§ 26. ШКІРА, ФУНКЦІЇ ТА БУДОВА

З 1 січня 2015 року в Україні громадянам офіційно почали видавати біометричні паспорти. Цей документ відрізняється від звичайного паспорта тим, що в ньому вбудований спеціальний мікрочіп, що окрім основних даних може містити двовимірне фотографічне зображення власника паспорта, зображення райдужної оболонки ока та відбитків пальців. Завдяки чому шкіра є своєрідним біометричним документом людини?

Які функції шкіри людини?

Шкіра людини – це покривна система органів, утворених епітеліальною та сполучною тканинами. Вона є найбільшою за розмірами системою організму, що бере участь у здійсненні таких важливих процесів життєдіяльності: обміну речовин, терморегуляції, дихання, виділення, подразливості, кровообігу, імунної регуляції та ін. Шкіра має особливості, що формуються ще в зародковому періоді розвитку і не змінюються упродовж життя. Так, візерунки пальців, долоней і підошв є індивідуальними, легко класифікуються й відіграють роль надійного та достовірного показника властивостей та стану організму людини.

Таблиця 19. ФУНКЦІЇ ШКІРИ

Характеристика

Захищає від несприятливих зовнішніх упливів завдяки щільним рядам рогових лусочок і кислій реакції поту (рН = 5,0-6,5), шкірного сала; роговий шар просякнутий жирами, тому не пропускає воду і розчини солей

З потом, шкірним салом, роговими лусочками з організму виділяються сечовина, сечова кислота, солі та ін

Залози шкіри (потові, сальні, молочні) продукують секрети, що беруть участь у водно-сольовому обміні, терморегуляції, вигодовуванні малят

У шкірі є артеріоли й потові залози, що здійснюють ефективну тепловіддачу (близько 80 % теплоти переходить у зовнішнє середовище крізь шкіру)

У судинах шкіри може міститися до 20 % загальної кількості крові

1 % газообміну здійснюється через капіляри шкіри

У клітинах росткового шару синтезуються меланін, глікоген, вітамін D₃

Рецептори шкіри забезпечують дотик, відчуття холоду й тепла, болю

Підшкірна жирова клітковина є депо білого й бурого жиру людини

Жировий прошарок навколо внутрішніх органів захищає їх від механічних упливів

Розділ медицини, що вивчає шкіру, називається дерматологією.

Отже, ШКІРА – зовнішній покрив тіла людини, який є бар’єром між зовнішнім та внутрішнім середовищами.

Яка будова шкіри людини?

Шкіра людини має площу 1,5-2,5 м 2 , масу – 2-3 кг (5 % від маси тіла), товщину – 2-5 мм. На кожному 1 см 2 розміщено близько 6 млн клітин.

Шкіра складається з трьох шарів. Зовнішній шар шкіри, епідерміс (надшкір’я), утворений багатошаровим плоским епітелієм. Верхні пласти цього шару утворені мертвими зроговілими клітинами. Вони захищають шкіру від пошкоджень і проникнення мікроорганізмів усередину тіла. Зроговілі клітини постійно злущуються, проте епідерміс не стає тоншим. Глибше розташовані живі клітини, вони постійно діляться й забезпечують відновлення всього шару. У зв’язку з цим в епідермісі виокремлюють два прошарки: роговий і ростковий. Серед клітин росткового шару є пігментні клітини – меланоцити, що утворюють меланін. Ці темно-коричневі пігменти зумовлюють забарвлення волосся, шкіри, райдужної оболонки ока. Відомо також, що меланіни крім пігментної функції виконують функцію захисту від УФ-випромінювання. Вони поглинають енергію цих променів і спрямовують її на синтез речовин і теплоутворення.

Іл. 58. Будова шкіри: 1 – епідерміс; 2 – дерма; 3 – гіподерма; 4 – стрижень волосини; 5 – капіляри; 6 – м’яз-підіймач волосини; 7 – сальна залоза; 8 – корінь волосини; 9 – нервові закінчення; 10 – потова залоза; 11 – артеріоли й венули

Під епідермісом розміщений другий шар – дерма (власне шкіра). У дермі виокремлюють два прошарки: сосочковий (утворює виступи) і сітчастий (містить еластичні та колагенові волокна). У дермі розташована більшість структур шкіри: нервові закінчення й рецептори, кровоносні й лімфатичні судини, сальні й потові залози, волосяні сумки й м’язи волосин.

Найглибший шар шкіри — гіподерма (підшкірна жирова клітковина) – складається зі сполучної тканини та великої кількості жирових клітин. При ожирінні та целюліті саме в цьому шарі відбуваються зміни.

