Кожа (биолог.)

Кожа (биолог.)
Кожа, наружный покров тела животных и человека, осуществляющий функции защиты организма от внешних воздействий, а также осязания, обмена веществ (в том числе газообмена), выделения, иногда и терморегуляции. К. предотвращает проникновение во внутреннюю среду организма микроорганизмов, ядовитых веществ, механические повреждения, воспринимает механические, температурные и болевые воздействия, определяет окраску животных, выделяет пахучие, ядовитые или питательные вещества, служащие сигналами, защитой или средством выкармливания потомства. У хорошо летающих (птицы) или плавающих (например, дельфины) животных их весьма высокие аэро- или гидродинамические качества в значительной степени обусловлены свойствами и активным функционированием К. и её производных (см. Бионика).

К. состоит из наружного (эпителиального) и внутреннего (соединительно-тканного) слоев, разделённых базальной мембраной и нередко образующих многочисленные производные (рис. 1, 2, 3). Эпителиальный слой изобилует разнообразными одно- или многоклеточными железами. Твердые продукты выделений эпителия могут служить скелетными и защитными элементами (раковины моллюсков, эмаль чешуи акул). Продукты перерождения части цитоплазмы клеток эпителия образуют хитиновый панцирь - скелет членистоногих и орган химической и механической защиты - кутикулу паразитических червей, способную противостоять активным пищеварительным ферментам кишечника хозяина. В отличие от беспозвоночных, имеющих один слой клеток в эпителии К., у позвоночных эпителий многослойный, причём у наземных позвоночных клетки наружных слоев целиком подвергаются роговому перерождению и образуют постоянно обновляющийся роговой слой эпидермиса (рис. 4), роговые чешуи, волосы, перья, когти и прочие. Слущивание роговых клеток способствует очищению К. от грязи. Роговой слой К. высших позвоночных и хитиновый панцирь членистоногих позволяют многим из них противостоять иссушающему действию атмосферы в условиях наземного образа жизни. Волосы и перья, удерживая тепло тела, способствуют у некоторых млекопитающих и птиц поддержанию активной жизнедеятельности даже при t среды ниже 0 ?С. Соединительно-тканный слой, или дерма, формирует сеть коллагеновых и эластиновых волокон, придающих К. прочность и эластичность (у позвоночных, головоногих моллюсков), а также костные и др. чешуи (у рыб) и кожные окостенения (у пресмыкающихся), играющие роль брони.

У взрослого человека площадь К. равна 1,5-2 м². Толщина её в различных участках тела колеблется от 0,5 до 4 мм. В эпителиальном слое (эпидермисе) К. различают слои: базальный, шиповатый (составляющие ростковый, или мальпигиев, слой), зернистый, блестящий и роговой; в нижних слоях эпидермиса имеются чувствительный. Меркеля клетки. Слущивающиеся клетки рогового слоя заменяются смещающимися к поверхности клетками базального слоя. Таким образом, названные слои - стадии превращения (дифференцировки) клеток базального слоя в роговые. Дифференцировка сопровождается утратой способности клеток к размножению и накоплением ими фибрилл прокератина, то есть пучков тончайших (50-80 ) нитей волокнистого белка с молекулярной массой около 640 000. Далее в тесном контакте с фибриллами появляются "зерна" кератогиалина, то есть скопления волокнистого белка. Их появление связывают с ускоренным синтезом прокератина. Клетки зернистого и блестящего слоев включают большое количество серосодержащих аминокислот и, почти сплошь заполнившись кератином, отмирают. Кератин представлен нитями толщиной около 75 , погруженными в аморфный белок. Многочисленные SH-группы молекул кератина в результате окисления замыкаются в межмолекулярные S-S-мocтики. Кератин составляет около ²/₃ веса клетки рогового слоя и отличается большой химической стойкостью.

