Кровоснабжение кожи. Рецепторы кожи.

Не секрет, что самым большим органом человеческого тела является его кожа. Помимо защиты тела от внешних раздражителей, кожа выполняет еще и функцию датчика, собирающего информацию, наряду с глазами, ушами, языком и носом. Информация, получаемая кожей, позволяет человеку оценивать окружающую среду, лучше понимать ситуацию, в которой он находится и действовать в соответствии с ней. Несмотря на огромную важность тактильной информации, о том как именно все работает мы пока знаем не особо много. Посему ученые из Калифорнийского университета (США) решили рассмотреть кожу человека под математическим углом, дабы понять механизм возникновения и передачи тактильных ощущений. Что происходит, когда мы берем что-то в руки, как наша кожа обрабатывает получаемую информацию, и как данное исследование применить на практике? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Основа исследования

У взрослого человека площадь его кожи может достигать 2.3 м2, что делает ее самым большим органом. Однако габариты ничто, если за ними нет никакого функционала. Кожа выполняет достаточно много функций: защитная, дыхательная, экскреторная, терморегуляторная, иммунная, метаболическая и т.д.

Другими словами, пытаясь оценивать разные органы по их важности, ставить кожу на последнее место было бы ошибочно. Самой же загадочной функцией кожи является сбор информации, т.е. формирование осязания — одного из видов чувств человека. Такова температура в комнате, шершавые или гладкие обои, насколько мягкое кресло — все эти и многие другие данные собираются именно кожей.

Невероятная чувствительность кожи заключается в наличии колоссального числа нервных окончаний, т.е. рецепторов. Все они отличаются друг от друга по форме и строению, поскольку выполняют разные задачи (одни собирают информацию про фактуру объекта, другие — про температуру, например).

Рецепторы кожи можно разделить на два основных типа: свободные нервные окончания и несвободные нервные окончания. Первые состоят исключительно из конечных ветвлений осевого цилиндра и располагаются в эпителии. Эти рецепторы собирают данные о температуре (терморецепторы), давлении (механорецепторы) и болевых ощущениях (ноцицепторы). Категоризация несвободных нервных окончаний куда более обширная:

• тельца Пачини — рецепторы давления в подкожно-жировой клетчатке;
• тельца Мейснера — рецепторы давления в дерме;
• тельца Меркеля — рецепторы давления в глубоких слоях эпидермиса;
• тельца Руффини — рецепторы растяжения, реагирующие на тепло;
• колбы Краузе — рецепторы в надсосочковом слое дермы (якобы реагируют на холод, но это под вопросом);
• рецепторы волосяных фолликулов — механорецепторы, которые реагируют на изменение положения волоса.

Это лишь краткий перечень, без глубокого рассмотрения рецепторов, их функций и строения, но и этого достаточно, чтобы понять всю сложность кожи как органа чувств.

Сами исследователи трактуют осязание как кодирование механических сигналов, собранных кожей и подкожными тканями, в нейронные сигналы. Нейронные ответы на тактильные раздражители часто связаны с механическими воздействиями, возникающими из небольших участков кожи, однако есть свидетельства о том, что динамическое прикосновение вызывает механические волны в тактильном диапазоне частот, которые распространяются по всей руке, с переходными возбуждениями, затухающими в течение 30 мс. Таким образом, динамические тактильные воздействия могут стимулировать широкое распространение афферентации*.

Афферентация* — непрерывный поток нервных импульсов от органов чувств к нервной системе.Было обнаружено, что эти волны, вызванные прикосновением, способствуют тонкому восприятию и могут использоваться для определения характеристик объекта, к которому дотронулись, области контакта объекта с рукой и дальнейших действий. Также есть данные, что рецептивные поля нейронов в соматосенсорных областях коры мозга охватывают большие участки рук и нескольких пальцев. Большая площадь контакта на ранних этапах обработки сигналов побуждает корковые нейроны отвечать на входные сигналы, которые доставляются обратно в область контакта. Таким образом, соматосенсорная обработка может зависеть от информации, переносимой механическими волнами, которые распространяются в тканях в отдаленные участки, удаленные от мест непосредственного механического контакта. Ученые считают, если перенос механических волн в руке способствует эффективному кодированию соматосенсорной информации, то должна быть возможность описать тактильные стимулы в малых участках посредством информативных параметров. Другими словами преобразовать ощущение прикосновения в цифры. В своем труде ученые показывают, как механические волны в руке производят эффективное кодирование тактильных входных данных. Проведя опыты с использованием высокоточных датчиков, ученые смогли создать своего рода словарик пространственно-временных сигналов, которые в совокупности позволяют классифицировать входящую информацию с точностью более 95%. То есть им удалось создать карту, показывающую где и какие области кожи руки активируются при контакте с тем или иным объектом.

