Из чего состоит кожа позвоночных животных

Обновлено: 27.04.2024

Общий (кожный) покров — это плотная и очень прочная наружная оболочка тела животного, соприкасающаяся с внешней средой. Она объединяет лежащие под ней органы в единое целое и защищает организм от воздействия неблагоприятных внешних факторов. К системе органов кожного покрова относятся кожа и ее производные: железистые производные (потовые, сальные, молочные, модифицированные), мякиши и роговые образования (волосы, перья у птиц, чешуя у рыб, земноводных, рептилий, рога, копыта, копытца, когти, ногти). Кроме того, в процессе эмбриогенеза из кожи развились слюнные железы, зубы, веки, конъюнктива, роговица, хрусталик.

Кожа отграничивает организм от внешней среды, создает внутреннюю среду и тем самым защищает его от воздействия неблагоприятных факторов (физических, механических, химических, биологических). Здоровая и неповрежденная кожа создает надежный барьер для бактерий, вирусов, простейших. В коже находится большое количество чувствительных нервных окончаний (экстеро- рецепторов), которые воспринимают различные раздражения: болевые, тепловые и тактильные. В среднем на 1 см 2 кожи приходится более 200 болевых рецепторов, 20 тепловых и около 25 тактильных, которые воспринимают прикосновение.

СТРОЕНИЕ КОЖНОГО ПОКРОВА

Кожный покров состоит из трех компонентов: эпидермиса, дермы и подкожного слоя (рис. 7.1). Все три слоя находятся в тесном структурно-функциональном единстве.

Эпидермис — это наружный слой, который образован многослойным плоским ороговевающим эпителием и составляет 1-4% толщины кожи. Толщина эпидермиса обратно пропорциональна степени развития волосяного покрова. На различных топографо-анатомических участках эпидермис может состоять из 2—5 слоев клеток. Постоянными являются производящий и роговой слои (рис. 7.2). Клетки эпидермиса располагаются на базальной мембране, а из глубже лежащих кровеносных сосудов путем диффузии они получают питательные вещества и кислород. Нижние слои эпидермиса

Рис. 7.1 . Строение кожного покрова

активно делятся, поэтому их еще называют производящим (ростковым) слоем. По мере продвижения к поверхности кожи клетки подвергаются ороговеванию (кератинизации), погибают и превращаются в роговые чешуйки поверхностного слоя, которые отторгаются с поверхности кожи в виде перхоти.

Дерма, или собственно кожа, составляет основной объем кожи, она построена из соединительной ткани и подразделяется на два слоя: верхний — сосочковый, выполняющий трофическую функцию, и нижний — сетчатый, обладающий механической функцией. Между ними нет четкой границы из-за постоянного перехода одного слоя в другой. Сосочковый слой дермы располагается сразу же под базальной мембраной, он состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, которая имеет вид выступов, напоминающих пальцы,

Рис. 7.2. Слои кожного покрова которые внедряются в эпидермис, содержащий сосуды, и обеспечивают его питательными веществами. Эти выступы названы сосочками. Сетчатый слой дермы состоит из плотной неоформленной соединительной ткани. На участках тела, на которых кожа испытывает давление, обычно хорошо развиты толстые пучки коллагеновых волокон, ячейки сети широкопетлистые. На участках тела, на которых кожа подвергается растяжению (области суставов, живота), пучки тонкие, ячейки этой сети узкопетлистые. В зависимости от толщины кожи в порядке ее уменьшения животных можно расположить в следующем порядке: крупный рогатый скот, свинья, лошадь, овца, хищные. Отмечена необъяснимая положительная корреляция между продуктивностью животных и толщиной кожи. Подкожный слой (гиподерма) располагается под сетчатым слоем дермы. Он состоит из рыхлой соединительной ткани с примесью жировой клетчатки, содержащей большое количество кровеносных и лимфатических сосудов. Гиподерма — это мощная амортизационная подушка, которая защищает от ударов и сотрясений, а также поддерживает постоянную температуру тела животного, выполняя функцию теплообменника. Толщина этого слоя сильно меняется в зависимости от времени года, упитанности и вида млекопитающих, топографии на теле. Подкожная клетчатка — место отложения жира, особенно у откармливаемых животных. У данных животных в этом слое накапливается подкожный жир, который расходуется при голодании и недостатке воды. Нижняя граница подкожной клетчатки проходит по поверхностной фасции тела.

