Біологія. Повторне видання. 8 клас. Соболь (2025)

§ 8.2. Функціонування шкіри

Любов починається з поваги до самого себе.

Оноре де Бальзак (1799-1850) — французький письменник

Усвідомлюємо! У 1831 році побачив світ роман «Шагренева шкіра», який приніс Бальзакові справжню славу. Шагрень — це фантастична шкіра віслюка онагра. Загадковий антиквар дарує юнакові Рафаелю шагреневу шкіру. Напис на чарівній шкірі пояснював, що усі бажання її власника будуть виконуватися, але щоразу шкіра буде зменшуватися, як і життя цієї людини. Рафаель збагачується, але водночас розміри його шкіри катастрофічно зменшуються. Ось таким є сюжет роману. А чи існує насправді зв’язок між тривалістю життя людини та біологічними функціями шкіри?

ЗМІСТ

У чому суть бар’єрної функції шкіри?

Серед багатьох важливих функцій шкіри виділяється бар’єрна. Її структурні утвори запобігають шкідливим впливам зовнішніх чинників довкілля та втратам внутрішніх ресурсів організму (наприклад, води). Розрізнять чотири основні види шкірного бар’єра: фізичний, хімічний, імунологічний і мікробний.

Фізичний бар’єр функціонує завдяки роговому прошарку епідерми, який у дорослої людини утворений аж із 15-20 шарів відмерлих клітин-корнеоцитів та ліпідів в проміжках між ними. Ці клітини мають вигляд плоских лусок, позбавлених ядра та органел. Утворюються з живих клітин-кератиноцитів, поступово злущуються, а на їх місце приходять нові клітини. З віком оновлення клітин відбувається рідше і шкіра починає старіти. Важливу роль у захисті мають молекули ліпідів (кераміди), що утворюють водонепроникний бар’єр, запобігають втраті води.

Іл. 47. Структура епідермісу: 1 — корнеоцити; 2 — кератиноцити; 3 — дендритна клітина; 4 — чутлива клітина; 5 — меланоцит; 6 — стовбурова клітина

Хімічний бар’єр шкіри пов’язаний із молочною кислотою секрету потових залоз, молекулами антимікробних пептидів та вільними радикалами, які захищають організм від інфекцій. Ці речовини утворюються кератиноцитами та імунними (детритними) клітинами шкіри.

Імунологічний бар’єр формується за участю клітин і речовин у відповідь на вплив хвороботворних вірусів, бактерій, токсинів, а також злоякісних клітин. Імунних клітин в шкірі у десятки разів більше, ніж у крові. Це — різні види лейкоцитів, дендритні клітини, гладкі клітини-мастоцити та інші. Вони розпізнають та знищують чужорідний матеріал. За відкриття дендритних клітин та їх ролі в імунітеті американський імунолог Ральф Стейнман отримав Нобелівську премію з фізіології та медицини (2011).

Мікробний бар’єр пов’язаний з життєдіяльністю мікробіому шкіри. Віруси, бактерії, грибоподібні організми, дріжджові гриби, окремі представники тваринного світу (наприклад, десмодові кліщі) утворюють цілісну екосистему з різними симбіотичними взаємозв’язками. Серед них наявні види-мутуалісти, коменсали та паразити, які живуть на поверхні шкіри, у волосяних цибулинах, потових і сальних залозах.

Біологія + Фізика • Як шкіра захищає організм від жорсткого ультрафіолету?

Яка роль шкіри у сприйнятті подразнень?

Здатність відчувати зовнішнє середовище та адаптуватися до нього є важливою для виживання всіх організмів. І в цьому першорядну роль відіграє шкіра.

