Тема 27. Кожа и её производные
1. Общие сведенияа) Компоненты, источники, функции
Пара-метры | Площадь кожи – 1,5–2,5 м2, толщина – в среднем, 2 мм (от 0,5 до 5 мм), масса – 5–6 % от массы тела. |
Компо-ненты | а) Основные компоненты кожи: I. эпидермис – многослойный плоский ороговевающий эпителий, II. дерма – соединительнотканная основа. б) Под дермой располагается подкожная жировая клетчатка – гиподерма. в) Кроме того, имеются III. железы кожи – потовые и сальные IV. производные кожи – ногти и волосы. |
Проис-хождение | а) Бóльшая часть перечисленных структур развивается из кожнойэктодермы: это эпидермис, железы, волосы. б) Источник дермы – часть сомитов, обозначаемая как дерматом. |
Функции | Функции кожи: а) барьерно-защитная, т.е. отграничение от внешней среды, I. и прежде всего – от гидрофильных объектов этой среды (благодаря гидрофобности рогового слоя и секрета сальных желёз), а также II. от физических факторов – лучевых (например, УФ-излучение поглощается меланином), механических; III. от микроорганизмов; б) участие в терморегуляции организма (с помощью потовых и сальных желёз, терморецепторов, густой сети кровеносных сосудов), в) рецепция других раздражений, г) выделительная функция, д) депонирование крови (до 1 л), е) участие в метаболизме (синтезе или разрушении) витамина Д, ряда гормонов и пр. |
б) Типы кожи
«Толстая» кожа (на ладонях и подошвах) | «Тонкая» кожа (в остальных местах) | |||||||
Эпи-дермис |
| 5 слоёв: - базальный (1), - шиповатый (2), - зернистый (3), - блестящий (4), - роговой (5) | 4 слоя: - базальный (1), - шиповатый (2), - зернистый (3),
| |||||
Роговой слой – очень толстый (15–20 слоёв роговых чешуек). | Здесь нет блестящего слоя. И роговой слой – очень тонкий | |||||||
Дерма | В обоих типах кожи в дерме – 2 слоя: - сосочковый (обращён к эпидермису) – образован РВСТ; - сетчатый – образован плотной неоформленной соед. тканью. | |||||||
Волосы | Волос в «толстой» коже нет | Обязательно есть волосы. | ||||||
Железы | Только потовые мерокриновые железы | Потовые железы 2-х типов и сальные | ||||||
2. Эпидермиса) Клеточный состав
Основной тип клеток эпидермиса – кератиноциты. Но, кроме них, в базальном слое эпидермиса встречается и ряд других клеток. | |
Кератино-циты | а) Именно кератиноциты образуют каждый слой эпидермиса, плотно скрепляясь друг с другом - десмосомами (в трёх нижних слоях) - или липидами (в остальных слоях). б) В каждом слое они имеют соответствующее название: 1) базальные, 2) шиповатые, 3) зернистые кератиноциты, 4) кератиноциты блестящего слоя, 5) роговые чешуйки – корнеоциты. в) Общее название «кератиноциты» связано с тем, что основное событие дифференцировки данных клеток – это накопление в клетке кератиновых тонофиламентов (тонофибрилл) с вытеснением почти всего остального. Что и придаёт зрелой роговой чешуйке гидрофобность. г) Напомним: кератиновые тонофиламенты – это промежуточные филаменты, т. е. элементы цитоскелета, промежуточные по диаметру между микрофиламентами (5 нм) и микротрубочками (25 нм). |
Мелано- Циты | а) Меланоциты имеют невральное происхождение. Видимо, с этим связано их многоотростчатость. б) Они составляют 10–25 % клеток базального слоя эпидермиса, но контактов с соседними клетками не образуют. в) Главная их особенность – наличие в теле и в отростках специфических мембранных органелл – меланосом, содержащих пигмент меланин. г) У темнокожих людей при том же числе меланосом каждая из них, как правило, крупнее и содержит больше меланина, чем у светлокожих. д) Функция меланина – защита подлежащих тканей от УФ-лучей. |
