Функции кожи и уход за ней
Навигация по статье
- Функции кожи
- Строение кожи
- эпидермис
- дерма
- гиподерма
- Клетки кожи и их функция
Кожа – это один из органов человека, выполняющих защитную роль и ряд биологических функций. Кожей покрыто все тело человека, и в зависимости от роста и веса, ее площадь составляет от 1,5 до 2 м2, а вес от 4 до 6 % от массы человека (без учета гиподермы).
В статье рассматривается строение кожи человека, ее структура и функции каждого слоя, как образовываются и обновляются клетки кожи и как отмирают.
Функции кожи
Основное назначение кожи – это конечно защита от внешнего воздействия окружающей среды. Но наша кожа многофункциональна и сложна и принимает участие еще в ряде биологических процессов, протекающих в организме.
Основные функции кожи:
- механическая защита – кожа предотвращает мягкие ткани от механического воздействия, излучений, микробов и бактерий, попадания инородных тел внутрь тканей.
- ультрафиолетовая защита – под воздействием солнечного излечения в коже образуется меланин, как защитная реакция на внешнее неблагоприятное (при длительном нахождении на солнце) воздействие. Меланин вызывает временное окрашивание кожи в более темный цвет. Временное увеличение количества меланина в коже, увеличивает ее способность задерживать ультрафиолет (задерживает более 90% излучения) и помогает нейтрализовать образовавшиеся в коже при воздействии солнца свободные радикалы (выполняет роль антиоксиданта).
- терморегуляция – участвует в процессе поддержания постоянной температуры всего организма, за счет работы потовых желез и термоизолирующих свойств слоя гиподермы, состоящего в основном из жировой ткани.
- тактильные ощущения – за счет близко расположенных к поверхности кожи нервных окончаний и различного рода рецепторов, человек ощущает воздействие внешней окружающей среды в виде тактильных ощущений (прикосновение), а также воспринимает изменения температуры.
- поддержание водного баланса – через кожу, организм при необходимости за сутки может выделить до 3 литров жидкости через потовые железы.
- обменные процессы – через кожу, организм частично выводит побочные продукты своей жизнедеятельности (мочевина, ацетон, желчные пигменты, соли, токсические вещества, аммиак и т.д.). Так же организм способен усваивать из окружающей среды некоторые биологические элементы (микроэлементы, витамины и т.д.), в том числе и кислород (2% всего газообмена организма).
- синтез витамина D – под воздействие ультрафиолетового излучения (солнца), во внутренних слоях кожи синтезируется витамин D, который в последствии усваивается организмом для своих нужд.
Строение кожи
Кожа состоит из трех основных слоев:
- эпидермис (epidermis)
- дерма (corium)
- гиподерма (subcutis) или подкожная жировая клетчатка
В свою очередь, каждый слой кожи состоит из своих отдельных структур и клеток. Рассмотрим строение каждого слоя более подробно.
Эпидермис
Эпидермис – это верхний слой кожи, образованный в основном на основе белка кератина и состоящий из пяти слоев:
- роговой – самый верхний слой, состоит из нескольких слоев ороговевших клеток эпителия, называемых корнеоцитами (роговыми пластинками), которые содержат нерастворимый белок кератин
- блестящий – состоит из 3-4 рядов клеток, вытянутых по форме, с контуром неправильной геометрической формы, содержащих элеидин, из которого в дальнейшем образуется кератин
- зернистый – состоит из 2-3 рядов клеток цилиндрической или кубической формы, а ближе к поверхности кожи – ромбовидной
- шиповатый – состоит из 3-6 рядов шиповатых кератиноцитов, полигональной формы
- базальный – самый нижний слой эпидермиса, состоит из 1 ряда клеток, называемых базальными кератиноцитами и имеющих цилиндрическую форму.
Эпидермис не содержит кровеносных сосудов, поэтому поступление питательных веществ от внутренних слоев кожи к эпидермису происходит за счет диффузии (проникновения одного вещества в другое) тканевой (межклеточной) жидкости из слоя дермы в слои эпидермиса.
