Шкіра - біологія

шкіри (гр. магістр; також Кутіс від лат. кутіс) є функціонально найбільш універсальним органом людського або тваринного організму. Шкіра служить для розрізнення внутрішньої та зовнішньої (оболонка органу), захисту від впливу навколишнього середовища, представлення, спілкування та підтримання гомеостазу (внутрішній баланс). Крім того, шкіра виконує важливі функції в області метаболізму та імунології та має широкий спектр механізмів адаптації. Шкіра людини найкраще переносить значення рН 5,5.

Будова шкіри

Зовнішня шкіра в основному розділена на три основні шари: епідерміс (Епідерміс), ті, у кого дерма знаходиться безпосередньо внизу (також Дерма або Коріум) разом Кутіс форми, а також підшкірна клітковина (Субкутіс).

епідерміс (Епідерміс)

Епідерміс - одна з епітеліальних тканин; це багатошаровий ороговілий плоский епітелій, розмір якого зазвичай становить від 0,03 до 0,05 міліметрів, але товщиною на кистях рук і підошвах ніг до декількох міліметрів.

Ззовні всередину розрізняють такі шари:

Роговий шар (Роговий шар)
Глянцевий шар (Прошарок люцидум) (зустрічається лише на шкірі паху на долоні і стопі)
Гранульований клітинний шар (Гранульований шар)
Колючий клітинний шар (Spratum stratum)
Базальний шар (Базальний шар)

Колючий клітинний шар і шар базальних клітин разом утворюють зародковий шар (Stratum germinativum).

Дерма (Коріум, дерма)

Дерма складається переважно з сполучнотканинних волокон і служить для живлення та закріплення епідермісу. Тут дрібнокапіляризована система кровоносних судин забезпечує прикордонну зону епідермісом. Походження шкірного сала і потових залоз можна знайти в нижній частині дерми. Тут містяться гладкі м’язи та судини, важливі для регулювання температури.

Дерма перетворена в Папілярний шар (Сосочковий шар, конусоподібний шар, сосочкове тіло) та a Сітчастий шар (Мережевий рівень) розділений.

Субкутіс (Підшкірна клітковина)

Підшкір утворює основу для вищих шарів шкіри і містить більші кровоносні судини та нерви для верхніх шарів шкіри, а також підшкірний жир та пухку сполучну тканину. Сенсорні клітини для сильних подразників тиску розташовані в підшкірних відділах, наприклад пластинчасті тіла.

Придатки

До придатків шкіри належать волосся із шкірними сальними залозами та м’язи волосяного фолікула (Арректор м'язи пілі), Нігті, роги та потові залози, останні поділяються на еккринні та апокринні потові залози. Не в останню чергу молочна залоза - це також модифікована шкірна залоза.

Пахова і польова шкіра

Якщо придивитися до шкіри уважніше або за допомогою лупи, стає видно тонкий рельєф. Відповідно до цього шкіра ділиться на два типи.

виникає на пальцях, долоні кисті (долонній) і підошві стопи (підошовні). Епідерміс тут добре проявляється Папілярні лінії (Шкірні хребти), які спричинені тим, що сосочки дерми розташовані поздовжніми рядами. Кожна шкірна гряда підкладена двома рядами сосочкових тіл. Шкірні смужки утворюють індивідуальний візерунок з різних геометричних фігур (вихор, арка, бант, подвійний бант). Ці моделі використовуються для криміналістичних цілей при дактилоскопії (розпізнаванні відбитків пальців) як форма біометричних даних. Крім багатьох потових залоз, пахова шкіра не містить придатків шкіри.

покриває решту шкіри. Тут на поверхні видно ромбічні поля, обмежені дрібними борознами (Areolae cutaneae). Борозни з’являються на епідермальних ділянках без сосочків і зникають, коли шкіра напружена. Вони служать резервними складками, оскільки епідерміс менш еластичний, ніж дерма. Розмір шкірних полів варіюється залежно від області тіла. Польова шкіра містить придатки шкіри і має товщину менше 1/10 мм. Він найтонший навколо очей та статевих органів.

