Анатомия и физиология кожи - кратко с точки зрения внутренних болезней
Площадь поверхности кожи взрослого человека в среднем составляет чуть менее 2 м2. Наружный слой — эпидермис — представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием. Эпидермис отделен базальной мембраной от прилегающей к нему дерме. Дерма содержит меньшее количество клеток, в ней располагаются кровеносные сосуды, нервы и придатки эпидермиса (волосяные фолликулы и потовые железы). Глубже расположена подкожно-жировая клетчатка.
а) Эпидермис. На большинстве участков эпидермис имеет толщину всего 0,1—0,2 мм, за исключением ладоней или подошв, где он может достигать нескольких миллиметров. На долю ороговевших клеток (кератиноцитов) приходится примерно 90% клеток эпидермиса (рис. ниже). Наибольшей пролиферативной активностью обладает базальный слой. Кератиноциты синтезируют ряд структурных белков, таких как кератины, лорикрин и филаггрин (белок, агрегирующий филаменты), которые выполняют барьерную функцию кожи.
Нормальное строение кожи
Кератиноциты также участвуют в синтезе витамина D под действием ультрафиолетовых лучей типа В (УФВ). Существует более 50 видов кератина, и их количество зависит от локализации, участка эпидермиса и наличия заболевания кожи. Мутации определенных генов кератина могут привести к заболеваниям, сопровождающимся образованием волдырей, и ихтиозу (характеризуется шелушением при отсутствии сильного воспаления). По мере миграции кератиноцитов из базального слоя происходит их дифференцировка и продуцирование различных белковых и липидных веществ.
В зернистом слое после апоптоза кератиноциты теряют свои ядра и превращаются в плоские чешуйки (корнеоциты) рогового слоя (кератиновый слой). В эпидермисе синтезируются липиды, которые вместе с роговым слоем выполняют функцию механического гидрофобного барьера путем создания так называемой кирпичной кладки, где корнеоциты с плотно связанными белковыми мембранами («кирпичи») лежат в метаболически активном липидном слое, синтезируемом кератиноцитами («цемент»). Терминальная дифференцировка кератиноцитов зависит от агрегации промежуточных филаментов (нитей) при участии филаггрина.
При вульгарном ихтиозе и у ряда пациентов с атопической экземой выявляются мутации гена филаггрина.
Кожа выполняет барьерную функцию, защищая ее от физических воздействий. Межклеточные контакты обеспечивают соединение с помощью десмосом. Заболевания, которые поражают десмосомы, например пузырчатка (пемфигус), приводят к образованию волдырей вследствие разделения кератиноцитов.
Оставшиеся 10% клеток эпидермиса представляют:
• клетки Лангерганса — подтип дендритных клеток костномозгового происхождения, циркулирующих между эпидермисом и регионарными лимфатическими узлами. Их основной функцией является представление антигена лимфоцитам. В коже также присутствуют другие антигенпрезентирующие дендритные клетки;
• меланоциты — преобладают преимущественно в базальном слое и образуются в нервном гребне (нервной трубке). Они синтезируют пигмент меланин, производное тирозина, упаковывают его в меланосомы и доставляют в окружающие кератиноциты посредством процессов, происходящих в дендритах;
• клетки Меркеля — располагаются в базальном слое и, как полагают, играют роль в передаче сигнала тонкого сенсорного восприятия (улавливание прикосновений). Их эмбриологическое происхождение неизвестно.
б) Базальная мембрана. Базальная мембрана (см. рис. выше) является опорой для эпидермиса и позволяет клеткам и питательным веществам циркулировать между дермой и эпидермисом. Клеточная мембрана базальных клеток эпидермиса прикрепляется к базальной мембране за счет полудесмоса. Светлая пластинка (lamina lucida) находится непосредственно под клетками базальной мембраны и состоит преимущественно из ламинина. Связующие фибриллы проходят через светлую пластину и прикрепляются к темной пластине (lamina lensida). Этот электронно-плотный слой состоит преимущественно из коллагена IV типа, из него выступают петли коллагена VII типа, образующие связующие фибриллы, прикрепляющие базальную мембрану к дерме.
