Особенности строения кожи и подкожного слоя
План
Общие представления о коже
Эпидермис: строение и функции
Дерма: общая характеристика
Подкожная жировая клетчатка
Классификация и строение жировой ткани
Структура адипоцита - клетки жировой ткани
Литература
Общие представления о коже
Болезни кожи знакомы человечеству уже многие тысячи лет, в немалой степени из-за наружной локализации симптомов. Еще за несколько веков до нашей эры древним людям были известны такие болезни, как проказа, чесотка, парша (фавус) и многие другие. Авиценна в своем трактате о медицине определил названия некоторых болезней кожи, используемые и сейчас.
Кожные болезни уникальны по своей сути, ведь их симптомы появляются на поверхности тела и видны невооруженным глазом - для этого не нужно ни микроскопа, ни рентгеновского аппарата. К сожалению, многие люди не обращают на проявления кожных болезней никакого внимания, пока не появится раздражитель такой мощности (например, боль), который и приведет больного к врачу.
Многие поражения кожи, появление на ней сыпи, шелушения, язв, и прочих образований в той или иной степени являются отражением другой, более глубоко расположенной патологии. Например, желтоватый оттенок кожа приобретает в результате отложения в ней вещества, обладающего пигментными свойствами - билирубина. Билирубин же попадает в кровь в больших количествах при массивном разрушении красных телец крови, при гепатитах, циррозах, при нарушении функции желчного пузыря, желчевыделительных протоков. Таким образом, никогда не следует рассматривать болезни кожи только как локальные, не зависящие от организма состояния. Примерно шестая-седьмая часть всех обращений к врачам сейчас приходится на больных с теми или иными заболеваниями кожи или ее придатков.
Самые распространенные и проблемные кожные болезни современности - это микозы, псориаз, вирусные (герпетические) заболевания, новообразования кожи. Несмотря на то, что симптомы этих болезней находятся на поверхности, во многих случаях диагностировать и отличать их друг от друга весьма сложно. Зачастую при этом требуется применять непростые и дорогостоящие методы диагностики: гистологические и цитологические исследования, накожные и внутрикожные тесты с аллергенами, биохимические анализы. Для лечения болезней кожи в первую очередь используется специальная диета, физиотерапия, психотерапия, медикаментозное и хирургическое лечение.
Венерические болезни - один из бичей современности. Несмотря на то, что методов защиты от них в наше время достаточно, болезнями, передаваемыми половым путем, продолжают заражаться все больше и больше людей. Заболеваемость зависит от сексуальной активности, характера, темперамента, привычек, наклонностей и даже образования каждого конкретного человека. Уже давно выявлена связь между уровнем интеллекта и вероятностью "подхватить" какую-нибудь венерическую болезнь. Разумеется, с повышением сексуальной активности, увеличением числа половых партнеров повышается и шанс заболеть. Хотя в современных условиях большинство венерических болезней можно полностью излечить без каких-либо остаточных симптомов, профилактика их - гораздо более эффективное средство.
Эпидермис: строение и функции
Строение эпидермиса
Эпидермис - это собственно эпителий, многослойный ороговевающий. Эпидермис кожи имеет в своем составе пять основных слоев (зон), отличающихся по своему строению. Толщина эпидермиса разнородна: в разных местах кожи она различна. Самый толстый эпидермис, с выраженным ороговевающим слоем находится на подошвах, чуть более тонкий - на ладонях, еще более тонкий - на половых органах и коже век. Большинство клеток эпидермиса продуцируют кератин. Эти клетки называют кератиноцитами (шиповатые, базальные и зернистые). Меланоциты продуцируют меланин, рецепторные клетки способствуют возможности осязать. Есть в эпидермисе и специальные клетки (Лангерганса), которые выполняют функцию защиты от инородных тел и микробов.
Слои эпидермиса
Базальный слой - наиболее приближенный к дерме слой эпидермиса. Он состоит из призматического однорядного эпителия и большого количества щелевидных пространств. Основная масса клеток здесь - кератиноциты, содержащие хроматин и меланин. Между базальными кератиноцитами располагаются меланоциты, содержащие огромное количество меланина. Меланин образуется в этих клетках из тирозина в присутствии ионов меди. Регулирует этот процесс меланоцитстимулируюший гормон гипофиза, а также катехоламины: адреналин и норадреналин; тироксин, трийодтиронин и андрогены. Синтез мелатонина увеличивается при действии на кожу ультрафиолета. Немалую роль в синтезе меланина играет витамин C. Среди клеток базального эпителия есть немного специфичных осязательных клеток (Меркеля). Они крупнее кератиноцитов в размерах, содержат осмиофильные гранулы. Базальный слой обеспечивает прикрепление эпидермиса к подлежащей коже, и содержит камбиальные эпителиальные элементы.
