Микроскопическое строение толстой кожи

Микроскопическое строение толстой кожи. В 1880 г. Генри Фолдз, шотландский врач-миссионер, опубликовал в журнале Nature статью, озаглавленную О кожных бороздках на руке. Он отметил, что эти бороздки не изменяются в течение жизни, и указал, что отпечатки пальцев могут быть использованы для выявления преступников.

Он сообщил о некотором опыте в этой области и описал случай, когда отпечатки жирных пальцев на бутылке помогли установить личность человека, который пил в аптеке спирт-ректификат. Это начинание послужило основой для разработки дактилоскопии - чрезвычайно полезного метода, применяемого в криминалистике. Значение и развитие поверхностных гребешков и бороздок. Если ладони и подошвы включая пальцы рассматривать невооруженным глазом, или лучше в увеличительное стекло, то можно увидеть, что они покрыты гребешками и бороздками - так, что в целом картина напоминает вспаханное поле. На ладонях и подошвах у лиц, принадлежащих к расам с темной кожей, область гребешков четко выделяется за счет ее более светлой окраски. Гребешки и бороздки развиваются в течение 3-го и 4-го месяцев внутриутробной жизни.

Узор, который при этом возникает, больше никогда не меняется, а только увеличивается в размерах.

Характер узоров определяется в основном наследственными факторами, что видно из близкого сходства кожных узоров у гомозиготных близнецов и у членов одной семьи. Эти узоры могут значительно изменяться под влиянием нарушений роста плода в течение 3-го и 4-го месяцев. Известный советский антрополог М.Ф. Нестурх 1970 писал, что папиллярный рельеф кожи представляет собой результат филогенетического развития вида и показывает ход видовой эволюции. Термин дерматоглифика греч. derma - кожа, glypho -вырезаю, гравирую был впервые предложен Камминсом и Мидло 1926 для обозначения совокупности эпидермальных узоров гребней пальцев ладоней и подошв человека и приматов.

После того, как дерматоглифические показатели были использованы в медицине и антропологии, интерес к дерматоглифическому методу значительно возрос. В последние годы основное внимание уделяется поиску ассоциированности отдельных заболеваний организма с признаками дерматоглифики. Установлено, что характер дерматоглифической картины является надежным маркером генетической предрасположенности к инфаркту миокарда, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, сахарному диабету и ряду других заболеваний, сказывающихся на функциях такого органа, как кожа. Поиск конститущюнальных маркеров функционального состояния организма в норме и при различных патологических состояниях является частью многоплановых, комплексных конституциональных исследований биологического статуса человека.

Кузякова Л.М Бутова О.А 2004 Важнейшими особенностями рельефа кожи человека являются папиллярные линии, общая длина которых на руке человека достигает 5 тыс. см. Всего на коже рук имеется свыше 10 тыс. деталей узоров, являющихся абсолютными дерматоглифическими маркерами.

По состоянию пальцевых дерматоглифов можно судить о различных нарушениях в формировании органов и систем Никитюк Б.А 1991 . Эпидермалъные гребешки - те, которые видны невооруженным глазом - образованы за счет того, что эпидермис повторяет контуры лежащих под ним дермальных гребешков.

Каждый первичный дермальный гребешок разделяется на два гребешка. Каждая половина расщепленного гребешка на основании своего вида на отдельном срезе была названа сосочком, и вследствие этого эпидермальный вырост, лежащий между половинками гребешка, был назван межсосочковым интерпаппилярным клином Хэм А Кормак Д 1983 . Эпидермис. В последующем описании специально рассматривается строение эпидермиса кожи. Рис. 1. Строение кожи I - эпидермис II - дерма III - подкожная жировая клетчатка 1 - роговой слой 2 - блестящий слой 3 - зернистый слой 4 - шиповидный слой 5 - зародышевый слой б - базальная мембрана 7 - сосочковый слой 8 - сетчатый слой 9 - нервные волокна с рецепторами 10 -кровеносный сосуд 11 - потовая железа 12 - волосяной сосочек 13 - луковица волоса 14 - фолликул 15 - потовый канал 16 - сальная железа 17 - потовая пора 18 - пушковый волос 19 - волосяная пора 20 - мышца волоса 21 - длинный волос.

