Анатомия и эмбриология кожи

Как известно, наш организм состоит из различных органов и систем. Самым поверхностным органом является – кожа. Может быть, кого-то удивит, что кожа – это орган, но не удивляйтесь кожа – это что ни на есть самый настоящий орган, такой же, как сердце, головной мозг или печень. Мало того это самый крупный орган человеческого организма, ведь общая площадь кожных покровов человека составляет около двух квадратных метров, а масса кожи вместе с подкожной жировой клетчаткой колеблется от 7 до 11 кг. За элегантной простотой кожи не сразу видна ее морфологическая сложность и многофункциональность, однако по широте физиологических функций и патологических процессов, возникающих в коже, она превосходит или, по крайней мере, не уступает другим органам.

Кожа – это не просто граница нашего организма с окружающим миром, ее внешний вид выдает как телесное, так и душевное состояние человека. Можно только восхищаться мудростью природы, создавшей столь совершенный материал, ведь в слоях кожи расположено множество различных элементов: клеток, волокон, гладких мышц, пигментов, сальных и потовых желез, нервных тканей с большим количеством рецепторов, разветвленная сеть кровеносных и лимфатических сосудов. Кожа тесно связана со всеми органами и системами организма, это орган, где все элементы постоянно обновляются. Время обновления клеток эпидермиса в норме колеблется от 26-42 дней (отсюда и рекомендации посещать маникюрный или педикюрный кабинет не реже одного раза в месяц). С возрастом или под действием неблагоприятных факторов клетки кожи начинают делиться медленнее (но это не означает, что в педикюрный кабинет надо ходить реже!), в результате чего количество новых клеток в коже уменьшается, что приводит к уменьшению толщины эпидермиса и нарушению его функционирования.

Т.о., мы определяем, что кожа [cutis] – сложный орган, являющийся наружным покровом тела животных и человека, выполняющий следущие физиологические функции: защитную, абсорбционную, выделительную, терморегуляторную, газообменную, рецепторную.

Площадь поверхности кожи равна 1,5 - 2 м2 (в зависимости от роста, пола, возраста). Вес 1 л без гиподермы составляет 4 - 6 % общего веса тела, а с гиподермой – 16 - 17 %, в зависимости от толщины подкожной жировой клетчатки, которая на животе и ягодицах может быть до 10 см и более. Толщина дермы варьирует от 0,5 до 5 мм. Наибольшая ее толщина на спине, разгибательной поверхности бедер и плеч. Особенно сильно колеблется толщина эпидермиса – от 35 мкм до 1.5 мм на подошвах н ладонях. На поверхности кожи виден рисунок, составленный из ромбических и треугольных нолей, бороздок, гребешков. Расположение бороздок кожи (suici cutis) и гребешков (cristae cutis) на подушечках пальцев рук у человека строго индивидуально. В коже человека выделяют эпидермис, дерму и подкожную жировую клетчатку (гиподерму).

Эпидермис состоит из пяти слоев: базального, шиповатого, зернистого, блестящего, рогового. Базальный слой (stratum basalе) представлен одним рядом палисадообразно расположенных на базальной мембране призматических клеток (базальных эпидермоцитов – epidermocytus basalis) с ядрами, ориентированными перпендикулярно базальной мембране. В их цитоплазме имеется большое количество тончайших нитей – тонофиламентов, собирающихся в пучки – тонофибриллы (опорные волоконца), видимые уже в световом микроскопе, а также глыбки (зерна) пигмента меланина. Базальные клетки закреплены в базальной мембране пальпеобразными выростами с полудесмосомами. Соседние эпидермоциты связаны друг с другом взаимопроникающими впячиваниями и десмосомами. Размер межклеточных промежутков около 10 мм.

Базальная мембрана имеет толщину 25-35 мм состоит из узкой осмиофильной цитоплазматической мембраны базальных клеток и более широкой собственно базальной мембраны средней электронной плотности, от которой к цитоплазматическим отделам идут тонкие перемычки. В цитоплазматичсской мембране имеются полу-десмосомы, к которым подходят тонофибриллы. Через базальную мембрану эпидермис может влиять на клетки дермы, заставляя их усиливать или замедлять синтез различных веществ. Эта идея используется при разработке некоторых косметических средств, в которые вводятся особые молекулы – биорегуляторы, запускающие процесс дермо-эпидермального взаимодействия.

Кроме эпидермоцитов, в базальном слое располагаются клетки, способные вырабатывать пигмент меланин, меланоциты; в среднем их приходится одна на десять эпидермоцитов. Молодые пигментные клетки меланобласты образуются у зародыша из клеток нервных валиков и мигрируют в эпидермис; их отростки, часто называемые дендритами, числом до 10, длиной до 60 мкм и более, поднимаются по межклеточным щелям шиповатого слоя. Меланоциты не имеют тонофибрилл и десмосом и лежат свободно: для них характерно наличие меланосом, содержащих пигмент меланин, находящийся на разных стадиях созревания. Наличие меланина в базальных эпидемоцитах объясняется проникновением его из меланоцитов. Степень накопления меланина находится в прямой зависимости со степенью пигментированности кожи В слабо пигментированной коже меланоциты бедны пигментом и называются «светлыми клетками Массона».