Межклеточная жидкость – это смесь лимфы и плазмы крови. Она заполняет пространство между клетками. В межклеточное пространство тканевая жидкость попадает из конечных петелек кровеносных капилляров. Между тканевой жидкостью и кровеносной системой происходит постоянный обмен веществ. Кровь доставляет в межклеточное пространство питательные вещества и удаляет посредством лимфатической системы продукты жизнедеятельности клеток.
Толщина эпидермиса приблизительно равна 0,07 – 0,12 мм, что равно толщине простого бумажного листа.
На некоторых участках тела, толщина эпидермиса немного толще и может составлять до 2 мм. Наиболее развит роговой слой на ладонях и подошвах, гораздо тоньше – на животе, сгибательных поверхностях рук и ног, боках, коже век и гениталиях.
Кислотность кожи pH составляет 3,8-5,6.
Как происходит рост клеток кожи человека
В базальном слое эпидермиса происходит деление клеток, их рост и последующее движение к наружному роговому слою. По мере взросления клетки и приближения к роговому слою, в ней накапливается белок кератин. Клетки теряют свое ядро и основные органеллы, превращаясь в “мешочек”, наполненный кератином. В итоге клетки погибают, и образовывают самый верхний слой кожи из ороговевших чешуек. Эти чешуйки со временем отшелушиваются с поверхности кожи и заменяются новыми клетками.
Весь процесс от зарождения клетки до ее отшелушивания с поверхности кожи, занимает в среднем 2-4 недели.
Проницаемость кожи
Чешуйки из которых состоит самый верхний слой эпидермиса называются – корнеоциты. Чешуйки рогового слоя (корнеоциты) соединены между собой липидами, состоящими из керамидов и фосфолипидов. За счет липидного слоя, роговой слой практически не проницаем для водных растворов, но растворы на основе жирорастворимых веществ, способны проникать сквозь него.
Цвет кожи
Внутри базального слоя находятся клетки меланоциты, которые выделяют меланин – вещество от которого зависит цвет кожи. Меланин образуется из тирозина в присутствии ионов меди и витамина С, под контролем гормонов, выделяемых гипофизом. Чем больше меланина содержится в одной клетке, тем темнее цвет кожи человека. Чем выше содержание меланина в клетке, тем лучше кожа защищает от воздействия ультрафиолетового излучения.
При интенсивном воздействии на кожу ультрафиолетового излучения, в коже резко увеличивается выработка меланина, который и обеспечивает коже загар.
Воздействие косметических средств на кожу
Все косметические средства и процедуры, предназначенные для ухода за кожей, воздействуют в основном только на верхний слой кожи – эпидермис.
Дерма
Дерма – это внутренний слой кожи, толщиной от 0,5 до 5 мм в зависимости от части тела. Дерма состоит из живых клеток, снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами, содержит волосяные фолликулы, потовые железы, различные рецепторы и нервные окончания. Основу клеток в дерме составляет фибропласт, который синтезирует внеклеточный матрикс, в том числе коллаген, гиалуроновую кислоту и эластин.
Дерма состоит из двух слоев:
- сетчатый (pars reticularis)- распространяется от основания сосочкового слоя до подкожной жировой клетчатки. Его структура образована главным образом из пучков толстых коллагеновых волокон, расположенных параллельно поверхности кожи. Сетчатый слой содержит лимфатические и кровеносные сосуды, фолликулы волос, нервные окончания, железы, эластические, коллагеновые и другие волокна. Этот слой обеспечивает кожи упругость и эластичность.
- сосочкового (pars papillaris), состоящего из аморфного бесструктурного вещества и тонких соединительнотканных (коллагеновых, эластических и ретикулярных) волокон, образующих сосочки, залегающие между эпителиальными гребнями шиповатых клеток.