Результаты исследования

Моделирование тактильной информации ученые изобразили в виде матричного разложения. Оценка кодирования была выполнена посредством собранной в ходе опытов базы данных тактильных стимулов для всей кисти, включающую пространственно-временные изменения кожи a(x, t).

На руку добровольца были прикреплены специальные датчики в 30 участках (х). В ходе эксперимента было выполнено 13 жестов и 4600 взаимодействий с различными объектами. Изображение №1

Каждый из стимулов wi(x, t), внесенный в набор данных, имел собственное время активации hi(t), которое также было учтено в модели для получения более точных «тактильных базовых паттернов» (2А), которые в совокупности кодируют все возникающие стимулы и передающиеся сигналы.

Изображение №2 Эти базисные паттерны (далее базисы) также могут быть интерпретированы как набор фильтров анализа, которые извлекают информацию из внешних стимулов с помощью различных дополнительных паттернов пространственно-временной интеграции механических сигналов в руке. По словам ученых, эти фильтры можно сравнить с функциями спектрально-временной настройки в слуховой обработке или с фильтрами пространственно-временного рецептивного поля при работе сетчатки. Суммируя, учеными была создана математическая модель, в которой сигналы, ощущаемые по всей руке, были представлены в виде небольшого числа упрощенных паттернов. Данная методика позволила получить основные волновые паттерны — вибрации кожи по всей кисти, которые участвуют в сборе и передаче тактильной информации.

Несмотря на то, что в анализе не учитывались условия возникновения сигналов, тактильные базисы напоминали сенсорную функцию кисти (2А и 2В). Большинство из них первоначально были локализованы на дистальных концах одного из пальцев (наиболее плотно иннервируемые области кисти).

Скорость движения сигналов составляла порядка 1-10 м/с, а затухание сигнала наблюдалось спустя 10-30 мс после его возникновения. Другие тактильные базисы эволюционировали от дистальной области отдельных пальцев до диффузных областей поверхности кисти (2А).

В аспекте частоты, пара базисов демонстрировала схожее пространственное расположение, но разные частотные характеристики.

К примеру, есть пара базисов, локализованных в пределах одного пальца, но имеющих разные фильтрационные свойства (относительно передаваемых сигналов): нижний диапазон от 20 до 80 Гц (2В, базис 2) или верхний диапазон от 80 до 160 Гц (2B, базис 6).

Изображение №3 Ученые считают, что пространственно-временные тактильные базисы связаны с определенным пальцем, т.е. имеют свою рабочую зону, так сказать. Например, 45% из 4600 проанализированных тактильных раздражителей были вызваны жестами, когда с объектом контактировал только один палец. Проведя повторный анализ, исключающий тактильные сигналы, создаваемые одним лишь пальцем, была обнаружена такая же тенденция.

Пространство возможных тактильных раздражителей ограничено механикой и продолжительностью контакта (3А).

Далее ученые решили проверить, сколько базисов должно быть задействовано для определения источника сигнала. Как оказалось, если использовать не менее 7, то точность определения составит 90%, а если 12, то 95%. Тем не менее, не все стимулы требуют активации столь большого числа базисов для повышения точности. Логика достаточно прямолинейна: когда в жесте задействовано несколько пальцев, то активируются несколько базисов; если же в жесте задействован лишь один палец, то и базисов будет один, максимум два. При этом сами базисы также варьировались в зависимости от жестов. То есть, разные жесты, хоть в них и задействованы одинаковые пальцы, будут активировать разные базисы.

Модель также показала, что достаточно пяти базисов для максимизации точности (80%), с которой стимулы от одного участника опытов могли быть классифицированы с использованием данных от других участников (3C). Эти пять базисов были практически универсальны среди всех участников и соответствовали пяти пальцам кисти (3B).

Совокупность вышеописанных наблюдений говорит о том, что сама эластичность кожи играет важную роль в сборе и передаче информации, поскольку за счет нее увеличивается площадь контакта с объектом. Кроме того, волны сигналов, распространяющиеся по определенному паттерну, позволяют классифицировать полученную информацию, что также способствует ускорению ее обработки непосредственно мозгом. Подобные механизмы обработки сигналов можно сравнить с работой среднего уха, которое распространяя звуки с различным частотным содержанием на разные сенсорные рецепторы в ухе, помогает кодированию звуков слуховой системой.

Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.