КО́ЖА (кожный покров), наружный покров тела позвоночных животных, структурно неоднородная и многофункциональная система организма. К. выполняет ряд функций: защитную (предохраняет тело от механич. повреждений, патогенных микроорганизмов и др., вредных для организма воздействий), секреторную (см. Кожные железы ), сигнальную (при помощи запахов и окраски), сенсорную, или чувствительную (из-за наличия большого числа нервных окончаний); она участвует в осморегуляции, терморегуляции, в запасании питат. веществ и энергетич. ресурсов и т. д. К. состоит из двух различных по происхождению тканей (пластов) и разделяющей их базальной мембраны . Наружный пласт К. – эпидермис (состоит из многослойного плоского эпителия) развивается из эктодермы и может содержать пигментные клетки (у млекопитающих); он обладает выраженной способностью к регенерации и самообновлению (за счёт стволовых клеток слоя, лежащего на базальной мембране). В нём нет кровеносных сосудов; питат. вещества и кислород поступают путём диффузии через базальную мембрану. Внутр. пласт К. – дерма – производное мезодермы; образована волокнистой соединит. тканью, содержащей разл. клеточные элементы (в т. ч. макрофаги – клетки Лангерганса), пучки гладких и поперечно-полосатых мышечных волокон, коллагеновые, эластические (см. Эластин ) и ретикулярные (см. Ретикулярная ткань ) волокна, разл. рецепторы, напр. тельца Мейснера и Пачини, воспринимающие сигналы из внешней среды (прикосновение и давление, тепло и холод), обширную сеть кровеносных и лимфатич. сосудов. В ходе индивидуального развития оба пласта К. оказывают взаимное влияние при формировании разл. производных – придатков (структуры, гл. обр. выдающиеся над поверхностью К.) и кожных желёз. Дерма снизу подстилается гиподермой (подкожной клетчаткой), которая подвижно соединяет К. с подлежащими тканями и может содержать жировые клетки.

Кожа - самый большой по площади орган человека. Кожа образует наружный покров, отделяющий внутренние органы и ткани от окружающей среды.

Состоит кожа из эпидермиса (от греч. epi – над и derma – кожа) - наружного слоя, и дермы (собственно кожи) - внутреннего соединительно-тканного слоя. Ниже кожи расположена гиподерма (греч. hypo — вниз), представленная жировой тканью.

Эпидермис

Эпидермис кожи представлен многослойным ороговевающим эпителием. В эпидермисе различают (снизу вверх) 5 слоев: базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой. В базальном слое клетки интенсивно делятся митозом, по мере перемещения клеток к поверхности они отмирают и ороговевают. Ороговение связано с накоплением клетками особого вещества - кератина.

Роговой (самый верхний) слой эпидермиса полностью обновляется за 7-11 суток. Благодаря такому обновлению эпидермис весьма устойчив к действию механических и химических факторов, является барьером для микробов - бактерий, непроницаем для воды.

В базальном слое расположены меланоциты (от греч. melanos - чёрный) - клетки, которые накапливают пигмент черного цвета - меланин. Синтез этого пигмента усиливается при длительном нахождении на солнце, что и является причиной появления на коже "загара".

На самом деле загар представляет защитную реакцию организма на вредное воздействие ультрафиолетовых лучей, которая препятствует их прохождению через кожу во внутренние ткани и органы.

Дерма

Под эпидермисом расположена дерма (собственно кожа), в которой можно обнаружить потовые и сальные железы, а также волосяные фолликулы (лат. folliculus - мешочек). В дерме расположены кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, мышечные волокна.