Отже, шкіра людини складається з епідермісу, дерми та гіподерми.

Яке значення мають похідні шкіри?

Крім самої шкіри в організмі є її похідні: нігті, волосся та шкірні залози.

Нігті – рогові утвори у вигляді пластинок, що розміщуються на пальцях. Кінчики пальців мають безліч чутливих нервових закінчень, що робить їх однією з найважливіших систем сприйняття інформації. І саме нігті захищають їх від зовнішніх упливів. Місцем росту нігтя є його корінь, а швидкість росту – близько 0,2 мм за добу.

Волосся – видовжені утвори, що виконують теплорегуляторну, захисну та чутливу функції. У волосині розрізняють корінь (у шкірі) та стрижень (над поверхнею шкіри). Волосся зберігає тепло й захищає шкіру голови від спеки та холоду, а очі, ніс, вуха – від пилу, опадів. В основі кожної волосини шкіри є крихітний м’яз-підіймач. Коли людині холодно, м’яз одержує нервовий імпульс і скорочується. Скорочуючись, цей м’яз випрямляє волосся, а також стискує сальну залозу, завдяки чому виділяється її секрет. Така шкіра називається «гусячою». Волосся людини в середньому росте зі швидкістю від 7 до 12 мм за місяць (за рахунок волосяної цибулини).

Шкірні залози – утвори шкіри, що здатні створювати й виділяти певні секрети. До цієї групи залоз належать потові, сальні й молочні. Потові залози складаються з тіла й потової протоки, що відкривається на поверхні епідермісу потовою порою. Їх у людини близько 2,5 млн, найбільша кількість на долонях – до 500 на 1 см 2 . Потові залози відіграють важливу роль у водно-сольовому обміні, виділенні з організму продуктів обміну, терморегуляції. Сальні залози розташовані майже по всій шкірі, за винятком долоней та підошв. Найбільше їх у шкірі обличчя й голови. Сальні залози виділяють шкірне сало (близько 20 г за добу), що змащує шкіру і волосся та надає їм еластичності, оберігає від вологи, висушування. Цей секрет має кислу реакцію (рН 5,5) і бактерицидні властивості. Молочні залози є видозміненими потовими залозами, що розвинуті лише в жінок. Молочна залоза складається із часток жирової тканини, у якій розташована залозиста тканина з молочними каналами, що переходять у вивідні протоки, які відкриті назовні через сосок. Основна функція цих залоз – вироблення молока для вигодовування новонародженого.

Отже, похідні шкіри – нігті, волосся та шкірні залози – беруть участь у терморегуляції, виділенні, захисті, імунній регуляції, подразливості організму.

Навчаємося пізнавати

Самостійна робота. ВИВЧЕННЯ БУДОВИ ШКІРИ У ЗВ’ЯЗКУ З ЇЇ ФУНКЦІЯМИ

Мета: закріпити знання про будову шкіри, уміти розпізнавати складові шкіри, пояснювати взаємозв’язок між будовою і функціями шкіри.

Обладнання: лупа, піпетка, вода, таблиця «Будова шкіри», ілюстрації підручника.

1. Візьміть піпетку та капніть на шкіру краплину води. Що відчуваєте й спостерігаєте? Чому?

2. Відтягніть шкіру на тильному боці кисті руки і відпустіть. Що спостерігаєте? Розгляньте відкриту ділянку кисті руки й зверніть увагу на характер поверхні. Чому форма й розташування ліній є індивідуальними?

3. Розгляньте забарвлення шкіри на внутрішній і зовнішній частинах кисті. Поясніть, від чого воно залежить і чому є різним.

4. Візьміть пальцями складку шкіри на зап’ястку та через одяг на животі. Чому товщина шкіри на цих ділянках тіла є різною?

5. Заповніть таблицю «Будова шкіри в зв’язку з її функціями».

Особливості будови

Самостійна робота з ілюстраціями

Завдання 1. Зіставте названі елементи будови нігтя й пальця з позначеннями на ілюстрації: А – нігтьова пластинка; Б – півмісяць; В – нігтьовий валик; Г – епідерміс; Д – дерма; Е – корінь нігтя; Є – кістка пальця; Ж – нігтьове ложе.

Завдання 2. Порівняйте нігті великого пальця й мізинця. Укажіть особливості, якими вони різняться між собою.