Шкірна рецепція забезпечується рецепторами, які мають вигляд вільних нервових закінчень, капсульованих чи некапсульованих тілець у формі дисків, колб. Механічні впливи сприймають дотикові (тільця Мейснера, тільця Фатера-Пачіні, диски Меркеля), тепло й холод — температурні (колби Краузе, тільця Руффіні), а будь-який надмірний вплив — больові рецептори (вільні нервові закінчення). Усі ці рецептори сприймають подразнення, перетворюють їх у нервові імпульси та надсилають до центральної нервової системи. Вони є частиною соматичних сенсорних систем, з якими пов’язане виникнення відчуттів. У нашому повсякденному житті ми сприймаємо ці відчуття як належне, але як виникають імпульси, щоб можна було сприймати тепло, холод, тиск? На це питання дали відповідь лауреати Нобелівської премії 2021 року Д. Джуліус і А. Патапутян, які відкрили особливі молекули в клітинних мембранах шкірних рецепторів. Їхнє відкриття використовується для розроблення методів лікування багатьох захворювань.

Іл. 48. Рецептори шкіри: 1 — вільні нервові закінчення; 2 — тільця Мейснера сприймають тиск; 3 — тільця Краузе — холод; 4 — тільця Руффіні — тепло; 5 — диски Меркеля — дотик; 6 — тільця Пачіні — сильний тиск

Які особливості шкірної секреції в людини?

Ще однією важливою функцією шкіри є секреторна. Шкіра має залози, що утворюють життєво важливі продукти-секрети. Потові залози секретують піт, сальні — шкірне сало, а молочні — молоко.

Піт — секрет потових залоз — має воду (97-99 %), незначну кількість солей та органічних кислот (сечова, молочна) і мікрокількості жирів й білків (наприклад, дермицидин з антимікробними властивостями). Піт є складником одного з механізмів терморегуляції (випаровування), захищає шкіру від інфекцій та висихання.

Шкірне сало у своєму складі містить переважно жирні кислоти й ліпіди. Ці сполуки мають водовідштовхувальні властивості й утворюють тонку плівку на поверхні шкіри з кислою реакцією (кислотна мантія). Установлено, що ідеальне значення pH для шкіри людини становить 4,7. Шкірне сало пом’якшує волосся та поверхню шкіри, захищає шкіру від пилу й мікроорганізмів, перешкоджає її висиханню.

Грудне молоко — секрет молочних залоз, що виробляється в жінок упродовж певного періоду для вигодовування новонароджених дітей. Секрет містить воду, поживні речовини, вітаміни, макро- та мікроелементи, антимікробні речовини, протизапальні сполуки і навіть імунокомпетентні клітини та симбіотичні бактерії, що сприяють формуванню імунної системи та мікробіому кишки дитини. Дослідники стверджують, що грудне молоко варто вважати особливою тканиною, як кров чи лімфа.

Біологія + Косметика • Чому в підлітковому та юнацькому віці треба обережно ставитися до косметики для догляду за шкірою тіла, волоссям і нігтями?

Коротко про головне

• Шкірний бар’єр — це сукупність шкірних утворів і процесів, що захищають організм від несприятливих впливів середовища та запобігають втратам корисних речовин.

• Шкірна рецепція — сукупність процесів, що забезпечують сприйняття механічних, температурних і больових впливів середовища.

• Шкірна секреція — це утворення та виділення шкірними залозами специфічних продуктів-секретів, необхідних для життєдіяльності організму.

Діяльність

Навчальне завдання. У чому суть функціональної організації шкіри? Опис з використанням схеми «Функціонування». ФУНКЦІОНУВАННЯ ШКІРИ.

Розвивальне завдання. Яка роль шкіри в сприйнятті інформації? Проблемно-пізнавальна вправа. Шкірні рецептори та інформація.

Ціннісне завдання. Які знання шкірної секреції необхідні для догляду за власною шкірою? Домашній практикум. Визначення типу шкіри на різних ділянках обличчя та відповідних правил догляду за нею.

Результат

Очікувані результати навчання (Учень / учениця...)

• описує: особливості ФУНКЦІОНУВАННЯ ШКІРИ ЛЮДИНИ

• формулює очікувані результати: для РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРОБЛЕМИ про роль шкіри у процесах обміну інформації

• виявляє ставлення на рівні сприймання та висловлює міркування: про значущість знань для організації догляду за шкірою та зв’язок між станом шкіри й ПОВАГОЮ ЛЮДИНИ

Саморозвиток

Самонавчання. Регулятивне завдання. Графічний організатор «Т-схема».

Самооцінювання. Завдання для розпізнавання. Функціонування шкіри.