В дерме различают два слоя:

Образован рыхлой соединительной тканью в виде сосочков, вдающимися в нижние слои эпидермиса. Именно сосочковый слой определяет уникальный рисунок кожи человека. Здесь расположены кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания.

Образован плотной волокнистой соединительной тканью. Структурные белки - коллаген и эластин (вместе с гиалуроновой кислотой) - придают этому слою (и коже в целом) прочность и эластичность. В сетчатом слое локализуются потовые и сальные железы, волосяные фолликулы.

Мы приступаем к изучению придатков кожи: сальных, потовых желез, волос и ногтей. Термин придатки ни в коем случае не преуменьшает значимость этих образований, он лишь подчеркивает, что все они - производное (образовались из) эпидермиса кожного покрова.

Потовые железы - трубчатые экзокринные железы, протоки которых открываются на поверхность кожи порами. Выделяют секрет - пот, в составе которого присутствует вода, мочевина, мочевая кислота, соли. Потовые железы находятся почти по всей поверхности кожи.

Функции потовых желез:

Выделительная - удаляют из организма мочевину, мочевую кислоту
Участие в водном и солевом обмене - с потом выделяются вода и соли для поддержания гомеостаза
Терморегуляционная - при испарении пота кожа охлаждается, избавляясь от избытка тепла

Сальные железы расположены, в отличие от потовых, более поверхностно. Их выводные протоки могут открываться как в волосяную сумку, так и на поверхность кожи. Секрет сальных желез - кожное сало, которое предотвращает развитие на коже микробов, препятствует высыханию кожи, смягчает ее поверхность и является смазкой для придатков кожи - волос.

Волос - производное эпидермиса, состоящее из корня и стержня. Корень волоса заканчивается волосяной луковицей, в которую снизу входит волосяной сосочек с сосудами и нервами. Рост волос происходит за счет деления клеток волосяной луковицы. Снаружи корень волоса окружен волосяной сумкой, к которой крепится мышца, поднимающая волос.

Проток сальной железы открывается в волосяную воронку - место перехода корня волоса в стержень. Стержень состоит из мозгового и коркового вещества, представленного ороговевшими клетками. К старости количество пигмента в ороговевших клетках (чешуях) снижается, а количество пузырьков газа - увеличивается, что и является причиной поседения волос.

Волосы у человека по сравнению со многими другими животными - крошечные и не могут выполнять функцию термоизоляции. Ресницы, брови, волосы носа и уха выполняют защитную функцию. Брови служат для недопущения попадания пота, раздражителя, в глаза.

Ногти - производные эпидермиса, представляющие собой выпуклые роговые пластинки, расположенные в ногтевом ложе. Ногтевое ложе состоит из росткового эпителия и соединительной ткани, богато нервными окончаниями и кровеносными сосудами. Рост ногтя происходит за счет деления клеток росткового эпителия.

В нижней части ногтевое ложе окружено плотным кожистым валиком - кутикулой, которая предохраняет ростковую зону ногтя от попадания в нее бактерий, инородных частиц. Функция ногтя - защита чувствительной части пальца от механических повреждений и создание для нее опоры.

Кожа - орган терморегуляции

Вы уже знаете, что за счет испарения пота кожа может охлаждаться, тем самым выполняя терморегуляционную функцию. Однако, это не единственный механизм терморегуляции. В коже расположены сети кровеносных сосудов.

Во время жары сосуды расширяются, кровь заполняет их - теплоотдача увеличивается, таким образом, организм отдает лишнее тепло окружающей среде.

Во время холода сосуды сужаются, крови в них становится меньше (теплоотдача уменьшается), она устремляется во внутренние органы (печень), чтобы организм как можно дольше смог поддерживать оптимальную температуру.

Кожа - орган осязания

В коже находятся нервные окончания (рецепторы), воспринимающие различные раздражители: холод, тепло, давление, боль. Холодовые рецепторы находятся у поверхности кожи, тепловые - залегают в дерме (собственно коже). Боль воспринимается с помощью свободных нервных окончаний.