Шиповатый слой. Над базальным слоем находится шиповатый (stratum spinosum). В этом слое в несколько слоев располагаются кератиноциты. Клетки шиповатого слоя - крупные, форма их неправильная, постепенно становящаяся уплощенной при приближении к зернистому слою. Кроме того, здесь имеются и десмосомы - специализированные структуры клетки. Кератиноциты в шиповатом слое содержат очень мало хроматина, поэтому они более бледные. Они имеют одну особенность: в их цитоплазме много особых тонких тонофибрилл.
Блестящий слой (stratum lucidum) находится над зернистым. Этот слой достаточно тонкий, и хорошо виден лишь на тех участках, где эпидермис наиболее сильно выражен - на коже ладоней и подошв. Плоские, однородные кератиноциты - основные клеточные элементы этого слоя. Блестящий слой по своей сути является переходным от живых эпителиальных клеток до ороговевших чешуек, расположенных на самой поверхности кожи человека.
Роговой слой (stratum corneum) - непосредственно контактирующий с внешний средой слой эпидермиса. Толщина его варьирует на разных участках кожи, причем весьма значительно. Наиболее развит роговой слой на ладонях и подошвах, гораздо тоньше - на животе, сгибательных поверхностях рук и ног, боках, коже век и гениталиях. Роговой слой имеет в своем составе лишь тонкие безъядерные клетки, плотно прилегающие друг к другу. Роговые чешуйки состоят из кератина - вещества альбуминоидной природы, в избытке содержащего серу, но мало - воды. Чешуйки рогового слоя плотно соединены друг с другом и обеспечивают механическую преграду для микроорганизмов.
Дерма: общая характеристика
Дерма - это основная часть кожи, придающая ей прочность, эластичность и способность выдерживать значительное давление и растяжение. Дерма состоит из соединительной ткани. В ней выделяются два основных слоя: сосочковый (stratum papillare), расположенный непосредственно под эпидермисом и сетчатый (stratum reticulare), который плавно переходит в жировую клетчатку. Дерма образована волокнами коллагена, эластическими и преколлагеновыми волокнами, располагающимися в бесструктурном межуточном веществе. Межуточное вещество состоит преимущественно из гликозаминогликанов (гиалуроновой и хондроитинсерной кислот).
В сосочковом слое, соответственно, находится множество кожных сосочков - вдающихся в эпителиальную ткань выступов. Этот слой состоит из тонких пучков соединительной ткани, коллагеновых и эластических волокон. Данные волокна образуют базальную мембрану, отделяющую эпидермис от дермы. Коллагеновые волокна сосочкового слоя дермы переплетаются с пучками подлежащих слоев, образуя здесь густую сеть. Сетчатый слой в первую очередь отвечает за прочность кожи. Коллагеновые волокна здесь переплетены крест-накрест, что обуславливает также возможность растяжения кожи. По своей толщине он значительно варьирует в разных местах кожного покрова.
В этом слое находится множество различных клеточных элементов: гистиоцитов, фиброцитов, тучных клеток, меланоцитов и меланофагов (пигментных клеток). Соединительнотканную сеть дермы пронизывает большое число мышечных волокон, преимущественно располагающихся около волосяных фолликулов. При резком похолодании, при выраженном эмоциональном напряжении (например, при испуге) эти мышцы сокращаются, обеспечивая тем самым эффект "гусиной кожи". Соответственно, каждый такой мышечный пучок носит особое название - мышца, поднимающая волос. Кроме них в коже есть и другие мышцы, не связанные с волосяными фолликулами. Они находятся в коже щек и лица, тыла стоп и кистей. Очень хорошо развиты мышцы кожи в подмышечной области, области промежности и сосков. В коже лица они отвечают за мимику.
