Типы и функции кожи
Типы и функции кожи
Общие сведения
Кожный покров представляет собой сложный анатомический комплекс, который по структурным особенностям подразделяется на два основных типа: тонкую и толстую кожу. Тонкая кожа покрывает большую часть поверхности тела и характеризуется наличием волосяных фолликулов, вследствие чего ее также классифицируют как волосатую. Толстая кожа локализуется исключительно на ладонных поверхностях кистей, ладонных поверхностях пальцев и подошвах стоп.
Морфологические особенности типов кожи
Толщина кожных покровов существенно варьируется в зависимости от типа. Толстая кожа может достигать 4,5 миллиметра в поперечнике, тогда как толщина тонкой кожи составляет в среднем не более 0,15 миллиметра. Специфической анатомической чертой толстой кожи является наличие папиллярных линий, формирующих индивидуальный папиллярный узор (что особенно визуализируется на кончиках пальцев), а также полное отсутствие волосяных фолликулов. Отличительной особенностью толстой кожи также является высокая плотность расположения потовых желез и чувствительных рецепторов. Сенсорная информация, поступающая от рецепторного аппарата кончиков пальцев, обрабатывается обширными зонами в коре головного мозга, что обуславливает высокую тактильную чувствительность данных анатомических участков.
Физиологическая роль: терморегуляция и гемодинамика
Терморегуляция является важнейшей функцией кожи, получившей высокое эволюционное развитие у млекопитающих по сравнению с менее развитыми механизмами у рептилий и насекомых. Данный процесс реализуется посредством двух основных механизмов: изменения интенсивности потоотделения и вазомоторной регуляции периферического кровообращения. При повышении температуры окружающей среды или избыточном выделении тепла организмом происходит усиление секреции пота; его испарение с поверхности эпидермиса приводит к эффективному охлаждению. Одновременно с этим происходит вазодилатация (расширение) кровеносных сосудов дермы, что увеличивает объем протекающей крови и способствует повышенной теплоотдаче. В условиях пониженных температур потоотделение прекращается, а кровеносные сосуды сужаются, минимизируя потери тепла. Дерма обладает развитой сосудистой сетью, которая функционирует как физиологический резервуар, депонируя до десяти процентов от общего объема циркулирующей крови человека. Подобная васкуляризация выступает адаптивным механизмом, обеспечивающим быструю реакцию на поверхностные механические повреждения.
Барьерная и защитная функции
Кожа обеспечивает многоуровневую защиту внутренней среды организма от воздействия внешних факторов. Структурный белок кератин формирует механический барьер, препятствующий проникновению микроорганизмов, а также защищающий ткани от трения, термического воздействия и ряда химических веществ. Липиды, секретируемые кератиносомами, снижают проницаемость кожи для воды, предотвращая как ее избыточное испарение из организма, так и чрезмерное впитывание влаги из внешней среды (например, во время атмосферных осадков). Секрет сальных желез (кожное сало) предохраняет кожный покров и волосы от высыхания, а также содержит бактерицидные компоненты, угнетающие жизнедеятельность патогенной микрофлоры. Кислая реакция пота дополнительно замедляет размножение бактерий. Важнейшим защитным фактором выступает пигмент меланин, который поглощает ультрафиолетовое излучение, предотвращая радиационное повреждение тканей. Концентрация меланина строго коррелирует с интенсивностью солнечного излучения в регионах исторического формирования популяций, обуславливая более темную пигментацию кожи и волос у жителей экваториальных и южных широт. Кроме того, в тканях кожи локализованы специализированные иммунные клетки, принимающие непосредственное участие в реализации защитных реакций.
Сенсорная функция
Кожный покров представляет собой обширное рецепторное поле. Разнообразные нервные окончания и специализированные рецепторные структуры обеспечивают восприятие широкого спектра раздражителей. К ним относятся тактильные ощущения (прикосновение и давление), вибрация, а также температурная чувствительность, которая дифференцированно обеспечивается рецепторами тепла и холода. Восприятие болевых раздражителей также в значительной степени осуществляется ноцицептивными структурами, локализованными в коже.
Экскреторная, дыхательная и абсорбционная функции
Несмотря на выраженные барьерные свойства рогового слоя эпидермиса, через него происходит постоянная трансэпидермальная потеря влаги, составляющая около 400 миллилитров воды в сутки. Дополнительно выделяется не менее 200 миллилитров жидкости в виде пота даже в условиях покоя при низких температурах; физическая активность и повышение температуры окружающей среды многократно увеличивают этот показатель. Вместе с потом из организма экскретируются конечные продукты метаболизма, в частности аммиак и мочевина, что функционально дополняет выделительную работу почек. Кожа обладает определенной проницаемостью для газов: через нее осуществляется незначительный газообмен, включающий диффузию кислорода и выделение углекислого газа. Абсорбционная способность кожи активно применяется в современной фармакологии для трансдермального введения лекарственных препаратов (в форме пластырей и аппликаций). Это обеспечивает постепенное, пролонгированное поступление активных веществ в системный кровоток, исключая резкие системные реакции организма. Однако высокая абсорбционная способность также обуславливает уязвимость перед токсичными соединениями: через неповрежденную кожу способны всасываться ацетон, четыреххлористый углерод, соли тяжелых металлов, метанол, а также ряд токсинов растительного происхождения.
Синтетическая функция
Специфической биохимической функцией кожного покрова является участие в эндогенном синтезе витамина D. Данный метаболический каскад инициируется при воздействии ультрафиолетового излучения солнечного света на молекулу-предшественник (прекурсор), локализованную в эпидермисе. В результате фотохимической реакции образуется промежуточная активированная молекула, которая в дальнейшем транспортируется с кровотоком в печень и почки. Там она подвергается последовательной ферментативной модификации, конечным продуктом которой выступает кальцитриол — биологически активная форма витамина D.