Шкіра: які в неї функції та будова?

Один дюйм (2,5 см) шкіри містить приблизно 19 мільйонів клітин шкіри та 60 000 меланоцитів (клітин, що виробляють шкірний пігмент). Кожні 2,5 см шкіри мають 1000 нервових закінчень та 20 кровоносних судин.

Що таке шкіра?

Вона захищає від мікробів, регулює температуру тіла та водний баланс. Будова шкіри включає три основні шари: епідерміс, дерма та підшкірний шар.

Функції шкіри

Однією з основних властивостей шкіри людини є захист тіла від механічних, фізичних та термічних травм, а також патогенних мікроорганізмів та токсинів. Функції, які виконує шкіра:

• регуляція температури;
• дотик та відчуття;
• синтез вітаміну D;
• видільна функція (участь у водно-сольовому обміні);
• захист шкіри від ультрафіолетового випромінювання;
• імунологічна функція;
• регуляція водного балансу;
• депонування крові (близько 1 літра крові знаходиться в поверхневих та судинних сплетіннях дерми);
• дихальна (поглинання кисню та виділення вуглекислого газу).

Шкіра може виконувати функцію тимчасового сховища для води та жирів. Також через шкіру можуть виділятися відходи та токсини (наприклад, аміак та лікарські препарати).

Будова шкіри

Шкіра складається з шарів, кожен із яких має підшари. Будова шкіри людини:

• зовнішній шар (епідерміс);
• середній шар (дерма);
• внутрішній шар (підшкірно-жирова клітковина).

Також дерматологи виділяють дермо-епідермальну сполуку, яка прикріплює епідерміс до дерми. Вона відповідає за обмін поживними речовинами, киснем та відходами між шарами шкіри. Побачити будову шкіри людини можна на схемі.

Скільки шарів шкіри в людини?

У будові шкіри виділяють три шари: епідерміс, дерму та гіподерму, які складаються з внутрішніх шарів. Потові та сальні залози, волосяні фолікули також допомагають шкірі виконувати свої функції.

Що таке епідерміс?

Епідерміс – це багатошаровий зовнішній шар шкіри, який складається з плоских ороговілих клітин кератиноцитів. Товщина епідермісу становить від 0,03 до 0,05 мм.

Будова та функції епідермісу

Епідерміс складається з п'яти шарів: базального, шипуватого, зернистого, блискучого та рогового.

Будова епідермісу
Шар епідермісу	Особливості будови	Функції епідермісу
Базальний шар	Найглибший підшар епідермісу, розташований безпосередньо на кордоні з дермою. Базальний шар складається з одного ряду щільно «упакованих» базальних клітин (кератиноцитів), які прилягають безпосередньо до базальної мембрани, що розділяє епідерміс та дерму. Клітини базального шару плоскі або циліндричні, мають овальну або багатокутну форму.	Регенерація та оновлення шкіри, регуляція росту та розвитку епідермісу, утворення дермоепідермальної сполуки, вироблення меланіну, виробництво ростових факторів та цитокінів, синтез та виділення компонентів ектодермального походження
Шипуватий шар	Знаходиться безпосередньо над базальним шаром і складається з кількох шарів клітин, які називаються шипуватими клітинами або клітинами спинозного шару. Шипуваті клітини мають багатогранну форму й міцно пов'язані одна з одною за допомогою особливих структур, що називаються десмосоми.	Зміцнення та підтримка структури шкіри, регулювання водного балансу, участь в імунному захисті, синтезі та виділенні біологічно активних речовин, участь в утворенні дермоепідермальної сполуки
Зернистий шар	Зернистий шар епідермісу складається з плоских зернистих клітин, які містять гранули. Наприклад, ліпідна гранула містить ліпіди, включаючи спеціальні жирні кислоти, які відіграють роль гідроізоляції шкіри.	Початок процесу кератинізації (оновлення клітин), утворення ліпідного шару, згладжування клітин
Блискучий шар	Тонкий шар, який складається з плоских та прозорих клітин. Блискучий шар зазвичай присутній у товстій шкірі (наприклад, на підошві стопи та долонях) та відсутній у тонкій шкірі.	Посилення захисних властивостей шкіри, захист від зовнішніх факторів, регулювання рівня води
Роговий шар	Роговий шар шкіри складається з численних шарів рогових клітин, які називаються кератиноцитами. Клітини є відмерлими, оскільки були відлущені зі своєї живої нижньої частини, яка називається зернистим шаром.	Захист шкіри, запобігання втраті вологи, запобігання механічним пошкодженням, регуляція температури шкіри

