КОЖА

Рисунок. АТЛАС ВИКИПЕДИЯ

                СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ
По материалам лекции Черехович О. И
записал и редактировал Казаков Ю. В.
   
       Кожа  имеет  всего три слоя и состоит: из живых клеток – кератиноцитов; неживых клеток – корнеоцитов;  и межклеточного вещества.
       Корнеоцит, клетка эта – неживая, не содержащая ядра, это  – чешуйка  роговая, в которой кератин есть. А кератин  – это жир и полисахариды…
       В начале теоретического занятия по коже необходимо вам сказать, что кожа – это самый большой орган, ответственный за иммунитет, и, соответственно имеет специфическую и неспецифическую систему защиты, чтоб дать этот ответ. В неспецифической системе защиты, которая врожденна – за  защиту отвечают корнеоциты, те клетки, которые – живые, а также, клетки – Лангерганса, то есть макрофаги, вышедшие снизу из слоя дермы – на поверхность кожи…
       Итак, первая линия защиты – помешать атакующим патогенам проникнуть в организм.
       Патоген, – им может быть микроб, химический разрушающий агент патогенном, в смысле этом, быть сможет тоже, да всё, что угодно, что может проникнуть внутрь организма с нежелательным для организма человеческого эффектом. Первая линия защиты представлена кожей, слизистыми оболочками и жидкостями организма, как то: слюной, слезами и химическими веществами в них содержащимися, а также потом и кожным салом. Железы потовые выделяют секрет, и делятся они, потовые железы на  эккриновые и  апокриновые, ну об этом – чуть позже…
       Вторая линия – останавливать должна распространение патогенов, уже проникших за первую линию той обороны, о которой вам только что было рассказано. Воспаление, повышение температуры… – Это клеточная защита с использованием фагоцитов – вот линия вторая, – и ещё, кроме того, что используются  в этой защите этой атакующие клетки, ещё есть и химические вещества – это белки-интерфероны… Фагоциты, ну, макрофаги – не умеют узнавать
клетки бактериальные, так как оболочка этих клеток состоит из полисахаридов, не встречающихся в организме человека, и у животных, кстати, тоже.
       Специализированный иммунитет – он адаптивный. И это уже третья линия обороны. Третья эта линия – специфична, так как предполагает реакцию эксклюзивного ответа для каждого вторженья, и – запоминает, с кем ранее она встречалась… Существует два вида специфического иммунитета.
      Гуморальный тип иммунитета – это антитела, ими, антителами этими, антигены будут определятся, то есть – чужеродные организму белковые тела.
      Клеточный тип иммунитета – «определённые», то есть, обученные  лейкоциты атакуют вторгшихся «оккупантов»… Если долго не лечить, то будет происходить  – самоотравление организма.  Лейкоциты ведь вырабатывают большое количество молекул очень токсичных, которые разрушают не только клетки микробов, но и клетки тела.
      Но вернёмся к строению кожи, она состоит из трех слоев: эпидермиса, собственно кожи, или дермы, и ткани подкожно-жировой.
      Эпидермис – слой наружный. Он толщиною в 0,7 – 1,5 мм. Это многослойный плоский эпителий, ороговевающий на поверхности и включает в себя эпителиальные клетки, имеющие неодинаковую структуру. В самом нижнем слое эпидермиса, (так сказать, его под слое, здесь и далее мы слово слой и будем иметь в виду, как разновидность одного всеобъемлющего слоя), который называется зародышевым, или базальным, – там беспрерывно происходит деление клеток, заменяющих отмирающие клетки эпидермиса. В зародышевом слое имеется пигмент, от количества которого зависит цвет кожи. У брюнетов в зародышевом слое пигмента больше, чем у блондинов. Пигмент этот – меланин, а клетки, которые его содержат – меланоциты…
      Над зародышевым слоем, или слоем базальным, расположен шиповидный, или слой шиповый, построенный из 4-х – 12-ти рядов клеток кубической и ромбовидной формы с большими ядрами и шиповатыми отростками. Питание клеток происходит за счёт протекающей между отростками лимфы.  Над шиповидным слоем находится зернистый слой, состоящий из одного или нескольких слоев ромбовидных клеток. На ладонях и подошвах зернистый слой утолщен и имеет 4—5 рядов клеток.
      Зародышевый, шиповидный и зернистый слои вместе принято называть мальпигиевым слоем. Если делать дермобразию до появления каплей крови на поверхности, это означает достижение слоя живых клеток, то есть – кератиноцитов (вспомните, что неживые клетки – это корнеоциты, а живые – кератиноциты)…
      Базальный слой и слой шиповидный содержат гранулы меланина, отвечающий за цвет кожи. Меланин в клетках имеется, которые называются – меланоциты.  То есть, меланоциты расположены в слоях эпидермиса, называемых базальным слоем и слоем шиповидным…
      Зернистый слой включает клетки вытянутые, по форме близкие к ромбовидным, ядро там маленькое, и ось длинная ромба располагается параллельно поверхности кожи…
      При рассмотрении кожи снизу вверх над слоем зернистым находится блестящий слой, имеющий 2—3 ряда плоских клеток. Слой этот хорошо развит на ладонях и подошвах, но его нет почти  на кайме красной губ и на крайней плоти полового члена. Это четвёртый слой – блестящий слой, или слой – стеклянный. Клетки его вытянуты,  они – веретенообразны, и без ядер… Клетки эти – ороговевающие, и ось длинная у них – и она также  расположена параллельно поверхности кожи.
      Роговой слой – из уже ороговевших клеток, то есть клеток неживых, другое им названье – корнеоциты, мы об них уже упоминали ранее. Это плоские чешуйки, и они внутри заполнены гранулами кератина, и ядер нет у них. Клетки эти между собой никак не связаны, и десквамируются они, ну, слущиваются, если сказать иначе, по-простому.
     В эпидермисе нет сосудов кровеносных, питание же там осуществляется через базальный слой, ну, мембрану базальную и слой шиповый клеток. Каждые 12 дней эпидермис обновляется, а вся кожа раз в 5 лет. В 20 – 25 лет кожа обновляется каждые 20 – 25 дней… В 40 – лет, каждый 40 дней, а после 40 лет, если нет ухода, то через 38 – 40 дней, и обновление идёт за счёт страх клеток кожи…

