Основные функции кожи. Послойное строение: эпидермис, дерма и гиподерма. Барьерная защита от внешних факторов и ее восстановление. Иммунная функция кожи и ее нарушения как причины псориаза, витилиго и очаговой алопеции. Лечение аутоиммунных заболеваний кожи ультрафиолетом 311 нм и облучателями Ультрамиг-311 (Р). Дыхательная, обменная и сенсорная функции
Кожа – один из важнейших органов человека, от которого зависит не только внешний вид, но и здоровье. Кожный покров покрывает все тело и является первой линией защиты от внешних факторов. При этом обладает высокой чувствительностью, позволяя ощущать холод, тепло, прикосновения и боль. На коже находятся до 200 болевых точек, а также больше десятка холодовых и 1-2 – тепловых точек. Это самый большой по площади орган весом в 1/6 всей массы человека. То есть при весе 70 кг это больше 11 кг. В коже содержится до 70% воды, а количество ежедневно выделяемого пота доходит до 800 мл. Ее микробиом включает в себя до 32 миллионов различных микроорганизмов. От баланса влаги, липидов и всех компонентов зависит состояние кожи, полноценное выполнение функций и как итог – здоровье человека.
Строение кожи
Для понимания происходящих процессов нужно рассмотреть структуру и все ее слои.
Эпидермис
Поверхностный слой, в свою очередь состоящий из пяти прослоек: 1) роговой, 2) блестящий; 3) зернистый; 4) шиповатый; 5) базальный. Самый верхний – роговой из плоских ороговевших клеток корнеоцитов, которые постоянно обновляются. Полный цикл смены занимает около 30 дней. Роговой слой является первым уровнем защиты от механических повреждений и проникновения микробов, поэтому особенно развит на ладонях и подошвах. Имеет барьер и водно-жировую пленку. На участках с толстой кожей расположена блестящая прослойка с плотно сжатыми клетками. Обеспечивают непроницаемость покрова для воды, солей и других веществ. В следующем зернистом слое синтезируются твердые гранулы, содержащие белок филаггрин. Здесь происходит превращение кератиноцитов в роговые чешуйки и выстраивание барьера. Кератиноциты – это главные клетки эпидермиса, участвующие в его защите.
Затем идет шиповатый слой, где синтезируется кератин и происходят обменные процессы. Состоит из нескольких рядов клеток с отростками-шипами. По их межклеточному пространству течет жидкость с питательными веществами и отработанными продуктами. В шиповатом слое содержатся иммунные клетки Лангерганса, участвующие во многих процессах и функциях кожи. Их роль велика, например, в развитии хронических кожных заболеваниях (псориаз, экзема, атопический дерматит). Самый нижний слой – базальный, в котором создаются новые клетки и дальше поднимаются наверх. Отсюда берут свое начало и пигментные клетки меланоциты, отвечающие за защиту от избыточного УФ-излучения и за цвет кожи. Своими отростками они проникают выше в зернистый и шиповатый слои. На 90% клеток кератиноцитов приходится около 5% меланоцитов. Базальный слой содержит и осязательные клетки Меркеля.
Дерма
Это соединительнотканная часть, расположенная на среднем уровне и имеющая увеличенную толщину – от 2 мм. Отвечает за структурную основу и целостность кожи, за ее прочность и эластичность. Здесь находятся фолликулы, из которых растут волосы, и фибробласты, синтезирующие коллаген и способствующие заживлению ран. Именно фибробласты являются главными клетками, воспроизводящими компоненты ткани. Дерма содержит также сальные и потовые железы, кровеносные сосуды и нервные окончания, находящиеся на разной глубине. Имеется здесь и гиалуроновая кислота (гликозаминогликаны), за счет которой межклеточная жидкость приобретает желеобразную консистенцию и формируется тургор кожи. Одновременно обволакивает эластиновые и коллагеновые волокна, защищая их. От содержания гиалуроновой кислоты зависит эластичность и увлажненность кожи, что хорошо знают косметологи.
