Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Шкіра

Будова та функції шкіри

До загального покриву тіла відносять шкіру та її похідні, а саме: волосся, нігті, залози шкіри та молочні залози.

У людини площа поверхні шкіри становить 1,5—2 м² (у залежності від росту, статі, віку). Маса шкіри без гіподерми становить 4-6 % загальної маси тіла, з гіподермою — 16-17 % залежно від товщини підшкірної клітковини, яка на животі й сідницях може бути завтовшки близько 10 см і більше. Товщина дерми варіює від 0,5 до 5 мм. Найбільшої товщини вона буває на спині, розгинальній поверхні стегон і плечей. Товщина епідермісу особливо коливається на підошвах і долонях(від 35 мкм до 1,5 мм). На поверхні шкіри видно малюнок, складений з ромбічних і трикутних полів борозенок і гребінців. Розташування борозенок і гребінців на подушках пальців у людини індивідуальне. Загальний покрив розвивається з ектодерми та мезодерми. З ектодерми виникають зовнішній шар шкіри або епідерміс, волосся, нігті та залози, а з мезодерми — власне шкіра або дерма та підшкірна основна.

Будова шкіри

Епідерміс належить до плоского багатошарового епітелію, що має на різних ділянках тіла неоднакову товщу. На ділянках тіла, де епідерміс має значну товщину, він складається з п’яти шарів клітин. Найглибший шар епідермісу називають основним, або призматичним. Він побудований з живих призматичних клітин — базальних епідермоцитів, що зв’язані між собою десмосомами. Між епідермоцитами розміщуються меланоцити, які виробляють пігмент меланін. Від кількості пігменту залежить колір шкіри. Назовні від основного шару розміщується шипуватий шар, що складається з клітин, від яких відходить багато тонофіламентів, що нагадують шипи.

На шипуватому шарі лежить зернистий шар, побудований з клітин, у цитоплазмі яких є невеликі зернятка.

Назовні від зернистого шару міститься блискучий шар, побудований з 2-4 рядів плоских без’ядерних клітин, заповнених своєрідною білковою речовиною елеїдином, що добре заломлює світло. Зовнішній шар епідермісу або роговий шар, складається з багатьох рядів рогових пластинок, що утворилися внаслідок повної дегенерації клітин і заповнення їх роговою речовиною кератином.

Бульбашки повітря між пластинками сприяють збереженню тепла організмом. Рогові пластинки поступово злущуються та замінюються новими, які утворюються з клітин нижчих шарів. У ділянках тіла, де шкіра покрита волоссям, епідерміс побудований з трьох шарів, а саме: основного, шипуватого та рогового.

Власне шкіра, або дерма міститься безпосередньо під епідермісом і складається з двох шарів — сосочкового та сітчастого. Сосочковий шар складається з колагенових та еластичних волокон. У ньому є кровоносні й лімфатичні капіляри, розгалуження нервів та їхні закінчення. Волокна цього шару облипають базальні епідермоцити й частково заходять у проміжки між ними, утворюючи coсочки. Це сприяє щільному з’єднанню епідермісу з власне шкірою. У цьому шарі, як і в базальному, є меланоцити. Сітчастий шар складається з товстих колагенових й еластичних волокон, які йдуть у різних напрямках і переплітаються між собою. Під час зовнішнього огляду шкіри можна побачити гребені, утворені сосочками сосочкового шару та борозни між ними. Гребені найкраще виражені на шкірі долоні та підошви, де утворюють індивідуальний і постійний протягом усього життя людини малюнок. У борозни відкриваються протоки залоз шкіри.

Підшкірна основа зв’язує шкіру з тканинами, розміщеними глибше. Вона побудована із сполучної тканини, в петлях якої розміщуються жирові скупчення, різні за формою та масою. Вони є не лише запасом поживних речовин, а й виконують механічну функцію — пом’якшують різні струси та удари. У власне шкірі та підшкірній основі розміщуються кровоносні та лімфатичні судини й нерви, які утворюють сітки та сплетення. У підшкірній основі артерії розміщені в сполучній тканині між жировими скупченнями. Від них відходять гілки, які у власне шкірі формують дермальну стінку, гілки від якої йдуть до потових залоз шкіри та її шарів, розміщених вище. На межі між сітчастим та сосочковим шарами артеріальні судини формують підсосочкову артеріальну сітку. Від підсосочкових судин відходять артеріоли до сосочків та сальних залоз.