                СОБСТВЕННО КОЖА, ИЛИ ДЕРМА

     Толщина этого слоя 0,5 – 4,0 мм. Хотя слоя-то на самом деле в дерме – два, но без границ без чётких. Сосочковый слой и слой сетчатый… В слое сосочковом сосудов много есть, и ткань соединительная там – молодая. Как пальчики – цепляются, и вкалывать гиалуроновую кислоту надо именно в слой этот, в сосочковый… Своими выростами - сосочками клетки слоя сосочкового в эпидермис залезают…
     Да, кстати сказать, гиалуроновая кислота – это линейный полисахарид, состоящий из циклически повторяющихся дисахаридных единиц. Содержатся гиалуроновые кислоты – в лимфе, они могут быть либо в виде геля*, так сказать – густой кисель, либо в виде золя** – это уже кисель жидкий. Вот зашли вы баню – из носа потекло, и это золь из лимфы, в прорубь нырнули – загустело, значит и это гель, и оба входят в состав лимфы.
        Итак – гиалуроновая кислота – связывает и удерживает воду в роговом слое эпидермиса. Благодаря этой способности она, гиалуроновая эта кислота, название получила "губка молекулярная ". И эта губка, ну, кислота гиалуроновая – активирует  защитные свойства кожи, стимулирует ран заживление, практически,  – без образования шрамов, и уменьшает риск появления келоидных рубцов. И вот что ещё важно - сохраняет эта кислота, которая Гиалуроновая, когда купить в виде порошка её, – свою активность даже в очень сухом воздухе, удерживая внутри себя воду, её поглощаемую сильно.
       Слой сетчатый.  Из толстой и прочной соединительной ткани, пронизанных коллагеновыми и эластиновыми волокнами создан каркас, а ретикулиновые волокна вокруг луковиц волосяных и всех желёз, что в коже расположение имеют. Слой этот обеспечивает тургор и эластичность, то есть, – сжатие и растяжение.
      Можно сказать, что дерма – это каркас, обеспечивающий механические свойства: упругость, прочность и растяжимость… Это легко понять, представив дерму в виде комбинации водного и пружинного матраца. Волокна коллагена и эластина – его пружины, ну, матраца, который решили мы представить дермой. А пространство между пружинами – гелем заполнено, состоящим из гликозгликанов (ГАГ или GAG). Молекулы коллагена – это нити белка, скрученные в виде спиралей. Всего их различают 20 видов, коллагена этого, из которого состоят коллагеновые  волокна  кожи человека.
      Кроме этого – в дерме, как видно на рисунке, взятом из Интернета, содержатся: фибробласты, макрофаги, кровеносные сосуды, ретикулиновые волокна, железы – потовые и сальные.
     Основная задача клеток дермы – синтезировать и разрушать межклеточное вещество. Именно этим занимаются все фибробласты, производящие большое количество разных ферментов. С их помощью происходит разрушение и синтез веществ.
 