Эпилог

Данное исследование показало нам, что кожа является намного более сложной системой, чем считалось ранее. Если раньше процесс передачи сигналов можно было описать линейно (прикосновение — возникновение сигнала — передача сигнала в мозг), то сейчас этот процесс скорее похож на волновую активность.

Сигналы, получаемые от объектов взаимодействия с кожей, распространяются волнами по нервным окончаниям кожи в зависимости от зоны контакта, его продолжительности и характера поверхности. Другими словами, в сборе информации про объект контакта участвуют не только рецепторы в непосредственно месте контакта, но и рецепторы вокруг этой зоны.

Исследователи считают, что в этом сложном процессе не последнюю роль играет эластичность кожи, позволяющая увеличить площадь контакта с точки зрения распространения сигналов, а не с точки зрения непосредственно самого контакта.

По мнению ученых, их труд позволит не только лучше понять работу мозга и нервной системы человека, но и пригодится в разработке новых протезов и даже роботов, способных тактильно более точно собирать информацию об окружающей среде.

Пятничный офф-топ: Для создания протеза может потребоваться множество сложных запчастей и лабораторный комплекс или конструктор LEGO и креативный подход. Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличных всем выходных, ребята! 🙂

Немного рекламы 🙂

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.

99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Equinix Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.

2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Кожа

Кожа защищает тело от механических повреждений, инфекций, потери воды. Она служит депо энергетических запасов и местом сложных процессов обмена веществ. Кожа является органом выделения, дыхания, терморегуляции, а ее сосуды используются организмом для депонирования крови.

Наконец, кожа – огромная поверхность осязания, воспринимающая из окружающей среды не только прикосновение, давление, но и температуру, и боль. Железы кожи вырабатывают пот и кожное сало.

Кожа активно участвует в обмене витаминов, особенно витамина D, который синтезируется в ней под влиянием солнечных лучей.

Кожу называют общим покровом тела, поверхность ее у взрослого человека составляет 1,5–2 м2. Состоит кожа из эпидермиса и собственно кожи (см. рис.).

Строение кожи

Кожа и кожные покровы

Эпидермис – самый наружный слой кожи, образован многослойным плоским эпителием, поверхностные слои которого ороговевают и постепенно слущиваются.

Толщина эпидермиса зависит от испытываемого давления и колеблется от 0,1–0,5 мм (на груди, животе, предплечье, шее) до 2,3 мм (на ладонной поверхности кистей и подошве). В глубоком слое эпидермиса, прилежащем к дерме, постоянно происходит размножение и развитие новых клеток.

В результате обновление поверхностного (рогового) слоя эпидермиса происходит за 7–11 дней. Границей эпидермиса служит тонкая плотная пластинка – базальная мембрана.

Цвет кожи зависит от пигмента меланина, находящегося в глубоком слое эпидермиса. У представителей негроидной расы пигмент находится и в более глубоких слоях кожи.

Собственно кожа (дерма) построена из волокнистой соединительной ткани. Толщина дермы составляет 1–2,5 мм. В ней различают сосочковый и сетчатый слои.

Сосочковый слой находится на границе с эпидермисом. Сосочки образуют гребешки и бороздки кожи, которые выступают на ее поверхности.

На гребешках открываются отверстия потовых желез, откуда капли пота стекают в бороздки и смачивают поверхность кожи.

Сложное переплетение гребешков и бороздок формирует на ладонях и подошвах строго индивидуальный для каждого человека рисунок, не меняющийся в течение всей жизни. Это используется в антропологии и криминалистике для опознания личности.

Метод изучения отпечатков пальцев, оставленных на различных предметах, называется дактилоскопией. На всей остальной поверхности кожи заметен рисунок в виде треугольных и ромбических полей.

В углах этих полей, как правило, располагаются волоски и сальные железы, а на возвышениях открываются отверстия потовых желез.

Более глубокий сетчатый слой дермы содержит пучки коллагеновых, эластических и гладких мышечных волокон, что обусловливает плотность и упругость кожи. Эластичность кожи выше в молодом возрасте, что связано с высокой плотностью эластических элементов. Степень расхождения краев раны при порезах кожи обусловлена ориентацией волокон сетчатого слоя.

Гладкие мышечные волокна образуют мышцы волос и в виде пластов залегают в коже мошонки и сосков молочных желез. Наибольшая толщина сетчатого слоя кожи – на подошвах и ладонях, на спине, в области ягодиц, локтей, наименьшая – на шее, тыльной стороне кисти, внутренней поверхности суставов.

В сетчатом слое кожи расположены потовые и сальные железы и корни волос.

Без видимой границы дерма переходит в подкожную основу, состоящую преимущественно из рыхлой соединительной ткани, в которой имеются жировые отложения.

