Строение покровной системы человека

Покровная система представляет собой систему органов, состоящую из кожи, волос, ногтей и экзокринных желез. Кожа толщиной всего несколько миллиметров и, на сегодняшний день, является самым большим органом в организме. Кожа обычного человека весит 4,5 кг. и имеет площадь поверхности около 2 кв. м. Кожа составляет внешнюю оболочку тела и образует барьер для защиты организма от воздействия химических веществ, болезней, УФ-излучения, а также физических повреждений. Волосы и ногти происходят из кожи, чтобы укрепить и защитить её от окружающей среды … [Читайте ниже]
Системы организма
[Начало сверху] … Экзокринные железы покровной системы производят пот, масло и воск для охлаждения, защиты и увлажнения поверхности кожи.

Эпидермис

Это самый верхний слой кожи, который покрывает почти всю поверхность тела. Эпидермис защищает более глубокие и более толстые слои дермы кожи. Конструктивно, эпидермис составляет лишь около одной десятой миллиметра, но сделан из 40 до 50 рядов уложенных клеток плоского эпителия. Эпидермис представляет собой асептическую область тела, а это означает, что он не содержит крови или кровеносных сосудов. Клетки эпидермиса получают все питательные вещества путем диффузии флюидов из дермы. Эпидермис состоит из нескольких специализированных типов клеток. Почти на 90% эпидермис состоит из клеток, известных как кератиноциты. Кератиноциты образуются из стволовых клеток у основания эпидермиса и начинают вырабатывать и хранить белок кератина. Кератин делает кератиноциты очень жесткими, шелушащимися и водонепроницаемыми. Примерно 8% эпидермальных клеток — меланоциты, они формируют второй наиболее многочисленный тип клеток в эпидермисе. Меланоциты производят пигмент меланин, чтобы защитить кожу от ультрафиолетового излучения и солнечных ожогов. Клетки Лангерганса являются третьим наиболее распространенным видом клетки в эпидермисе и составляют чуть более 1% всех клеток эпидермиса. Роль клеток Лангерганса — выявление и борьба с патогенными микроорганизмами, которые пытаются проникнуть в организм через кожу. И, наконец, тельца Меркеля составляют менее 1% всех клеток эпидермиса, но имеют важную функцию чувствительного прикосновения. Тельца Меркеля образуют диск вдоль самого глубокого края эпидермиса, где они соединяются с нервными окончаниями в дерме, чтобы чувствовать легкое прикосновение.

Эпидермис в большей части корпуса устройства располагается в 4-х отдельных слоях. В ладонной поверхности рук и подошвенной поверхности ног, кожа становится толще, чем в остальной части тела, и там есть пятый слой эпидермиса. Самый глубокий участок эпидермиса — базальный слой, который содержит стволовые клетки, которые существуют для формирования всех остальных клеток эпидермиса. Клетки базального слоя включают: кубические кератиноциты, меланоциты и клетки (тельца) Меркеля. Поверхностью в базальном слое является прослойка Spinosum слоя (шиповатого слоя), в котором клетки Лангерганса встречаются наряду со многими рядами шиповатых кератиноцитов. Шипы, расположенные здесь, являющиеся клеточными проекциями называются — десмосомы, которые образуются между кератиноцитов, чтобы держать их вместе и противостоять трению. Поверхностным слоем является зернистый слой, где кератиноциты начинают производить восковые пластинчатые гранулы водонепроницаемой кожи. Кератиноциты зернистого слоя настолько далеки от дермы, что они начинают умирать от недостатка питательных веществ. В толстой коже рук и ног есть слой кожи, расположенный выше зернистого слоя, известный как роговой Lucidum. Слой Lucidum состоит из нескольких рядов мертвых кератиноцитов, которые защищают нижележащие слои. Наружный слой кожи рогового слоя. Роговой слой состоит из множества рядов уплощенных, мертвых кератиноцитов, которые защищают нижележащие слои. Мертвые кератиноциты постоянно удаляются с поверхности рогового слоя и замещаются клетками, поступающими из более глубоких слоев.

