Покровы тела

Определения и обозначения

Кожа — наружный покров тела, который защищает организм и участвует в терморегуляции, выделении и восприятии раздражений. Иными словами, кожа не только отделяет внутренние ткани от внешней среды, но и помогает телу приспосабливаться к её изменениям. Благодаря коже мы ощущаем прикосновение, боль и температуру. Поэтому её состояние важно и для защиты, и для нормальной работы всего организма.

Эпидермис — наружный слой кожи; его клетки постоянно обновляются, а верхние ороговевшие клетки защищают тело. Ороговение означает, что клетки на поверхности постепенно теряют свою жизнедеятельность и становятся плотными. Этот слой служит преградой для повреждений и проникновения некоторых вредных веществ. Обновление помогает коже заменять изношенные клетки.

Дерма — внутренний слой кожи, содержащий кровеносные сосуды, нервные окончания, потовые и сальные железы, волосяные фолликулы. Волосяной фолликул — место в коже, где находится корень волоса и происходит его рост. Разные структуры дермы обеспечивают чувствительность, питание тканей, выделение пота и работу волос. Так дерма связывает строение кожи с её многочисленными задачами.

Подкожная жировая клетчатка — слой рыхлой соединительной ткани с жировыми клетками под кожей; он запасает энергию, уменьшает потерю тепла и смягчает удары. Жировые клетки содержат запас питательных веществ, который организм может использовать. Слой также действует как мягкая прослойка между кожей и расположенными глубже тканями. Он находится под кожей, поэтому его не следует путать со слоями самой кожи.

Как это устроено

Обновление эпидермиса начинается в его глубоком слое, где образуются новые клетки. По мере появления следующих клеток они постепенно смещаются к поверхности. За это время клетки меняются и ороговевают, образуя более плотный наружный барьер. Старые клетки слущиваются, а их место занимают новые, поэтому защитная поверхность кожи постоянно обновляется.

Разнообразие функций дермы объясняется тем, что в ней собраны структуры с разной работой. Кровеносные сосуды приносят тканям необходимые вещества и участвуют в отдаче тепла. Нервные окончания воспринимают раздражения и передают сигналы нервной системе, благодаря чему человек может реагировать на прикосновение или опасную температуру. Железы выделяют пот или кожное сало, а волосяные фолликулы обеспечивают рост волос.

Потовые железы выделяют жидкость на поверхность кожи. Когда пот испаряется, для этого процесса требуется энергия — тепло, которое отбирается у тела. В результате поверхность и организм охлаждаются. Поэтому само появление пота ещё не объясняет охлаждение: основная потеря тепла связана именно с его испарением.

В коже много кровеносных сосудов, и их просвет может меняться. При расширении сосудов к поверхности тела поступает больше крови, поэтому тепло быстрее передаётся наружу и теплоотдача увеличивается. При сужении приток крови к коже уменьшается, а вместе с ним снижается и потеря тепла. Так изменение кровотока помогает поддерживать температуру тела при жаре и холоде.

Волосы, ногти и кожные железы связаны с кожей, хотя выполняют разные задачи. Волосы растут из фолликулов в дерме и помогают защищать отдельные участки тела; ногти защищают кончики пальцев и связаны с поверхностными тканями пальцев. Потовые железы выделяют пот, а сальные — кожное сало, которое смазывает кожу и волосы. Вместе эти образования дополняют защитные и выделительные функции покровов тела.

Слои кожи и их функции

Сначала определите, о какой части покровов тела идёт речь, затем сопоставьте её расположение и строение с функциями. Так легче понять, почему один орган или слой не выполняет все задачи кожи самостоятельно. Таблица также помогает сравнить подкожную клетчатку с собственно слоями кожи.

Разбор задач

Человек слегка коснулся горячего предмета и быстро отдёрнул руку. Нужно определить, какие структуры кожи обнаружили воздействие и как возник быстрый ответ. Важно различать восприятие раздражения и само движение руки: кожу обеспечивает сигнал, а отдёргивание выполняется при участии нервной системы и мышц. Проследим путь от соприкосновения с предметом до реакции.

1. Горячий предмет воздействует на кожу и вызывает температурное раздражение. В коже находятся нервные окончания, чувствительные к таким воздействиям. Они воспринимают изменение температуры.
2. Нервные окончания преобразуют раздражение в сигнал. Сигнал передаётся по нервам к нервной системе, которая обрабатывает информацию. Поэтому человек быстро получает сведения о возможной опасности.
3. Нервная система организует ответ, и мышцы руки сокращаются. В результате рука отдёргивается от горячего предмета. Значит, кожные рецепторы обнаружили воздействие, а нервная система связала его с ответным движением.