Біологія + Історія

Лодовіко Сфорца (1452-1508), на прізвисько Моро (Мавр, Темний), – герцог Мілана з династії Сфорца. У 1646 році в Італії в замку цього герцога відбулась урочиста процесія, її очолював «золотий» хлопчик, який уособлював «золоте століття». Тіло хлопчика було повністю вкрите золотою фарбою. Після процесії про нього забули, і всю ніч він провів на кам’яній підлозі зали, а вранці виявилось, що «золотий» хлопчик помер. Застосувавши знання функцій шкіри, поясніть можливу причину смерті «золотого» хлопчика.

Запитання для самоконтролю

1. Що таке шкіра? 2. Наведіть приклади життєвих процесів в організмі людини, у здійсненні яких бере участь шкіра. 3. Назвіть три основні шари шкіри. 4. Яке основне значення шкіри? 5. Які шкірні залози є в покривах людини? 6. Назвіть похідні шкіри.

7. Які функції виконує шкіра людини? 8. Яка будова шкіри людини? 9. Яке значення мають похідні шкіри?

10. Доведіть значення шкіри в пристосуванні організму до умов навколишнього середовища.

§ 34. Будова шкіри та її функції

Яка будова шкіри? Шкіра – один з найбільших за площею органів нашого тіла. Загальна площа шкіри в дорослої людини становить у середньому близько 2 м 2 . Шкіра утворює зовнішній покрив тіла та розмежовує зовнішнє і внутрішнє середовище організму.

Шкіра людини складається з трьох основних шарів: епідермісу, власне шкіри (дерми) та шару підшкірної жирової клітковини, який зв’язує шкіру з прилеглими до неї тканинами (мал. 129).

Епідерміс – зовнішній шар шкіри, товщина якого в різних ділянках тіла різна: від 0,07 мм до 2,5 мм і більше. Найтовщий епідерміс у тих ділянках тіла, де найвищий механічний тиск на шкіру. Наприклад, на долонях, підошвах тощо. Епідерміс утворений багатошаровим епітелієм, верхній шар якого роговіє (тому його називають роговим) і поступово злущується. Замість злущених клітин у нижніх шарах епідермісу постійно утворюються нові. Цю його частину називають ростковим шаром. Тобто епідерміс здатний до самовідновлення. Повне оновлення епідермісу шкіри в людини триває близько 20 днів. Унаслідок носіння тісного взуття в людини можуть утворюватися мозолі, які є місцевим потовщенням рогового шару епідермісу.

Дерма, або власне шкіра, утворена переважно волокнистою сполучною тканиною, завдяки еластичності якої шкіра здатна розтягуватися і не заважати рухам. У тому, що шкірі властива еластичність, ви можете переконатися самі. Відтягніть її, наприклад, на тильному боці кисті руки. Шкіра розтягнеться, але щойно ви її відпустите – набуде попереднього стану.

Мал. 129. Будова шкіри. Завдання. Пригадайте будову і функції епітеліальної тканини; які є види епітелію; що таке регенерація

Дерма пронизана нервами, кровоносними та лімфатичними судинами. Тут розташовані волосяні мішечки, сальні та потові залози, а також непосмуговані м’язові волокна (мал. 129).

На долонях і підошвах випини дерми на поверхні шкіри утворюють складні рельєфні малюнки, форма яких є абсолютно унікальною для кожної людини. Їх використовують для встановлення (ідентифікації) особи.

Нижній шар дерми переходить у підшкірну жирову клітковину. Цей шар утворений пухкою сполучною тканиною, у якій багато жирових клітин. Завдяки цій «пухкості» підшкірна клітковина захищає органи, розміщені під нею, від механічного тиску. Найкраще вона розвинена в тих ділянках тіла, що найбільше зазнають механічних впливів під час сидіння, стояння чи лежання. Товщина підшкірної клітковини залежить від рівня обміну речовин та характеру харчування. За надмірного надходження поживних речовин з їжею частина їх запасається у вигляді підшкірного жиру.

Яка будова залоз шкіри людини? Потова залоза складається з тіла (згорнутої в клубочок трубки) і вивідної протоки (мал. 129). Тіло потової залози обплетене капілярами, крізь стінки яких з крові в потові залози потрапляє вода з розчиненими в ній мінеральними солями, сечовиною та деякими іншими речовинами. Так утворюється піт, який виділяється на поверхню шкіри через отвори вивідних проток – пори. У шкірі різних ділянок тіла кількість потових залоз неоднакова. Багато їх на обличчі та долонях. За добу всі потові залози разом виділяють від 0,5 до 3 л поту, а під час важкої фізичної праці чи за високої температури довкілля – до 10 л і більше. Піт за своїм складом подібний до сечі. Він становить собою розчин органічних та неорганічних сполук.