Дерма

Дерма — глубокий слой кожи, который находится под эпидермисом. Дерма состоит в основном из плотной неравномерной соединительной ткани наряду с нервной тканью, кровью и кровеносными сосудами. Дерма намного толще, чем эпидермис и придает коже упругость и эластичность. В дерме имеются две различные области: папиллярный слой и сетчатый слой.
Папиллярный слой является поверхностным слоем дермы, который граничит с эпидермисом. Папиллярный слой содержит много сосочков в виде расширения, называемые дермальными сосочками, которые выступают поверхностно в сторону эпидермиса. Дермальные сосочки увеличивают площадь поверхности дермы и содержат много нервных и кровеносных сосудов, которые проектируются к поверхности кожи. Кровь течет через дермальные сосочки обеспечивая питательными веществами и кислородом клетки эпидермиса. Нервы дермальных сосочков используются, чтобы ощущать прикосновение, боль и температуру через клетки эпидермиса. Чем глубже слой дермы, сетчатого слоя, тем толще и жестче часть дермы. Сетчатый слой выполнен из плотной соединительной ткани, которая содержит много жесткого коллагена и эластичные волокна эластина, работающие во всех направлениях, чтобы обеспечить прочность и эластичность кожи. Ретикулярный слой также содержит кровеносные сосуды, чтобы поддерживать клетки кожи и нервные ткани, ощущать давление и боль в коже.

Гиподерма

Находящийся глубоко в дерме слой рыхлой соединительной ткани, известный как гиподерма подкожной клетчатки. Гиподерма служит гибкой связкой между кожей и нижележащими мышцами и костями, а также область хранения жира. Ареолярная соединительная ткань в подкожной клетчатке содержит эластин и коллагеновые волокна свободно расположенные, для того, чтобы позволить коже растягиваться и перемещаться независимо от её основных структур. Жировая ткань в подкожной клетчатке хранит энергию в форме триглицеридов. Жировая прослойка также помогает защитить организм путем захвата тепла от тела, вырабатываемого нижележащими мышцами.

Волосы

на голове являются аксессуаром кожи из колонн плотно упакованных мертвых кератиноцитов, обнаруженных в большинстве областей тела. Волосы помогают защитить организм от УФ — излучения. Волосы также изолирует тело, задерживая теплый воздух вокруг кожи. Структура волос может быть разбита на 3 основные части: фолликулу, корень и стержень. Волосяной фолликулой является погружение эпидермальных клеток глубоко в дерму. Стволовые клетки в фолликуле воспроизводят и формируют кератиноциты, которые в конечном счете образуют волосы в то время, как меланоциты производят пигмент, который придает волосам цвет. Внутри фолликул располагается корень волоса — в части волос ниже поверхности кожи. По мере того как фолликула производит новые волосы, клетки в корне подталкиваются вверх к поверхности, пока они не выйдут наружу. Стержень волоса состоит из части волоса, которая находится за пределами кожи. Стержень волоса и корень изготовлены из 3 отдельных слоев клеток: кутикулы, коры и мозгового вещества. Кутикула является внешним слоем и изготовлена из кератиноцитов. Кератиноциты кутикулы укладываются поверх друг друга, как черепица. Под кутикулой находятся клетки коры мозга, которые образуют большую часть ширины волоса. Кора мозга клетки веретенообразной формы и плотно упакованы, содержат пигменты, которые придают волосам цвет. Внутренний слой волос, костный мозг, не присутствует во всех волосах. Когда они присутствуют, продолговатый мозг, как правило, содержит высоко пигментированные клетки, полные кератина. Когда мозговое вещество отсутствует, кора мозга продолжается через середину волос.

Ногти

Ногти являются вспомогательными органами кожи, состоящие из кератиноцитов и находящиеся на дистальных концах пальцев рук и ног. Ногти на руках и на ногах укрепляют и защищают концы пальцев и используются для соскребания и манипуляции мелких предметов. Есть 3 основные части ногтя: корень, тело и свободный край. Корень — это часть ногтя, находящаяся под поверхностью кожи. Тело ногтя является видимой внешней частью ногтя. Свободный край является участком дистального конца ногтя, выросшим за конец пальца.

Ногти растут из глубокого слоя эпидермальной ткани, известной как ногтевой матрицы, которая окружает корень ногтя. Стволовые клетки матрицы ногтя воспроизводят кератиноциты, которые, в свою очередь, производят белок кератин и упаковывают в жестких листах закаленных клеток. Листы кератиноцитов образуют твердый корень ногтя, который медленно вырастает из кожи и образует тело ногтя, до того, как он достигнет поверхности кожи. Клетки корня ногтя и тела ногтя выталкиваются в направлении дальнего конца пальца руки или ноги новыми клетками, появившимися в матрице ногтя. Тело ногтя представляет собой слой эпидермиса и дермы, известной как ногтевое ложе. Ногтевое ложе розового цвета из — за наличия капилляров, которые поддерживают клетки тела ногтя. Проксимальный конец ногтя возле корня образует беловатую серповидную форму, известную как lunula, где небольшое количество ногтевой матрицы видно через тело ногтя. Вокруг проксимальных и боковых краев ногтя находится эпонихий, слой эпителия, который перекрывает и закрывает край тела ногтя. Эпонихий помогает запечатать края ногтя, чтобы предотвратить инфекцию нижележащих тканей.