Базальная мембрана.

Между эпидермисом и дермой лежит хорошо развитая базальная мембрана. Толщина ее, варьирует в отдельных участках тела и у разных видов. В коже свиньи она развита достаточно хорошо и видна под световым микроскопом, в особенности после термических ожогов, которые приводят к повреждениям, вызывающим экссудацию плазмы из многочисленных капилляров в сосочках дермы, причем эпидермис отслаивается от дермы, образуя пузыри. Клетки эпидермиса. Описаны четыре типа клеток, причем их относительное содержание варьирует в зависимости от биологического вида и от области тела Jarrel А 1977 Potten С.S 1997 . В коже мыши, которая была детально изучена, около 85 клеток имеют эктодермальное происхождение и называются кератиноцитами.

К ним относятся меланоциты-клетки, способные синтезировать пигмент. Они произошли из мигрирующих клеток нервного гребня. Клетки Лангерганса, которые, вероятно, являются макрофагами, внедрившимися в эпидермис, и клетки Меркеля, представ-ляющие собой чувствительные рецепторы. Кератиноциты и кератинизация ороговение. Роговое вещество кератин, которое образует наружный слой эпидермиса это не секрет клеток, а конечный результат трансформации эпителиальных клеток в чешуйки.

Поэтому, когда чешуйки изнашиваются или слущиваются с поверхности их заменяют только что ороговевшие живые клетки, а это означает, что в глубоком слое эпидермиса размножение клеток должно быть адекватным потере ороговевших клеток с его поверхности. Так, установлено, что в эпидермисе подошвы лапки крысы клетки полностью обновляются каждые 19 дней, а у человека этот процесс занимает до 1 месяца.

Поэтому в эпидермисе более или менее постоянно происходит несколько процессов 1 деление клеток в глубоком слое 2 выталкивание клеток по направлению к поверхности 3 превращение клеток, наиболее удаленных от дермы, в роговое вещество 4 слущивание роговых чешуек с поверхности. Поскольку по мере движения из глубины эпидермиса к его поверхности клетки постоянно изменяют свой внешний вид, кажется, что эпидермис образован несколькими слоями, которые легко различаются по виду под световым микроскопом.

В связи с этим стало давней традицией называть различные слои эпидермиса и описывать их гистологические особенности так, как это видно под световым микроскопом. Далее мы также последуем этой традиции, раскрывая суть процессов, лежащих в основе этих морфологических картин, на основании данных электронной микроскопии. Кузякова Л.М Бутова О.А 2004 Слои эпидермиса Зачатковый слой. Самый глубокий слой, расположенный на базальной мембране, называется зачатковым слоем sratum germinativum рис или базальным слоем sratum basale. Следует обратить внимание на то, что стенка протока потовой железы образована клетками различных слоев эпидермиса, через которые он проходит.

Поверхность клеток зачаткового слоя, обращенная к базальной мембране, неровная, причем со стороны цитоплазмы на клеточной мембране, контактирующей с базальной мембраной, располагаются полудесмосомы.

Клетки зачаткового слоя по форме близки к цилиндрическим. На обычном срезе, окрашенном гематоксилином и эозином, границы этих клеток прослеживаются с трудом, и не имеющему достаточного опыта студенту не следует принимать их ядра, которые видны очень отчетливо, за сами клетки. Самый глубокий слой эпидермиса потому называется зачатковым, что именно в нем образуются новые клетки затем они выталкиваются из этого слоя в следующий, расположенный выше. Клетки зачаткового слоя содержат много свободных рибосом и полирибосом, которые, вероятно, как обеспечивают рост клеточную пролиферацию, так и значительное число промежуточных диаметром 10 нм филаментов тонофиламентов, которые образуются в клетках этого слоя и в конце концов становятся частью кератина.

