§ 30. «Доспехи» организма

Определения и обозначения

Кожа — наружный покров тела, который защищает организм и участвует в поддержании постоянства его внутренней среды. Она отделяет ткани от внешней среды и помогает ограничивать потерю воды. Благодаря коже организм также воспринимает прикосновения и изменения температуры.

Эпидермис — наружный слой кожи, состоящий из нескольких слоёв клеток. Наружные клетки постепенно слущиваются, а на смену им приходят новые, поэтому покров обновляется. В эпидермисе образуется меланин — пигмент, который помогает защищать ткани от ультрафиолетового излучения.

Дерма — внутренний слой кожи, расположенный под эпидермисом. В ней проходят кровеносные сосуды, находятся нервные окончания, волосяные луковицы и кожные железы. Такое устройство позволяет коже получать питание, чувствовать воздействия и выполнять дополнительные защитные задачи.

Подкожная жировая клетчатка — слой под кожей, в котором есть жировая ткань. Она смягчает удары, уменьшает потерю тепла и служит запасом питательных веществ. Благодаря этой прослойке внешнее воздействие не сразу передаётся глубоко расположенным тканям.

Как это устроено

Защитный покров создают несколько частей кожи, работающих вместе. Эпидермис непосредственно соприкасается с окружающей средой, поэтому его клетки образуют преграду для микроорганизмов и помогают удерживать воду. Дерма лежит глубже и придаёт коже прочность и эластичность: она не даёт покрову легко разрываться и позволяет ему растягиваться при движениях. Подкожная жировая клетчатка смягчает удары и служит дополнительной теплоизоляцией.

Наружные клетки эпидермиса постепенно изнашиваются и слущиваются, потому что постоянно испытывают трение и контактируют с внешней средой. Если бы они не заменялись, покров истончался бы и хуже защищал ткани. Новые клетки образуются глубже и постепенно перемещаются наружу. Под действием солнечного ультрафиолета в коже усиливается образование меланина: он поглощает часть излучения и снижает его вредное действие, но не устраняет его полностью.

Волосы и ногти называют производными кожи, потому что они образуются из её клеток. Часть волоса находится под кожей в волосяной луковице, а видимая часть состоит из ороговевших клеток. Волосы помогают защищать отдельные участки тела и уменьшают воздействие некоторых внешних факторов. Ногтевые пластинки прикрывают кончики пальцев, которые часто соприкасаются с предметами и могут травмироваться.

Кожные железы выделяют разные вещества, поэтому их функции не совпадают. Потовые железы выделяют пот на поверхность кожи; когда он испаряется, тепло уходит с поверхности тела. Сальные железы выделяют кожное сало, которое смягчает кожу и волосы и помогает им не пересыхать. Следовательно, пот участвует прежде всего в охлаждении, а сало — в уходе за поверхностью покрова.

Кожа помогает регулировать температуру, изменяя отдачу тепла. Когда кожные сосуды расширяются, к поверхности поступает больше крови и тело отдаёт больше тепла; при сужении сосудов теплоотдача уменьшается. Если организм нагревается, усиливается потоотделение, а испарение пота охлаждает поверхность кожи. Поэтому один лишь выход пота на кожу ещё не означает охлаждения: для него необходимо испарение.

Слои кожи и их функции

Читайте таблицу, двигаясь от наружного слоя к более глубокому: так видно, где расположена каждая часть покрова. Затем сопоставьте её строение с функциями — многие задачи объясняются тем, какие структуры в ней находятся. Особенно важно не смешивать охлаждающую роль пота и смягчающую роль кожного сала.

Разбор задач

Задача. После длительного пребывания на солнце кожа потемнела. Объясните, какое вещество связано с этим изменением и какова его роль.

1. Определяем изменение: кожа стала темнее после воздействия солнечных лучей.
2. Вспоминаем, что за окраску кожи отвечает в том числе меланин, пигмент, образующийся в коже.
3. Связываем действие солнца с усилением образования меланина: он поглощает часть ультрафиолетового излучения.
4. Уточняем предел защиты: пигмент уменьшает вредное воздействие, но не делает длительное пребывание на солнце безопасным.

