§ 45. Покровы тела. Строение и функции кожи

Определения и обозначения

Кожа — наружный покров тела, который защищает организм и участвует в поддержании постоянства внутренней среды. Она отделяет внутренние ткани от внешних воздействий, но при этом помогает регулировать температуру и воспринимать сигналы из окружающей среды. Поэтому кожа не просто оболочка, а орган с несколькими важными функциями.

Эпидермис — наружный слой кожи, образованный многослойным эпителием; его наружные клетки ороговевают и слущиваются. Ороговевшие клетки образуют барьер, а их постепенная смена помогает удалять загрязнения и часть микробов с поверхности. Благодаря этому кожа постоянно восстанавливает свою защиту.

Дерма — соединительнотканный слой кожи, в котором расположены кровеносные сосуды, нервные окончания, волосяные фолликулы и кожные железы. Сосуды доставляют тканям вещества и участвуют в теплообмене, а нервные окончания позволяют чувствовать прикосновение и температуру. В дерме находятся структуры, от которых зависят рост волос и выделение пота и кожного сала.

Подкожная жировая клетчатка — слой рыхлой соединительной ткани с жировыми клетками под дермой, который смягчает удары, уменьшает потерю тепла и служит запасом питательных веществ. Жировые клетки накапливают энергию, а слой клетчатки действует как мягкая прокладка. Его толщина на разных участках тела и у разных людей может различаться.

Как это устроено

Снаружи находится эпидермис, под ним — дерма, а ещё глубже — подкожная жировая клетчатка. Наружные клетки эпидермиса постепенно ороговевают и слущиваются, потому что поверхность тела постоянно соприкасается с одеждой, предметами и окружающей средой. Новые клетки сменяют слущенные, поэтому защитный слой обновляется. Плотное расположение клеток затрудняет проникновение микробов и потерю воды через кожу.

В дерме проходят кровеносные сосуды, а эпидермис собственных сосудов не имеет. Поэтому питательные вещества и кислород сначала поступают к клеткам дермы, а затем достигают клеток эпидермиса из тканевой жидкости. В дерме также находятся нервные окончания, волосяные фолликулы — места, где растут волосы, — и железы. Волосы и ногти являются образованиями кожи: они помогают защищать отдельные участки тела и уменьшают воздействие некоторых внешних факторов.

Кожа защищает тело несколькими способами. Эпидермис и кожное сало создают барьер для микробов и уменьшают потерю воды, а упругость кожи и подкожная клетчатка смягчают механические воздействия. Некоторые вещества с поверхности кожи могут смываться, но химические вещества способны повредить её, поэтому защитный барьер не является непроницаемым. Пигмент кожи частично поглощает ультрафиолетовое излучение, однако длительное воздействие солнца всё равно может быть вредным.

При повышении температуры тела потовые железы выделяют больше пота, а сосуды кожи расширяются. Пот охлаждает не просто потому, что он влажный: основная потеря тепла происходит, когда вода испаряется с поверхности. Расширенные сосуды приносят к коже больше тёплой крови, и тепло легче отдаётся окружающей среде. При охлаждении сосуды сужаются, поэтому к поверхности поступает меньше крови и отдача тепла уменьшается.

В коже находятся рецепторы — чувствительные окончания нервных клеток. Одни реагируют на прикосновение и давление, другие — на боль, холод или тепло. Когда рецептор возбуждается, нервный сигнал направляется в нервную систему, где организм распознаёт воздействие и может ответить на него. Так человек, например, замечает горячий предмет и быстро отдёргивает руку.

Слои кожи и их особенности

В таблице сопоставлены части покрова тела, особенности их строения и основные функции. Сначала найдите часть покрова, а затем проследите, как её строение помогает выполнять указанную работу. Волосы, ногти и железы связаны с кожей, хотя сами по себе не являются отдельными слоями.

Разбор задач

Задача 1. Назовите слои кожи на схеме от поверхности тела вглубь и укажите, в каком из них находятся кровеносные сосуды. Чтобы ответить, нужно различить собственно слои кожи и расположенный под ней жировой слой. Вспомните также, что эпидермис получает вещества не напрямую из сосудов.

1. Начинаем с поверхности: первым расположен эпидермис.
2. Под ним находится дерма, содержащая кровеносные сосуды.
3. Глубже дермы лежит подкожная жировая клетчатка; она связана с кожей, но не является одним из двух её основных слоёв.

Ответ: от поверхности вглубь идут эпидермис, дерма и подкожная жировая клетчатка. Кровеносные сосуды находятся в дерме, а не в эпидермисе. Именно поэтому вещества поступают к клеткам эпидермиса из расположенной ниже дермы.