                КОЛЛАГЕН  И ЕГО ВИДЫ

      Коллаген — фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани организма (сухожилие, кость, хрящ, дерма и т. п.) и обеспечивающий её прочность и эластичность. Известны и описаны уже более чем 28 видов коллагена. Коллаген обнаружен у многоклеточных животных; отсутствует у растений, бактерий, вирусов, простейших и грибов. Это основной компонент соединительной ткани и самый распространённый протеин у млекопитающих, составляющий от 25% до 35% протеинов во всём теле. Коллагеновые волокна – это молекулы белка, скрученные в спирали. Коллагеновые волокна — это пучки фибрилл. Коллагеновая фибрилла — это полукристаллическая структурная единица коллагена. Продукт денатурации коллагена – это желатин. Температура денатурации макромолекулы коллагена близка к температуре фибриллогенеза. Это свойство молекулы коллагена делает её максимально чувствительной к мутационным заменам. Структура молекулы коллагена представляет собой правозакрученную спираль из трёх ;-цепей. Такое образование известно под названием тропоколлаген. Один виток спирали ;-цепи содержит три аминокислотных остатка. Молекулярная масса коллагена около 300 КДа, длина 300 нм, толщина 1,5 нм.  Для первичной структуры белка характерно высокое содержание глицина, низкое содержание серосодержащих аминокислот и отсутствие триптофана. Коллаген относится к тем немногим белкам животного происхождения, которые содержат остатки нестандартных аминокислот: около 21 % от общего числа остатков приходится на 3-гидроксипролин, 4-гидроксипролин и 5-гидроксилизин. Каждая из ;-цепей состоит из триад аминокислот. В триадах третья аминокислота всегда глицин, вторая — пролин или лизин, первая — любая другая аминокислота, кроме трёх перечисленных.   Коллаген существует в нескольких формах. Основная структура всех типов коллагена является схожей. Коллагеновые волокна образуются путём агрегации микрофибрилл, имеют розовый цвет при окраске гематоксилином и эозином и голубой или зелёный при различных треххромных окрасках, при импрегнации серебром окрашиваются в буро-жёлтый цвет.
       Коллаген входит в состав косметических средств для: а) – образования воздухопроницаемой, влагоудерживающей коллагеновой матрицы на поверхности кожи, обладающей пластифицирующими (разглаживающими) свойствами, со свойствами влажного компресса; б) – удлинения (пролонгирования) действия экстрактов, масел и др. в составе косметических композиции; и в) придания блеска волос, благодаря созданию коллагенового (защитного) слоя на поверхности волоса. В настоящее время описано 28 типов коллагена, которые кодируются более чем 40 генами. Они отличаются друг от друга по аминокислотной последовательности, а также по степени модификации — интенсивности гидроксилирования или гликозилирования. Общим для всех коллагенов является существование 1 или более доменов, содержащих тройную спираль и присутствие их во внеклеточном матриксе. Более 90 % всего коллагена высших организмов приходится на коллагены I, II,III и IV типов. Нарушения синтеза коллагена лежат в основе таких наследственных заболеваний,  латиризм (характерна разболтанность суставов, привычные вывихи), синдром Элерса-Данлоса (до 14 типов проявлений), несовершенный остеогенез (болезнь "стеклянного человека", врожденный рахит, врожденная ломкость костей), болезнь Марфана. Характерным проявлением этих заболеваний является повреждение связочного аппарата, хрящей, костной системы, наличие пороков сердечных клапанов. Болезни коллагена, в том числе так называемые коллагенозы, возникают из-за множества причин. Это может быть из-за мутации в гене, приводящей к изменению формы коллагеновой молекулы, или ошибки в пострансляционной модификации коллагена. Также болезни могут быть вызваны недостатком или «неправильной работой» ферментов, вовлеченных в биосинтез коллагена — дефицит ферментов гидроксилирования (пролин-лизингидроксилазы), гликозилтрансфераз, N-проколлагеновой и С-проколлагеновой пептидаз, лизилоксидаз с последующим нарушением поперечных сшивок, дефицит меди, витаминов В6, C. При приобретённых болезнях, таких как цинга, восстановление баланса ферментов до нормального может привести к полному излечению. Практически любая генная мутация, ведет к утрате или изменению функций коллагена, что, в свою очередь, отражается на свойствах тканей и органов. Генные мутации в коллагеновом домене могут привести к изменению формы тройной спирали, путём вставки/делеции аминокислоты или замены Gly на другое основание. Мутации в неколлагеновых доменах могут привести к неправильной сборке альфа-цепей в надмолекулярные структуры (фибриллы или сети), что также ведет к утрате функций. Мутантные альфа-цепи способны образовывать трех-спиральный комплекс с нормальными альфа-цепями. В большинстве случаев, такие комплексы не стабильны и быстро разрушаются, однако такая молекула может и нормально выполнять свою роль, если не затронуты функционально важные области. Большинство болезней, вызванных мутациями в коллагеновых генах, являются доминантными.
         I – в глубоких слоях дермы.
         III – в поверхностном слое.
         IV – на границе дермы и эпидермального  слоя.
         VI – равномерно распределён по всему слою дермы.

