Строение и функции кожи

Определения и обозначения

Кожа — наружный покров тела, который отделяет организм от окружающей среды. Она защищает ткани от повреждений, микробов и избыточной потери воды, помогает регулировать температуру, выводит часть веществ с потом и воспринимает прикосновение, боль и температуру. Благодаря сочетанию этих функций кожа не просто покрывает тело, а участвует в поддержании его нормальной работы.

Эпидермис — наружный слой кожи, состоящий из нескольких слоёв клеток. Его верхние клетки постепенно ороговевают и слущиваются, а нижние делятся, заменяя утраченные. В клетках образуется меланин — пигмент, частично защищающий их от ультрафиолетового излучения; эта защита не делает длительное пребывание на солнце безопасным.

Дерма — соединительнотканный слой под эпидермисом. В ней расположены кровеносные сосуды, нервные окончания, волосяные фолликулы (части кожи, в которых растут волосы), а также потовые и сальные железы. Такое устройство позволяет коже получать питание, чувствовать воздействия и выполнять ряд других задач.

Подкожная жировая клетчатка — слой ткани под дермой, в котором есть жировые клетки. Она запасает энергию, уменьшает потерю тепла и смягчает удары, действуя как амортизирующая прослойка. Её толщина в разных участках тела неодинакова, поэтому теплоизоляция и защита могут различаться.

Как это устроено

Кожа образует непрерывный покров тела, потому что покрывает его поверхность и переходит в покровы некоторых отверстий организма. В ней выделяют эпидермис и дерму, поскольку наружный барьер и расположенные глубже живые ткани выполняют разные задачи. Под дермой находится подкожная жировая клетчатка: она связана с кожей, но отличается строением и служит запасом жира, теплоизоляцией и амортизатором.

Наружные клетки эпидермиса подвергаются трению и воздействию окружающей среды, поэтому постепенно ороговевают и слущиваются. Такая смена помогает удалять изношенные клетки с поверхности. Нижние клетки эпидермиса делятся и перемещаются к поверхности, восполняя утрату; благодаря этому покров обновляется. Меланин в клетках частично поглощает ультрафиолет, однако при сильном или длительном облучении клетки всё равно могут повреждаться.

Сосуды дермы при изменении температуры меняют свой просвет. В жару они расширяются, поэтому к поверхности кожи поступает больше крови и тело эффективнее отдаёт тепло; на холоде сосуды сужаются, чтобы уменьшить его потерю. Потовые железы выделяют пот на поверхность, а его испарение забирает тепло у кожи. Нервные окончания воспринимают раздражения и помогают организму реагировать на температуру, прикосновение и боль.

Волосяные фолликулы находятся в дерме, и из них растут волосы; волосы помогают защищать поверхность тела и участвуют в чувствительности к прикосновению. Ногти — плотные образования на кончиках пальцев, защищающие их и помогающие выполнять точные движения. Сальные железы выделяют кожное сало, смазывающее кожу и волосы, а потовые железы выделяют пот. Таким образом, разные структуры кожи выполняют свои задачи, но работают в составе одного покрова.

Защитные свойства кожи зависят не от одной её части, а от совместной работы слоёв и структур. Эпидермис служит наружным барьером, а его постоянное обновление помогает заменять изношенные клетки. Дерма содержит сосуды, чувствительные окончания и железы, а подкожный жир смягчает механические воздействия и сокращает потерю тепла. Расширение сосудов и испарение пота помогают при перегреве, тогда как сужение сосудов и теплоизоляция клетчатки уменьшают охлаждение; этот барьер не предотвращает любые повреждения и воздействие микробов.

Слои кожи: строение и функции

Пользуйтесь таблицей, чтобы сопоставить расположение каждого слоя с его строением и функциями. Например, при вопросе о выделении пота нужно вспомнить потовые железы дермы, а при вопросе о теплоизоляции — подкожную жировую клетчатку. Это помогает не смешивать слои и понимать, почему у каждого своя роль.

Разбор задач

Задача 1. Человек получил поверхностную царапину, затронувшую только наружный слой кожи. Какой слой повреждён и почему такая рана обычно заживает без рубца?