Анатомия и гистология дермы:
Дерма образована коллагеновыми волокнами и рыхлой соединительной тканью. Основу ее (соединительной ткани) составляют фибробласты - клетки, продуцирующие как волокна кожи, так и основу ее - межклеточное вещество. Кроме того, фибробласты поддерживают структурную целостность кожи и выполняют регулирующую функцию по отношению к другим клеткам. Кроме фибробластов, в коже также имеются и другие клетки: фиброкласты и миофибробласты. Фиброкласты не синтезируют, а разрушают межклеточное вещество дермы, именно они способствуют быстрому рассасыванию рубцов. Миофибробласты - клетки соединительной ткани, имеющие общие свойства миоцитов (клеток мышечной ткани) и фибробластов. В составе миофибробластов имеется сократительный аппарат, схожий с тем, который находится в гладких мышцах.
Физиологическая роль фибробластов - уменьшение размеров раны за счет рефлекторного стягивания ее краев (благодаря сократительному аппарату). Кроме того, миофибробласты активно продуцируют коллаген, способствуя, таким образом, репарации кожи и быстрому заживлению ран. Помимо образующих основу кожи клеток, в ней находятся также клетки, отвечающие за иммунную защиту - макрофаги. Конечно, наибольшее количество макрофагов насчитывается в слизистых, но и кожа не обделена ими.
Макрофаги - это клетки, осуществляющие иммунный надзор в соединительной ткани: они распознают и уничтожают инородных, внедрившихся в их "область патрулирования" микроорганизмов, а также погибшие клетки и клетки опухолей. Вторая их функция - распознавание и представление клеткам иммунной системы антигенов микроорганизмов и атипичных клеток. Таким образом, макрофаги помогают лимфоцитам впоследствии узнать чужеродную клетку, после чего они могут уничтожить ее. Активные макрофаги называются также гистиоцитами. Они чрезвычайно подвижны, имеют круглую форму с многочисленными выростами по периферии. В цитоплазме гистиоцитов находится большое количество вакуолей, заполненных жидкостью с большой концентрацией ферментов.
Тучные клетки постоянно вырабатывают т. н. медиаторы воспаления (гистамин, интерлейкины, и другие). Следовательно, тучные клетки принимают участие в регуляции тонуса сосудов и степени проницаемости их стенки по принципу - чем больше гистамина, тем выше проницаемость. Однако они же могут спровоцировать развитие мощной аллергической реакции, если из-за разрушения мембраны наружу выделится чересчур много медиаторов воспаления и гистамина. Кроме всех вышеперечисленных клеток в коже могут находиться пигментные клетки, лейкоциты и плазмоциты.
Волокна кожи:
Основные типы волокон, находящиеся в коже, это: коллагеновые, эластические, ретикулярные. Коллагеновые волокна состоят, как это видно по названию, из коллагена - белка животной природы. Молекулы коллагена придают коже прочность и растяжимость путем формирования в ней коллагеновой сети. Существует несколько типов коллагенов: фибриллярные (образуют трехмерные сети) и аморфные (плоские сети). Эластические волокна также образуют сети, но в отличие от коллагена, не соединяются в пучки. Основа этих волокон - белок эластин, который придает им способность растягиваться, как угодно изменять свою форму, возвращаясь при этом в исходное положение.
Подкожная жировая клетчатка
Жировая клетчатка находится сразу же под собственно кожей (дермой). В своих верхних отделах жировая клетчатка пронизана коллагеновыми волокнами сетчатого слоя кожи, которые образуют в ней обширную сеть, состоящую из широких петель, которые, в свою очередь, заполнены дольками жировой ткани. Эти дольки образованы жировыми клетками округлой формы, в большом количестве содержащими животный жир. Подкожная клетчатка создает под кожей своеобразную мягкую подкладку, обеспечивающую амортизацию и теплоизоляцию, а кроме того и некоторые другие функции (смотрите ниже).
Подкожная жировая клетчатка образована особым видом соединительной ткани - жировой тканью. Общая масса жира в организме человека может достигать десятка килограмм, и даже больше! Подкожный жир неравномерно распределен по телу у мужчин и женщин. Если у женщин он в основном находится в области бедер, ягодиц и намного меньше в области груди, то у мужчин преимущественно в области груди и живота. При этом отношение массы жировой ткани к массе всего тела у женщин равно приблизительно 25%, а у мужчин несколько меньше - до 15%. Толщина клетчатки наибольшая в области живота, груди и бедер (здесь она может доходить до 4-5 см и более), наименьшая - в области век и половых органов.
