Кожа — описание наружного покрова тела

Кожа (Skin) (далее по тексту — «К.») — это наружный покров тела животных и человека, осуществляющий функции защиты организма от внешних воздействий, а также осязания, обмена веществ (в том числе газообмена), выделения, иногда и терморегуляции. К. предотвращает проникновение во внутреннюю среду организма микроорганизмов, ядовитых веществ, механические повреждения, воспринимает механические, температурные и болевые воздействия, определяет окраску животных, выделяет пахучие, ядовитые или питательные вещества, служащие сигналами, защитой или средством выкармливания потомства.

Кожа состоит из наружного (эпителиального) и внутреннего (соединительно-тканного) слоев, разделённых базальной мембраной и нередко образующих многочисленные производные (см. рис. 1, 2, 3).

Рис. 1. Строение кожного покрова насекомого (схема): 1 — эпикутикула; 2 — экзокутикула; 3 — эпидермис; 4 — трихогенная (волосковая) клетка; 5 — соединительнотканные клетки; 6 — базальная мембрана эпидермиса; 7 — волосок; 8 — эндокутикула.

Рис. 2. Строение кожи костистой рыбы (схема): 1 — богатый железистыми клетками эпидермис; 2 — костная чешуя; 3 — соединительнотканный слой.

Рис. 3. Строение кожи млекопитающего (схема): 1 — волос; 2 — роговой слой эпидермиса; 3 — прочие слои эпидермиса; 4 — сосочки наружного слоя дермы, вдающиеся в эпидермис; 5 — сальные железы; 6 — потовые железы; 7 — жировая подкожная клетчатка; 8 — сетчатый слой дермы.

Эпителиальный слой изобилует разнообразными одно- или многоклеточными железами. Твердые продукты выделений эпителия могут служить скелетными и защитными элементами (раковины моллюсков, эмаль чешуи акул). Продукты перерождения части цитоплазмы клеток эпителия образуют хитиновый панцирь — скелет членистоногих и орган химической и механической защиты — кутикулу паразитических червей, способную противостоять активным пищеварительным ферментам кишечника хозяина. В отличие от беспозвоночных, имеющих один слой клеток в эпителии К., у позвоночных эпителий многослойный, причём у наземных позвоночных клетки наружных слоев целиком подвергаются роговому перерождению и образуют постоянно обновляющийся роговой слой эпидермиса (см. рис. 4), роговые чешуи, волосы, перья, когти и прочие. Слущивание роговых клеток способствует очищению кожи от грязи.

Рис. 4. Строение эпидермиса млекопитающего (схема): 1 — базальный слой; 2 — шиповатый слой; 3 — зернистый слой; 4 — блестящий слой; 5 — роговой слой; 6 — базальная мембрана; 7 — волокна сосочкового слоя дермы; К — «зёрна» кератогиалина; Ф — фибриллы; Я — ядра клеток; О — отросток клетки шиповатого слоя.

Роговой слой кожи высших позвоночных и хитиновый панцирь членистоногих позволяют многим из них противостоять иссушающему действию атмосферы в условиях наземного образа жизни^[en]. Волосы и перья, удерживая тепло тела, способствуют у некоторых млекопитающих и птиц поддержанию активной жизнедеятельности даже при температуре среды ниже 0 °С. Соединительно-тканный слой, или дерма, формирует сеть коллагеновых и эластиновых волокон, придающих коже прочность и эластичность (у позвоночных, головоногих моллюсков), а также костные и другие чешуи (у рыб) и кожные окостенения (у пресмыкающихся), играющие роль брони.

У взрослого человека площадь кожи равна 1,5-2 м². Толщина её в различных участках тела колеблется от 0,5 до 4 мм. В эпителиальном слое (эпидермисе) К. различают слои: базальный, шиповатый (составляющие ростковый, или мальпигиев, слой), зернистый, блестящий и роговой; в нижних слоях эпидермиса имеются чувствительный. Слущивающиеся клетки рогового слоя заменяются смещающимися к поверхности клетками базального слоя. Таким образом, названные слои — стадии превращения (дифференцировки) клеток базального слоя в роговые.