Количество последних зависит от возрастных, половых, индивидуальных особенностей организма, физических нагрузок, режима питания, образа жизни и т.п. Наибольшие отложения жира отмечаются в области груди, живота, таза. В коже лба, носа жировой слой слабо выражен, а на веках отсутствует.

В местах наибольшего давления – на подошвах, ладонях, в области ягодиц – подкожная жировая клетчатка приобретает значение эластической подстилки и имеет резко выраженное ячеистое строение. Подкожная основа играет важную роль в терморегуляции и является жировым депо организма.

Поскольку жировая клетчатка – плохой проводник тепла, упитанные люди меньше мерзнут, чем худощавые. В целом у женщин подкожная основа выражена лучше, чем у мужчин.

Производные кожи: железы, волосы и ногти

Производными образованиями кожи (придатки кожи) являются железы, волосы и ногти. По характеру секрета различают сальные, потовые и молочные железы.

Потовые железы наиболее многочисленны: их насчитывается до 2–3 млн. За сутки они вырабатывают 500–600 мл пота в обычных условиях и до нескольких литров – при физической работе или высокой температуре окружающей среды. Пот на 98% состоит из воды и на 2% – из органических и неорганических веществ.

Наиболее густо потовые железы расположены в области ладоней, подошв, лба, подмышечных ямок, паховых складок. Потовая железа имеет простое трубчатое строение. В ней различают тело в форме клубочка, лежащее в нижних слоях дермы, выводной проток и потовую пору, которая открывается на наружной поверхности кожи.

Испарение пота предохраняет тело от перегревания и способствует выведению из организма солей, мочевины, аммиака, мочевой кислоты и других веществ.

Сальные железы являются простыми альвеолярными железами, протоки которых открываются в волосяные мешочки. Много сальных желез в коже волосистой части головы, а в коже ладоней и подошв они отсутствуют.

Выделяемое железами кожное сало смазывает волосы и тонким слоем покрывает эпидермис. Нормальная секреция сальных желез предохраняет эпидермис от высыхания, делает кожу эластичной, усиливает ее защитную функцию.

В период полового созревания функция сальных желез активизируется, что связано с влиянием половых гормонов.

К видоизмененным железам кожи относятся и молочные железы. Функционально они значимы у женщин. Каждая молочная железа состоит из 15–20 долек, расположенных лучеобразно.

Секрет долек поступает в млечный проток, идущий к грудному соску, который находится в центре круглого пигментированного участка кожи. Возрастные и индивидуальные изменения молочных желез достаточно велики.

Полного развития они достигают у женщин в период половой зрелости.

Волосы – производные эпидермиса – встречаются на всей поверхности кожи, кроме ладоней и подошв. Всего на теле человека насчитывается от 200 тыс. до 1 млн волос.

Имеются длинные волосы (на голове, в подмышечной области, на лобке), щетинистые (брови, ресницы, волосы уха и ноздрей) и пушковые (на остальной поверхности тела).

Характер оволосения зависит от пола, возраста и относится к вторичным половым признакам. Волосяной покров плохо проводит тепло.

Волос имеет стержень, выступающий над поверхностью кожи, и корень, лежащий в толще кожи. Корень волоса окружен волосяным мешочком, в который открывается проток сальной железы.

К волосяному мешочку прикрепляется также пучок гладких мышечных клеток, сокращение которого приводит к выпрямлению волоса (получается «гусиная кожа») и опорожнению сальной железы. Рост волоса происходит за счет деления клеток нижнего отдела корня – луковицы волоса. Скорость роста волоса составляет около 0,2 мм в сутки.

Цвет волос зависит от пигмента и содержания воздуха в волосе. С возрастом волосы седеют, что связано с разрушением пигмента и накоплением воздуха.

Ногти – роговые пластинки, производные эпидермиса. Пластинка ногтя лежит на ногтевом ложе, ограниченном у основания и с боков ногтевыми валиками. Ногти растут со скоростью около 0,15 мм в сутки, на пальцах кистей сменяются каждые 3 месяца, а на пальцах стоп – каждые 4,5 месяца. В течение жизни человек отстригает примерно 4 м ногтей!

Рецепторы кожи

Кожа представляет собой обширное чувствительное поле, воспринимающее осязательные, температурные и болевые раздражения из внешней среды. Чувствительные нервные окончания (рецепторы) расположены в разных слоях кожи и имеют различное строение.

В среднем на 1 см2 кожи приходится около 170 чувствительных нервных окончаний, однако наибольшая их плотность – в коже губ и подушечках пальцев, наименьшая – на спине, плечах и бедрах. Механорецепторы воспринимают давление, прикосновение, вибрацию.