Клетки Меркеля | а) Осязательныеклетки (иногда объединяющиеся в диски) Меркеля – одни из тех рецепторных структур, которые отвечают за тактильную чувствительность. б) Как и меланоциты, сосредоточены лишь в базальном слое эпидермиса и тоже, видимо, имеют невральное происхождение. в) Но, в отличие от меланоцитов, образуют десмосомные контакты с соседними кератиноцитами. |
Клетки Лангер-ганса | а) Клетки Лангерганса – это внутриэпителиальные макрофаги, которые встречаются также в эпителии воздухоносных путей (см. Тему 26). б) Они происходят из моноцитов, имеют многолопастное ядро и отростки, доходящие до зернистого слоя эпидермиса. в) В связи с этим, им приписывают две функции: I. участие в иммунных реакциях в качестве АПК, II. а также формообразование – в том смысле, что своими вертикально ориентированными отростками они способствуют правильной послойной организации кератиноцитов. |
б) Процесс кератинизации
Определение | Кератинизация – это процесс терминальной дифференцировкикератиноцитов, т.е. превращения базальных кератиноцитов в роговые чешуйки (корнеоциты). Его средняя продолжительность – 40 суток. |
Основные события | Происходящие при этом события отражают следующие 5 пунктов. 1) Накопление в клетке кератиновых тонофиламентов – так, что в конечном счёте они занимают весь её объём. 2) Постепенное исчезновение всех органелл, включая ядро. 3) Временное появление специфических органелл – кератиносом, в которых синтезируются липиды, скрепляющие клетки верхних слоёв. 4) Синтез и накопление под плазмолеммой белка кератолинина, образующего толстую оболочку роговых чешуек. 5) Изменение формы клетки – округлые клетки превращаются в плоские чешуйки вида 14-гранных призм. |
в) Изменение морфологии клеток при кератинизации
Базальные кератиноциты | а) Клетки овальной формы с округлым ядром. б) Редкие пучки кератиновых тонофибрилл (КТ) вплетаются в десмосомы и полудесмосомы. |
Шиповатые кератиноциты | а) Видимо, бóльшая часть шиповатых клеток уже не делится. б) У клеток имеются многочисленные короткие отростки («шипики»), между которыми образуются десмосомы. в) КТ ориентируются вокруг ядра. г) Кератиносомы начинают синтез межклеточных липидов. |
Зернистые кератиноциты | а) Клетки и ядра – уплощены, начинается распад органелл. б) Видимо, для того, чтобы облегчить удаление всего лишнего, синтезируется белок филагрин. Он образует центры (ядра), на поверхности которых временно агрегируют КТ. – Это даёт т.н. кератогиалиновыегранулы, определяющие зернистость цитоплазмы. Тем самым бóльшая часть клеточного пространства освобождается от КТ для осуществления процессов лизиса и элиминации. в) Вместе с тем синтезируются белок кератолинин и (в кератиносомах) межклеточные липиды. |
Кератиноциты блестящего слоя | а) В этих клетках уже нет ядра и почти всех органелл. б) Под плазмолеммой – оболочка из белка кератолинина. в) Филагрин теряет свои агрегирующие свойства, и КТ занимают весь объём клетки. г) Клетки скреплены церамидами и холестеринсульфатом. |
Роговые чешуйки (корнеоциты) | а) В кератолинине и в КТ образуются поперечные связи, что ведёт к их уплотнению, а вместе с ними – и самих клеток. б) Под плазмолеммой – только плотная оболочка и кератин. |
3. ДермаДополним уже известные нам сведения о двух слоях дермы следующей информацией.
