5) рогового.
Нижний слой эпидермиса, называемый базальным, граничит с сосудами дермы. В нем залегают так называемые стволовые клетки. Они в процессе деления и метаболизма производят дочерние молодые клетки, формирующие две основные группы клеток слоя: первые – синтезаторы белка для формирования новых клеток, вторые – синтезаторы пигмента, то есть окраса кожи, который стимулируется воздействием ультрафиолетовых лучей.
Образовавшиеся молодые клетки, структурно и биохимически изменяясь, занимают место более старых, оттесняя их в шиповидный слой. Оба этих слоя объединены под названием ростковых.
В вышележащих слоях размножение клеток уже не наблюдается.
В зернистом слое начинается процесс клеточного ороговения.
Блестящий слой пропитан белковым веществом, которое превращается в окончательный продукт ороговения – белок кератин.
Самый верхний роговой слой непосредственно соприкасается с внешней средой. Он состоит из мёртвых плоских клеток (чешуек), в которых не происходит обмена веществ.
Около 95 % клеток эпидермиса называются кератиноцитами, которые обладают повышенной механической прочностью и химической стойкостью. Перемещаясь вверх, в процессе деления кератиноциты уплощаются. Верхний слой эпидермиса – мёртвые, плоские, обезвоженные клетки – кератиновая броня организма. Постепенно верхние чешуйки кератиноцитов отслаиваются, а нижние их заменяют, продвигаясь к поверхности. Цикл от деления клетки до её перемещения из базального слоя к поверхности кожи длится около месяца.
Из личных наблюдений я определил, что столько же длится процесс полного заживления кожи после нанесения тату.
В связи с обновлением эпидермиса и тускнеет рисунок татуировки. Через месяц он уже не такой яркий, как сразу после нанесения, ведь фактически мы видим изображение, которое, находясь на поверхности дермы, просвечивает сквозь эпидермис.
Помимо клеточного большинства – кератиноцитов и меланоцитов – пигментообразующих клеток, в эпидермисе существуют ещё клетки иммунной системы и лимфоциты.
Клетки зародышевого слоя не примыкают вплотную друг к другу, они разделены узкими щелями. Кровеносных сосудов в эпидермисе нет, и питание клеток происходит посредством лимфы, поступающей в эти щели, называемые межклеточными канальцами. Оттекающая из этих же канальцев лимфа уносит из эпидермиса продукты обмена веществ в дерму. Все необходимые для жизнедеятельности вещества эпидермис получает из дермы, так как связан с ней напрямую анатомически и физиологически.
Дерма
Дерма является опорой для придатков (волос, ногтей, потовых и сальных желез), сосудов и нервов. Толщина её варьируется от 0,3 мм до 5 мм.
Дерма играет роль каркаса, который благодаря своим свойствам обеспечивает всей коже упругость, прочность, растяжимость и эластичность.
Условной границей между эпидермисом и дермой является базальная мембрана, в поперечном срезе похожая на рельефную волнистую линию. Она формируется выростами дермы, называемыми сосочками и отростками базального слоя эпидермиса, которые углубляются в дерму между выростами.
Находящиеся в дерме волокна коллагена и эластина (соединительнотканные волокна) являются опорным каркасом кожи и образуют пучки, переплетающиеся в разных направлениях. Они вместе с промежуточным веществом придают ей упругость при статических и динамических нагрузках извне.
Пространство между клетками и волокнами заполнено межклеточным веществом, состоящим из мукополисахаридов.
В течение жизни организма в дерме постоянно образуются новые волокна, а старые разлагаются с помощью ферментов.
Клеток в соединительной ткани дермы мало, а сама она почти на 80 % состоит из воды.
Разделяют два слоя дермы: сосочковый и сетчатый (ретикулярный).
Тонкий верхний сосочковый слой состоит из аморфного бесструктурного вещества и тонких соединительнотканных волокон, образует сосочки, залегающие между гребнями шиповидных клеток. Условно он разграничен двумя линиями, идущими по верхнему и нижнему краю сосочков, отсюда и название.