Кожа - место синтеза витамина D

Кожа активно участвует в синтезе витамина D. В ней содержится вещество предшественник витамина D - эргостерин, который под ультрафиолетовыми лучами (вот почему полезно бывать на солнце) преобразуется в витамин D.

У детей при недостатке солнечного облучения (инсоляции) может развиваться рахит - размягчение костной ткани, так как витамин D участвует в усвоении кальция.

Функции кожи

Защищает внутренние органы и ткани от механических повреждений, покрыта кожным салом, которое препятствует развитию болезнетворных микроорганизмов.

При попадании в кожу чужеродных веществ (антигенов) происходит их распознавание и уничтожение, удаление. Воспаление кожи называется дерматит (от др.-греч. δέρμα, δέρματος — кожа + лат. itis — воспаление).

Терморегуляция осуществляется за счет потовых желез, кровеносных сосудов и подкожно-жировой клетчатки, которая выполняет теплоизоляцию внутренних органов и тканей.

Благодаря работе потовых желез из организма удаляется мочевая кислота, мочевина - побочные продукты обмена веществ.

При наполнении сосудов кожи в них может депонироваться до 1 л крови.

В коже располагаются температурные, холодовые, болевые рецепторы, а также рецепторы давления. Все они обеспечивают осязательную функцию кожи.

За счет работы потовых желез кожа принимает участие в водно-солевом обмене, а за счет образования витамина D во время инсоляции (солнечного облучения).

Заболевания

Раздел медицины, изучающий кожу, называется - дерматология. Известно тяжелое наследственное заболевание кожи - ихтиоз (греч. «ихтис» — рыба). Характеризуется нарушением ороговения кожи: образуются чешуйки, напоминающие рыбью чешую. Порой ороговение выражено настолько сильно, что несовместимо с жизнью.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Мы приступаем к изучению нового раздела - анатомии, и я не могу ни рассказать вам о происхождении данного слова и терминологии. Анатомия (от греч. ἀνα- «вновь; сверху» + τέμνω - «режу, рублю, рассекаю») - часть морфологии, изучающая внутреннее строение организма.

В свою очередь морфология (от греч. morphe - вид) изучает как внешнее, так и внутреннее строение организма. Таким образом, анатомия - это раздел морфологии. Мы начнем изучение данной науки с описания 4 типов тканей, которые входят в состав внутренних органов. Изучив общую анатомию мы перейдем к частной, поговорим о строении различных систем органов (пищеварительной, дыхательной и т.д.)

Гистология

Гистология (от греч. histos - ткани) - раздел морфологии, изучающий ткани многоклеточных животных. Граница анатомии и гистологии не может быть установлена четко, они обе переходят друг в друга. Микроскопия активно применяется в гистологии как метод изучения.

Ткань - совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общим строением, происхождением и функциями. Органы состоят из разных тканей, а деятельность всех органов и систем органов направлена на поддержание гомеостаза (от греч. homoios - тот же самый и греч. stasis - неподвижность) - динамического (устойчивого) равновесия в постоянно меняющихся условиях среды.

Существует также университетское определение понятия "ткань", применять его в школе рекомендуется с особой осторожностью (!) в зависимости от состояния учителя. Ткань - это возникшая в эволюции частная система организма, которая состоит из одного или нескольких дифферонов клеток и их производных и обладает специфическими функциями благодаря кооперативной деятельности всех ее элементов.

Дифферон - совокупность клеточных форм от стволовой клетки до высокодифференцированной (например эпителиоцита). По аналогии совокупность всех стадий обучения, начиная от первоклассника (стволовая клетка, не имеющая ни малейшего понятия о своем будущем) и до высококвалифицированного узкого специалиста (врача кардиохирурга), включающая в себя все промежуточные стадии (школьник, студент, ординатор) может считаться диффероном.

Я хочу подарить Вам мое собственное определение, подобные ему особенно ценятся в университете. Ткань - оркестр, в котором струнные, духовые, ударные инструменты играют единую симфонию (Беллевич Ю.)