Ответ. Потемнение связано с образованием меланина. Он помогает защищать ткани от ультрафиолета, но загар не обеспечивает полной защиты.

Задача. Во время бега человек сильно потеет, а кожа краснеет. Объясните, как эти изменения помогают организму не перегреваться.

1. При беге мышцы работают интенсивно и выделяют больше тепла, поэтому организму нужно усилить его отдачу.
2. Пот выходит на поверхность кожи. При его испарении тепло уходит с поверхности, и тело охлаждается.
3. Покраснение связано с расширением кожных сосудов: к поверхности поступает больше крови, а теплоотдача возрастает.
4. Объединяем оба механизма: испарение пота и усиленная отдача тепла через кожу помогают не допустить перегрева.

Ответ. Пот охлаждает тело при испарении, а расширенные сосуды усиливают передачу тепла к поверхности кожи и его отдачу.

Задача. При повреждении кожи появилась ссадина и выступила кровь. Определите, какие слои могли быть повреждены, и объясните, почему важно очистить рану.

1. Ссадина означает, что повреждён наружный покров — эпидермис. Его нарушение ослабляет барьер между организмом и внешней средой.
2. Кровь появляется, если повреждение достигает сосудов. Кровеносные сосуды расположены в дерме, значит, могла быть затронута и она.
3. Поскольку защитный покров нарушен, в рану могут попасть микроорганизмы с кожи или из окружающей среды.
4. Очистка помогает удалить загрязнения и уменьшить риск попадания микроорганизмов в повреждённые ткани.

Ответ. Повреждены эпидермис и, если задеты сосуды, дерма. Рану важно очистить, чтобы уменьшить риск проникновения микроорганизмов.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что кожа состоит только из эпидермиса. Так думают, потому что именно наружный слой виден и непосредственно соприкасается с окружающей средой. На самом деле под ним находится дерма, а глубже — подкожная жировая клетчатка. Проверьте себя: можете ли вы назвать все три части в порядке от поверхности к глубине?

Ошибка — путать функции пота и кожного сала. Оба вещества выделяются железами кожи, поэтому их назначение иногда смешивают. Пот охлаждает при испарении, а кожное сало смягчает кожу и волосы. Для проверки спросите себя, какое выделение связано с теплоотдачей, а какое — с защитой от пересыхания.

Ошибка — считать загар полной защитой от солнечного излучения. Потемнение связано с меланином, и это может создать впечатление, что кожа стала неуязвимой. Меланин снижает вредное действие ультрафиолета, но не устраняет его. Проверка простая: слово «помогает защищать» не означает «полностью защищает».

Ошибка — думать, что пот охлаждает тело просто потому, что выделяется. Можно заметить пот на коже и не учитывать, что происходит дальше. Основное охлаждение связано с испарением, при котором уходит тепло. Проверьте себя: назовите процесс, благодаря которому пот помогает снизить температуру тела.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в строении кожи, нужно знать, что ткани организма состоят из клеток и выполняют разные функции. Знание о кровеносных сосудах помогает понять, почему кровь при ссадине указывает на возможное повреждение дермы. Нервные окончания в коже объясняют, как организм воспринимает прикосновение, боль и температуру.

Работа кожных сосудов и испарение пота связаны с терморегуляцией — поддержанием подходящей температуры тела. Это один из способов сохранять постоянство внутренней среды, даже когда условия вокруг меняются. Строение кожи пригодится при изучении гигиены, первой помощи при повреждениях и профилактики кожных заболеваний.

Что запомнить

• Кожа — важный защитный покров организма.
• Эпидермис — наружный слой кожи, который постоянно обновляется.
• Меланин помогает защищать кожу от ультрафиолетового излучения.
• В дерме расположены сосуды, нервные окончания и кожные железы.
• Подкожная жировая клетчатка смягчает удары и уменьшает потерю тепла.
• Испарение пота помогает охлаждать тело.