Дифференцировка сопровождается утратой способности клеток к размножению и накоплением ими фибрилл прокератина, то есть пучков тончайших (50 — 80) нитей волокнистого белка с молекулярной массой около 640 000. Далее в тесном контакте с фибриллами появляются «зерна» кератогиалина, то есть скопления волокнистого белка. Их появление связывают с ускоренным синтезом прокератина. Клетки зернистого и блестящего слоев включают большое количество серосодержащих аминокислот и, почти сплошь заполнившись кератином, отмирают. Кератин представлен нитями толщиной около 75, погруженными в аморфный белок. Многочисленные SH-группы молекул кератина в результате окисления замыкаются в межмолекулярные S — S-мocтики. Кератин составляет около ²/₃ веса клетки рогового слоя и отличается большой химической стойкостью.

Полное обновление клеток эпидермиса происходит примерно за 20 суток. У большинства млекопитающих и у человека эпидермис образует сальные, потовые, молочные железы и волосы. Секрет сальных желез (кожное сало) смазывает эпидермис и волосы, делая их несмачиваемыми водой. Потовые железы участвуют в терморегуляции, выделяя до нескольких литров пота в день, испарение которого с поверхности К. удаляет избыток тепла и предотвращает перегревание организма. С потом из организма выводится и часть продуктов обмена, в частности мочевина, что приобретает особое значение при заболеваниях почек.

В дерме различают 2 слоя: сосочковый, прилежащий к эпидермису, и сетчатый, более глубокий. Первый образует различной формы сосочки и гребни, вдающиеся в эпидермис и определяющие рисунок поверхности кожи. Сосочковый слой наряду с соединительно-тканными клетками содержит рыхлую сеть тонких коллагеновых и эластиновых волокон, а также гладкие мышечные волокна. Последние участвуют в регуляции теплоотдачи. Сетчатый слой представлен плотной соединительной тканью, образующей сеть пучков сравнительно толстых коллагеновых и эластиновых волокон, ориентированных параллельно и под косыми углами к поверхности К. В сетчатый слой погружены глубокие отделы волосяных фолликулов и желёз.

Эпидермис и дерма могут содержать пигментные клетки, защищающие ткани от ультрафиолетовых лучей и придающие коже различную, у некоторых животных легко меняющуюся, окраску. Кровеносные сосуды К. в глубоких слоях образуют кожную артериальную сеть, от которой отходят сосуды в поверхностный слой. Лимфатическая система представлена истинными лимфатическими сосудами в сосочковом слое дермы, связанными с подсосочковой и подкожной лимфатической сетью.

Огромное количество чувствительных нервных окончаний, расположенных в К., обеспечивает быструю реакцию на меняющиеся воздействия внешней среды. На 1 см² поверхности кожи количество болевых точек достигает 100 — 200, тактильной чувствительности — 25, холодовых — 12 — 15 и тепловых — 1-2. Наибольшей чувствительностью обладает К. ладонной поверхности, кончиков пальцев и кончика носа. Поверхность К., особенно на подушечках пальцев, покрыта сложным рисунком, который строго индивидуален и с возрастом не меняется (на этом свойстве кожи основана наука криминалистики — дактилоскопия).

Одна из основных функций кожи у человека — терморегуляция. Около 80% всей теплоотдачи происходит через К. конвекцией, испарением и лучеиспусканием. Практически через К. диффундируют все газы. Однако кожное дыхание (поступление кислорода и выведение углекислого газа) составляет лишь 1 — 1,5% всего газообмена.

Значительную роль играет кожа и в обмене веществ — водно-солевом, углеводном, белковом, ферментативном и др. Через К. всасываются некоторые вещества, растворимые в жирах и летучих жидкостях, на чём основано действие некоторых лекарственных веществ, применяемых наружно, и мазей. К. неразрывно связана с жизнедеятельностью всего организма — различные нарушения функций органов и систем нередко сказываются на состоянии К. (зуд, жжение, краснота, высыпания и другие реакции), и наоборот, заболевания^[en] К. вызывают реакцию всего организма (например, ожоговая болезнь). (Э. Б. Всеволодов, И. Я. Шахтмейстер)

Подробнее о коже читайте^[en] в литературе:

• Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных, 4 изд., Москва, 1947;
• Многотомное руководство по дермато-венерологии, т. 2, Л., 1961;
• Гистология, под ред. В. Г. Елисеева, М., 1963;
• Беклемишев В. Н., Основы сравнительной анатомии беспозвоночных, 3 изд., т. 2, М., 1964;
• Павлов С. Т., Кожные и венерические болезни, 2 изд., Л., 1969;
• Mercer Е. Н., Keratin and keratinization: an essay in molecular biology, Oxf., 1961;
• Montagna W., The structure and function of skin, 2 ed., N. Y., 1962;
• Biology of the skin and hair growth, ed. by A. G. Lyne and B. F. Short, Sydney, 1965.