Частини шкіри та їх функції

Шкіра захищає від втрат тепла та зовнішніх впливів і використовується для поглинання контактних подразників. Крім того, окремі компоненти виконують спеціалізовані функції:

Волосся: захист від тепловтрат, сонячних променів, вологи; Функція зв'язку та маскування завдяки пігментації
Роговий шар: захист від травм та зневоднення
Пір'я: Захист від тепловтрат, сонячних променів, вологи; Функції зв'язку та маскування завдяки пігментації; Підтримка льотної здатності
Мікробний шар: копіює клітини шкіри
Меланоцити: захист генетичної інформації в ядрі клітини від ультрафіолетового випромінювання
Вільні нервові закінчення: поглинання стимулів дотику та відчуття болю
Пластинчасті тіла: поглинання стимулів тиску
Потові залози: утворення поту, захист від перегрівання через випаровування
Рецептори холоду: прийом температурних подразників "холод"
Теплові рецептори: прийом температурних подразників "теплий"
М’яз волосяного фолікула: накопичення тепла шляхом випрямлення волосся на пухирці
Шкірне сало: вироблення шкірного сала (жиру)
Сенсорні тільця: запис дотикових подразників
Зберігання жиру: захист від тиску та переохолодження
Кровоносні судини: регулювання температури та забезпечення клітин шкіри поживними речовинами та киснем

Шкіра як прикордонний орган

Шкіра захищає організм від проникнення патогенних мікроорганізмів та газоподібних, рідких або твердих чужорідних речовин у широкому розумінні, від механічних пошкоджень, радіаційних пошкоджень, а також від втрати рідини, електролітів та білка, що може загрожувати життю в разі сильних опіків. Він колонізується бактеріями та грибками, так званою резидентною флорою шкіри. Клітини Лангерганса функціонують як антигенпрезентаційні клітини шкіри.

Масовий переказ

Різні тварини поглинають і викидають речовини з навколишнього середовища в різному ступені через поверхню тіла. Вони можуть бути газоподібними, рідкими або твердими (розчиненими у водному середовищі). Обмін речовинами може відбуватися активно (із затратою енергії) або пасивно (у напрямку осмотичного градієнта).

Газами можуть бути поглинання кисню та виділення вуглекислого газу (шкірне дихання), а також азот та інертні гази. Вода може поглинатися або виділятися для регулювання води і служити транспортним середовищем для розчинених газоподібних або твердих речовин. Розчиненими речовинами можуть бути солі (надходження або вивільнення), поживні речовини (багато ендопаразити живляться лише таким чином), продукти виведення, але також токсичні речовини з навколишнього середовища (наприклад, органічні сполуки свинцю).

Тепловий баланс

Тіло може регулювати свій тепловий баланс через шкіру. Шкіра з потовими залозами протидіє перегріванню. Завдяки утворенню поту і випаровуванню, що можливо в результаті, тепло розсіюється з капілярів, що проходять близько під шкірою, широко відкритих для цього (див. Потовиділення). За допомогою підшкірної жирової клітковини і, в меншій мірі, волосся, зберігається тепло. Коли холодно, шкіра та підшкірна жирова клітковина лише трохи забезпечуються кров’ю, і обидва вони діють як ізолюючий шар. Волосся можуть виконувати лише незначну ізолюючу функцію через невелику кількість волосся у людини. Тим не менше, все ще можна чітко дотримати принцип роботи хутряного плаття. Коли мова заходить про гусячу шкіру, коли холодно, м’яз струмовідвідних волосків випрямляє волосся. Закрите волосся забезпечує набагато кращий захист від переохолодження.

Захист від ультрафіолетового випромінювання

Сила падаючого УФ-випромінювання на земну поверхню залежить від часу доби, географічного положення, пори року, висоти над рівнем моря, відповідної товщини озонового шару, хмарного покриву та багатьох інших місцевих параметрів. Існують такі захисні механізми від шкідливого впливу УФ-випромінювання на шкіру та підлеглі тканини:

Можливо, у перших гомінідів була погано пігментована шкіра, покрита темним волоссям, подібно до сучасних шимпанзе. Відносно незабаром в ході еволюції гомінідів гола, темно пігментована шкіра повинна була розвинутися, що слугувало захистом від ультрафіолету. Поширюючись на північ, який є менш сонячним, пігментація могла зменшуватися, мабуть, для того, щоб мати можливість виробляти кращий вітамін D. Це могло призвести до переваг виживання, особливо під час вагітності та годування груддю [2] .