а) Сосочковый слой
Мелано-циты | 1) В области анального отверстия и в околососковых кружках в дерме (точнее, в её сосочковом слое) тоже (как и в эпидермисе) присутствуют меланоциты. 2) Но эти клетки сами меланин не синтезируют, а получают его в составе меланосом от меланоцитов эпидермиса. |
Гладкие миоциты | 1) В дерме есть и пучки гладких миоцитов. а) Одни из них – мышцы, поднимающие вóлос. б) Другие пучки миоцитов не связаны с волосами. 2) Сокращение тех и других на холоду приводит - к появлению «гусиной кожи» и - сжатию близлежащих мельчайших сосудов, что уменьшает теплопотери. |
Рисунок кожи | 1) Сосочкам верхнего слоя дермы соответствуют на поверхности гребешки эпидермиса, образующие сложный индивидуальный узор. 2) Особенно выражен этот узор в «толстой» коже. На этом феномене основана дактилоскопия. |
Рецептор-ные структуры | 1) В сосочковом слое имеются осязательные тельца Мейснера – инкапсулированные нервные окончания. Они так же, как и клетки Меркеля в базальном слое эпидермиса, отвечают за тактильную чувствительность. 2) Кроме того, в этом же слое дермы имеются неинкапсулированные нервные окончания, воспринимающие температуру и боль. Эти окончания не являются свободными, т.к. сопровождаются леммоцитами. |
б) Сетчатый слой дермы и крупный рисунок кожи
1) Структура сетчатого слоя зависит от функциональной нагрузки на данный участок кожи и поэтому в разных местах различна. 2) Выделяют три основных типа этой структуры, и с данными типами связан относительно крупный рисунок кожи – в том числе морщины, линии на ладонях и т.д. |
I. Пластообразный тип.а) В этом случае волокна расположены - пластами параллельно друг другу и поверхности кожи, - причём, в таком направлении, в котором они подвергаются минимальному растяжению при сокращении и расслаблении мышц, т.е. перпендикулярно оси сокращения мышцы. б) Эти направления (минимального растяжения волокон) на разных участках кожи обозначаются как линии Лангера. Данные линии - могут проявляться морщинами, постоянными линиями, - а могут (при высокой эластичности кожи) до какого-то времени не проявляться. |
II. Ромбовидный и III. сложнопетлистый типы. а) Здесь пучки волокон образуют ромбы, треугольники, квадраты (II) или замкнутые петли, обращённые к поверхности кожи (III). б) Это придаёт коже способность к растяжению в разных направлениях и проявляется на коже рисунком, сходным с рисунком самих волокон, - напр., ромбами и т.п. |
в) Механорецепторы в сетчатом слое дермы
Тельца Фатера-Пачини | Тельца Руффини | Колбы Краузе |
Наиболее распространены. | Преобладают в коже подошвы. | Содержатся в коже наружных половых органов. |
Содержат очень толстую капсулу из фиброзных пластинок, разделённых тонкими слоями жидкости. | В этих тельцах окончания дендритов связаны с коллагеновыми волокнами. | Окончания дендритов очень сильно ветвятся, отчего окружающая их капсула имеет вид колбы. |
Воспринимают не только статическое давление, но и его быстрое изменение – вибрацию. | Тельца реагируют на растяжение этих волокон (при растяжении кожи). | Воспринимается не столько растяжение кожи, как не очень быстрое его изменение. |
4. Железы кожиа) Потовые железы
Общие свойства потовых желёз | 1) Всего в коже – 3–4 млн потовых желёз. За сутки они образуют 600–700 мл пота. 2) По морфологии все потовые железы – простые неразветвлённые трубчатые. 3,а) Концевой отдел (1) – длинная трубочка, - образованная светлыми клетками, - свёрнутая в клубочек и - расположенная в нижних слоях дермы. | Рис. 27.3. Железы кожи | |
3,б) На секреторных клетках находятся миоэпителиальные клетки звёздчатой формы, которые своими отростками охватывают концевой отдел. Их сокращения способствуют выделению секрета. 4,а) Выводной проток (2) – более узкое продолжение той же трубочки (концевого отдела), и клетки здесь уже темней предыдущих. 4,б) Из-за извилистого хода протоков в срез обычно попадают лишь их отдельные фрагменты, которые напоминают изогнутых червячков. | |||
Два типа потовых желёз | Мерокриновые железы | Апокриновые железы | |
