Помните замечательный фильм Люка Бессона "Пятый элемент"? В начале фильма ученые футуристической лаборатории воссоздавали из сохранившихся клеток человеческий организм. После восстановления костной ткани и мышц ученый говорит:
Последняя стадия. Облучение клеток ультрафиолетом стимулирует защитную реакцию организма, то есть наращивается кожа.
Несмотря на то что фильм относится к категории фантастики, ученый не соврал, а сценаристы уделили особое внимание этому важному процессу. Так какие функции выполняет кожа и в чем заключается ее ценность для человеческого организма? Давайте разберемся.
Кожа - это результат эволюции
Итак, строение и функции кожи, да и в целом ее наличие - это результат миллионов лет эволюции. С развитием новых видов и популяций покровы видоизменялись, совершенствовались и приспособлялись к новым условиям обитания и факторам окружающей среды. Согласно теории эволюции процесс образования той кожи, которую мы имеем сегодня, происходил так:
- в морях и океанах обитали только беспозвоночные: губки и медузы, имеющие однослойную оболочку (покров);
- первые морские позвоночные, эволюционировавшие из губок и медуз, приобрели двухслойную оболочку и умели производить защитную слизь;
- первые вышедшие на сушу позвоночные обрели еще один слой покрова, производящий кератиновые белки;
- белки кератина преобразовались в изолирующий слой, что и предстало в виде кожи.
Позвоночные, живущие на суше, подвергались действию ультрафиолетовых лучей (солнца), что сыграло немаловажную роль в эволюционных процессах появления кожи. К этому и вела отсылка из фильма.
Строение
Кожа, как и любой другой орган, весьма сложно устроена: на эту тему написаны научные статьи на несколько десятков страниц. Потому попробуем разобраться без тонкостей научной тематики, простыми и понятными для всех словами.
Кожа состоит из трех слоев: эпидерма (верхний), дерма (средний) и гиподерма (нижний).
Гиподерма - это жировая прослойка, или, грубо говоря, жир. Здесь хранятся все батончики и вафли, которые мы съели поздно ночью. Толщина гиподермы колеблется в диапазоне (в зависимости от части тела) 0,2-6 см, ожирение увеличивает эти цифры в 2-3 раза. Гиподерма делает много добрых дел в организме, а ее отсутствие может привести к необратимым последствиям, что особо чревато для женщин. Главные функции жировой клетчатки - это регуляция уровня половых гормонов и защита внутренних органов от ушибов.
Дерма - это и есть то, под чем мы понимаем саму кожу. Кстати, большую часть питательной среды и необходимой влаги дерма берет из жировой клетчатки и крови, а это значит, что в погоне за молодостью в первую очередь следует правильно питаться, а не покупать дорогой крем. Основу дермы составляют коллаген, эластин и протеогликан. Первый придает коже эластичность, второй - упругость, третий удерживает воду.
И наконец, верхний слой - эпидерма, представленный всего несколькими слоями клеток. Главная задача эпидермиса - это защита от патогенных микроорганизмов. Между эпидермисом и дермой расположена базальная мембрана, которая регулирует обменные процессы между слоями и является дополнительным защитным барьером.
Придатки эпидермиса
Верхний слой кожи (эпидермис) дополнен придатками:
- Потовые железы, как очевидно, занимаются выработкой пота. Преимущественно расположены в подмышечных и паховых областях, а также на лице, ладонях, стопах.
- Сальные железы подарили человеку такую неприятность, как прыщи. Но вырабатывается кожное сало не просто так: оно смягчает кожу и служит жировой смазкой для волос. По этой причине сальные железы находятся рядом с волосяными луковицами.
- Волосы находятся на всей поверхности кожи, за исключением ладоней, ступней, век, губ и особо чувствительных участков половых органов. Волосы на голове защищают нас от солнечного удара либо, наоборот, от обморожения. А вот пушковые волосы являются рудиментом и не играют значимой роли для современного человека.
- Ногти - это роговая ткань, защищенная кутикулой от инфекций. Основная функция ногтей - защита нервных окончаний, находящихся в концевых фалангах пальцев.
Способность эпидермиса к регенерации
Кожа круглосуточно регенерируется (обновляется). Это возможно благодаря кератиноцитам - клеткам, на 80 % состоящим из коллагена. Кератиноциты зарождаются в глубинах эпидермиса и в течение 2-4 недель достигают верхнего слоя ороговевших клеток, а затем отмирают. Необходим этот процесс не только для постоянного обновления, но и для поддержания оптимальной толщины эпидермиса ввиду его защитной функции.
Регенерация кожи бывает двух видов:
- физиологическая - естественный процесс обновления клеток эпидермиса;
- репаративная - процесс заживления в результате механического повреждения.
Замедление процессов регенерации
С каждым годом жизни процесс обновления клеток эпидермиса замедляется, что неизбежно приводит к первым признакам старения - морщинам. Принято считать, что главная причина увядания кожи - это ее недостаточное кровоснабжение, в результате чего наступает дефицит питательных веществ и замедляются обменные процессы в клетках. К 25 годам организм начинает перенаправлять потоки свежей крови к внутренним органам, из-за чего в течение последующих 15-25 лет интенсивность насыщения кожи питательными элементами медленно, но верно идет на спад. Если у двадцатилетнего человека эпидермис обновляется за 14-28 дней, то у сорокалетнего - за два месяца.
Функции кожи человека
Представьте себе человека, лишенного кожи. Чем это чревато и какие могут быть последствия? Сразу приходит на ум патогенное влияние окружающего мира. И это абсолютно верно! В первую очередь кожа человека выполняет функцию защиты, то есть предоставляет некую преграду от болезнетворных бактерий и неблагоприятных факторов окружающей среды. В том числе защищает от ударов и ушибов внутренние органы, что обеспечивается мягкостью и подвижностью жировой клетчатки.
Дополнительные функции кожи:
- очищающая - выводит из организма вредные продукты обмена с помощью потоотделения;
- терморегулирующая - поддерживает необходимую температуру организма за счет регулирования интенсивности потоотделения и изменения скорости кровотока;
- газообменная - поглощает кислород и выделяет углекислый газ.
Кожа как орган чувств
Осязание - это наша способность взаимодействовать с окружающим миром с помощью тактильных ощущений. На каждом миллиметре кожи расположены рецепторы, превращающие влияние внешних раздражителей в нервный импульс. Отсюда следует еще одна важная функция кожи - рецепторная, которая представлена:
- чувством осязания и давления;
- чувством холода и тепла;
- чувством боли.
Виды осязания:
- активный - ощущение предмета с помощью любой части тела (держим в руке яблоко или ходим босиком по траве);
- пассивный - ненамеренное ощущение предмета (кошка ложится к нам на колени);
- инструментальный - ощущение предмета с помощью вспомогательного объекта (присуще слепым людям с тростью).
Итоговое обобщение
Итак, кожа человека - это результат эволюции покровов (от беспозвоночных до млекопитающих). Кожа состоит из трех слоев: гиподермы (жировая клетчатка), дермы (собственно, кожа) и эпидермы (поверхностная защита). Эпидерма - это слой, способный к процессу регенерации и имеющий придатки: потовые и сальные железы, ногти и волосы. В вопросе о том, какая функция кожи является главной, в первую очередь следует упомянуть защитную. Дополнительные функции: газообменная, очищающая, терморегулирующая. Не забываем также о том, что кожа - это орган чувств, выполняющий отдельную функцию кожи - рецепторную, благодаря которой мы можем ощущать предметы, чувствовать боль и температуру.