На цитоплазматической стороне клеточной мембраны клетки базального слоя, там, где она граничит с базальной мембраной, имеются полудесмосомы. К тому времени, когда клетки переходят в следующий, вышележащий слой, пучки филаментов толщиной 10 нм становятся настолько толстыми, что их можно увидеть под световым микроскопом.

Эти пучки соответствуют структурам, которые были названы тонофибриллами и благодаря присутствию которых, второй слой эпидермиса получил название слоя шиповатых клеток, или шиповатого слоя sratum spinosum. В современных руководствах этот слой называют sratum basale - базальный слой, пред-ставленньй одним рядом расположенных на базальной мембране базальных эпидермоцитов с ядрами, ориентированными перпендикулярно базальной мембране.

В их цитоплазме имеется большое количество тончайших нитей - тонофиламентов, а так же глыбки пигмента меланина. Кроме эпидермоцитов в базальном слое располагаются клетки, способные вырабатывать меланин - меланоциты. Слой шиповатых клеток. Клетки этого второго слоя уже не цилиндрические, как в базальном слое, а имеют многоугольную форму. Под световым микроскопом их границы отделены друг от друга узкими пространствами, пересеченными тонкими отростками, имеющими вид шипиков.

Это и придает данному слою шиповатый вид, благодаря которому он получил свое название. Когда-то неправильно считали, что волоконца, называемые тонофибриллами, проходят из одной клетки в другую. Однако, электронная микроскопия показала, что то, что мы видим на самом деле - это тяжи цитоплазмы, протягивающиеся из соседних клеток навстречу друг другу и образующие очень прочный контакт посредством десмосом. Большая часть вещества шиловидных отростков, видимых под световым микроскопом, представляет собой цитоплазму со значительным количеством филаментов толщиной 10 нм. Ими и образованы плотные массы филаментов, которые тесно связаны с десмосомами.

Эти толстые пучки филаментов соответствуют тому, что раньше называли тонофибриллами, но они, конечно же, не переходят из одной клетки в другую, а всегда находятся в пределах цитоплазмы собственной клетки. Межклеточные пространства, в значительной степени обусловлены фактом сморщивания. По этой или какой-то другой причине, если клетки слегка отделяются друг от друга, то участки, где цитоплазма переходит в отростки, соответствуют местам, где их мембраны связаны десмосомами.

Более того, есть основания полагать, что прижизненно клеточные мембраны соприкасающихся клеток этого слоя не будут плотно контактировать друг с другом за исключением, разумеется, мест, где располагаются десмосомы, так как в толстом эпителиальном пласте есть небольшое количество тканевой жидкости. Данная жидкость обеспечивает эффективную диффузию питательных веществ и продуктов обмена между более поверхностно лежащими живыми эпителиальными клетками и капиллярами дермы.

Таким образом, шиповатый слой sratum spinosum состоит из 3-15 рядов полигональных клеток - шиповатых эпидермоцитов. В клетках шиповатого слоя тонофибрилл больше, чем в клетках базального слоя, они концентрически располагаются вокруг ядра. Супрабазально в шиповатом слое наблюдаются белые отросчатые клетки Лангерганса, не имеющие демосом и тонофибрилл.

Зернистый слой sratum granulosum. Этот слой толстой кожи третий слой эпидермиса имеет в толщину 2-4 клетки и лежит сразу же поверх шиповатого слоя. На поперечных срезах кожи его клетки имеют приблизительно ромбовидную форму, причем они плотно прилегают друг к другу, а длинная ось каждой клетки параллельна ходу лежащего сверху гре-бешка или бороздки. Цитоплазма клеток этого слоя характеризуется наличием гранул, интенсивно окрашивающихся гематоксилином их называют гранулами кератогиалина.

Гранулы состоят из полисахаридов, липидов и белков, отличающихся высоким содержанием аминокислот - гистидина, пролина, аргинина, цистина. Присутствие в клетках зернистого слоя комплекса кератогиалина с тонофибриллами указывает на то, что в них начинаются процессы ороговения, поскольку кератогиалин является предшественником рогового вещества - кератина. Блестящий слой sratum lucidum. Следующий, четвертый, слой не всегда хорошо выражен. Когда он все же виден, он имеет малую толщину и выглядит как светлая, яркая, однородная полоска.