Потові залози рефлекторно реагують не тільки на температурні зміни зовнішнього середовища, а й на внутрішній емоційний стан організму. Під час хвилювання поту виділяється значно більше, особливо на лобовій ділянці, долонях, підошвах.

Сальні залози своїми протоками відкриваються здебільшого у волосяні сумки (мал. 129). Лише на позбавлених волосся ділянках (наприклад, на губах) вони відкриваються безпосередньо на поверхню шкіри. Розташовані вони переважно на голові, обличчі та верхній частині спини. Сальні залози за добу виділяють близько 20 г жироподібного секрету, який змащує волосини, вкриває тонким шаром шкіру, запобігаючи її надмірному висиханню, пом’якшує шкіру та протидіє потраплянню води і мікроорганізмів усередину тіла.

Які є похідні шкіри і яке їхнє значення? Похідними рогового шару епідермісу є волосся та нігті. Нігті – це щільні рогові пластинки, які частково вкривають верхню поверхню останньої фаланги кожного пальця рук і ніг (мал. 130). Зазвичай нігті мають рожеве забарвлення, тому що крізь них просвічуються кровоносні судини. Нігті ростуть упродовж усього життя. Швидкість росту нігтя становить 0,1-0,2 мм за добу. На руках нігті повністю замінюються за 3-4 місяці. На ногах – за 6-8 місяців. Нігтьова пластинка міститься на нігтьовому ложі й оточена шкірною складкою – нігтьовим валиком (мал. 130). Ділянка нігтьового ложа, на якій міститься корінь нігтя, є місцем його росту. Тут клітини інтенсивно діляться, поступово роговіють і просуваються нігтьовим ложем.

Мал. 130. Будова нігтя: 1 – нігтьова пластинка; 2 – нігтьове ложе; 3 – нігтьовий валик

Нігті потребують постійного догляду. Коли вони відростають, їх потрібно підстригати. Така процедура зумовлена гігієнічними вимогами. Під нігтями збирається бруд, де здатні розмножуватися хвороботворні мікроорганізми. Якщо ж нігті з якихось причин не підстригають, то їх слід щодня чистити і мити щіточкою з милом.

Волосся в людини вкриває частину шкіри. Воно буває довгим (на голові, обличчі чоловіків, у пахвових заглибинах тощо) та коротким (брови, вії тощо). У кожній волосині розрізняють початкову ділянку – корінь і частину, розташовану над поверхнею шкіри, – стрижень. Корінь розташований у глибині власне шкіри у волосяній сумці (мал. 129). За її рахунок волосина росте. До волосяної цибулини підходять кровоносні судини та нерви. Судини забезпечують живлення волосини, а нерви – її чутливість. У місці виходу волосини з дерми до неї прикріплені тоненькі пучки непосмугованих м’язів. Коли вони скорочуються, волосина піднімається над поверхнею шкіри – настовбурчується .

Цікаво знати

Настовбурчування волосся – один з механізмів зменшення втрат тепла у тварин. Настовбурчуючися, волосся утворює прошарок теплого повітря між ним і шкірою. Волосся завжди настовбурчується у тварин під час боротьби та залякування. Це теж важливо, бо «якщо я більший або виглядаю таким, тож я сильніший». У людини, хоч ці рухи волосся і втратили свої «первісні» функції, все ж, коли нам холодно, м’язи, які піднімають волосинки, скорочуються, внаслідок чого виникає «гусяча шкіра». Коли нам дуже страшно, то волосся без нашого відома, оскільки це є вроджена реакція, теж може стати сторч.

Волосся має певний колір, який визначається кількістю наявного в ньому пігменту. Що більше пігменту у волосині, то темніше її забарвлення. У людей похилого віку кількість пігменту в певних волосинах зменшується, а замість нього в порожнині цих волосин збирається повітря. Така волосина набуває сріблясто-білого кольору – сивіє.

Волосини голови живуть у середньому 4-5 років, а вій – кілька місяців. Під час свого існування волосина постійно росте (волосся голови росте зі швидкістю близько 25 см на рік). Коли із часом активність волосяної сумки припиняється, поруч із нею закладається нова. Стара волосина випадає, а нова починає рости. У людини на голові зазвичай щоденно відмирає і випадає близько 50-100 волосин. Одночасно стільки само й виростає. Якщо такий порядок порушується, волосяний покрив голови рідшає і розвивається облисіння. Воно може бути спричинене як спадковими факторами, так і неправильним способом життя чи певними захворюваннями нервової та ендокринної систем тощо.

Гарне волосся – окраса людини. Тому за ним потрібно постійно доглядати. Волосся слід регулярно мити, попереджувати появу лупи тощо.