      GAG – большие полисахаридные молекулы, формирующие в воде сетевидную структуру, ячейки которой образуют вязкий гель. Где выше концентрация GAG, там коллаген более мягкий, – вроде, как подушка. В сетчатом слое дермы, или иначе – собственно кожи, коллаген более жЕсток, и сетка там более жёсткая…Главный GAG – гиалуроновая кислота. Состояние дермы, зависит, как от состояния коллагенов и эластинов, так и качества геля, в котором они пребывают, как в густом тягучем киселе. Если ослабли пружины «матраца», то есть структуры гелеобразной  коллагеновых волокон в дерме, или гель этот не «держит» влагу, – кожа  виснуть начинает под действием силы тяжести. Она смещается и во время сна растягивается, и морщины появляются при этом, и теряется упругость кожи этой. В коже молодой коллагены и эластины – постоянно обновляются, но с возрастом процессы эти замедляются и накапливаются их поврежденья, а объём GAG неуклонно уменьшается. В коже стареющей активность фибробластов падает, и способность к синтезу межклеточного вещества из-за этого страдает.  Коллагеновые волокна утолщаются, и, более того, идёт накопление волокон коллагеновых, на которых много утолщений, и они, волокна эти, между собой сшиваться начинают, и так в коже остаются – сшитыми уже. Вот даже если девочки, которые очень молодые, много сахара едят – то коллаген у них сшиваться начинает, а на коже после этого  неровности – быстрее возникают… И остаться они, неровности эти, могут – навсегда.
      Синтез коллагена — сложный ферментативный многостадийный процесс, который должен быть обеспечен достаточным количеством витаминов и минеральных элементов. Синтез протекает в фибробласте и ряд стадий вне фибробласта. Важный момент в синтезе — реакции гидроксилирования, которые открывают путь дальнейшим модификациям, необходимым для созревания коллагена. Катализируют реакции гидроксилирования специфические ферменты. Так, образование 4-оксипролина катализирует пролингидроксилаза, в активном центре которой находится железо. Фермент активен в том случае, если железо находится в двухвалентной форме, что обеспечивается аскорбиновой кислотой (витамин С). Дефицит аскорбиновой кислоты нарушает процесс гидроксилирования, что влияет на дальнейшие стадии синтеза коллагена- гликозилирование, отщепление N- и С-концевых пептидов и др. В результате синтезируется аномальный коллаген, более рыхлый. Эти изменения лежат в основе развития цинги.
       Макрофаги – это стражи порядка, и они «следят» за тем, чтобы чужеродные тела не попадали в кожу. Вырабатывают они ретикулярные молекулы – цитотоксины. Со временем менее активны, и защитные свойства кожи ослабевают к «неправильному поведению» клеток «чужих».
      Питание и увлажнение происходит так – влага захватывается большими гигроскопическими молекулами белков и GAG при этом переходит в гелевую форму. Часть влаги поднимается в эпидермис, откуда с поверхности кожи – испаряется.
      Барьер эпидермальный – на рисунке это барьер влажности, состоит из слоя рогового, он из мёртвых клеток – корнеоцитов, и зацементирован они, корнеоциты эти,  между собою липидными прослойками, называют которые  – церамиды… Только кожа, покрытая слоем таким погибших клеток, может быть одета сверху – мантией кислотной и потому способна не терять воды.
     Церамиды – главные «хранители» влаги кожи. Церамиды – все они нейтральны и состоят они из жиров, жирных кислот и холестерина. Церамиды — подкласс молекул липидных,  – самый  простой тип сфинголипидов. Церамиды  важный липидный компонент клеточной мембраны. Они участвуют в качестве молекул-предшественников в синтезе сфингомиелина. Церамиды играют роль в клетке не только, как элемент мембраны, но и роль молекул сигнальных, и участвуют в таких клеточных процессах, как клеточная дифференцировка, клеточная пролиферация и, как апоптоз.
     Если посмотреть на их структуру, то жир будет, как головка на поверхности мембраны, а жирная кислота, как хвостик, обращенный от мембраны к клетке – внутрь.
 ______