Находятся в большей части кожи (кроме участков, указанных для апокриновых желёз). | Содержатся в коже лба, подмышечных впадин и аногенитальной области. | ||
Концевые отделы – небольшие (30-35 мкм), а выводные протоки открываются на поверхности кожи потовыми порами. | Концевые отделы – крупные (150–200 мкм); выводные же протоки открываются в волосяные воронки вместе с сальными железами. | ||
При выделении секрета клетки сохраняют свою целостность. | При выделении секрета разрушаются апикальные отделы клеток. | ||
Поэтому содержание органических веществ в поте низкое (около 2%). | «Органики» в поте – до 5 %, и её разложение даёт резкий запах. | ||
б) Сальные железы (см. рис. 7.8 и 27.3)
Простые разветвлённые альвеолярные железы. Секреция – голокринная: кожное сало (20 г в сутки) – это смесь разрушенных себоцитов. Выделяется в волосяную воронку. |
Волосы
Виды волос | Различают 3 вида волос: I. длинные (волосы волосистой части головы, бороды, усов, подмышечных впадин и лобка), II. щетинистые (волосы бровей и ресниц), III. пушковые (остальные волосы). | Рис. 27.4,а-б. Волос |
Волося-ной комплекс | Волос любого типа образует комплекс с рядом структур дермы. Сюда относятся: I. собственно волос, II. волосяной фолликул (два эпителиальных влагалища вокруг внутрикожной части волоса), III. дермальное (соединительнотканное) влагалище; IV. дополнительные структуры – | |
- сальные железы (по 1– 3 железы на волос) и - мышца, поднимающая волос. | ||
Части волоса | а) По длине в волосе различают 3 части: луковицу, корень и (вне кожи) стержень. б) А по толщинена уровне корня и стержня выделяют - мозговое вещество (в пушковых волосах его нет), - корковое вещество и кутикулу. | |
Волосяная луковица | Волосяная луковица (1) - получает питание от вдающегося в неё соединительнотканного сосочка (4), - а по клеточному составу идентична базальному и шиповатому слоям эпидермиса, т.е. является матрицей (2) волоса, которая даёт начало также и внутреннему эпителиальному влагалищу. | |
Орогове-ние мозгового слоя | а) Клетки матрицы вначале размножаются, а затем вступают в процесс ороговения. б) В мозговом слое волоса ороговение происходит так же, как в эпидермисе, и полностью заканчивается к переходу корня в стержень. в) Роговые чешуйки лежат друг на друге в виде монетного столбика. | |
Ороговение коркового слоя и кутикулы | а) В корковом веществе и в кутикуле ороговение происходит - по укороченной схеме – без образования кератогиалиновых гранул - и гораздо быстрей: заканчивается на уровне нижней трети корня. б) Чешуйки в корковом веществе – вытянутые и лежат, веером расходясь от мозгового вещества. В чешуйках и коркового, и мозгового в-ва содержатся гранулы меланина (попавшие из меланоцитов) и пузырьки воздуха. в) Чешуйки кутикулы гораздо короче и расположены черепицеобразно (под углом к оси волоса). Это способствует удержанию волоса во внутреннем эпителиальном влагалище (4 на рис. 27.4,б) | |
Наружное эпит. влагалище | а) В то время, как внутреннее эпит. влагалище – производное матрицы волоса, наружное – производное эпидермиса. б) В составе наружного влагалища содержатся полипотентные стволовые клетки, способные превращаться в клетки всех эпителиальных структур волосяного комплекса. | |
Жизненный цикл волоса | В жизненном цикле волоса различают 3 фазы: I. роста (анагена) – до 2–6 лет; II. инволюции сосочка и луковицы (катагена) – 2–4 недели; III. покоя (телогена) – 2–4 месяца (до выпадения). |
Тема 28. Мочевая система
Компонентымочевой системы: I. мочеобразующие структуры – - содержимое коркового и мозгового вещества почек; II. мочевыводящие структуры и органы: - внутрипочечные – чашечки (малые и большие) и верхние части лоханок; - внепочечные – нижние части лоханок, мочеточники, мочевой пузырь, уретра. |
1. Мочеобразующие структуры: основные понятия
Макро-структуры | Корковое и мозговое вещество почки местами взаимно проникают друг в друга: - корковое вещество – почечными колонками между пирамидами мозгового вещества; - мозговое вещество – мозговыми лучами, пронизывающими кору почек. | Рис. 28.1. Почка на разрезе | ||