У кожному сосочку міститься лише одна артеріола, яка утворює внутрішньососочкову капілярну петлю — звідси кров потрапляє у поверхневе підсосочкове венозне сплетення, потім у глибоке підсосочкове венозне сплетення і, нарешті, в глибоке дермальне венозне сплетення, а звідти — у підшкірне венозне сплетення. Лімфатичні судини формують підшкірну лімфокапілярну сітку шкіри. У власне шкірі та підшкірній основі містяться нервові закінчення та сплетення, які сприймають та проводять різні подразнення. За функцією нервові закінчення — рецептори — поділяють на дотикові, больові, температурні.

Рецептори — це закінчення відростків нейроцитів, тіла яких лежать у спинномозковому вузлі. Від спинномозкового вузла збудження поширюються по відростках, що входять до складу заднього корінця, у задні роги спинного мозку, а звідти по висхідних шляхах у головний мозок. Доведено, що в деяких ділянках шкіри (напр., на голові та долонях) на 1 см² поверхні міститься близько 300 чутливих точок, завдяки чому шкіру вважають величезним рецепторним полем.

Поряд з цим у шкірі виділяють близько 700 біологічно активних точок, більшість з яких була відома в глибокій давнині. На основі цих знань розроблений один з методів рефлексотерапії — голкотерапія або акупунктура, що існує протягом 5 000 років і не втратила свого значення.

Волосся. У більшості ссавців та людини майже вся шкіра (за винятком проміжної частини губ, долонь, підошов, головки статевого члена, внутрішньої поверхні передньої шкірочки, клітора, малих статевих губ) покрита волоссям. Залежно від довжини розрізняють довге, коротке та пушкове волосся. Довге волосся росте на шкірі голови, лиця, пахвини та пахв; коротке — на бровах та віях, а пушкове вкриває шкіру всього тіла. Кількість волосся у людей не однакова. Так, на голові може рости 80 000-110 000, а на шкірі тіла 20 000-30 000 волосин.

Волосся людини безперервно росте і може досягти значної довжини. Вважають, що за добу волосина відростає на 0,2-0,4 мм. Тривалість існування волосини невелика: на голові — 2-4 роки, на віях — 3-5 місяців. Потім вона випадає, а на її місці починає рости інша. На голові за добу у нормі випадає 50—120 волосин. Протягом життя у людини послідовно з’являється волосся трьох типів. Первинне, або зародкове волосся існує від четвертого до восьмого місяця внутрішньоутробного життя, потім воно змінюється вторинним волоссям.

Під час статевого дозрівання на певних ділянках тіла з’являється третинне волосся, до якого відносять волосся пахвин, пахв, бороди, вусів, грудей, живота. З віком кількість волосся зменшується.

У нормально розвиненому волосі розрізняють корінь і стрижень. Корінь розміщується у власне шкірі, а його нижня частина розширена і має назву цибулини. Цибулина лежить у сумці волоса, що побудована з пучків сполучної тканини. Її дно потовщене й частково занурюється в цибулину, утворюючи сосочок волоса. В сосочок проходять артеріола та нерви, що постачають кров та іннервують волосину.

Будова волосини

Будова нігтя

Стрижень міститься над поверхнею шкіри й складається з мозкової речовини, кори та кутикули. Мозкова речовина лежить у центральній частині стрижня. До її складу входять майже зроговілі клітини — багатогранні екватоцити й зернятка меланіну. Меланін міститься також у корі волоса. Від кількості цього пігменту залежить колір волосся. Доведено, що стрижень розміщується відносно епідермісу майже завжди під гострим кутом. З цього боку до волосини прикріплюється м’яз-підіймач волоса. За одночасного скорочення багатьох цих м’язів волосся піднімається і у людини утворюється «гусяча шкіра».

Нігті. У більшості приматів та людини на тильних поверхнях кінцевих фаланг пальців кисті та стопи є своєрідні похідні епідермісу — нігті. Вони захищають дуже чутливі кінці пальців та допомагають захоплювати невеликі предмети. Найбільша частина нігтя — тіло — розміщується в заглибленні шкіри, яке називають ложем. Передній край нігтя закінчується вільно, а бічні та задній занурюються під валики шкіри. Тіло нігтя складається з великої кількості клітин, щільно зв’язаних між собою.