Делится дерма на два слоя: 1) сосочковый и 2) сетчатый. Первый – самый верхний, состоящий из тонких коллагеновых и эластиновых волокон. Свое название получил из-за наличия сосочков, которые проникают в эпидермис и питают его. Имеются здесь и мышечные клетки. Поднимают волосы, создают эффект гусиной кожи и участвуют в терморегуляции. Еще одна функция – это придание коже индивидуального рисунка, что заметно на пальцах и ладонях. Второй слой состоит из плотной волокнистой соединительной ткани. Представлена крупными пучками коллагеновых волокон и целой сетью эластиновых. Плотные коллагеновые пучки расположены там, где кожа подвергается повышенной нагрузке и давлению (стопы, пальцы, локти). Например, такое волокно толщиной всего в 1 мм выдерживает нагрузку до 10 кг. Тонкая эластиновая сеть находится там, где кожа сильно растягивается (лицо, область суставов).
Подкожно-жировая клетчатка
Второе название самого глубокого слоя – гиподерма. Представлена белой жировой тканью, которая покрывает почти все тело (кроме век и половых органов). Основные функции – это жировой обмен, защита от сильных травм и разрывов, обеспечение мягкости и подвижности, придание телу формы. Особенно развита гиподерма на животе и ягодицах, а вот в области лица ее почти нет. Главными клетками являются зрелые адипоциты. Имеют округлую форму и представляют собой жировые капли в цитоплазме. Очень важны для энергетического обмена и накопления энергии. Это своего рода депо, активно взаимодействующее с соседними клетками. Расположено оно между коллагеновыми и эластиновыми волокнами, кровеносными сосудами и нервными окончаниями. Подкожно-жировая клетчатка участвует также в выработке некоторых гормонов, сигнальных белков иммунной системы (цитокинов) и биологически активных веществ.
Основные функции кожи
Роль кожного покрова в жизни человека трудно переоценить. Ведь через него происходит взаимодействие с внешним миром и одновременно обеспечивается защита организма. Этот орган оказывает комплексное действие и выполняет далеко не одну роль. Но условно среди функций кожи можно выделить первостепенные и вспомогательные. Они бывают связаны как опосредованно, так и очень тесно – например, как барьерная и иммунная функции. Поэтому в лечении кожных заболеваний (особенно хронических) изучение этого взаимодействия помогает в выборе эффективной терапии. Так, дозированное ультрафиолетовое облучение воздействует как на местный иммунитет, так и на процесс деления клеток-кератиноцитов и активизацию меланоцитов. Это позволяет применять фототерапию при аутоиммунных заболеваниях (бляшечный псориаз, очаговая алопеция) и различных дисхромиях (витилиго).
Барьерная функция кожи
Создание защитного барьера от внешних факторов – одно из основных условий для поддержания здоровья. Сохранение целостности кожного покрова жизненно необходимо, чтобы обезопасить мягкие ткани, сосуды и нервы, мышечные и суставные структуры от повреждений. Наряду с этим, через неповрежденную кожу не проникают инфекции и бактерии. Защитные функции выполняет самый поверхностный роговой слой. Состоит из нескольких рядов чешуек из кератина, черепицеобразная форма которых позволяет им прилегать друг к другу. По структуре это соединение белковых корнеоцитов и липидных пластов с созданием плотной зоны. Уже упоминалось, что верхний слой постоянно обновляется, что способствует укреплению барьера и заживлению ран. Помимо защиты от механических и термических факторов, снижает и повреждающее действие солнечной радиации благодаря меланоцитам.
Нарушение защитного слоя
Несмотря на свою прочность, роговая прослойка часто повреждается. Это может случиться как от внешних факторов, так и от внутренних. К внешним можно отнести различные повреждения (царапины, порезы), неправильный уход за кожей, длительное негативное воздействие (холод, химикаты). Внутренние причины обычно связаны с различными патологическими состояниями. При нарушении барьера клетки начинают вырабатывать белковые молекулы цитокины для запуска процесса восстановления. Однако при значительных повреждениях или хронических процессах цитокины запускают длительную воспалительную реакцию, вследствие чего развиваются болезни кожи. На этом фоне начинается трансэпидермальная потеря воды, шелушение и растрескивание. Возникают такие патологии, как ксероз (чрезмерная сухость) и гиперкератоз (утолщение рогового слоя). Подобные состояния наблюдаются и при большинстве хронических дерматозов. Это псориаз, парапсориаз, атопический дерматит, экзема. Помимо основного лечения, необходимо на постоянной основе использовать увлажняющие и кератолитические наружные средства для восстановления рогового слоя.