Более толстый сетчатый слой размещается от основания сосочкового слоя до подкожной жировой клетчатки. Он состоит из пучков толстых коллагеновых волокон, располагающихся параллельно поверхности кожи.
Прочность кожи зависит в основном от структуры сетчатого слоя, который различен по своей мощности на разных её участках.
Гиподерма
Она играет роль термоизолятора и механического амортизатора.
Благодаря подкожно-жировой клетчатке организм защищен от резких перепадов температур. Гиподерма амортизирует внешние механические воздействия: удары, толчки. Во время длительного периода голодания и иных состояний, вызывающих недостаток питательных веществ, организм получает энергию благодаря расщеплению жировых клеток.
Гиподерма тоже состоит из сети волокон (коллагеновых, эластиновых и ретикулярных), в петлях которых находятся скопления крупных жировых клеток, содержащих большие капли жира. Петли волокнистых структур гиподермы более крупные, чем в самой дерме.
Толщина гиподермы различна и колеблется от 2 мм до 10 см и более на различных частях тела, что нетрудно определить, взглянув на свои телеса в зеркало. (А борец сумо Эммануэль Ярборо может похвастаться слоем гиподермы, пожалуй, вчетверо более массивным, чем у среднестатистического человека его роста.)
По словам мастеров, если татуировщик перестарался и слишком глубоко погрузил иглу в кожу, красящий пигмент, проникший в гиподерму, растечется, перемешиваясь с жиром. Поэтому контур рисунка, пробитый чрезмерно глубоко, выглядит расплывчато и нечётко.
На некоторых частях тела гиподерма отсутствует. Это веки и площади под ногтевыми пластинками. Остальные органы, не имеющие слоя гиподермы, имеют отношение к половой сфере и рассматриваться… (во всех смыслах) нами не будут13.
Устройство кожи
Устройство дермы
Устройство дермы образно можно сравнить, как это ни смешно, с симбиозом пористого туристического спального коврика и памперса.
Стенки пор «коврика» в данном случае – коллагеновые и эластиновые волокна, которые формируют цитоскелет (цитоматрикс) клеток дермы.
Цитоскелет – сложная трёхмерная сеть белковых нитей – коллагеновых и эластиновых волокон, имеющая плотную ячеистую структуру.
Он обеспечивает сохранение клетками определённой формы и осуществляет направленные и координированные действия клеток, одновременно принимает участие в регуляции роста клетки. Цитоскелет объединяет разные части клетки и обеспечивает передачу сигналов как внутри одной клетки, так и между разными клетками.
Белковые нити молекул коллагена скручены наподобие спиралей, что придаёт им сходство с пружинами. Их пружинящие свойства используются для поддержания необходимой формы всего сетчатого слоя дермы (как и остальных её слоёв). На долю коллагеновых волокон приходится около 97 % всей массы дермы. Если в сосочковом слое коллагеновые и эластиновые волокна более тонкие и располагаются перпендикулярно к поверхности кожи, то в сетчатом слое они хаотично переплетаются между собой, образуя из своих пучков плотную ячеистую сеть, которая и поддерживает упругость, эластичность и прочность кожи.
Эластиновые волокна содержат белок эластин, который обеспечивает гибкость и эластичность кожи. Наибольшее количество подобных волокон находится в местах сгибания, растяжения, скручивания кожи.
Пространство внутри ячеек (пор «коврика») заполнено гелеобразной массой из мукополисахаридов. Это большие полисахаридные молекулы, которые в воде не растворяются, а образуют некое подобие ячеистой сетки, ячейки которой захватывают и удерживают большое количество воды, связанной так называемым гиалуроновым водным гелем (гиалуроновой кислотой).
Подобный же процесс происходит в детском памперсе, как, впрочем, и во взрослом.
Гладкомышечные клетки. В некоторых участках сосочкового слоя расположены гладкие мышечные волокна, так называемые мышцы, поднимающие волос.
Образуя небольшие пучки, они оплетают волосяные мешочки (фолликулы) и при сокращении поднимают волосы. Пучки таких же волокон регулируют теплообмен организма, сокращаясь и уменьшая приток крови, вызывают эффект гусиной кожи.