По этой причине его назвали блестящим слоем. Блестящий слой особенно виден на тех участках кожного по крова, где толщина эпидермиса значительна ладони, подошвы. В цитоплазме вытянутых по форме клеток содержится элеидин сильно преломляющее свет вещество, относящееся к альбуминам, гликоген и капли жира. Элеидин рассматривается как один из предшественников кератогиалина, содержащегося в зернистом слое. Роговой слой sratum corneum. По мере того как клетки выталкиваются к поверхности в пятый и последний, роговой, слой так называется слой кератина, их ядра и цитоплазматические органеллы исчезают.

Пропадают даже гранулы кератогиалина, и все это свидетельствует о действии внутри клеток лизосомных ферментов. Тем не менее, с помощью электронного микроскопа можно все еще различить десмосомы, соединяющие образовав-шиеся чешуйки прежде бывшие живыми клетками. Существуют различные гипотезы в отношении того, что происходит.

Согласно одним взглядам, гранулы кератогиалина превращаются в однородный матрикс, в который погружаются все ранее образовавшиеся филаменты клетки и который пропитывает также ядра и все органелл. Таким образом, каждая клетка превращается в одну из роговых чешуек, образующих роговой слоя. Не все в клетках превращается в кератин, так как из рогового слоя можно все же выделить некоторые белки и иные вещества. Следует, очевидно, отметить, что гранулы кератогиалина не являются строго необходимыми для ороговения.

У некоторых видов животных имеется ороговевшая кожа, в которой гранулы кератогиалина не выявляются. Наконец, надо указать, что кератин представляет собой плотный фибриллярный белок с высокой устойчивостью по отношению к химическим воздействиям. Можно думать, что кератин как таковой должен синтезироваться в клетках на свободных полирибосомах или на гранулярном эндоплазматическом ретикулуме. Однако выработка кератина происходит более сложным путем так как, по крайней мере, часть его не синтезируется в виде самого кератина, а, как было описано выше, является результатом превращений других клеточных компонентов. В связи с вопросом о синтезе кератина представляет интерес тот факт, что в условиях длительной недостаточности витамина Д процесс кератинизации возникает в некоторых типах эпителия, обычно не подвергающихся ороговению.

Роговой слой образован полностью ороговевшими безъядерными клетками - роговыми пластинками. Этот слой наиболее развит там, где кожа подвергается механическому воздействию.

Мембрана роговых клеток утолщена, в клетках содержится кератин и пузырьки воздуха. Кератин представляет собой белок, богатый серой до 5 , очень устойчивый к различным химическим агентам - кислотам, щелочам. Значение рогового слоя определяется тем, что он обладает большой упругостью и плохой теп-лопроводностью. Таким образом, в процессе ороговения эпидермиса кожи участвует ряд компонентов клеток тонофибриллы, кератогиалин, элоидин, кератиносомы, десмосомы.

Под влиянием некоторых внешних и внутренних факторов характер эпидермиса может существенно изменяться. Так, например, при сильных механических воздействиях, при А-авитаминозе, под влиянием гидрокортизона резко усиливается процесс ороговения. Чешуйки рогового слоя плотно прилегают друг к другу так, чтобы между ними не оставалось промежутков. Как установил Ментон Menton D.N 1976 , чешуйки рогового слоя лежат одна на другой, образуя вертикальные колонки, а края каждой чешуйки в колонке накладываются на края соседних таким образом, что свободных пространств не образуется.

Для этого требуется, чтобы чешуйки имели особую геометрическую форму, в связи с которой в дальнейшем описании мы должны упомянуть лорда Кельвина, одного из самых выдающихся физиков прошлого века. Как было замечено Ментоном, Кельвином на основании своих исследований жидких пленок установил, что из всех многогранников наиболее экономными являются 14-гранники тетрадекаэдры их можно уложить в пространстве без свободных промежутков.