Шиповатый слой (stratum spinosum) состоит обычно из 3-6 (на отдельных участках – до 15) рядов полигональных клеток – шиповатых эпидермоцитов, постепенно уплощающихся к поверхности кожи Плазмолеммы клеток шиповатого слоя образуют глубокие взаимопроникающие впячивания и выпячивания, связанные десмосомами. В клетках шиповатого слоя тонофибфибрилл больше, чем в клетках назального слоя, они концентрически и сгущенно располагаются вокруг ядер и вплетаются и десмосомы. Супрабазально в шиповатом слое наблюдаются белые отростчатые клетки Лангерганса, не имеющие десмосом и тонофибрилл, ядра их сильно зазубрены. Клетки Лангерганса происходят из семейства макрофагов. Подобно макрофагам дермы они исполняют роль стражей порядка, то есть защищают кожу от внешнего вторжения и управляют деятельностью других клеток с помощью регуляторных молекул. Отростки клеток Лангерганса пронизывают все слои эпидермиса, достигая уровня рогового слоя.

Клетка Лангерганса, которая имеет костномозговое происхождение, обладает антигенпрезентирующей функцией и осуществляет иммунный надзор. Эти клетки впервые были описаны студентом-медиком Паулем Лангергансом в 1868 г. Считается, что клетки Лангерганса могут уходить в дерму, проникать в лимфатические узлы и превращаться в макрофаги. Это привлекает к ним большое внимание ученых, как к связующему звену размножения клеток базального слоя, поддерживая его на оптимально низком уровне. При стрессовых воздействиях, когда на поверхность кожи действуют химические или физические травмирующие факторы, клетки Лангерганса дают базальным клеткам эпидермиса сигнал к усиленному делению. В цитоплазме находятся лизосомоподобные гранулы, содержащие кислую фосфатазу: они могут захватывать гранулы меланина из отростков меланоцитов, по незрелых меланосом и них нет. Значение этих клеток не выяснено.

Зернистый слой (stratum granulosum) состоит обычно из 1 - 3, а на ладонях и подошвах из 5 - 7 рядов уплощенных клеток с ровными контурами. В них содержатся неправильной формы гранулы кератогиалина в виде электронно-плотных масс, откладывающихся в районах сгущения тонофиламентов.
Блестящий cлой (stratum lucidum) виден не на всех участках кожного покрова, а лишь там, где толщина эпидермиса значительна (ладони, подошвы), и состоит из 3 - 4 рядов слабо контурированньх клеток, вытянутых по форме, содержащих элеидин (сильно преломляющее свет вещество, относящееся к альбуминам), гликоген и капли жира. Ядра в верхних отделах слоя отсутствуют.

Роговой слои (stratum corneum) образован полностью ороговевшими безъядерными клетками – роговыми пластинками: этот слой наиболее развит там, где кожа подвергается наибольшему механическому воздействию. Межклеточные промежутки в роговом слое наиболее широкие (до 30 нм; между клетками имеются ороговевшие остатки десмосом, которые в поверхностной зоне рогового слоя разрушаются, и роговые чешуйки отшелушиваются. Мембрана роговых клеток утолщена, в клетках содержится особое белковое вещество – кератин. Кератиновые филаменты и кератогиалиновые гранулы образуют аморфные массы в кератиноцитах, последние становятся уплощенными и удлиненными, превращаясь в корнеоциты. Они удерживаются друг с другом за счет остатков десмосом и "цементирующей субстанции", образующейся в межклеточных пространствах из органелл, называющихся тельцами Орланда.

Дерма состоит из богатой волокнами и относительно бедной клетками плотной соединительной ткани, являющейся опорой для придатков кожи, сосудов и нервов. В ней выделяют два слоя: прилежащий к эпидермису сосочковый и сетчатый (ретикулярный). Волокнистые структуры дермы состоят из коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон. Клеточные элементы в дерме встречаются в небольшом количестве.

Сосочковый слой пронизан густой сетью эластических волокон, которая в сетчатом слое более редкая, широкопетлистая и сгущается лишь около придатков кожи, сосудов, как и сеть ретикулярных волокон. В сетчатом слое находятся в основном сложно переплетающиеся и плотно прилегающие друг к другу толстые пучки коллагеновых волокон, образующие ромбические фигуры. В сосочковом слое встречаются клеточные элементы, свойственные рыхлой соединительной ткани, а в сетчатом слое преобладают фиброциты. Вокруг сосудов и полос в дерме возможны небольшие лимфоидно-гистиоцитарные инфильтраты.

В некоторых участках сосочкового слоя расположены гладкие мышечные волокна, преимущественно связанные с волосяными луковицами: при сокращении этих волокон возникает так называемая гусиная кожа.

Промежутки между волокнами, придатками кожи и другими структурными образованиями занимает «основное» вещество – аморфная субстанция.