До похідних шкіри належать і молочні залози. У чоловіків вони недорозвинені та не функціонують, а в жінок активно розвиваються з початком статевого дозрівання. Після народження дитини молочні залози в жінок виробляють молоко, яким вигодовують немовлят.

Які функції виконує шкіра? Шкіра в організмі людини виконує багато функцій.

• Захист внутрішнього середовища від несприятливих впливів навколишнього середовища – основна функція шкіри. Висока пружність шкіри та пухкість і м’якість підшкірної жирової клітковини забезпечують механічний захист. Поверхневий шар шкіри – епідерміс – виконує ще й бар’єрну функцію. Клітини, які його утворюють, так щільно прилягають одна до одної, що не пропускають усередину тіла воду, шкідливі речовини та хвороботворні мікроорганізми.
• Шкіра захищає внутрішні органи і від шкідливих ультрафіолетових променів. Річ у тім, що в найглибшому шарі епідермісу та в дермі міститься темний пігмент – меланін, який здатний поглинати ці промені. Що більше пігменту в шкірі, то більше він затримує променів. Коли кількість цих променів зростає, то шкіра темнішає внаслідок посиленого синтезу пігменту – з’являється засмага. Отже, засмага – це одна із захисних реакцій організму на дію шкідливого фактору.

Лікарі не рекомендують зловживати засмаганням. Тривалий інтенсивний вплив ультрафіолетових променів на шкіру може спричинити її захворювання.

• Видільна функція шкіри пов’язана з діяльністю потових залоз, які здатні виводити з організму надлишки води та мінеральних солей, а також кінцеві продукти обміну. Така функція шкіри є особливо важливою в разі порушення нормальної діяльності нирок.
• Секреторну функцію забезпечують сальні залози шкіри (пригадайте значення виділень цих залоз). У шкірі під впливом ультрафіолетових променів виробляється вітамін D. Секреторну функцію також виконують молочні залози в жінок після народження дитини.
• Дихальна функція шкіри полягає в тому, що за безпосереднього контакту повітря зі шкірою частина кисню (1-2 % від того, який споживає організм) здатна за рахунок процесів дифузії проникати до внутрішнього середовища організму і використовуватися для процесів життєдіяльності.
• Участь в обміні речовин і перетворенні енергії. У підшкірній клітковині містяться запаси жирів, які за потреби розщеплюються і виділяють потрібну організму енергію.
• Чутливу функцію шкіри забезпечують рецептори, які здатні сприймати дотик, розтягнення чи стискання, тепло, холод, біль. Найбільше рецепторів на пучках пальців рук, долонях, підошвах, губах. Шкірна чутливість є надзвичайно важливою, оскільки дає змогу уникати обморожень, опіків, механічних та інших ушкоджень і уражень.
• Розподіл крові в організмі людини. Завдяки зміні діаметра кровоносних судин шкіри регулюється кількість крові, яка по ній протікає. Частина крові постійно міститься в певних капілярах і надходить у русло кровообігу в разі зниження тиску крові, її втрат тощо.

Ключові терміни і поняття: епідерміс, власне шкіра (дерма), підшкірна жирова клітковина, нігті, волосся.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. Яке значення для організму має шкіра? 2. Яка будова шкіри? 3. Які особливості шкіри забезпечують її еластичність? Яке значення має еластичність шкіри? 4. Які функції виконує шкіра? 5. Яка будова волосини? Як росте волосся? 6. Яка будова нігтя і як він росте? 7. Яку будову має підшкірна клітковина? 8. Які типи залоз є в шкірі людини?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть складову шкіри, завдяки якій, незважаючи на постійне злущування її верхнього шару, вона не тоншає: а) роговий шар епідермісу; б) ростковий шар епідермісу; в) підшкірна жирова клітковина; г) сальні залози дерми.

2. Укажіть складову шкіри, похідною якої є волосся: а) епідерміс; б) дерма; в) підшкірна жирова клітковина; г) потові залози.

3. Чим зумовлений колір шкіри людини: а) кількістю пігменту меланіну; б) товщиною епідермісу; в) глибиною розміщення волосяних цибулин; г) товщиною підшкірної клітковини.

Обговоріть у групах. І група. Чому запасання підшкірного жиру за виживання людини в природних умовах було дуже корисним, а в умовах сучасної цивілізації досить часто стає злом? II група. Чому тіло людини не вкрите густим волоссям повністю?

Поміркуйте. У дитини та її батьків рельєфний малюнок на пучках пальців не ідентичний, але дуже схожий. Чим це можна пояснити?

Творче завдання. Складіть правила догляду за своєю шкірою.