Полное обновление клеток эпидермиса происходит примерно за 20 суток. У большинства млекопитающих и у человека эпидермис образует сальные, потовые, молочные железы и волосы. Секрет сальных желез (кожное сало) смазывает эпидермис и волосы, делая их несмачиваемыми водой. Потовые железы участвуют в терморегуляции, выделяя до нескольких литров пота в день, испарение которого с поверхности К. удаляет избыток тепла и предотвращает перегревание организма. С потом из организма выводится и часть продуктов обмена, в частности мочевина, что приобретает особое значение при заболеваниях почек. В дерме различают 2 слоя: сосочковый, прилежащий к эпидермису, и сетчатый, более глубокий. Первый образует различной формы сосочки и гребни, вдающиеся в эпидермис и определяющие рисунок поверхности К. (см. Дерматоглифика). Сосочковый слой наряду с соединительно-тканными клетками содержит рыхлую сеть тонких коллагеновых и эластиновых волокон, а также гладкие мышечные волокна. Последние участвуют в регуляции теплоотдачи. Сетчатый слой представлен плотной соединительной тканью, образующей сеть пучков сравнительно толстых коллагеновых и эластиновых волокон, ориентированных параллельно и под косыми углами к поверхности К. В сетчатый слой погружены глубокие отделы волосяных фолликулов и желёз. Эпидермис и дерма могут содержать пигментные клетки, защищающие ткани от ультрафиолетовых лучей и придающие К. различную, у некоторых животных легко меняющуюся, окраску. Кровеносные сосуды К. в глубоких слоях образуют кожную артериальную сеть, от которой отходят сосуды в поверхностный слой. Лимфатическая система представлена истинными лимфатическими сосудами в сосочковом слое дермы, связанными с подсосочковой и подкожной лимфатической сетью. Огромное количество чувствительных нервных окончаний, расположенных в К., обеспечивает быструю реакцию на меняющиеся воздействия внешней среды (см. Кожный анализатор). На 1 см² поверхности К. количество болевых точек достигает 100-200, тактильной чувствительности - 25, холодовых - 12-15 и тепловых - 1-2. Наибольшей чувствительностью обладает К. ладонной поверхности, кончиков пальцев и кончика носа. Поверхность К., особенно на подушечках пальцев, покрыта сложным рисунком, который строго индивидуален и с возрастом не меняется (см. Дактилоскопия).
Одна из основных функций К. у человека - терморегуляция. Около 80% всей теплоотдачи происходит через К. конвекцией, испарением и лучеиспусканием. Практически через К. диффундируют все газы. Однако кожное дыхание (поступление кислорода и выведение углекислого газа) составляет лишь 1-1,5% всего газообмена. Значительную роль играет К. и в обмене веществ - водно-солевом, углеводном, белковом, ферментативном и др. Через К. всасываются некоторые вещества, растворимые в жирах и летучих жидкостях, на чём основано действие некоторых лекарственных веществ, применяемых наружно, и мазей. К. неразрывно связана с жизнедеятельностью всего организма - различные нарушения функций органов и систем нередко сказываются на состоянии К. (зуд, жжение, краснота, высыпания и др. реакции), и наоборот, заболевания К. вызывают реакцию всего организма (например, ожоговая болезнь). О заболеваниях К. у человека см. Кожные болезни, Дерматология.
Лит.: Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных, 4 изд., М., 1947; Многотомное руководство по дермато-венерологии, т. 2, Л., 1961; Гистология, под ред. В. Г. Елисеева, М., 1963; Беклемишев В. Н., Основы сравнительной анатомии беспозвоночных, 3 изд., т. 2, М., 1964; Павлов С. Т., Кожные и венерические болезни, 2 изд., Л., 1969; Mercer Е. Н., Keratin and keratinization: an essay in molecular biology, Oxf., 1961; Montagna W., The structure and function of skin, 2 ed., N. Y., 1962; Biology of the skin and hair growth, ed. by A. G. Lyne and B. F. Short, Sydney, 1965.
?Э. Б. Всеволодов, И. Я. Шахтмейстер.