Потовые железы

Есть 2 основных типа потовых желез: экзокринные потовые железы и апокринные потовые железы. Экзокринные потовые железы встречаются почти в каждом регионе кожи и производят секрецию воды и хлорида натрия. Экзокринно доставляется жидкость к поверхности кожи и используется, чтобы понизить температуру тела за счет испарительного охлаждения. Апокринные потовые железы находятся, в основном, в подмышечных и лобковой областей тела. Протоки апокринных потовых желез проходят в фолликулах волос так, чтобы пот, произведенный этими железами выходил из тела вдоль поверхности стержня волоса. Апокринные потовые железы являются неактивными до половой зрелости, после чего они производят густую маслянистую жидкость, которая потребляется бактериями, живущими на коже. Переваривание апокринного пота бактериями производит запах тела.

Сальные железы

Сальные железы экзокринных желез найдены в дерме кожи, они производят маслянистую секрецию кожного сала. Сальные железы находятся в каждой части кожи за исключением толстой кожи ладоней рук и подошв ног. Кожное сало продуцируется в сальных железах и осуществляется через каналы на поверхности кожи или в волосяных фолликулах. Кожное сало действует на водонепроницаемость и повышают эластичность кожи. Кожное сало также смазывает и защищает кутикулы волос, когда они проходят через фолликулы, на внешней стороне корпуса.

Церуминозные железы

Церуминозные железы — специальные экзокринные железы, встречающиеся только в дерме ушных каналов. Церуминозные железы производят восковую секрецию известную как ушная сера, для защиты ушных каналов и смазывания барабанной перепонки. Ушная сера защищает уши от захвата инородных материалов, таких как пыль и патогенных микроорганизмов в воздухе, которые попадают в ушной канал. Ушная сера производится непрерывно и медленно толкает старую ушную серу наружу по направлению к наружной стороне наружного слухового прохода.

Ороговение

Ороговением, является процесс накопления кератина внутри кератиноцитов. Кератиноциты начинают свою жизнь в качестве потомков стволовых клеток базального слоя. Молодые кератиноциты имеют форму шестигранника и почти не содержат кератина белка вообще. По мере того как стволовые клетки размножаются, они толкают старые кератиноциты к поверхности кожи и в поверхностные слои эпидермиса. К тому времени, кератиноциты достигают сосочкового слоя, они накапливают значительное количество кератина и становятся более водостойким. По мере того, как кератиноциты достигают зернистого слоя, они становятся гораздо более плоскими и почти полностью заполнены кератином. В этот момент клетки настолько далеки от питательных веществ, которые диффундируют из кровеносных сосудов в дерму, что клетки проходят через процесс апоптоза. Апоптоз представляет запрограммированную гибель клеток, клетка переваривает свое собственное ядро и органеллы, оставив только жесткие, кератином заполненные оболочки. Мертвые кератиноциты, движущиеся в роговом слое являются очень плоскими, жесткими, и плотно упакованными таким образом, чтобы образовать барьер из кератина для защиты глубинных тканей.

Температура. Гомеостаз

Будучи самым наружным органом тела, кожа способна регулировать температуру тела, контролируя, как организм взаимодействует с окружающей его средой. В случае тела, находящегося в состояние гипертермии, кожа способна снизить температуру тела через потоотделение и вазодилатации. Пот, производная потовых желез, доставляет воду к поверхности тела, где она начинает испаряться. Испарение пота поглощает тепло и охлаждает поверхность тела. Вазодилатация — процесс, посредством которого гладкие мышцы, выстилающие кровеносные сосуды в дерме расслабляются и позволяют больше крови поступить в кожу. В случае тела, находящегося в состояние гипотермии, кожа способна повышать температуру тела путем сокращения мышцы, поднимающей волосы и через сужение сосудов. Фолликулы волос имеют небольшие пучки гладких мышц, прикрепленные к их базе волосы называют ARRECTOR PILI. В Arrector форма мышцы такого характера, чтобы обеспечить перемещение волосяного фолликула и подъёма стержня волоса вертикально от поверхности кожи. Это движение приводит больше воздуха в лунку под волосами, для того, чтобы изолировать поверхность тела. Сужение сосудов является процессом сокращения гладких мышц в стенках кровеносных сосудов в дерме, чтобы уменьшить поток крови к коже. Сужение сосудов позволяет коже остыть.