Гиподерма (подкожная жировая клетчатка)
Гиподерма – это слой состоящий преимущественно из жировой ткани, который выполняет роль теплоизолятора, предохраняя организм от перепадов температуры.
В гиподерме аккумулируются питательные вещества, необходимые для клеток кожи, включая жирорастворимые витамины (А, Е, F, К).
Толщина гиподермы варьирует от 2 мм (на черепе) до 10 см и более (на ягодицах).
При воспалительных процессах в гиподерме, возникающих в процессе некоторых заболеваний, возникает целлюлит.
Видео: Строение кожи
Интересные факты о коже
- Площадь всего кожного покрова взрослого человека 1,5 – 2 м2
- В одном квадратном сантиметре кожи, содержится:
- более 6 миллионов клеток
- до 250 желез, из которых 200 потовых и 50 сальных
- 500 различных рецепторов
- 2 метра кровеносных капилляров
- до 20 волосяных луковиц
- При активной нагрузке или высокой внешней температуре, кожа через потовые железы может выделить более 3 литров пота за сутки
- Благодаря постоянному обновлению клеток, в день мы теряем около 10 миллиардов клеток, это непрерывный процесс. В течение жизни мы сбрасываем около 18 килограмм кожи с ороговевшими клетками.
Клетки кожи и их функция
Кожа состоит из большого числа различных клеток. Для понимания процессов, происходящих в коже, хорошо иметь общие представление о самих клетках. Рассмотрим за что отвечают различные структуры (органеллы) в клетке:
- ядро клетки – содержит наследственную информацию в виде молекул ДНК. В ядре происходит репликация – удвоение (размножение) молекул ДНК и синтез молекул РНК на молекуле ДНК.
- оболочка ядра – обеспечивает обмен веществ между цитоплазмой и ядром клетки
- ядрышко клетки – в нем происходит синтез рибосомных РНК и рибосом
- цитоплазма – полужидкое вещество, заполняющее внутреннее пространство клетки. В цитоплазме протекают процессы клеточного метаболизма
- рибосомы – необходимы для синтеза белков из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, заложенной в РНК (рибонуклеиновая кислота)
- везикула – небольшие образования (контейнеры) внутри клетки, в которых запасаются или транспортируются питательные вещества
- аппарат (комплекс) Гольджи – это сложная структура, которая участвует в синтезе, модификации, накоплении, сортировки различных веществ внутри клетки. Также выполняет функции транспортировки синтезированных в клетке веществ, сквозь мембрану клетки, за ее пределы.
- митохондрия – энергетическая станция клетки, в которой происходит окисление органических соединений и высвобождение энергии при их распаде. Генерирует электрическую энергию в организме человека. Важный компонент клетки, изменение активности которого с течением времени приводит к старению организма.
- лизосомы – необходимы для переваривания питательных веществ внутри клетки
- межклеточная жидкость, заполняющая пространство между клетками и содержащая питательные вещества
Источник
На занятии мы узнаем о строении и функции кожи. Разберемся, что такое эпидермис и дерма. Рассмотрим, какие существуют рецепторы в коже, соединительные ткани, клетки и железы. В конце занятия обобщим функции кожи человека
Введение
На уроке рассмотрим строение и функции кожи. Кожа является барьером, который защищает тело человека от механических повреждений, инфекций, температурных воздействий. В коже есть рецепторы, которые моментально реагируют на малейшие прикосновения, незначительные изменения температуры и тут же передают сигнал в мозг человека.
Площадь кожи взрослого человека 1,5–2 кв. м., вес – около 3 кг. Толщина кожи на внутренней стороне предплечья составляет примерно 0,5 мм, на подошвах ног – 5 мм.
Кожа человека состоит из слоев: эпидермиса и дермы.
Эпидермис
Эпидермис образован несколькими десятками слоев эпителиальных клеток, толщина его составляет от 0,1 до 2,5 мм (рис. 1).