Считается, что отдельный рецептор воспринимает определенное тактильное раздражение, а при каждом прикосновении одновременно реагируют несколько типов рецепторов. Анализ раздражений в коре головного мозга приводит к возникновению субъективного ощущения о предмете, к которому человек прикоснулся.

Терморецепторы делятся на холодовые и тепловые. Холодовых рецепторов относительно больше и располагаются они поверхностнее (ближе к эпидермису).

Так, на 1 см2 кожи кисти приходится 1–5 чувствительных холодовых точек и лишь 0,5 тепловой. Наиболее чувствительна к температурным раздражителям кожа лица, на 1 см2 которой приходится 16–19 точек восприятия холода.

Тепловые рецепторы располагаются в глубоких слоях дермы и подкожной основе.

Болевые раздражения воспринимаются ноцирецепторами. Количество болевых рецепторов в коже значительно больше, чем тактильных (примерно в 9 раз) и температурных (в 10 раз).

Болевые ощущения возникают при действии любого раздражителя большой силы, сигнализируют об опасности для организма и вызывают оборонительные рефлексы.

Время реагирования кожи на болевой раздражитель составляет 0,9 секунды, на прикосновение – 0,12 секунды, на температуру – 0,16 секунды. Особенно развита чувствительность кожи пальцев кисти.

Кровоснабжение кожи осуществляется из сосудов, которые наиболее густо расположены непосредственно под сосочками дермы и на границе сетчатого слоя и подкожной основы. Это позволяет вводить через кожу в организм человека различные лекарственные вещества, которые быстро поступают в общий кровоток.

Несколько слов о гигиене кожи. На ее поверхности всегда находится огромное количество бактерий. Поэтому необходимо мыть кожу, особенно кожу рук. Вещества, испаряющиеся при потоотделении, формируют запах.

Иногда он бывает неприятным, в частности запах, исходящий от подмышечных впадин и половых органов, где скапливаются микробы, питающиеся секретом кожных желез.

Чистота кожи – свидетельство здоровья и культуры человека.

 Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН 

Возрастные изменения и микроциркуляция

Кровеносные и лимфатические капилляры вместе с интерстицием образуют систему микроциркуляции кожи. Нарушения микроциркуляции наблюдаются при изменении проницаемости капиллярной стенки, тонуса стенки прекапиллярных артериол, кровяного давления, а также при истончении коллагеновых волокон ретикулярной дермы (интерстиция). Повреждающее воздействие на микроциркуляцию могут оказывать внешние и внутренние и факторы, такие как гормональные и нейрогенные изменения, резкие колебания высоких и низких температур, механические повреждения кожи, болезни органов пищеварения, высокая доза ультрафиолета. И, конечно, инволютивные изменения — старение. Ниже приводим отрывок из статьи Александра Дубовика, опубликованной в журнале «Косметические средства» и касающейся изменения микроциркуляции кожи при старении.

Изменение кровотока

Старение снижает кровоток в коже, и отчасти это связано с повреждением клеток, выстилающих просвет сосудов (эндотелиальных клеток).

Это уменьшает высвобождение веществ, отвечающих за расслабление сосудистой стенки (вазодилататоров), и оксида азота (NO). В некоторых исследованиях продемонстрировано снижение продукции NO в связи с дефектом его фермента — синтазы оксида азота (eNOS).

В других исследованиях отмечено снижение доступности аминокислоты L-аргинина, которая является предшественником NO.

Многие работы указывают на снижение биодоступности оксида азота в связи с его окислением свободными радикалами. При этом равновесие смещается в сторону сужения сосудов (вазоконстрикции), а кровоток как в покое, так и в ответе на стресс падает.

Чем старше становится человек, тем менее выраженно усиливается кровоток после передавливания сосудов.

Примечательно, что сахарный диабет действует аналогичным образом в любом возрасте, хотя в старости он является усугубляющим фактором.

То же самое касается и реакции кожи на температуру — с возрастом она угнетается, а при наличии сахарного диабета слабый ответ отмечается и у молодых людей.

Сегодня нарушение микроциркуляции считается важным фактором развития большинства воспалительных, дистрофических и инволютивных процессов в организме. Так, в исследование Имаевой и соавт. приняли участие 135 женщин от 35 до 60 лет с возрастными изменениями кожи. Для измерения микроциркуляции использовали аппарат лазерной доплеровской флоуметрии и визуальное наблюдение.

Обнаружено, что для пациентов с мелкоморщинистым типом старения характерен спастический тип микроциркуляции — повышение тонуса артериол и застой крови в венулах.