Витамин D

Синтез витамина D, необходимого витамина для усвоения кальция из пищи, происходит под действием ультрафиолетового (УФ) света, попадающего на кожу. Базальный слой эпидермиса содержит молекулу стерола, известного как 7-дегидрохолестерола. При УФ — присутствующем в солнечном свете или солярии поражается кожа, излучение проникает через внешние слои эпидермиса и поражает некоторые из молекул 7-дегидрохолестерола, превращая его в витамин D3. Витамин D3 превращается в почках в кальцитриол, активной формы витамина D.

Защита

Кожа обеспечивает защиту его основных тканей от патогенных микроорганизмов, механических повреждений и ультрафиолетового излучения. Патогены, такие как вирусы и бактерии, не могут проникнуть в организм через неповрежденную кожу из — за наружных слоев эпидермиса, содержащих нескончаемый запас жестких, мертвых кератиноцитов. Эта защита объясняет необходимость очистки и покрытия пореза и царапины бинтами, чтобы предотвратить инфекцию. Незначительные механические повреждения от грубых или острых предметов, в основном, поглощаются кожей, прежде чем он может повредить нижележащие ткани. Клетки эпидермиса воспроизводятся постоянно, чтобы быстро восстановить любые повреждения кожи. Меланоциты в эпидермисе производят пигмент меланин, который поглощает УФ — излучение, прежде чем он сможет проходить через кожу. УФ — излучение может привести к злокачественности клеток, если оно не заблокировано от входа в тело.

Цвет кожи

Цвет кожи человека контролируется взаимодействием 3 -х пигментов: меланина, каротина и гемоглобина. Меланин является коричневым или черным пигментом, призван защитить кожу от УФ — излучения. Меланин придает коже ее загар или коричневое окрашивание и обеспечивает цвет коричневого или черного цвета волос. Меланин, при увеличении воздействия высоких уровней УФ — излучения приводит к дубления кожи. Каротин — другой пигмент, присутствующий в коже, который производит желтый или оранжевый оттенок на коже и наиболее заметен у людей с низким уровнем меланина. Гемоглобин является еще одним пигментом, наиболее заметен у людей с небольшим количеством меланина. Гемоглобин является красным пигментом, содержащимся в эритроцитах, но можно увидеть сквозь слои кожи в виде светло — красного или розового цвета. Гемоглобин является наиболее заметным в окраски кожи во время вазодилатации, когда капилляры дермы открыты для нести больше крови к поверхности кожи.

Кожная раздражительность

Кожа позволяет телу ощущать свою внешнюю среду, подбирая сигналы для прикосновения, давления, вибрации, температуры и боли. Телца Меркеля в эпидермисе подключены к нервным клеткам в дерме, чтобы обнаружать формы и текстуры объектов, контактирующих с кожей. Тельца Пачини находятся глубоко в дерме ощущают давление и вибрацию кожи. На протяжении дермы есть много свободных нервных окончаний. Свободные нервные окончания могут быть чувствительны к боли, теплу или холоду. Плотность этих чувствительных рецепторов в коже изменяется по всему телу, в результате чего некоторые области тела более чувствительны к прикосновению, температуре или боли, чем в других регионах.

Выведение

В дополнение к секретированию пота для охлаждения тела, Эккриновые потовые железы кожи также выделяют продукты жизнедеятельности из организма. Пот производства эккриновых потовых желез, как правило, содержит в основном воду с большим количеством электролитов и нескольких других химических веществ, микроэлементов. Наиболее распространенными электролитами, найденными в поте являются натрия хлорид, а также калий, кальций, магний и ионы могут быть выявлены. Когда эти электролиты достигают высокого уровня в крови, их присутствие в поте также увеличивается, что способствует снижению их присутствия в организме. В дополнение к электролитам, пот содержит и помогает выводить из организма небольшие количества продуктов обмена веществ, таких как молочная кислота, мочевина, мочевая кислота и аммиак. И, наконец, Эккриновые потовые железы могут помочь выводить алкоголь из организма человека, который пьет алкогольные напитки. Алкоголь вызывает расширение кровеносных сосудов в дерме, что приводит к увеличению потоотделения, так как больше крови достигает потовых желез. Алкоголь в крови поглощается клетками потовых желез, в результате чего он будет выделен вместе с другими компонентами пота.