Ментон отмечает, что тетрадекаэдр - это единственная геометрическая фигура, которую можно сложить в правильные колонки, причем все элементы этих колонок будут вставляться краями в соседние элементы 6 окружающих колонок. Как выяснилось, чешуйки рогового слоя являются уплощенными тетрадекаэдрами. Каким образом получается, что клетки в роговом слое занимают такое необычное расположение, остается неясным. Одним из способствующих этому факторов является то, что наружная часть рогового слоя достаточно плотная, отчего клетки, которые постоянно выталкиваются по направлению к ней из зачаткового слоя, а также клетки в зернистом слое и нижней части рогового слоя будут находиться под определенным давлением.

Одна из гипотез говорит, что такое давление может приводить к тому, что, по крайней мере, несколько клеток вблизи поверхности будут накладываться друг на друга в виде уплощенных тетрадекаэдров, что может произойти совершенно случайно.

Но как только образовалась подобная структура, она уже приобретает общий характер и автоматически такое расположение будут принимать другие клетки, которые выталкиваются снизу вверх при условии, что они все еще достаточно мягкие и могут принимать указанную форму. Большая часть клеток этого уровня относится к зернистому слою - в их цитоплазме содержатся гранулы. Это самые поверхностно расположенные клетки с ядрами. Кейлоны и регуляция деления клеток в эпидермисе. Кейлоны греч. chalaino - ослаблять - вещества, специфически подавляющие деление клетки.

Они были открыты в 1956 г. ученым Сетреном Н. Saetren, который установил, что водные экстракты печени и почек способны тканеспецифично ингибировать митотическую размножающую активность клеток. Позже кейлоны были обнаружены в эпидермисе кожи, в легких, желудке, пище-воде, кишечнике, сальных и потовых железах и др. По имеющимся данным Rytomaa Т Кiviniemi К 1970 , все кейлоны - водорастворимые простые белки или гликопротеины с малой молекулярной массой в пределах 2-150 тыс. Они осаждаются 80 спиртом, сохраняют биологическую активность в лиофилизированном состоянии, недиализуются, термолабильны, инактивируются протеолитическими ферментами.

Одно из проявлений действия кейлонов заключается в кратковременном торможении вступления клеток в митоз из фазы G2 митотического цикла. Премитотическое ингибирование может достигать высокой степени. Этот эффект обратим, поскольку в дальнейшем наступает нормализация митотической активности.

Кроме того, доказано, что кейлоны ингибируют переход клеток из G2-фазы в S-фазу митотического цикла и могут влиять на процесс синтеза ДНК в S -фазе. Пресинтетическое ингибирование также недолговременно. Таким образом, в митотическом цикле есть две точки чувствительности к действию кейлонов. Это переход клеток из О, в 3-фазу и из С2 - в М-фазу. Эпидермальные кейлоны состоят из двух компонентов, один из которых действует на G-фазу митотического цикла G2-кейлон. Он продуцируется базальными клетками эпидермиса.

Другой эпидермальный кейлон - действует на G-фазу G2-кейлон. Он образуется в дифференцированных эпидермальных клетках. Было установлено Marks Р 1973 , что G2-кейлон клеток эпидермиса имеет молекулярную массу порядка 30-40 тыс. Он легко инактивируется нагреванием и протеолитическими ферментами. Действие его зависит от присутствия адреналина, тогда как G1-кейлон характеризуется более высокой молекулярной массой 100-300 тыс большей устойчивостью к нагреванию и протеолитическим ферментам, и меньшей зависимостью от адреналина. Торможение митоза эпидермальным кейлоном происходит только в присутствие адреналина, эффект усиливается кортикостероидными гормонами.

