоглобин и восстановленный гемоглобин. Нарушение пигментообразования приводит к гиперпигментации (например, при аддисоновой болезни) или депигментации (альбинизм и др.).

    Среди нервных волокон, иннервирующих кровеносные сосуды К., выделяют адренергические и холинергические. На кровеносные сосуды постоянно оказывают регулирующее влияние нейрогуморальные факторы. Адреналин, норадреналин и гормон задней доли гипофиза вызывают сужение сосудов, а гистамин, ацетилхолин, эстрогены и андрогены расширяют их. В норме большинство кровеносных сосудов К. находится в полусокращенном состоянии, скорость кровотока в капиллярах незначительна; она сильно изменяется в зависимости от местных и общих причин. Расширенные кровеносные сосуды дермы могут вместить до 1 л крови (депонирующая роль кожи); их быстрое расширение может привести к значительному нарушению кровообращения.

    В терморегуляции организма К. играет очень важную роль. Выработка тепловой энергии в организме благодаря терморегуляции поддерживается на определенном уровне несмотря на колебания температуры окружающей среды (см. Терморегуляция). На 80% теплоотдача происходит через К. путем лучеиспускания, теплопроведения и вследствие испарения пота. Жировая смазка поверхности К. и плохая теплопроводность подкожной клетчатки препятствуют как избыточному поступлению тепла или холода извне, так и излишней потере тепла.

    Теплорегуляция — сложный рефлекторный акт, в котором участвуют кора головного мозга (центры терморегуляции) и симпатическая вегетативная нервная система; на нее оказывают влияние также сосудодвигательные и дыхательный центры, центр потоотделения, гормоны надпочечников, гипофиза, щитовидной и половых желез. Температура К. зависит от времени суток, приема пищи, интенсивности пото- и салоотделения, мышечной работы и возраста человека. За сутки человек выделяет около 2600 калорий тепла, дети несколько больше. Температура К. в разных ее участках не одинакова (от 31,1 до 36,2°), наиболее высокая температура в кожных складках — до 37° в норме.

    Кожа играет большую роль в обменных процессах. Кроме газообмена, осуществляемого при кожном дыхании, в К. происходит межуточный углеводный, белковый, жировой, соленой и витаминный обмен. По интенсивности водного, минерального и углекислого обмена К. незначительно уступает печени и мышцам. К. быстрее и легче, чем другие органы, накапливает и отдает большое количество воды. Через К. воды выделяется вдвое больше, чем через легкие. Процессы метаболизма и кислотно-щелочного равновесия зависят от многих факторов, в т. ч. от питания человека (например, при злоупотреблении кислой пищей в К. уменьшается содержание натрия). К., особенно подкожная клетчатка, является мощным депо питательных материалов, которые расходуются организмом в период голодания.

    Кожа представляет собой огромное рецепторное поле, посредством которого осуществляется связь организма с окружающей средой. Она участвует в различных рефлекторных реакциях — на холод, боль, высокую температуру и др., а также в подошвенном, пиломоторном и других рефлексах. Экстероцепторы К. воспринимают различные внешние раздражения, которые в виде нервного импульса передаются в ц.н.с. Существуют различные виды кожной чувствительности. Болевая чувствительность возникает при воздействии механических, термических раздражителей и электрического тока, температурная — холодовых и тепловых раздражителей. Тактильная чувствительность (см. Осязание) наиболее выражена на подушечках пальцев рук, в К. наружных половых органов, в области сосков, где имеется наибольшее количество высокодифференцированных нервных окончаний. Ее вариантом, очевидно, является волосковая чувствительность К., возникающая при дотрагивании до волос и зависящая от раздражения сложного корзинчатого нервного сплетения волосяного фолликула. К сложным видам чувствительности относятся чувство места (локализации), стереогностическое, двухмерно-пространственное и чувство раздельности (дискриминационная чувствительность).