Отлично зная анатомию и гистологию, вы легко сможете отличить патологическое состояние органа от здорового, будете понимать механизмы развития многих болезней. Приглашаю вас совершить увлекательное путешествие по человеческому организму, в путь! :)

Группы тканей

Все ткани делятся на четыре морфофункциональные группы:

Эпителиальные ткани (к ним относятся и железы)
Соединительные ткани (ткани внутренней среды организма)
Мышечные ткани
Нервная ткань

Эти группы (кроме нервной ткани) подразделяют на те или иные виды тканей.

Эпителиальные ткани (эпителии)

Состоят из пластов клеток, плотно прилежащих друг к другу
Между клетками практически отсутствует межклеточное вещество
Клетки эпителия располагаются на базальной мембране
Эпителии не содержат кровеносных сосудов, питание клеток происходит диффузно за счет подлежащей соединительной ткани
Клетки содержат белок кератин, который образует цитоскелет эпителиоцитов (кератиноциты - основные клетки эпидермиса)
Полярность - в эпителии можно различить базальный и верхушечный (апикальный, от лат. apex - вершина) отделы, отличающиеся по строению

Классификация

Находятся на границе с окружающей средой, обеспечивают транспортную функцию - обмен веществ с окружающей средой. Важное значение имеет их защитная функция.

Эти эпителии выделяют особое вещество - секрет, которое содержит вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма. В железах внутренней секреции клетки секретируют гормоны, которые сразу попадают в кровь. В железах внешней секреции имеются выводные протоки, по которым секрет выводится в полость внутренних органов или в окружающую среду.

Эпителии могут быть однослойными (все клетки связаны с базальной мембраной) и многослойными (с базальной мембраной связаны только клетки нижнего - базального - слоя). Из многослойного эпителия состоит кожа человека, а однослойным эпителием (который прекрасно всасывает вещества!) выстилается тонкий кишечник.

Мерцательный (реснитчатый) эпителий выстилает воздухоносные пути. На поверхности клеток данного эпителия расположены реснички, движения которых создают ток жидкости, направленный наружу, в сторону ноздрей.

Известен факт, что с течением длительного времени у курильщиков эти реснички отмирают, образуются участки "лысой слизистой", что затрудняет отток пылевых частиц, слизи из легких. В результате развиваются воспалительные заболевания бронхов, возникает кашель курильщика, практически неизлечимый, так как реснички не восстанавливаются.

Функции эпителиев

Эпителии отделяют внутреннюю среду от внешней, создают барьер, защищают организм от проникновения в него инфекционных агентов: бактерий, вирусов, простейших.

Через эпителий тонкой кишки всасываются необходимые организму питательные вещества. В то же время через эпителий из организма удаляются продукты обмена веществ.

Эта функция принадлежит железистому эпителию, который располагается в железах внутренней и внешней секреции. Железы могут секретировать гормоны, ферменты.

Внизу представлена железа внешней секреции - молочная железа. На принадлежность к экзокринным железам указывает наличие выводных протоков, по которым секрет перемещается во внешнюю среду.

Происхождение эпителия

Эктодерма - эпидермис кожи, производные кожи (ногти, волосы, потовые, молочные, сальные железы), слюнные железы
Мезодерма - эпителий серозных оболочек (брюшина, перикард), эндотелий сосудов (из мезенхимы), эпителий канальцев почек
Энтодерма - эпителий желудка, тонкой и почти всей толстой кишки, бронхов, легких, желчного пузыря, мочевого пузыря, мочевыводящих путей

У позвоночных животных всегда ясно различаются два слоя кожи (рис. 1.3): верхний эктодермальный и нижний мезодермальный (кориум).