Рис. 1. Эпидермис (Источник)
Клетки нижних слоев эпидермиса непрерывно делятся. Молодые клетки постепенно наполняются плотным веществом – кератином. Из-за постоянного деления нижних клеток клетки из вышележащих слоев передвигаются к поверхности кожи и достигают ее ороговевшими, т. е. мертвыми, которые слущиваются. За год, в основном во время мытья, человек теряет примерно 700 граммов кожных частичек. Живые клетки эпидермиса – меланоциты, образуют пигмент – меланин. Он защищает кожу от воздействия ультрафиолета, мы видим работу меланина, загорая на пляже, кожа темнеет, появляется загар. Он со временем исчезает из-за слущивания кожи. У некоторых людей меланоциты в коже располагаются группами, при воздействии солнечных лучей образуются пятнышки, которые называются веснушками (рис. 2).
Рис. 2. Веснушки (Источник)
Наследственное отклонение от нормы, отсутствие в коже меланина, называется альбинизм, а люди – альбиносами. У них белая кожа, светлые волосы, красноватая радужка. Конечно, кожа таких людей намного сильнее страдает от действия солнечных лучей.
Дерма
Дерма, или собственно кожа, состоит из двух слоев соединительной ткани: сосочкового (более рыхлого), и сетчатого (более плотного) (рис. 3).
Рис. 3. Дерма (Источник)
Дерма содержит большое число гладкомышечных волокон, а также переплетенные волокна белков, коллагена и эластина. Они обеспечивают пластичность и упругость кожи (рис. 4).
Рис. 4. Коллаген. Эластин (Источник)
Снабжение кожи питательными веществами, кислородом и выведение продуктов обмена веществ обеспечивается большим количеством кровеносных сосудов в дерме.
Рецепторы в дерме позволяют ощущать боль, холод, тепло и прикосновения.
В ее верхних слоях находятся рецепторы под названием тельца Мейснера, они позволяют чувствовать легкое прикосновение к коже. Глубже находятся рецепторы под названием тельца Руффини, которые воспринимают тепло, а холод воспринимают тельца Краузе. Еще глубже – рецепторы под названием тельца Фатера-Пачини, ощущающие сильное давление (рис. 5).
Рис. 5. Рецепторы (Источник)
Самая чувствительная к воздействиям – кожа губ, век, носа. Наименее чувствительная – кожа спины и подошв ног.
На границе с подкожной жировой клетчаткой в дерме находятся более трех миллионов потовых желез. Самое большое количество потовых желез располагается на ладонях, в паховых и в подмышечных впадинах. Эти железы выглядят как длинные неразветвленные трубочки, один конец которых скручен в клубочек (рис. 6)
Рис. 6. Потовые железы (Источник)
По составу пот близок к моче. Состоит на 98 % из воды, мочевины, аммиака и хлористого натрия. Количество пота зависит от температуры окружающей среды, в особо жаркие дни достигает 3-х литров в сутки.
Потовые железы играют большую роль в терморегуляции (поддержании постоянной температуры тела).
Волосы и ногти
Также у человека имеются волосы и ногти – это роговые образование кожи, состоят из белка кератина. Из него же состоят и роговые образования млекопитающих – шерсть, рога, копыта. Волосы и ногти не имеют нервных окончаний, но, если дернуть за волос, болевые рецепторы в коже среагируют. На теле человека есть два типа волос. Пушковые, тонкие волосы, которые расположены по всему телу, кроме ладоней и подошв ног. Более толстые, окрашенные волосы растут в основном на голове, образуют бороду, брови, располагаются в области наружных половых органов.
Волосы растут из корней, они располагаются на дне особых впадин в коже, в волосяных фолликулах. Фолликулы содержат сальные железы, выделяющие микроскопическое количество кожного сала, нужного для смазывания волос и кожи. Когда человеку холодно или он испытывает какие-то сильные эмоции, например испуг, то приподнимается волос, благодаря маленькой мышце в фолликуле приподнимается кожа вокруг волоса, и возникают «мурашки» (рис. 7).
Рис. 7. Строение волоса (Источник)
В среднем у человека на голове находится около 100 тысяч волос.