Иммунная функция кожи
Это один из важнейших способов защиты кожного покрова и поддержания целостности барьерного слоя. В состав эпидермиса и дермы входят иммунные клетки. Это Т-лимфоциты, клетки Лангерганса, тучные клетки, фагоциты. К иммунокомпетентным относятся также кератиноциты и меланоциты. У них разные задачи: распознавание чужеродных элементов, передача информации другим клеткам и уничтожение угрозы. Но все они имеют они цель – обнаружить и ликвидировать бактерии, вирусы и другие антигены, угрожающие здоровью. Помимо этого, удается распознавать старые или больные клетки, нейтрализовывать их и обновлять защитный барьер. Различают врожденный и приобретенный иммунитет. В первом случае еще с рождения человека клетки умеют различать чужеродные антигены и бороться с ними. Во втором случае в течение жизни формируется специфический иммунитет за счет особых клеток и антител. После встречи с угрозой они ее запоминают, а при повторном контакте атакуют. Иммунная система кожи участвует в функционировании обоих видов.
Аутоиммунные нарушения и их лечение
Свою функцию местный иммунитет начинает выполнять при нарушении защитного барьера в случае травмы или проникновения инфекций. Первой реакцией на это становится воспаление, после чего начинается процесс восстановления эпидермиса. Есть такая система, как кожно-ассоциированная лимфоидная ткань (SALT). В ней присутствуют Т-лимфоциты, кератиноциты, клетки Лангерганса и другие клетки, участвующие в развитии различных процессов – от воспаления до регенерации поврежденной ложи. У здорового человека система действует слаженно, но при сбоях начинают развиваться кожные заболевания. Такие нарушения называют аутоиммунными. Чаще всего начинается гиперактивация иммунитета с ошибочным поражением собственных клеток – кератиноцитов, меланоцитов или волосяных фолликулов. Так развиваются хронические кожные заболевания, традиционное медикаментозное лечение которых часто не дает результатов. Это бляшечный псориаз, витилиго и очаговая алопеция.
Одним из наиболее эффективных и безопасных способов лечения хронических заболеваний кожи признана узкополосная фототерапия. Это дозированное облучение кожи UVB-ультрафиолетом 311 нанометров. Многолетние исследования показали, что данный метод не вызывает атрофии (фотостарения) кожи или злокачественного перерождения клеток даже при многократных курсах. При этом обладает выраженным терапевтическим действием – противовоспалительным и иммуносупрессивным. Ультрафиолет ослабляет воспалительную реакцию, снижает активность местного иммунитета и способствует нормализации пролиферации (деления и роста) кератиноцитов верхнего слоя. Проводить процедуры можно в домашних условиях. Для этого можно недорого купить ультрафиолетовый облучатель Ультрамиг-311 (Р) производства Хронос. Это ручной УФ-светильник в виде расчески с одной лампой. Им можно облучать пораженную кожу при псориазе и витилиго, воздействовать на очаги облысения, лечить атопический и себорейный дерматит, экзему и разноцветный лишай. Нужно изучить инструкцию к прибору и четко следовать правилам выполнения процедур.
Терморегуляторная функция кожи
Процессы теплообмена необходимы для организма в разных условиях внешней среды. Когда внешняя температура повышается, то капилляры расширяются и кожа становится красноватой. Когда температура падает, то сосуды сужаются, чтобы перенаправить кровь к внутренним органам. Покров становится бледным и прохладным. Его температура тоже неодинаковая
в разных частях тела. Например, подмышками высокая, а на ладонях и стопах – самая низкая. Причем именно через кожу конечностей и осуществляется основной теплообмен. Ладони и стопы занимают всего 6% площади покрова, а обеспечивают почти 70-80% теплообмена.