Если говорить проще, то дерма состоит из коллагена (70-80 %), эластина (1-3 %) и протеогликанов. Коллаген придает упругость дерме, эластин – эластичность, протеогликаны удерживают воду. В основном, в дерме имеются коллагены I и III типа, образующие коллагеновые пучки, которые располагаются преимущественно горизонтально. Эластические волокна вкраплены между коллагеновыми. Окситалановые волокна (мелкие эластические волокна) обнаруживаются в сосочковой дерме и ориентированы перпендикулярно поверхности кожи. Протеогликаны (преимущественно гиалуроновая кислота) формируют основное аморфное вещество вокруг эластических и коллагеновых волокон. Самая "главная" клетка дермы — фибробласт, в котором и происходит синтез коллагена, эластина и протеогликанов.

Вся дерма пронизана тончайшими кровеносными и лимфатическими сосудами. Кровь, протекающая по сосудам, просвечивает сквозь эпидермис и придает коже розовый оттенок. Сосудистая сеть дермы состоит из поверхностного и глубокого сплетения артериол и венул, связанных коммуникативными сосудами. Кровоток в поверхностной сети регулируется тонусом гладких мышц восходящих артериол. Он может быть уменьшен при повышении их тонуса и путем шунтирования из артериол в венозные каналы глубокой сети через гломусные тельца (артериолы, окруженные несколькими слоями мышечных клеток).

Из кровеносных сосудов в дерму поступает влага и питательные вещества. Влага захватывается гигроскопичными (связывающими и удерживающими влагу) молекулами – белками и гликозаминогликанами, которые при этом переходят в гелевую форму. Часть влаги поднимается выше, проникает в эпидермис и потом испаряется с поверхности кожи. Кровеносных сосудов в эпидермисе нет, поэтому влага и питательные вещества медленно просачиваются в эпидермис из дермы. При уменьшении интенсивности кровотока в сосудах дермы в первую очередь страдает эпидермис.

Подкожная клетчатка (гиподерма) состоит из рыхлой сети фиброзных перегородок - коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон, пронизанных нервами, кровеносными и лимфатическими сосудами, в петлях которых располагаются дольки жировой ткани – скопления крупных жировых клеток, содержащих большие капли жира. Толщина гиподермы колеблется от 2 мм (на черепе) до 1 см и более (на ягодицах): на веках, под ногтевыми пластинками, на крайней плоти, малых половых губах и мошонке подкожная жировая клетчатка отсутствует. Подкожная клетчатка сохраняет тепло, поглощает энергию механических воздействий (удары), а также является энергетическим резервом организма.

Кожа развивается из двух зачатков – эктодермального и мезодермального зародышевых листков. Во время гаструляции проспективная дермальная мезодерма приходит в соприкосновение с внутренней поверхностью проспективной эпидермальной эктодермы. В результате изменений в зародышевых листках, протекающих в процессе развития зародыша, происходит образование кожи и ее придатков (волос, ногтей и т.д.).
Эпидермальная часть кожи образуется из эктодермы. Вначале эмбриональный эпидермис состоит из одного слоя уплощенных клеток, на 2 месяце у эмбриона человека образуется двухслойный эпидермис. Поверхностные плоские клетки эпидермиса (перидерма) сохраняются у человеческого плода от 5 недели до 6 месяца внутриутробного развития, после чего отторгаются; призматические клетки глубокого второго слоя при этом усиленно делятся, в результате чего эпидермис становится многослойным.

У зародыша человека верхние слои такого многослойного эпителия состоят на ранних стадиях развития из крупных пузырчатых клеток, которые по мере развития плода замещаются многослойным плоским ороговевающим эпителием. На 4-5-м мес. внутриутробного развития в эпидермиc врастают нервные окончания и появляется способность к восприятию внешних раздражений. Однако рефлексы развиваются позже – после развития иннервации мышц и собственно дермы. Характерный рельеф кожи (бороздки, выступы) на подушечках пальцев, ладонях, подошвах начинает появляться на 3-4 мес. внутриутробного развития.

Дерма и гиподерма эмбрионов 1 мес. состоит из мезенхимных и блуждающих клеток. Первыми из волокнистых структур дермы образуются ретикулярные волокнa, формирующие базальную мембрану под эпидермисом и располагающиеся в виде горизонтально вытянутых петель между соединительнотканными клетками дермы. С появлением придатков эпидермиса, закладка которых обнаруживается у человека к 4 мес., в дерме дифференцируются сосочковый и сетчатый слой, одновременно обособляется подкожная клетчатка; ретикулярные волокна (кроме волокон базальной мембраны) частично перестраиваются в коллагеновые (у человека с 3 мес.), выявляются топографические различия структуры сетчатого слоя. Дальнейшие изменения строения дермы заключаются и основном в увеличении волокнистых структур.

Эластические волокна появляются позднее коллагеновых (у человека на 4-5 мес.), причем в сетчатом слое раньше, чем в сосочковом. В период внутриутробного развития в различных участках кожи наблюдаются очаги гемопоэза.

Большая медицинская энциклопедия. Гл. ред. Б.В. Петровский
http://club-03.narod.ru/sek_derm/context.htm - Справочник дерматолога
«Французская энциклопедия красоты» Т.А.Нелюбина