На этом основании предполагается, что митотическая активность в эпидермисе реализуется кейлон-адреналиновым комплексом. Таким образом, кейлонам принадлежит важная роль в регуляции деления клеток, в основе механизма действия которых лежит изменение содержания циклического аденозинмонофосфата АМФ через взаимодействие со специфическими рецепторами на поверхности клеточной мембраны. Однако в этих процессах принимает участие не только ингибитор, но и стимулятор клеточной дифференцировки, обладающий тканеспецифическим действием и обнаруживаемый в сыворотки крови.

Было сформулировано представление о кейлон-антикейлоновой системе контроля деления клеток. Полагают, что суточные биологические режимы деления клеток эпидермиса обусловлены подобным механизмом регуляции. Дерма derma собственно кожа. Толщина дермы существенно варьирует в разных областях тела. Дерма образована двумя слоями соединительной ткани, которые сливаются друг с другом.

Наружный слой значительно тоньше внутреннего и состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани. Он называется сосочковым слоем из-за того, что большая его часть образована соединительнотканными сосочками, которые тянутся вверх, в эпидермис. Этот слой продолжается лишь немного ниже основания сосочков, где он смешивается и сливается с более толстым сетчатым слоем, который состоит из плотной неоформленной соединительной ткани.

Она образует остальную часть дерма. Свое название сетчатый слой дермы получил потому, что пучки коллагеновых волокон, из которых он состоит, переплетаются друг с другом, образуя подобие сети. Эластические волокна представлены сетью очень тонких волоконец в сосочковом слое и более толстыми волокнами в сетчатом слое, которые идут в различных направлениях. Однако эластина в собственно коже не очень много.

Собственно кожа derma имеет толщину от 0,5 до 5 мм, делится на 2 слоя - сосочковый и сетчатый, которые не имеют между собой четких границ. Сосочковый слой sratum papillare, располагается непосредственно под эпидермисом, состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, выполняющий трофическую функцию. Свое название слой получил от многочисленных сосочков, вдающихся в эпителий. Наибольшее количество сосочков высотой до 0,2 мм находится в коже ладоней и подошв.

В коже лица сосочки развиты слабо, а с возрастом могут совсем исчезнуть. Сосочковый слой кожи определяет рисунок, имеющий строго индивидуальный характер. Соединительная ткань сосочкового слоя состоит из тонких коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон, а также из клеток данного вида ткани. Встречаются гладкие мышечные клетки, связанные с корнем волоса и не связанные с ним. Сетчатый слой sratum retikulare, обеспечивающий прочность кожи, образован плотной неоформленной соединительной тканью с мощными пучками коллагеновых и сетью эластических волокон.

В большинстве участков кожи человека в ее сетчатом слое располагаются кожные железы - потовые и сальные, а также корни волос. Подкожная клетчатка tela subcutanea смягчает действие на кожу различных механических факторов, поэтому она особенно хорошо развита на тех участках кожи, которые подвергаются сильным механическим воздействиям. Она полностью сохраняется даже при крайней степени истощения организма. Толщина гиподермы колеблется от 2 мм на черепе до 10 см и более на ягодицах.

На веках, под ногтевыми пластинками, на край-ней плоти и мошонке подкожная жировая клетчатка отсутствует. Кяпилляры в двух слоях дермы. Очень существенное различие между сосочковым и сетчатым слоями заключается в относительном содержании капилляров в каждом из них. Сосочковый слой весьма богат капиллярами. Одна группа капилляров тянется, образуя петли кверху, в так называемые сосочки гребешки, выступающие в эпидермис, эти сосуды обеспечивают питание эпидермиса, а также участвуют в теплорегуляции.

Другая группа сосудов, так называемых капилляров на самом деле по своему характеру более сходных с венулами, образует уплощенное русло ниже оснований сосочков. Сосочковый слой, таким образом, обладает богатым кровоснабжением. В сетчатом слое капилляры немногочисленны значительное их число связано только с придатками эпидермиса, спускающимися в глубь сетчатого слоя. Клетки дермы в толстой коже представлены большей частью фибробластами, которые располагаются на значительном расстоянии друг от друга.

Обнаруживаются и отдельные макрофаги. Жировые клетки встречаются поодиночке или, чаще, группами. 4.