Две системы | а) Это обусловлено тем, что и там, и там находятся компоненты двух тесно взаимодействующих систем, которые невозможно разделить. Это - специфическая сосудистая система и | |||
- специфическая система эпителиальных канальцев. б) Взаимодействие систем происходит на уровне двух капиллярных сетей, которые последовательно образуются сосудистой системой почки (т.е. в почках – ещё один вариант «чудесных сетей»). | ||||
Первая капиллярная сеть и почечные тельца | а) Первой капиллярной сетью являются многочисленные клубочки,содержащие по 25–50 капилляров. б) Каждый клубочек окружён эпителиальной капсулойШумлянского-Боумена, имеющей вид двустенной чаши. в) Такие структуры называются почечнымительцами (3 на рис. 28.2). г) Они содержатся только в корковом веществе и выглядят тёмными шариками. | Рис. 28.2 Почка Препарат. Окраска гема-токсилином и эозином | ||
д) Таким образом, наличие этих телец – 100%-ый критерий того, что перед нами – корковое вещество. | ||||
Фильтра-ция | а) В почечных тельцах происходит фильтрация плазмы крови: примерно 10% её (по объёму) успевает перейти из просвета капилляров в полость капсулы (щель между двумя листками). б) Образовавшаяся первичная моча - очень велика по объёму и - содержит много полезных веществ, не подлежащих удалению из организма. в) Поэтому нужны ещё и другие компоненты сосудистой и эпителиальной систем – для приведения мочи к приемлемому составу. | Рис. 28.3. Корковый нефрон почки | ||
Основные понятия (продолжение)
Нефрон | а) В эпителиальной системе такими компонентами почечные канальцы. б) Так, от каждой капсулы Шумлянского-Боумена отходит длинный неразветвлённый каналец, который на своём протяжении подразделяется на 5 отделов. в) Капсула и весь этот каналец (из 5-ти отделов) – до места его впадения в собирательную трубочку – называется нефроном. г) Заметим: капиллярный клубочек и собирательные трубочки в понятие нефрона не включены. | |
Отделы канальца нефрона | I. Проксимальный извитой каналец | – делает несколько петель возле своего почечного тельца, оставаясь всё время в корковом веществе. |
II. Проксимальный прямой каналец | – очень короткий, и его обычно в рассмотрение не берут. | |
III. Тонкий каналец | – спускается вниз (к мозговому веществу или даже заходя в него), образуя нисходящую ветвь т.н. петли Генле, а затем – и начало восходящей ветви. | |
IV. Дистальный прямой каналец | – представляет оставшуюся часть восходящей ветви петли Генле и тем самым поднимается к корковому веществу. | |
V. Дистальный извитой каналец | – подобно проксимальному извитому канальцу, образует в коре несколько петель. Причём, одной петлёй он касается почечного тельца, принимая участие в образовании ЮГА – юкстагломерулярного аппарата. | |
Вторая капилляр-ная сеть, канальцы нефронов и реабсорб-ция | 1,а) Итак, первичная моча из полости капсулы Шумлянского-Боумена попадает в просвет проксимального извитого канальца и далее движется по направлению к собирательной трубочке. 2) Для приведения состава мочи к необходимому виду, кровеносная система распадается на вторую капиллярную сеть, оплетающую канальцы нефронов. б) Здесь происходит реабсорбция большей части воды и других веществ, т.е. перемещение их из просвета канальцев обратно в кровеносное русло. | |
Собирательные трубочки | 1) Из последних отделов нефронов – дистальных извитых канальцев – оставшаяся моча попадает в собирательные трубочки, где завершается реабсорбция воды и моча приводится к окончательному составу. 2) Трубочки ориентированы почти перпендикулярно поверхности почки и у вершин пирамид впадают в сосочковые каналы, которые далее открываются в почечные чашечки. | |
Секреция | Наконец, в канальцах нефронов происходит ещё один процесс – секреция некоторых веществ (ионов, аммиака) из крови в мочу. |
Итак, все основные понятия, касающиеся структуры и функции почек, введены.
Теперь следует рассмотреть их более конкретно.