Оскільки епідерміс є верхнім шаром шкіри, він виконує максимальну кількість функцій. Основні функції епідермісу:

• захист. Епідерміс служить зовнішньою захисною оболонкою для організму, запобігаючи проникненню шкідливих речовин, мікроорганізмів та ультрафіолетового випромінювання. Він також запобігає втраті вологи та підтримує гомеостаз (рівновагу) всередині організму;
• регуляція температури. За допомогою потових залоз шкіра виділяє піт, який випаровується з поверхні шкіри й допомагає охолоджувати організм у спеку. При зниженні температури довкілля шкіра звужує кровоносні судини, щоб зберегти тепло всередині організму;
• синтез вітаміну D. При впливі ультрафіолетового випромінювання епідерміс здатний синтезувати попередні форми вітаміну D, який відіграє важливу роль у кальцієвому обміні та здоров'ї кісток;
• дотик. Шкіра містить велику кількість нервових закінчень, що допомагають відчувати тактильні стимули (наприклад, дотик, тиск, біль), зміни температури;
• регенерація та оновлення. Епідерміс постійно оновлюється за допомогою базального шару, який забезпечує регенерацію нових клітин, що заміщають старі клітини, які відлущуються;
• участь в імунному захисті. Клітини Лангерганса в епідермісі є частиною імунної системи організму та допомагають боротися з мікробами та інфекціями;
• розпізнавання та захист від небезпечних речовин. Епідерміс містить рецептори, які допомагають розпізнавати та попереджати про можливі небезпечні речовини на поверхні шкіри (наприклад, хімічні подразники, отрути);
• синтез та збереження меланіну. В епідермісі містяться клітини, що називаються меланоцитами, вони виробляють пігмент меланін, який відповідає за колір шкіри та захист від ультрафіолетового випромінювання;
• участь у водоутримуючій функції. Епідерміс створює бар'єр, який допомагає запобігти втраті вологи з організму та підтримує рівень гідратації шкіри.
• Зовнішній шар шкіри може виконувати метаболічні функції (наприклад, синтез ліпідів). Епідерміс також відіграє активну роль у відповіді на запальні процеси та процеси загоєння ран, утворюючи нові клітини та регулюючи імунні реакції.

Як відбувається оновлення епідермісу?

Епідерміс постійно виробляє нові клітини шкіри, що замінюють приблизно 40 000 старих клітин шкіри, які тіло втрачає щодня. Повне оновлення шкіри людини зазвичай займає 30 днів.

Оновлення клітин епідермісу відбувається завдяки кератинізації – процесу, що забезпечує заміну старих клітин на нові. Етапи оновлення епідермісу:

1. У базальному шарі кератиноцити (базальні клітини) активно діляться й переміщаються нагору, утворюючи нові клітини. Вони мігрують вгору шарами епідермісу, в міру просування змінюючи свою структуру та функції.
2. У шипуватому шарі нові клітини починають синтезувати кератин та протеїн, які роблять клітини більш міцними та захищеними. Клітини починають втрачати свої ядра та органели.
3. У зернистому шарі клітини заповнюються зернистими матеріалами (ліпідами та ферментами), які допомагають зміцнити клітинні структури.
4. У роговому шарі клітини остаточно втрачають свої ядра та органели, що стали повністю заповненими кератином.
5. Останнім етапом є десквамація (відлущування). Старі відмерлі клітини рогового шару відлущуються з поверхні шкіри, що дозволяє видалити старі клітини та оновити поверхневий шар епідермісу.

Відлущування відбувається безперервно, підтримуючи постійне оновлення шкіри. Функції відлущування:

• очищення пор. Процес відлущування допомагає очищати пори шкіри, видаляючи забруднення, надлишок себуму (шкірного сала) та мертві клітини, які можуть призводити до забивання пор та появи акне;
• стимуляція регенерації. Відлущування стимулює регенерацію шкіри, оскільки видалення старих клітин з поверхні дозволяє новим клітинам піднятися назовні та замінити їх;
• покращення текстури шкіри. Регулярне відлущування згладжує поверхню шкіри, видаляючи шорсткості та нерівності.