Среди пациентов с деформационным типом старения преобладал атонический тип микроциркуляции — повышение объема циркулирующей крови в артериолах и развитие застойных явлений в резистивных и нутритивных сосудах микроциркуляторного русла.

Наконец, для людей с поздним типом старения характерен спастически-застойный тип микроциркуляции — усиление тонуса артериол, застой в капиллярах и венулах.

Изменение проникновения веществ

С возрастом меняются градиенты концентрации, необходимые для проникновения веществ в кожу.

Roskos и соавт. провели измерение чрескожной абсорбции различных веществ у молодых (18–40 лет) и пожилых (старше 65 лет) людей.

Гидрокортизон, кофеин, бензойная и ацетилсалициловая кислоты у пожилых людей проникали в кожу значительно хуже, чем у молодых, а всасывание тестостерона и эстрадиола было идентичным в обеих группах.

Таким образом, старение негативно влияет на чрескожную абсорбцию, при этом у растворимых в воде веществ (гидрофильных) процесс выражен более значительно.

С возрастом снижается число капиллярных петель, отходящих от субпапиллярного сплетения. Само сплетение становится более извилистым, вытянутым, деформированным и расслабленным.

Число перицитов — сократительных клеток капилляров, которые поддерживают, стабилизируют и обеспечивают регуляцию капиллярного кровотока, — с возрастом неуклонно падает.

Эти изменения приводят к уменьшению контакта эпидермиса с дермой и ухудшению и питания эпидермиса.

Регенерация дермы нарушается в связи с изменениями в клетках, межклеточном матриксе и сосудах кожи. Дерма более не может полноценно выполнять свою роль по отношению к эпидермису — питать, оказывать структурную поддержку и восстанавливать при ранах.

Почему так происходит

Дело в том, что истончаются и меняют свои характеристики коллагеновые волокна — в глубоких слоях дермы они становятся более волокнистыми. Микрососуды уплотняются, наблюдается тенденция к фрагментации эластиновых волокон со склонностью к патологическому склеиванию.

При старении идет прогрессирующее уменьшение сосудистой сети в связи со снижением числа и размера кровеносных сосудов. Падает активность эндотелиальной синтазы на фоне изменений азотистого сигналинга, усиления оксидативного стресса и нарушения регуляции аргиназы.

Впрочем, несмотря на значительный прогресс в изучении старения микроциркуляторного русла, нам еще предстоит узнать очень и очень много. Новые знания могут привести к созданию препаратов, направленных на устранение микрососудистой дисфункции.

Подробнее о возрастных изменения микроциркуляции и способах их коррекции вы можете прочитать в книге «НОВАЯ КОСМЕТОЛОГИЯ: Возрастная и гендерная косметология», а также в ближайших журналах «ANTI-AGE косметология и медицина» — готовим для вас материалы на эту тему.

Источники:

Дубовик А. Кровоснабжение кожи пожилых людей. Косметические средства 2016; 4: 4–9.

Lucotti P., Monti L., Setola E., La Canna G., Castiglioni A., Rossodivita A., Pala M.G., Formica F., Paolini G., Catapano A.L., Bosi E., Alfieri O., Piatti P. Oral L-arginine supplementation improves endothelial function and ameliorates insulin sensitivity and inflammation in cardiopathic non diabetic patients after an aortocoronary bypass. Metabolism 2009; 58(9): 1270–1276.

Petrofsky J.S. The effect of type-2-diabetes-related vascular endothelial dysfunction on skin physiology and activities of daily living. J Diabetes Sci Technol 2011; 5(3): 657–667.

Petrofsky J.S. Restingblood flow in the skin: does it exist and what is the influence of temperature, aging and diabetes? J Diabetes Sci Technol 2012; 6(3): 674–685.

Potekaev N., Tkachenko S., Shuginina E., Imaeva N. The microcirculation’s disturbances depending on the ageing type. Cardiovasc Therapy Prevent 2008; 3: 107–110.

Roskos K.V., Maibach H.I, Guy R.H. The effect of aging on percutaneous absorbtion in man. J Pharmacokinet Biopharm 1989; 17(6): 617–630.

Li L., Mac-Mary S., Marsaut D. Age-related changes in skin topography and microcirculation. Arch Dermatol Res 2006; 297: 412–416.

Millis A.J., Hoymle M., McCue H.M., Martini H. Differential expression of metalloproteinase and tissue inhibitor of metalloproteinases genes in aged human fibroblasts. Exp Cell Res 1992; 201: 373–379.