1. Определяем глубину повреждения: сказано, что затронут только наружный слой кожи.
2. Сопоставляем его со строением кожи: наружным слоем является эпидермис, а дерма лежит глубже.
3. Вспоминаем обновление эпидермиса: его нижние клетки делятся и заменяют клетки, потерянные с поверхности. Поэтому небольшое поверхностное повреждение обычно восстанавливается без рубца.

Ответ. Повреждён эпидермис. Такая царапина обычно заживает без рубца, потому что делящиеся клетки эпидермиса восстанавливают наружный покров, не затрагивая дерму.

Задача 2. После бега кожа покраснела, а потоотделение усилилось. Объясните, как эти изменения помогают организму охлаждаться.

1. Покраснение связано с расширением сосудов дермы и усилением притока крови к поверхности кожи.
2. Через поверхность тела организм может отдавать больше тепла, поэтому увеличенный приток крови помогает охлаждению.
3. Потоотделение усиливает выделение пота на поверхность. При его испарении у кожи отнимается тепло, и температура тела снижается.

Ответ. Расширенные сосуды помогают отдавать тепло через кожу, а испарение пота дополнительно охлаждает её. Пот охлаждает главным образом не в момент выделения, а при испарении.

Задача 3. При ожоге повреждены эпидермис и часть дермы. Почему такое повреждение опаснее поверхностной царапины и может оставить рубец?

1. Сравниваем глубину: ожог затронул не только наружный эпидермис, но и часть дермы.
2. Учитываем содержимое дермы: в ней находятся сосуды, нервные окончания и железы, поэтому их повреждение нарушает работу этих структур.
3. Поверхностный эпидермис может восстановиться за счёт деления его нижних клеток. Если повреждена дерма, восстановление соединительной ткани может проходить с образованием рубца.

Ответ. Ожог опаснее, потому что повреждает структуры дермы, а не только наружный покров. При восстановлении глубоко повреждённой соединительной ткани может образоваться рубец.

Типичные ошибки

Ошибка: считать эпидермис и дерму одним слоем. Их легко смешать, потому что оба входят в состав кожи, но они расположены на разной глубине и различаются строением. Эпидермис — наружный многослойный барьер, а дерма содержит сосуды, нервные окончания и железы. Проверьте себя: если в ответе упомянуты сосуды дермы, не называйте их частью эпидермиса.

Ошибка: относить подкожную жировую клетчатку к эпидермису. Такое заблуждение возникает из-за того, что все эти части рассматривают как покров тела. Но клетчатка находится под дермой, а эпидермис — снаружи. Чтобы проверить ответ, расположите слои по порядку: эпидермис, дерма, подкожная жировая клетчатка.

Ошибка: думать, что пот охлаждает просто потому, что выделяется. Видимое появление пота легко принять за причину охлаждения, но основное охлаждение происходит при его испарении. Уточняйте, какое именно действие пота отнимает тепло у поверхности кожи. Если пот не испаряется, его охлаждающий эффект слабее.

Ошибка: считать загар защитой от любых повреждений. Загар связан с образованием меланина, который частично защищает клетки от ультрафиолета. Иногда эту защиту ошибочно принимают за полную и безопасную для кожи. Проверяйте себя: меланин снижает часть воздействия, но не предотвращает все повреждения, поэтому загар не делает ультрафиолет безвредным.

Связь с другими темами

Для понимания кожи пригодятся знания о типах тканей человека, строении клеток и роли кровеносных сосудов. Они помогают объяснить, почему эпидермис обновляется, а сосуды дермы меняют отдачу тепла. Тема кожи связана с терморегуляцией, выделением, органами чувств, иммунной защитой и гигиеной. Например, работа потовых желез объединяет изучение кожи и выделения, а восприятие боли и температуры — кожи и органов чувств.

Что запомнить

• Кожа состоит из эпидермиса и дермы; под дермой расположена подкожная жировая клетчатка.
• Эпидермис защищает тело и постоянно обновляется.
• В дерме находятся сосуды, нервные окончания, волосяные фолликулы и кожные железы.
• Потовые железы участвуют в охлаждении тела при испарении пота.
• Сальные железы выделяют кожное сало, которое смазывает кожу и волосы.
• Подкожная жировая клетчатка уменьшает потерю тепла и смягчает механические воздействия.