     * – Гель, от лат. gelo — «застываю» — структурированные дисперсные системы, состоящие из высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ. Наличие трёхмерного полимерного каркаса – сетки, сообщает гелям механические свойства твёрдых тел – отсутствие текучести, способность сохранять форму, прочность и способность к деформации – пластичность и упругость. Гели состоят, по крайней мере, из двух компонентов, один из которых образует непрерывную трёхмерную макромолекулярную сетку, выступающую в роли каркаса, пустоты в которой заполнены низкомолекулярным растворителем — дисперсионной средой.       ** – Золь  иначе лиозоль, это коллоидный раствор (англ. sol от лат. solutio — раствор) — высокодисперсная коллоидная система (коллоидный раствор) с жидкой (лиозоль) или газообразной (аэрозоль) дисперсионной средой, в объеме которой распределена другая (дисперсная) фаза в виде капелек жидкости, пузырьков газа или мелких твердых частиц, размер которых лежит в пределе от 1 до 100 нм. В зависимости от дисперсионной среды золи бывают твердыми, аэрозолями (газообразная дисперсионная среда) и лиозолями (жидкая дисперсионная среда). В зависимости от природы среды лиозоли называют гидрозолями (вода), органозолями (органическая среда) или, более конкретно, алкозолями (спирты), этерозолями (эфиры) и др. 3оли занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами (суспензиями, эмульсиями). Золи диффундируют медленнее, чем неорганические соли, обладают эффектом светорассеяния (Эффект Тиндаля). В противоположность гелям, в золях частицы дисперсной фазы не связаны в пространственную структуру, а свободно участвуют в броуновском движении. Частицы дисперсной фазы лиозоля вместе с окружающей их сольватной оболочкой из молекул (ионов) дисперсионной среды называют мицеллами. К лиозолям относятся мицеллярные растворы различных типов, водные растворы биополимеров, органо- и гидрозоли металлов, синтетические латексы. Примером аэрозоля на основе жидкости является туман — взвесь капель воды в воздухе; находящийся в воздухе дым или пыль — пример твердотельного аэрозоля. У золей большая удельная поверхность; адсорбция и плёнкообразование на поверхностях раздела; агрегация, как следствие взаимодействия частиц; частицы на поверхности обладают большей энергией, чем частицы внутри фазы.

© Copyright: Черехович О. И., 2012
© Copyright: Казаков Ю. В., 2012