Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (КО)"

Кожа (биолог.)

Ко'жа, 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. У хорошо летающих (птицы) или плавающих (например, дельфины) животных их весьма высокие аэро– или гидродинамические качества в значительной степени обусловлены свойствами и активным функционированием К. и её производных (см. Бионика ).

  К. состоит из наружного (эпителиального) и внутреннего (соединительно-тканного) слоев, разделённых базальной мембраной и нередко образующих многочисленные производные (рис. 1 , 2 , 3 ). 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 (рис. 4 ), роговые чешуи, волосы, перья, когти и прочие. Слущивание роговых клеток способствует очищению К. от грязи. Роговой слой К. высших позвоночных и хитиновый панцирь членистоногих позволяют многим из них противостоять иссушающему действию атмосферы в условиях наземного образа жизни. Волосы и перья, удерживая тепло тела, способствуют у некоторых млекопитающих и птиц поддержанию активной жизнедеятельности даже при t среды ниже 0 °С. Соединительно-тканный слой, или дерма , формирует сеть коллагеновых и эластиновых волокон, придающих К. прочность и эластичность (у позвоночных, головоногих моллюсков), а также костные и др. чешуи (у рыб) и кожные окостенения (у пресмыкающихся), играющие роль брони.

  У взрослого человека площадь К. 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. Меркеля клетки . 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 К. (см. Дерматоглифика ). 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 К. 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 (см. Кожный анализатор ). На 1 см² поверхности К. 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 (см. Дактилоскопия ).

  Одна из основных функций К. 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 К. 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 др. реакции), и наоборот, заболевания К. вызывают реакцию всего организма (например, ожоговая болезнь). О заболеваниях К. у человека см. Кожные болезни ,Дерматология .

  Лит.: Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных, 4 изд., М., 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.

  Э. Б. Всеволодов, И. Я. Шахтмейстер.

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.

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.

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.