Основные функции подкожной клетчатки:
Энергетическая. Самая главная цель, для которой, собственно, подкожная клетчатка и нужна - это получение энергии в период голодания. Жир - чрезвычайно энергоемкий субстрат, и из 1 грамма жировой ткани можно получить до 9 кКал энергии - этого хватит, чтобы пробежать несколько десятков метров в быстром темпе.
Изоляция тепла. Жир крайне неохотно пропускает наружу тепло, идущее от тела ввиду своих теплоизолирующих свойств. Это крайне полезно для человека в условиях холодной погоды, при проживании в северных областях России или мира, но может иметь и отрицательную сторону: избыток жира не только портит внешний вид, но и может быть причиной атеросклероза, сахарного диабета, гипертонии, деформирующего остеоартроза.
Защитная функция. Жир, расположенный под кожей и окружающий внутренние органы, способствует смягчению ударов и сотрясений, от воздействия высокой температуры (ведь чем толще жировая клетчатка, тем больше энергии забирает она себе от, например, куска раскаленного металла). Подкожный жир способствует высокой подвижности кожи над ним, что позволяет смещать ее в любую сторону на достаточно большое расстояние. Эта способность клетчатки предохраняет кожу от разрывов и других повреждений.
Гормонопродуцирующая функция. Жировая ткань, кроме того, что обладает способностью к накоплению в себе эстрогенов, может и самостоятельно синтезировать их. Чем больше подкожного жира, тем больше эстрогенов - возникает замкнутый круг, попадание в который опасно больше всего для мужчин, ведь эстрогенные гормоны подавляют выработку андрогенов у них, приводя к развитию гипогонадизма (состояния, характеризующегося снижением выработки мужских половых гормонов в результате ухудшения работы половых желез). В клетках жировой ткани находится специальный фермент - ароматаза, с помощью которого и осуществляется процесс синтеза эстрогенов, причем самая активная ароматаза находится именно в жировой клетчатке на бедрах и ягодицах. Кроме эстрогенных гормонов жировая ткань способна вырабатывать и еще одно специфическое вещество - лептин. Лептин - это уникальный гормон, который ответственен за формирование чувства насыщения. Таким образом, организм с помощью лептина может регулировать количество подкожного жира.
Классификация и строение жировой ткани
В организме человека и животных в целом можно выделить два вида жировой ткани: белую и бурую. Наиболее широко у человека представлена именно белая жировая ткань. Если рассмотреть препарат, содержащий кусочек подкожной клетчатки, под микроскопом, то можно увидеть четко отделенные друг от друга дольки, между которыми простираются перемычки из соединительной ткани. Кроме того, здесь можно обнаружить и нервные волокна, а также кровеносные сосуды. Основной структурный элемент жировой ткани - адипоцит - клетка округлой или слегка вытянутой формы, содержащая в цитоплазме скопления липидов. Кроме липидов, доля которых в клетке явно преобладает, здесь имеются также белки (3-6% массы клетки) и вода (до 30%).
Структура адипоцита - клетки жировой ткани
Адипоцит имеет диаметр от 50 до 200 мкм (в среднем), и как любая другая клетка, состоит из ядра, цитоплазмы и других клеточных элементов. В оболочку адипоцита (базальную мембрану) вплетены коллагеновые волокна. Цитоплазма жировой клетки включает в себя одну или несколько капелек жира. Иногда их может быть настолько много, что адипоцит оказывается полностью заполнен жиром изнутри, а его ядро смещается вбок, ближе к клеточной стенке. Оставшаяся незаполненной часть цитоплазмы внешне похожа на тонкий светлый ободок вокруг жировой капли. Кроме того, в цитоплазме адипоцита находится развитая эндоплазматическая сеть и малое число митохондрий.
кожа жировая ткань адипоцит
Литература
1.Арьев Т.Я. Термические поражения. - Л.: Медицина, 1966. - 704 с. - 8000 экз.
2.Афанасьев Ю.И., Юрина Н.А., Котовский Е.Ф. и др. Глава 19. Кожа и её производные // Гистология, цитология и эмбриология / Под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной. - М.: Медицина, 2002. - С.637-656. - 744 с. - ISBN 5-225-04523-5
.Быков В.Л. Глава 14. Нервная ткань // Цитология и общая гистология. - СПб.: Сотис, 2000. - С.453-486. - 520 с. - 2000 экз. - ISBN 5-85503-080-6
.Быков В.Л. Глава 4. Кожа и её производные // Частная гистология человека. - СПб.: Сотис, 2001. - С.56-70. - 304 с. - 3000 экз.