Задача 2. После физической нагрузки кожа покраснела и стала влажной. Объясните, какие процессы вызвали эти изменения и как они помогают организму. Во время нагрузки мышцы выделяют много тепла, поэтому телу нужно усилить его отдачу. Нужно связать покраснение с работой сосудов, а влажность — с выделением пота.

1. Кожные сосуды расширяются, и к поверхности поступает больше крови; из-за этого кожа выглядит красной.
2. Потовые железы выделяют пот, поэтому поверхность кожи становится влажной.
3. Пот испаряется и уносит тепло, а усиленный приток крови помогает передавать тепло от тела к коже.

Ответ: покраснение связано с расширением сосудов, а влажность — с выделением пота. Испаряясь, пот охлаждает тело, а расширение сосудов усиливает отдачу тепла. Сам факт появления влаги ещё не означает охлаждения: важен процесс испарения.

Задача 3. При охлаждении организм уменьшает кровоток в коже, а при перегреве усиливает его. Объясните, как эти реакции влияют на теплоотдачу, и укажите роль подкожной жировой клетчатки. Здесь нужно сравнить, сколько тепла переносится кровью к поверхности при сужении и расширении сосудов. Затем учтите, что теплоизоляцию обеспечивает не только кровоток, но и подкожный жир.

1. При охлаждении сосуды сужаются, к поверхности поступает меньше тёплой крови, поэтому организм теряет меньше тепла.
2. При перегреве сосуды расширяются, больше тепла переносится к коже и отдаётся наружу; потоотделение и испарение дополнительно охлаждают тело.
3. Подкожная жировая клетчатка замедляет передачу тепла наружу, а также смягчает удары и запасает питательные вещества.

Ответ: сужение сосудов уменьшает теплоотдачу, а расширение усиливает её. Испарение пота помогает охлаждаться при перегреве, а подкожный жир замедляет потерю тепла. Значит, терморегуляция зависит и от состояния сосудов, и от потоотделения, и от теплоизоляции тканей.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что кожа состоит только из эпидермиса. Иногда наружный слой принимают за всю кожу, потому что он виден и непосредственно соприкасается с окружающей средой. Но дерма содержит сосуды, рецепторы и железы, а под ней расположена важная для защиты и теплоизоляции клетчатка. Проверьте себя: можете ли вы назвать слои от поверхности вглубь и указать функции каждого?

Ошибка — утверждать, что кровеносные сосуды проходят в эпидермисе. Такое представление возникает потому, что кожа получает питание и может краснеть, но это не означает, что сосуды есть во всех её слоях. Они находятся в дерме, а клетки эпидермиса получают необходимые вещества из неё. Для проверки вспомните, в каком слое расположены сосуды и как вещества достигают наружных клеток.

Ошибка — путать потовые и сальные железы. Обе разновидности расположены в коже, поэтому их назначение легко смешать, но выделяют они разные вещества. Потовые железы производят пот, а сальные — кожное сало, которое смазывает кожу и волосы. Проверьте ответ вопросом: какое выделение испаряется и помогает охлаждению, а какое уменьшает высыхание поверхности?

Ошибка — считать, что пот охлаждает тело сам по себе. Влажную кожу можно принять за уже охлаждённую, но основная потеря тепла происходит при испарении воды. Если пот не испаряется, например в очень влажном воздухе, охлаждение менее эффективно. Проверяя себя, называйте не только выделение пота, но и процесс, который отводит тепло.

Связь с другими темами

Для понимания строения кожи полезно знать, чем отличаются эпителиальная и соединительная ткани, а также как клетки образуют ткани организма. Эпидермис построен из многослойного эпителия, а дерма и подкожная клетчатка связаны с соединительной тканью. Эти знания помогают объяснить, почему разные слои кожи выполняют разные задачи.

Кожа связывает несколько тем курса: терморегуляцию, выделение, нервную чувствительность и гигиену. Работа сосудов и потоотделение помогают управлять теплоотдачей, а кожные рецепторы передают сигналы в нервную систему. Знание защитных функций кожи помогает понять, почему важны чистота, бережное отношение к коже и защита от чрезмерного солнца.

Что запомнить

• Кожа состоит из эпидермиса и дермы; под дермой расположена подкожная жировая клетчатка.
• Эпидермис защищает тело и постоянно обновляется.
• В дерме находятся сосуды, рецепторы, волосяные фолликулы и железы.
• Потовые железы участвуют в терморегуляции, а сальные выделяют кожное сало.
• Испарение пота и расширение кожных сосудов усиливают отдачу тепла.
• Подкожный жир смягчает удары, сохраняет тепло и служит запасом питательных веществ.