Количество волос на голове в зависимости от их цвета (рис. 8):
Рис. 8. Количество волос на голове в зависимости от их цвета (Источник)
Блондины имеют самые тонкие волосы, а самые толстые – у брюнетов. У человека волос в 20 раз толще, чем паутина у паука, в сечении 0,002 мм, но может выдержать груз до 100 граммов. Девичья коса крепче любого каната такого же сечения, может выдержать груз до 20 тонн. Клетки корней волос быстро делятся, образуют кератин, в результате за месяц волос подрастает более чем на 1 см. Волос не растет постоянно, каждые 5–6 месяцев он входит в стадию покоя, рост волоса прекращается. Эти волосы выпадают при расчесывании и во время мытья головы, но волосяной фолликул не повреждается, через время рост волос восстанавливается.
Также в фолликулах есть меланоциты, они вырабатывают пигмент меланин. С возрастом меланин перестает вырабатываться, поэтому волосы седеют. Иногда приостановить выработку меланина может сильный стресс.
Ноготь – ороговевшее кожное образование. Его нижняя часть погружена в кожу, называется корнем, верхняя часть называется телом ногтя (рис. 9).
Рис. 9. Строение ногтя (Источник)
Функция ногтя защитная. Ногти постоянно растут с разной скоростью, на руках растут быстрее, чем на ногах.
Молочные железы и жировая клетчатка
Молочные железы состоят из 15–20 видоизмененных потовых желез, они преобразуются в дольки молочной железы (рис. 10).
Рис. 10. Разрез молочной железы (Источник)
Во время беременности эти железы увеличиваются, чтобы обеспечить будущего ребенка самой ценной пищей на нашей планете – материнским молоком.
Под дермой расположена подкожная жировая клетчатка, образована рыхлой соединительной тканью и может содержать значительные жировые отложения (рис. 11).
Рис. 11. Жировая клетчатка (Источник)
Толщина ее сильно варьируется на разных участках тела человека. Жир защищает организм от переохлаждения и является резервом питательных веществ на случай серьезных энергетических затрат.
Функции кожи
– Защитная. Препятствует проникновению в организм болезнетворных агентов, бактерий, простейших микроскопических грибов. Предохраняет ткани тела от механических повреждений, а также от потерь воды.
– Чувствительная, или рецепторная, функция. Обеспечивает ощущения прикосновения, боли, изменение температуры окружающей среды.
– Выделительная функция делает возможным удаление из организма ряда метаболитов вместе с потом и кожным салом.
– Запасающая функция. Обеспечивает сохранение основных запасов жира организма в подкожной жировой клетчатке.
– Терморегулирующая. Регулирует теплоотдачу.
Список литературы
- Колесов Д.В. и др Биология. Человек. Учебник для 8 класса. – 3-е изд. – М.: Дрофа, 2002. – 336 с.
- Вахрушев А.А., Родионова Е.И. и др. Биология. 8 класс. (Познай себя). – М.: 2009. – 304 с.
- Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология. 8 класс. – 3-е изд., перераб. – М.: 2008. – 272 с.
- Сонин Н.И., Сапин М.Р. Биология. Человек. Учебник для 8 класса. – М.: 2012. – 288 с.
- Рохлов В.С., Трофимов С.Б. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс. – 2-е изд., стер. – М.: 2007. – 287 с.
- Пасечник В.В. и др. Биология. 8 класс. – М.: 2010. – 255 с.
- Любимова З.В., Маринова К.В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс. – М.: 2012. – 255 с.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Festival.1september.ru (Источник).
- Bagazhznaniy.ru (Источник).
- Russianusa.tarima.org (Источник).
Домашнее задание
- Из каких слоев состоит кожа человека?
- Что такое альбинизм?
- Что обеспечивает эластичность и упругость кожи?
- Перечислите рецепторы в дерме.
- Какие функции потовых желез?
- Перечислите функции кожи.
Источник