Рис. 1.3. Схематический разрез через кожу рыбы [15]:

1 — бокаловидные клетки; 2 — зернистые клетки; 3 — колбовидные клетки; 4 — основной слой эпидермиса; 5 — эпидермис; 6 — собственно кожа; 7 — нервы; 8 —

Эпидермис всегда имеет вид многослойного эпителия, нижний слой его находится в деятельном состоянии, постоянно продуцируя новые клетки. Верхний слой клеток у рыб и личинок амфибий образует на своей поверхности тонкую пористую каемку, настоящей кутикулы у них нет. Отграничен эпидермис от подстилающей соединительной ткани бесструктурной основной перепонкой, которая является продуктом обоих слоев кожи. В эпидермисе низших позвоночных наблюдается множество железистых клеток различных типов с доминированием слизистых.

У наземных позвоночных эпидермис разделяется на два слоя: нижний, содержащий неизмененные клетки, — мальпигиев слой, верхний — роговой. В нем клетки перерождаются: переполняются капельками жироподобного вещества, оно уплотняется, а сама клетка становится все более плоской. Так клетка превращается в роговую чешуйку. По мере изнашивания поверхностные слои ороговевших клеток сбрасываются. Роговой слой непрерывно возобновляется за счет мальпигиева слоя. Клетки эпидермиса нередко переполнены красящими веществами — пигментами, которые обусловливают окраску животного.

Соединительнотканная часть кожи, кориум, развивается за счет кожного листка миотома зародыша. Здесь выделяется основное вещество с соединительнотканными волокнами и по мере роста в него включаются клеточные элементы. Волокна кожи у низших позвоночных располагаются правильно чередующимися слоями. Слои горизонтальных волокон пронизываются пучками вертикальных. У высших позвоночных (птиц и млекопитающих) волокна неправильно спутаны.

Кожные железы

Выше упоминались такие железы беспозвоночных. У круглоротых железистые клетки рассеяны в эпидермисе иногда в огромном количестве. У круглоротых и у рыб имеются железистые клетки разного типа, выделяющие слизь и ядовитые вещества. У земноводных появляются многоклеточные железы, выделяющие слизь, а у многих и ядовитые вещества. Такая железа имеет вид мешка, стенки которого состоят из одного слоя железистых клеток. У рептилий кожа лишена желёз. В виде исключения у них есть отдельные крупные железы, осуществляющие особые функции, например, для опознания пола. У крокодилов по краям нижней челюсти есть пара мускусных желёз. У ящериц наблюдаются особые бедренные поры. У птиц кожа лишена желёз, но имеется парная железа — копчиковая. Она состоит из многочисленных трубок, радиально сходящихся к выводному каналу. Железа выделяет маслянистый секрет, служащий для смазки перьев.

Для млекопитающих, как и для амфибий, характерно множество кожных желёз. Их можно разделить на три группы: потовые, сальные и млечные. Все они представляют два основных типа желёз: трубчатые и альвеолярные.

Потовые железы имеют вид длинной трубки, конец которой обычно свернут в клубочек, но у примитивных зверей железа может иметь и мешковидную форму (рис. 1.4). Секрет потовых желёз очень жидкий, иногда слизистый, иногда густой и вязкий (ушная сера человека).

Рис. 1.4. Схема железы амфибий (Д) и потовой железы млекопитающих

(В и О [15]:
- 1 — роговой слой эпидермиса; 2 — эпидермис; 3 — мальпигиев слой эпидермиса;
- 4 — мускульный покров железы
Сальные железы относятся к типу альвеолярных. Это гроздевидные образования, состоящие из нескольких лопастей, связанных с сумками волос, куда они выделяют свой секрет. Эпителий этих желёз многослойный, его клетки при образовании секрета испытывают жировое перерождение и выталкиваются.

Млечные железы тоже являются сложными гроздевидными образованиями. Долгое время они считались продуктами преобразования сальных желёз. В настоящее время доказано, что произошли они от потовых желёз. Стенки этих желёз состоят из однослойного эпителия, клетки которого при секреции не разрушаются. Эти железы могут не иметь сосцов либо иметь такие сосцы двух типов (рис. 1.5). Расположение и число желёз и сосцов различно. Они располагаются на брюшной стороне в два ряда, обычно в количестве 1—8 пар.

Читайте также: