Волосы, железы и ногти
Волосы, железы и ногти
Общие сведения
Вспомогательные структуры кожи включают в себя волосы, кожные железы и ногти. Данные анатомические образования развиваются из эпидермиса эмбриона и выполняют комплекс специфических защитных, выделительных и сенсорных функций. Основным структурным материалом для волос и ногтей является кератин, формирующийся в результате процесса кератинизации мертвых эпидермальных клеток, что роднит эти придатки с роговым слоем самой кожи.
Строение и функции волос
Волосы представляют собой ороговевшие нитевидные образования, покрывающие практически всю поверхность тела человека, за исключением ладоней, подошв стоп и некоторых других участков. Наиболее развитый волосяной покров локализован на волосистой части головы, где он выполняет функцию защиты кожи от повреждающего воздействия солнечной радиации и предотвращает избыточную потерю тепла организмом. Брови и ресницы выполняют барьерную функцию, защищая органы зрения от попадания инородных частиц. Кроме того, волосяной покров активно участвует в тактильной рецепции, так как у основания фолликулов располагаются нервные дендритные сплетения, реагирующие на малейшие прикосновения и механические смещения стержня. Анатомически волос подразделяется на внешнюю часть — стержень, выступающий над поверхностью кожи, и корень, располагающийся в толще дермы, а иногда проникающий в подкожную жировую клетчатку. Стержень и корень образованы тремя концентрическими клеточными слоями: сердцевиной, корковым слоем и кутикулой. Сердцевина состоит из нескольких рядов клеток нерегулярной формы и может отсутствовать в тонких волосах. Корковый слой формирует основную массу стержня и образован удлиненными клетками. Внешняя оболочка, или кутикула, состоит из одного слоя плоских, сильно кератинизированных клеток, расположенных черепицеобразно, свободными концами по направлению к вершине волоса. Корень волоса погружен в волосяной фолликул, состоящий из внешнего и внутреннего эпителиальных влагалищ корня. Внешнее влагалище представляет собой инвагинацию эпидермиса, а внутреннее формирует матрикс. Окружающая соединительная ткань образует дермальное влагалище. В основании фолликула располагается расширение — луковица волоса, содержащая соскообразную впадину, или волосяной сосочек. Сосочек снабжен ареолярной соединительной тканью и сетью кровеносных сосудов, обеспечивающих трофику фолликула. Зона активного клеточного деления называется волосяным матриксом. Размножение базальных клеток матрикса обеспечивает непрерывный рост волоса. С каждым фолликулом связана небольшая мышца, поднимающая волос, состоящая из гладкомышечных клеток. При воздействии низких температур или в состоянии сильного стресса эта мышца сокращается, поднимая волос и формируя на поверхности кожи характерные возвышения, известные как гусиная кожа.
Жизненный цикл и типы волос
Развитие волоса представляет собой циклический процесс, состоящий из нескольких строго регламентированных фаз. Фаза активного роста, или анаген, характеризуется интенсивным делением клеток матрикса, которые выталкивают старые клетки вверх. По мере продвижения к поверхности кожи лишенные кровоснабжения клетки отмирают и кератинизируются. На волосистой части головы анаген может продолжаться до шести лет. За ней следует катаген — короткая фаза регрессии длительностью в несколько недель, в течение которой митотическая активность угасает, и рост волоса останавливается. Заключительная фаза покоя, телоген, длится около трех месяцев. В этот период волос остается в фолликуле без признаков роста, после чего выпадает или активно выталкивается новым волосом, начинающим свой рост из реактивированного матрикса. В норме у взрослого человека ежедневно выпадает около ста волос. Патологическое увеличение скорости выпадения или замедление роста может быть спровоцировано дефицитом питательных веществ и белка, возрастными изменениями, генетической предрасположенностью, эндокринными нарушениями, а также медикаментозным вмешательством. В частности, химиотерапия при лечении онкологических заболеваний нацелена на уничтожение быстро делящихся клеток. В связи с высокой митотической активностью клеток волосяного матрикса, они также подвергаются цитотоксическому воздействию, что вызывает временную алопецию. После завершения курса терапии функции матрикса восстанавливаются. У человека выделяют два основных типа волос: пушковые и пигментированные. Во внутриутробном периоде тело плода покрыто первичным пушком — лануго, который выпадает незадолго до рождения. У новорожденных и детей младшего возраста тело покрыто тонкими непигментированными пушковыми волосами. В период полового созревания под воздействием гормонов андрогенов пушковые волосы в области подмышечных впадин, на лобке, а у мужчин также на лице и груди заменяются жесткими пигментированными терминальными волосами. Андрогены играют ключевую роль в регуляции роста волос. Их избыточная выработка при патологиях надпочечников или гонад может вызывать гирсутизм. С другой стороны, у взрослых мужчин андрогены могут ингибировать рост фолликулов на голове, провоцируя специфические типы облысения. Цвет волос обусловлен концентрацией и типом меланина, синтезируемого меланоцитами матрикса луковицы. Выработка эумеланина придает волосам темные оттенки вплоть до черного, тогда как феомеланин обуславливает рыжий цвет. Возрастное снижение функциональной активности меланоцитов и прекращение синтеза пигмента приводят к появлению седины или полностью белых волос.
Кожные железы: сальные и серные
Сальные железы классифицируются как простые разветвленные ацинарные железы. В большинстве случаев их выводные протоки открываются в верхнюю треть волосяного фолликула. Однако на участках кожи, лишенных волосяного покрова, протоки сальных желез могут выходить непосредственно на поверхность эпидермиса. Данные структуры отсутствуют на ладонях и подошвах, но широко представлены на коже лица, шеи, груди и верхней части спины. Секретом этих желез является кожное сало, представляющее собой сложную липидную смесь, включающую триглицериды, холестерин, белки и неорганические соли. Кожное сало обволакивает стержень волоса и распределяется по поверхности эпидермиса. Его основные физиологические функции заключаются в предотвращении высыхания волос и кожи, поддержании их эластичности, снижении уровня трансэпидермальной потери воды, а также в обеспечении антибактериального барьера. Серные железы представляют собой специализированные трубчатые структуры, локализованные в подкожном слое наружного слухового прохода. Они выделяют густой воскообразный секрет, который при смешивании с выделениями сальных желез образует ушную серу. Этот секрет выполняет защитную функцию, препятствуя проникновению влаги и инородных тел, однако его чрезмерное скопление может привести к формированию обтурирующих серных пробок.
Потовые железы
В кожном покрове человека насчитывается до четырех миллионов потовых желез, которые по морфологическим и функциональным признакам разделяются на эккриновые и апокринные. Эккриновые потовые железы — это простые извитые трубчатые железы, распределенные по всей поверхности тела, с наибольшей плотностью на коже лба, ладоней и подошв. Секреторный отдел этих желез располагается в глубоких слоях дермы, а выводной проток пронизывает дерму и эпидермис, открываясь на поверхности кожи порою. Эккриновый пот представляет собой гипотоничный водный раствор, содержащий ионы натрия и хлора, мочевину, мочевую кислоту, аммиак, аминокислоты, глюкозу и молочную кислоту. Ежедневный объем секреции может достигать значительных величин. Главная функция эккриновых желез — терморегуляция. Охлаждение организма достигается за счет поглощения тепловой энергии при испарении влаги с поверхности кожи. Терморегуляторное потоотделение инициируется в области лба и волосистой части головы, распространяясь на другие участки тела. Несмотря на низкую концентрацию азотистых шлаков, при тяжелой почечной недостаточности эккриновые железы способны частично компенсировать выделительную функцию почек, усиливая экскрецию мочевины и придавая поту уринозный запах. Также эккриновые железы реагируют на эмоциональный стресс так называемым холодным потом, выделение которого начинается с ладоней, подошв и подмышечных впадин. Апокринные потовые железы имеют схожее трубчатое строение, однако их локализация ограничена подмышечными впадинами, паховой областью, ареолами сосков и областью роста бороды у мужчин. Выводные протоки этих желез открываются непосредственно в волосяные фолликулы. Секреция осуществляется путем экзоцитоза. Апокринный пот характеризуется повышенной вязкостью и желтоватым оттенком из-за наличия липидов и белков. Свежевыделенный секрет не имеет запаха, однако богатая органическими веществами среда способствует размножению кожной микрофлоры. Метаболическая активность бактерий, перерабатывающих липиды и белки пота, приводит к образованию летучих соединений, формирующих специфический запах тела. Апокринные железы начинают функционировать только в пубертатном периоде под влиянием половых гормонов. Они не участвуют в процессах терморегуляции, но активно секретируют при эмоциональном возбуждении и половой активности, что может играть роль в химической коммуникации.
Строение и функции ногтей
Ногти представляют собой роговые пластинки, состоящие из плотно прилегающих друг к другу сильно кератинизированных эпидермальных клеток. В отличие от кератина рогового слоя эпидермиса, ногтевой кератин обладает высокой твердостью и не подвержен десквамации. Анатомическое строение ногтя включает тело ногтя, свободный край и корень. Тело ногтя является его видимой частью. Розоватый оттенок ногтевой пластинки обусловлен просвечивающей сквозь нее богатой капиллярной сетью подлежащей дермы. Свободный край ногтя выступает за пределы дистальной фаланги пальца. В связи с отсутствием капилляров под свободным краем он имеет белый цвет, демонстрируя истинный вид непигментированного плотного кератина. Корень ногтя скрыт под проксимальной кожной складкой. В этой зоне эпителий утолщен, формируя ногтевую луночку — беловатый участок в форме полумесяца у основания ногтевой пластинки. Эпителиальная ткань, располагающаяся проксимальнее корня ногтя, образует ногтевой матрикс. Интенсивное митотическое деление клеток матрикса с их последующей трансформацией и ороговением обеспечивает непрерывный рост ногтя. Средняя скорость роста составляет около одного миллиметра в неделю, при этом на пальцах нижних конечностей данный процесс протекает медленнее. На скорость пролиферации клеток матрикса влияют возраст, гормональный фон, характер питания, а также температура окружающей среды. Кожная складка, частично покрывающая корень и боковые края ногтя, образует эпонихий. Под свободным краем ногтя располагается утолщенный участок рогового слоя эпидермиса — гипонихий, обеспечивающий дополнительную фиксацию ногтевой пластинки к ложу. Основная физиологическая роль ногтей заключается в защите высокочувствительных дистальных фаланг пальцев от механических повреждений. Кончики пальцев иннервированы множеством тактильных рецепторов, обеспечивающих сбор сенсорной информации. Наличие жесткой ногтевой пластинки на тыльной стороне фаланги создает необходимый упор при пальпации, повышая чувствительность пальцев и облегчая манипуляции с мелкими объектами.