Температура кожи меняется и в течение дня – повышается днем ближе к вечеру и падает ночью после 2-3 часов. Повышается при различных патологических состояниях в эпидермисе (инфицирование, воспаление). В процессе терморегуляции самое активное участие принимают потовые железы и выделяемый ими секрет, который выводит до 2/3 всей влаги из организма. Даже если человек это не чувствует, ежедневно с поверхности тела испаряется от 500 мл пота. При физической нагрузке или на жаре объем потоотделения увеличивается до 800 мл. Нарушения терморегуляции связаны с потовыми железами, сосудами и нервной системой.
Дыхательная функция кожи
Кожный покров человека поглощает кислород и выделяет углекислый газ. И хотя участие в общем процессе дыхания минимальное (всего 1-2% газообмена), но это тоже немаловажно для поддержания здоровья. Дыхание кожи активизируется под действием разных факторов – например, при физической активности, приеме пищи или повышении температуры среды. Так, при прогреве воздуха до 35-40 градусов поглощение кислорода эпидермисом увеличивается почти в три раза. На уровень газообмена влияет и толщина покрова. Активнее всего в этом участвует тонкая кожа лица, пассивнее – толстый эпидермис ладоней и подошв. У маленьких детей газообмен протекает в 10 раз быстрее, чем у взрослых. Объясняется это более высокой проницаемостью эпидермиса и близостью сосудов к поверхности. У пожилых людей все описанные выше процессы замедляются, что отражается на структуре и цвете эпидермиса.
Обменные функции кожи
Эпидермис и дерма участвуют во всех обменных звеньях и включают в себя два основные функции – секреторную и экскреторную. Первая (продуцирующая) обеспечивает образование пота и кожного сала, а вторая (выделительная) – их выведение через поры вместе с влагой и продуктами обмена. За счет сальных и потовых желез на коже образуется защитная гидролипидная мантия, предохраняющая от высыхания и растрескивания. Кожное сало способствует здоровью волос и кожи на разных участках тела. Это тонкая пленка с повышенной кислотностью, что обеспечивает бактерицидное действие и препятствует размножению бактерий. Деятельность сальных желез регулируют гормоны: женские эстрогены подавляют выработку себума, а мужские андрогены – активизируют. Потовые железы регулируются как эндокринной, так и нервной системой. Следовательно, при нарушении сало- или потоотделения нужно воздействовать на те органы и структуры, которые участвуют в работе этих желез.
Сенсорная (информационная) функция кожи
В разных слоях эпидермиса расположены ноцицепторы. Это особые нервные окончания, воспринимающие боль и выполняющие осязательную функцию. Позволяют чувствовать прикосновения, холод и тепло, что важно для взаимодействия с окружающей средой. Через ноцицепторы кожи мозг получает информацию о возможной угрозе. Например, если есть риск обжечься. Тепловые и холодовые точки представлены в разном количестве и распределены по телу неравномерно. Больше всего их на лице и ладонях. Холодовых рецепторов в 10 раз больше, чем тепловых. Общее ощущение холода или жара формируется на основе информации из центра терморегуляции в мозге. При критически низких или высоких температурах появляются и болевые ощущения. Обратная ситуация (когда нет угрозы и боли) заключается в получении положительных эмоций через же те рецепторы кожи и головной мозг. Человеку приятно гладить домашнее животное, касаться травы или мягких покрытий. Отсюда очевидно, что наибольшее количество сенсорных точек сосредоточено на пальцах рук.
Выводы
Все функции кожи тесно связаны не только между собой, но и с работой организма. Поэтому любые нарушения нужно рассматривать в комплексе и лечить саму причину, а не следствие. Например, при нарушении защитного барьера и развития хронического воспаления при псориазе воздействуют на иммунную систему ультрафиолетовым облучением. Это обеспечивает более выраженный эффект, чем наружная терапия мазями, направленная на снятие внешних симптомов. А при сочетании адекватной местной терапии и курса УФ-облучения удается добиться длительной ремиссии и улучшить общее состояние кожи.