Шкіра як контактний і сенсорний орган

Шкіра являє собою видиму частину людського тіла, тому вона виконує ряд комунікативних функцій. Шкіра оснащена різними типами рецепторів для поглинання подразників і, отже, для поверхневої чутливості:

Больові рецептори: вони розташовані в дермі, їх щільність варіюється в залежності від області тіла (до 200/см 2 шкіри).
Рецептори тиску (тіла Ватера-Пачіні): Вони використовуються для сприйняття відчуттів тиску і знаходяться в підшкірній клітковині. Їх щільність до 100/см 2 .
Терморецептори (вільні нервові закінчення): Вони особливо близькі до підборіддя, носа, вушної раковини, мочок вух (від 9 до 12/см 2) та губ (> 15/см 2). Шкіра людини має загалом близько 250 000 рецепторів холоду. Кількість теплових рецепторів становить приблизно 1/10 від цього, і вони також працюють значно повільніше, ніж рецептори холоду.
Рецептори розтягування (тіла Руффіні): Вони реєструють стан розтягування шкіри і розташовані в дермі (stratum reticulare). Їх щільність до 2/см 2 шкіри.
Сенсорні рецептори (тіла Мейснера та клітини Меркель): Сенсорні рецептори знаходяться в шкірі без волосся. Вони розподілені особливо щільно (відстань: від 1 до 5 мм) у кінчиках пальців, губах, язиці, сосках, зовнішніх статевих органах та області заднього проходу.
Рецептори волосяних фолікулів: вони реєструють положення волосся (див. Також вібриси).

Психогальванічна шкірна реакція дає висновки про емоційні процеси.

Шкіра як резервуар стовбурових клітин

Шкіра містить дорослі стовбурові клітини, які можна перетворити в плюрипотентні стовбурові клітини за допомогою чотирьох додаткових генів, введених ретровірусами. Таким чином, шкіра могла б служити джерелом для терапії регенеративною медициною. [3] [4]

Шкіра як орган представлення

Оскільки шкіра сильно впливає на зовнішній вигляд людей, вона є основним об’єктом косметики. Веснянки, плями на печінці та пігментні плями - природні прояви. Зовнішній вигляд шкіри штучно змінюється через татуювання, скарифікацію, опікові шрами або фарбування тіла. Крім того, шкіра є власницею всіх видів прикрас для тіла.

Шкіра тварин

Шкіра земноводних

Шкіра земноводних тонка, гола і волога. Текстура їх поверхні гладка у жаб і саламандр або бородавчаста у жаб і жаб. Шкіра земноводних демонструє велику різноманітність кольорів. Деякі види, як рідна деревна жаба, навіть здатні змінювати забарвлення, подібні хамелеонам. За цю властивість відповідають спеціальні пігментні клітини під епідермісом, в яких зберігаються різні барвники, такі як меланін (коричневий до чорного), птеридин (жовтий) та каротиноїди (від оранжевого до червоного).

Час від часу епідерміс земноводних оновлюється (линька). У випадку з жабами стара шкіра знімається, а у хвостових земноводних (особливо тритонів) знімається в цілому. Деякі ділянки шкіри земноводних особливо еластичні і дозволяють утворювати звукові бульбашки для генерації звуків.

Ці властивості шкіри мають переваги та недоліки. Переваги:

Тонка шкіра дозволяє поглинати кисень безпосередньо поверхнею тіла (шкірне дихання), а також поглинання води.
Гладка шкіра має менший опір потоку і, отже, забезпечує швидше плавання.
У багатьох земноводних, особливо жаб, шкіра змочується слизьким шаром слизу, який допомагає їм рятуватися від ворогів.
Шкірні залози земноводних здатні виділяти шкірні токсини; вони представляють ефективний захист від їжі. Перш за все вони захищають вологу шкіру від грибкових та бактеріальних інфекцій - це, мабуть, є основною причиною навіть надзвичайно сильних отрут отруйних жаб-дротиків.

Тонка шкіра вразливіша до травм.
Підвищений ризик зневоднення при теплому сонці через вологу шкіри більшості земноводних. Це призводить до їх підвищеної нічної активності.
Водопоглинальна здатність тонкої шкіри також сприяє засвоєнню токсинів. Пестициди, штучні добрива, а також рідкий гній та кислотні дощі, що використовуються на полях, швидко призводять до смерті під час нерестової міграції.

Шкірні захворювання

Існує безліч шкірних захворювань, які засновані на безпосередньому пошкодженні шкіри, але також такі, що спричинені іншими органами чи загальними захворюваннями. У дерматології - медичній спеціальності шкірних захворювань - зміни шкіри позначаються як висоли.