Ответ: воздействие помогли обнаружить нервные окончания кожи; они передали сигнал нервной системе, после чего возникла быстрая защитная реакция. Это показывает, что кожа не просто покрывает тело, но и участвует в восприятии раздражений. Само движение обеспечивается мышцами под управлением нервной системы.

В жару человек сильно потеет. Требуется объяснить, каким образом это помогает поддерживать температуру тела, а не просто назвать потоотделение. Для ответа нужно проследить, что происходит с потом после того, как он появился на поверхности кожи. Главную роль играет переход жидкости в пар.

1. Потовые железы выделяют пот на поверхность кожи. Пот содержит воду и покрывает её тонким слоем. Одного выделения жидкости недостаточно, чтобы объяснить охлаждение.
2. В жаркой среде пот испаряется с поверхности. На испарение затрачивается тепло, которое забирается у тела. Поэтому тело теряет часть тепловой энергии.
3. Потеря тепла помогает уменьшить нагрев организма и поддерживать его температуру. Если воздух очень влажный, испарение может идти медленнее, поэтому охлаждение становится менее эффективным. В обычных условиях усиленное потоотделение помогает отдавать лишнее тепло.

Ответ: пот охлаждает организм главным образом при испарении, потому что для превращения жидкости в пар требуется тепло тела. Значит, цепочка выглядит так: выделение пота, испарение и потеря тепла. Именно испарение, а не само появление пота, обеспечивает охлаждение.

При охлаждении сосуды кожи сужаются, а при перегревании расширяются. Нужно сравнить, как в обоих случаях изменяется теплоотдача. Для этого рассмотрим, сколько крови подходит близко к поверхности тела. Чем активнее кровоток в коже, тем легче тепло передаётся наружу.

1. При охлаждении сосуды кожи сужаются. К поверхности поступает меньше крови, поэтому меньше тепла передаётся внешней среде. Теплоотдача уменьшается, что помогает сохранить тепло внутри тела.
2. При перегревании сосуды кожи расширяются. К коже поступает больше крови, и тепло быстрее отдаётся наружу. Поэтому теплоотдача увеличивается.
3. Сравниваем результаты: сужение сосудов уменьшает потерю тепла, а расширение усиливает её. Это противоположные изменения диаметра сосудов и противоположные изменения теплоотдачи. Так кровоток кожи участвует в терморегуляции.

Ответ: при охлаждении теплоотдача снижается из-за сужения сосудов, а при перегревании возрастает благодаря их расширению. Изменение кровотока помогает организму сохранять или отдавать тепло в зависимости от условий. Поэтому кожа участвует в поддержании постоянной температуры тела.

Типичные ошибки

Ошибка — считать эпидермис и дерму одним слоем. Их иногда смешивают, потому что оба слоя образуют кожу и расположены рядом. Однако эпидермис находится снаружи, а дерма лежит под ним и содержит сосуды, нервные окончания, железы и фолликулы. Проверьте себя: сможете ли вы назвать положение и особенности каждого слоя отдельно?

Ошибка — думать, что пот охлаждает тело просто потому, что выделяется. Такое представление возникает из-за того, что пот заметен на коже во время жары. На самом деле охлаждение происходит главным образом при его испарении, когда тело теряет тепло. Для проверки восстановите всю цепочку: выделение, испарение, отвод тепла.

Ошибка — называть подкожную жировую клетчатку ещё одним слоем кожи без уточнения. Её легко объединить с кожей, поскольку она непосредственно под ней и тесно с ней связана. Но сама кожа состоит из эпидермиса и дермы, а клетчатка расположена глубже. Проверьте себя по расположению: если речь идёт о слое под кожей, укажите это прямо.

Ошибка — считать, что кожа только защищает тело. Защитная роль заметна, поэтому остальные функции можно упустить. Но кожа также участвует в терморегуляции, выделении и восприятии раздражений. Чтобы проверить ответ, спросите себя, объясняет ли он, как тело охлаждается, выделяет пот и ощущает прикосновение или температуру.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение кожи, полезно знать, как устроены ткани и органы, а также какую роль выполняют кровеносные сосуды и нервные окончания. Эти знания помогают связать части кожи с их работой: сосуды участвуют в теплоотдаче, а нервные окончания воспринимают раздражения. Строение кожи пригодится при изучении терморегуляции и выделения. Оно также важно для понимания профилактики заболеваний покровов тела и связи кожи с нервной системой.

Что запомнить

• Кожа состоит из эпидермиса и дермы; под ней находится подкожная жировая клетчатка.
• Эпидермис защищает тело и постоянно обновляется.
• В дерме находятся сосуды, рецепторы, железы и волосяные фолликулы.
• Испарение пота помогает охлаждать тело.
• Сужение и расширение кожных сосудов меняет теплоотдачу.
• Волосы и ногти — образования, связанные с кожей.