Ogrin R., Darzins P., Khalel Z. Age-related changes in microvascular blood flow and transcutaneous oxygen tension under basal and stimulated conditions. J Gerontol 2005; 60(A): 200–206.

Bolognia J.L. Dermatologic and cosmetic concerns of the older woman. Clin Geriatr Med 1993; 9: 209–229.

Fore J. A review of skin and the effects of ageing on skin structure and functions. Ostomy Wound Manage 2006; 52(9): 24–35.

Braverman I.M., Fonferko E. Studies in cutaneous aging: II. The microvasculature. J Invest Dermatol 1982; 78: 444–448.

Gunin A.G., Petrov V.V., Golubtzova N.N., Vasilieva O.V., Kornilova N.K. Age-related changes in angiogenesis in human dermis. Exp Gerontol 2014; 55: 143–151.

Kenney W.L., Morgan A.L., Farquhar W.B., Brooks E.M., Pierzga J.M., Derr J.A. Decreased active vasodilator sensitivity in aged skin. Am J Physiol 1997; 272: 1609–1614.

Stanhewicz A.E., Bruning R.S., Smith C.J., Kenney W.L., Holowatz L.A. Local tetrahydrobiopterin administration augments reflex cutaneous vasodilation through nitric oxide-dependent mechanisms in aged human skin. J Appl Physiol 2012; 112: 791–797.

Кровоснабжение кожи

Иннервация кожи

Слои кожи	Нервные окончания (рецепторы кожи)
Эпидермис	— Осязательные диски Меркеля- Свободные нервные окончания (терморецепторы)
Сосочковый слой дермы	— Осязательные тельца Мейснера (инкапсулированные нервные окончания)- Свободные нервные окончания (чувство температуры и боли)
Сетчатый слой дермы	— Пластинчатые (Фатер-Пачиниевы тельца) – чувство давления) — Колбы Краузе (концевые колбы) – в коже наружных половых органов – механорецепторы — Тельца Руффини – нервное окончание связано с коллагеновыми волокнами – чувство растяжения

Производные кожи

(ЖЕЛЕЗЫ,
ВОЛОСЫ, НОГТИ)

ЖЕЛЕЗЫ
КОЖИ

• до 2,5 млн
• расположены в сосочковом и сетчатом слое дермы

Расположение
желез кожи на теле человека

1. СТРОЕНИЕ ПОТОВОЙ
   ЭККРИНОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ
2. Простые
   трубчатые железы:
3. -концевая
   часть – тело
4. -потовый
   проток открывается порой
5. Функции:
   

• терморегуляция
• защитная
• выделительная
• психогенное потоотделение

Пот
– секрет потовых желез:

• гипотонический раствор
• рН – кислая, способствует бактерицидности кожи
• суточная норма – 800-1200 мл
• в тропиках – 5-12 л/день
• потожировое веществово – следообразующее
• в одном отпечатке пальца до 250 млрд пахучих частиц пота

Состав
пота:

• вода – 98%
• сухой остаток – NaCl, мочевина, аммиак, молочная, лимонная, аскорбиновая кислоты, белок, К, Са, Mg, S, продукты минерального обмена, сернокислые соединения, фосфаты, хлористые калий, соли кальция

Строение эккриновой потовой железы строение потовой апокриновой железы

• Простые
  трубчато-альвеолярные железы:
• -концевой
  отдел – в дерме и гиподерме
• -клетки
  2 типов – миоэпителиальные и секреторные
• -выводные
  протоки – прямые, впадают в устье
  волосяных фолликулов
• Функция
  – определяют специфический запах тела
  – выделяют феромоны

1. 1
   – эпидермис
2. 2
   – волос
3. 3
   – потовая пора эккриновой потовой
   железы
4. 4
   – потовый проток эккриновой потовой
   железы
5. 5
   – дерма
6. 6
   – концевая часть эккриновой потовой
   железы
7. 7
   – подкожная клетчатка
8. 8
   – концевая часть апокриновой потовой
   железы
9. 9
   – потовый проток апокриновой потовой
   железы
10. 10
    – место впадения потового протока
    апокриновой потовой железы в воронку

Строение и функции сальных желез

Простые
альвеолярные железы:

• разветвленный концевой отдел – несколько альвеол, мешочков из многослойного эпителия
• клетки 2 типов:

—
базальные – образуют ростковый слой

—
себоциты – секреторная функция

• выводной проток
• обильно кровоснабжаются и иннервируются
• секрет – сало

• до 20 г/сутки
• состав сала – смесь липидов, глицериды (более 40%), свободные жирные кислоты (16%), эфиры воска (до 25%) и холестерина, сквален (12%) и холестерин. Триглицериды кожного сала разлагаются до свободных жирных кислот бактериями. Некоторые из них образуют летучие жирные кислоты, придающие запах коже. жирных кислот, продуктов распада эпителиальных клеток и витаминов А, Д, Е
• в момент выделения кожное сало – жидкое, но быстро густеет. Под влиянием кислот, пота кожное сало разлагается, при этом образуется жирные кислоты характерного запаха
• в период полового созревания – усиленная продукция кожного сала
• летом – секрет менее вязкий, зимой – более густой

Функции
кожного сала:

• покрывает и смягчает кожу
• усиливает барьерные, антимикробные функции кожи
• экскреция токсинов

Регуляция:

• андрогены – стимулиру­ют

• Строение сальной железы
• ВОЛОСЫ
• Ороговевшие
  стержневые придатки кожи
• Покрывают всю
  поверхность кожи, кроме кожи ладоней,
  стоп, тыльной поверхности ногтевых
  фаланг пальцев рук и ног, губ, сосков,
  половых губ, головки полового члена

• длина – от 1 мм до 1-2 м
• толщина – 0,005-0,6 мм
• рост – за 1 месяц – 1-2 см
• количество:

• у рыжеволосых – 50 000
• у брюнетов – 100 000
• у блондинов – 150 000

1. ФУНКЦИИ
   ВОЛОСЯНОГО ПОКРОВА
2. —
   от УФ-лучей
3. —
   от высыхания
4. —
   механическая защита

• терморегуляционная
• рецепторная (ресницы, брови)
• манифестация (демонстрация) половых различий
• косметическая
• волосяной фолликул – источник регенерации эпидермиса

ХИМИЧЕСКИЙ
СОСТАВ ВОЛОС

• 97% – белок кератин
• 1% – пигмент меланин
• 3% – вода
• 6% – липиды – холестерол
• витамины А, В, Р, С, Т
• следы металлов
• минеральные вещества –марганец, медь, сера, углерод, азот, водород

• В
  волосах человека много думающего –
  больше Zn, Cu
• В
  темных волосах – преобладают Mn, Pb, Ti,
  Au
• В
  седых волосах – Ni
• ВИДЫ
  ВОЛОС

Форма
волоса

Зависит
от:

• формы и расположения фолликула по отношению к поверхности кожи
• расовой принадлежности: у азиатов волосы прямые и толстые, у негроидов – курчавые

Форма
волоса в зависимости от формы волосяного
фолликула

ЦИКЛ
РАЗВИТИЯ ВОЛОСА

Анаген – фаза роста 60-95% всех волос длится до 5 лет у мужчин на бороде – до 1 года

Катаген – фаза перестройки 0-3% всех волос длится 1-3 недели

Телоген – фаза покоя 4-30% всех волос длится 2-4 месяца

Цикл
развития волоса

• 3-8% волос могут быть повреждены
• 30-150 волос выпадают в день
• у лысеющих людей волосы выпадают не чаще, чем у других, но выпавший волос не заменяется новым

СТРОЕНИЕ
ВОЛОСА

Стержень
– над поверхностью кожи (мертвая часть
волоса):

• кутикула
• корковое вещество
• мозговое вещество (нет в пушковых волосах)

Корень
–
в толще кожи до подкожной клетчатки
(живая часть волоса)

• волосяная луковица
• мозговое вещество
• корковое вещество волоса
• кутикула волоса
• внутреннее эпителиальное корневое влагалище
• наружное эпителиальное корневое влагалище
• корневое дермальное влагалище
• мышца,поднимающая волос

Строение
волоса

ОСОБЕННОСТИ
СТРОЕНИЯ СТЕРЖНЯ ВОЛОСА

Мозговое
вещество –
сердцевина
волоса
– состоит из клеток, имеющих сплющенную
круглую форму, которые еще не до конца
ороговели (кератинизировались). Влияет
на блеск волос и их оттенок посредством
больших межклеточных и внутриклеточных
пространств. Отсутствует в пушковых
волосах и на концах длинных волос головы

1. Строение
   стержня волоса
2. Кутикула
   – наружный слой
   – состоит из прямоугольных чешуйчатых
   пластинок (ороговевших клеток),
   расположенных черепи­цеобразно, тесно
   связанных между собой. От этого слоя
   зависит прочность волоса
3. Корковое
   вещество – средний слой
   – составляет его главную массу и состоит
   из веретенообразных роговых клеток,
   содержащих меланин (красящий пигмент,
   от которого зависит цвет волос), и
   пузырьков воздуха. Чем толще этот слой,
   тем крепче и эластичнее волосы