Кровеносные сосуды кожи
Кровеносные сосуды кожи – это артерии, образующие глубокую и поверхностную сети на границе дермы и эпидермиса. Она строится из артериол14, разветвляющихся на сеть капилляров. Капилляры поднимаются к кожным сосочкам, на вершине которых происходит усвоение питательных веществ, поступающих туда вместе с артериальной кровью. Там же капилляр переходит в венулу15, по которой осуществляется отток крови и отработанных продуктов с ней в венозную систему. Капилляры и венулы образуют поверхностную мелкопетлистую сеть сразу под сосочками. Несколько глубже располагается вторая сеть венул, параллельная первой. Третья венозная сеть находится в сетчатом слое дермы. В гиподерме расположена ещё одна крупноячеистая глубокая венозная сеть. Она лежит параллельно глубокой артериальной сети. Обе они соединяются множеством артериовенулярных соединений – анастомозов. Вся описанная система исполняет важную роль в регуляции кровотока, потоотделении и терморегуляции.
В параграфе «Фагоцитоз» мы рассмотрим выход из анастомозов и посткапиллярных венул16 частиц крови лейкоцитов непосредственно в дерму, чтобы в общих чертах читатель мог представить и понять механизмы снабжения кожи питательными веществами и защиты организма от заражения его инфекцией при проникновении в слои дермы инородных тел и микроорганизмов.
Лимфатические сосуды кожи
Я уже упоминал, что питание эпидермиса осуществляется по межклеточным канальцам лимфой, а не кровью.
В дерме имеются две горизонтально расположенные сети лимфатических сосудов: поверхностная сеть, питающая эпидермис, от которой в кожные сосочки отходят слепые выросты. И глубокая сеть, питающая непосредственно дерму, откуда, постепенно укрупняясь, отходят лимфатические сосуды, образуя сплетения на границе гиподермы.
Нервный аппарат кожи
Нервные волокна от кожных рецепторов посылают сигналы черепным и спинномозговым нервам. Принимая раздражения из внешней среды, они подразделяются на термо-, механо– и болевые рецепторы.
В свою очередь, все нервные рецепторы делят на свободные (разветвленные) и инкапсулированные.
Свободные нервные окончания выполняют более важные функции, они представлены во всех отделах дермы. Большинство подобных волокон являются осязательными клетками. Они воспринимают ощущения боли, зуда и температуры в сосочковом слое дермы.
Инкапсулированные нервные окончания состоят из внутренней колбы и окружающей ее капсулы. Они являются механорецепторами и в основном встречаются в дерме кистей, плеч, предплечий, стоп и голеней, а также в коже пальцев, сосков молочных желез.
Инкапсулированные нервные окончания, которые также выполняют осязательные функции, в большинстве сконцентрированы в коже ладоней и пальцев, а также губ, век, на языке, сосках, ну и на половых органах.
Крупные нервные стволы проходят в дерму из подкожной жировой клетчатки. Там они образуют глубокое нервное сплетение, располагающееся на границе с подкожной жировой клетчаткой, и поверхностное нервное сплетение – в нижнем отделе сосочкового слоя дермы.
Различные нервные волокна, иннервирующие сосуды, гладкие мышцы и железы располагаются рядом с чувствительными нервными волокнами и могут являться одним нервным стволом.
Из поверхностного нервного сплетения отдельные нервные волокна и их небольшие пучки направлены в сосочки дермы, сосуды, придатки кожи и эпидермис.
Подходя к эпидермису, тонкие нервные волокна теряют свою оболочку. И разветвляются в межклеточных канальцах базального и шиповидного слоев.
Придатки кожи
Потовые железы представляют собой простые тубулярные железы.
Количество их в коже человека достигает 3,5 млн! Их можно обнаружить в любом участке кожного покрова за исключением кожи половых органов.
Сальные железы встречаются по всему кожному покрову, кроме ладоней и подошв, они обычно контактируют с волосяными фолликулами, куда открываются их протоки.
Более крупные из них располагаются в области лица, особенно носа и щек, груди и спины. По строению сальные железы относятся к простым железам, которые имеют такой тип секреции, при котором образование секрета связано с разрушением клеток.