в) Дерма. Дерма васкуляризирована, осуществляет опорную функцию эпидермиса и его питание. Ее толщина варьирует от чуть более 1 мм на внутренней стороне предплечья до 4 мм на спине. Фибробласты являются основными клетками дермы, также в дерме находятся тучные клетки, мононуклеарные фагоциты, Т-лимфоциты, дендритные клетки, нейроны и эндотелиальные клетки. Внеклеточная часть дермы состоит преимущественно из коллагена I и III типа, эластина и ретикулина, синтезированных фибробластами.
Опорную функцию выполняет основное аморфное вещество (состоит из гликозаминогликанов, гиалуроновой кислоты и дерматансульфата), на продукцию и катаболизм которого влияют гормональные изменения и УФ-излучение. Исходя из структуры коллагеновых фибрилл, поверхностная часть дермы называется сосочковым слоем, а более глубокая и грубая часть — сетчатым слоем.
г) Производные элементы (придатки) кожи:
1. Волосяные фолликулы. Во II триместре развития плода формируется примерно 3—5 млн волосяных фолликулов (синоним — волосяная луковица). Они присутствуют в коже всех областей тела, за исключением ладоней, подошв и части половых органов (гладкая кожа). Наибольшая плотность волосяных фолликулов представлена в волосистой части кожи головы (500—1000/см2). Кожа новорожденных покрыта тонкими волосками — лануго (зародышевые волосы), не пигментированными и не имеющими центрального мозгового вещества, впоследствии на их месте появляются похожие пушковые волосы, у которых с большей вероятностью будет пигментация.
Напротив, покрывающие голову волосы становятся терминальными (длинные волосы) — они более густые, имеют мозговое вещество в центре стержня, обычно пигментированы и дольше растут. В период полового созревания пушковые волосы в гормонально восприимчивых областях, таких как подмышечные впадины и половые органы, становятся терминальными.
Цикл роста волос человека состроит из трех следующих фаз: анаген (активный рост волос), катаген (переходная фаза) и телоген (фаза покоя). Продолжительность каждой фазы зависит от локализации волос. На волосистой части кожи головы анаген длится несколько лет, катаген — несколько дней, а телоген — около 3 мес. Длина волос на разных участках отражает разную продолжительность анагена.
2. Сальные железы. Сальные железы представляют собой придатки эпидермиса, обычно связанные с волосяными фолликулами и состоящие из модифицированных кератиноцитов. Клетки сальной железы (себоциты) вырабатывают ряд липидов и выделяют их в протоки, окружающие волосяной фолликул. Экскреция жирового секрета является гормонально зависимой, андрогены увеличивают ее (прогестероны дают аналогичный эффект, но в меньшей степени), а эстрогены уменьшают. У животных жировой секрет необходим для гидроизоляции волос, у человека его роль неизвестна.
3. Потовые железы. Эккриновые потовые железы формируются во II триместре развития плода и также представляют собой придатки эпидермиса, расположенные по всему телу. Протоки секреторных клубочков открываются непосредственно на поверхность кожи. Они обеспечивают терморегуляцию и в редких случаях иннервируются холинергическими волокнами симпатической нервной системы. Эккриновые железы ладоней и подошв имеют другую иннервацию и активируются в ответ на стресс. Апокриновые потовые железы расположены в подмышечных впадинах, молочных железах и области половых органов, связаны с волосяными фолликулами и не участвуют в процессе терморегуляции.
4. Ногти. Рост ногтей начинается примерно на 8-й неделе беременности и завершается к 32-й неделе. Ногти на ногах развиваются чуть позже. Анатомия ногтевого аппарата рассмотрена в отдельных статьях на сайте - просим вас пользоваться формой поиска выше.
д) Кровеносные сосуды и нервы. Кожа человека обладает хорошим кровоснабжением за счет поверхностных и глубоких сплетений, состоящих из артериол, артериальных и венозных капилляров и венул. Верхнее сплетение в сосочковом слое дермы сообщается с нижним сплетением в месте соединения дермы и подкожной клетчатки. Из терминальных артериол в расположенном горизонтально сосочковом сплетении формируется капиллярная сеть. Кровеносные сосуды имеют симпатическую и парасимпатическую иннервацию, их вклад зависит от локализации. Симпатические сигналы необходимы для обусловленной вегетативной нервной системой вазоконстрикции. Кровоснабжение кожи значительно превышает потребности нормальной физиологии кожи и отражает важную роль кожи в терморегуляции.
е) Функции кожи. Кожа имеет много функций, которые могут нарушаться вследствие развития заболевания (табл. 1). Изменения кожи, связанные со старением, представлены в табл. 2.