Секреторные отделы сальных желез состоят из одной-двух долек, которые окружены соединительной тканью.
По мере накопления жира клетки смещаются по направлению к выводному протоку и распадаются.
Секреторный отдел выглядит как длинный и тонкий, скрученный в клубок шланг весьма миниатюрных размеров, окружённый базальной мембраной.
Выводной проток потовой железы заканчивается в базальном слое эпидермиса, а затем штопорообразным извивом выходит на поверхность кожи потовой порой.
Клетки секреторного отдела участвуют в образовании секрета, выделяя его в виде секреторных гранул под влиянием нервных импульсов.
Функции кожи
Защитная функция кожи
Основное предназначение кожи – это создание защитного барьера между телом и окружающей средой, который выполняет множество защитных функций, перечисленных ниже.
♦ Механическая защита – это защита давления, разрывов, растяжения и ушибов.
Она зависит от плотности эпидермиса, способного к самовосстановлению, механической устойчивости и эластичности соединительной ткани дермы и амортизирующих свойств подкожной жировой клетчатки. Наиболее важная роль в механической защите кожи принадлежит эпидермису. Основной критерий этой защиты – прочность рогового слоя, которая обеспечивается белками и липидами.
Иммунитет кожи к разрыву при воздействии на неё тупым предметом в основном зависит от особенностей дермы. Эластичность кожи при натяжении обусловлена распрямлением коллагеновых волокон, а возвращение к исходному состоянию – эластиновыми волокнами. Нарушение структуры коллагеновых волокон приводит к чрезмерной растяжимости кожи. Способность кожи к компрессии с формированием ямки при вдавливании в неё небольшого предмета обусловлена оттоком межклеточной жидкости из пространства между коллагеновыми волокнами дермы.
♦ Радиационная защита преимущественно осуществляется роговым слоем эпидермиса, задерживающим инфракрасные лучи полностью и частично ультрафиолетовые.
Ультрафиолетовые лучи (УФ) являются основной причиной солнечных ожогов, преждевременного старения кожи. УФ лучи также провоцируют повышенную чувствительность к солнцу.
Воздействие солнечных лучей в избытке со временем приводит к утолщению эпидермиса, развитию таких болезней, как солнечный эластоз и кератоз, предрак и рак кожи.
♦ Химическая защита осуществляется также роговым слоем кожи и обеспечивает защиту от химических раздражителей в основном за счет кератина. Только химические вещества, разрушающие роговой слой и растворимые в липидах эпидермиса, получают доступ в глубокие слои кожи, а затем по лимфатическим и кровеносным сосудам могут распространяться по организму.
♦ Бактерицидная защита – это способность кожи противостоять проникновению патогенных микроорганизмов и бактерий сквозь нее внутрь организма. Она обусловлена кислой реакцией кератина, химическим составом кожного сала и пота, наличием на поверхности кожи защитной водно-липидной мантии с высокой концентрацией ионов водорода. Входящие в состав защитной мантии низкомолекулярные жирные кислоты обладают эффектом, тормозящим развитие патогенных микроорганизмов.
При этом кожа человека служит естественной, постоянной средой обитания многочисленных микробов, бактерий, вирусов и грибов, так как ее поверхность содержит много жиров и белков, создающих благоприятные условия для их жизнедеятельности.
На 1 см2 кожи здорового человека (да ужаснётся читатель сего) приходится от 115 тыс. до 32 млн разнообразных микроорганизмов! Большая часть из которых относится к постоянной бактериальной флоре, играющей важную роль в антимикробной защите кожных покровов и слизистых оболочек от патогенных микроорганизмов.
Препятствие проникновению патогенных микроорганизмов в кожу помимо целостности рогового слоя, о чём вскользь было сказано ранее, обеспечивается и удалением их вместе с отмершими чешуйками роговых клеток, а также секретом сальных и потовых желез.
Способность кожи противостоять микробной инвазии снижается при травматизации кожи. Бактерицидные свойства кожи также снижаются по причинам загрязнения кожи, при переохлаждении, переутомлении организма и даже (вот незадача!) недостаточности половых желез.