Відлущування допомагає покращити проникнення та ефективність шкірних продуктів (наприклад, зволожувальних засобів або препаратів з активними інгредієнтами). Видалення шару клітин, що відлущуються, дозволяє активним компонентам проникати глибше в шкіру й працювати більш ефективно.

Що таке дерма?

Дерма – це другий шар шкіри, який має товстішу структуру та багате кровопостачання. Дерма, порівняно з епідермісом, має значно більшу товщину, в нормі становить до 5-6 мм.

Будова та функції дерми

Дерма складається з двох шарів: поверхневого (папілярного) та глибокого (ретикулярного). Будова дерми:

• папілярний шар. Знаходиться безпосередньо під епідермісом і складається з судин, нервових закінчень і невеликих горбочків, які називаються папілами. Поверхневий шар забезпечує живлення та кровопостачання епідермісу, а також бере участь у теплорегуляції та чутливості шкіри;
• ретикулярний прошарок. Є більш щільним та глибоким шаром дерми, містить колагенові та еластинові волокна. Ретикулярний шар також включає кровоносні судини, нерви, волосяні фолікули, сальні та потові залози.

Судини в дермі шкіри забезпечують живлення та кисень епідермісу, що сприяє його регенерації та здоровому функціонуванню. Також судини регулюють тепловіддачу та теплоутримання, допомагаючи організму підтримувати оптимальну температуру тіла.

Дерма служить опорною структурою для епідермісу, забезпечуючи йому місце для прикріплення та підтримки. Інші функції дерми:

• механічний захист. Дерма має міцність і пружність, що дозволяє шкірі витримувати механічний вплив, запобігаючи пошкодженню;
• виділення сальних залоз та потових залоз. Середній шар шкіри містить сальні залози, які виділяють себум – жир, який змащує та захищає шкіру. Також у дермі знаходяться потові залози, що виділяють піт і допомагають охолоджувати організм;
• збереження вологи. Дерма може містити воду, яка є резервуаром для зволоження шкіри та підтримки її еластичності;
• синтез колагену та еластину. Другий шар шкіри є місцем вироблення білкових речовин, які надають шкірі міцності, пружності та еластичності.
• видалення відходів. Кровоносні судини допомагають виводити токсини зі шкіри, сприяючи її очищенню та здоровому стану.

Як і епідерміс, дерма виконує сенсорну та захисну функції. Дерма містить імунні клітини (лімфоцити та макрофаги), які можуть виявляти та знищувати інфекційні агенти, брати участь у процесі загоєння. Дерма також виробляє певні молекули (цитокіни), які регулюють імунні відповіді у шкірі, що допомагає захистити організм від інфекцій та підтримувати його імунну систему загалом.

Що таке гіподерма?

Гіподерма – це третій шар шкіри, що знаходиться під дермою. Гіподерма складається з пухкої сполучної тканини та жиру, збагачена нервовими закінченнями та кровоносними судинами.

Будова та функції гіподерми

Структура гіподерми шкіри варіюється в різних частинах тіла. На обличчі та руках гіподерма може бути тонкою, в ділянці живота або сідниць – товстішою через наявність більшої кількості жирових клітин. Будова гіподерми (підшкірно-жирової клітковини):

• жирові клітини (адипоцити). Складають більшу частину гіподерми та зберігають жир у формі тригліцеридів. Жирові клітини мають велику вакуолю, заповнену жиром, і займають простір між іншими структурами гіподерми;
• сполучна тканина. Гіподерма містить мережу сполучної тканини, що складається з колагенових та еластинових волокон;
• кровоносні судини. Велика мережа кровоносних судин у жировому шарі шкіри забезпечує надходження крові та поживних речовин до шкіри;
• нервові закінчення. У внутрішньому шарі шкіри розташовані нервові закінчення, які передають сигнали відчуттів (наприклад, болю, тиску та температури) від поверхні шкіри до центральної нервової системи.

Гіподерма відіграє важливу роль у підтримці тепла тіла. Жирові клітини мають високу концентрацію мітохондрій, які виконують окислення жирів та виробляють тепло, збільшуючи термогенез (процес виробництва тепла в організмі). Також гіподерма діє як «утеплювач», що дозволяє зберігати тепло в організмі при зниженні температури навколишнього середовища.

Гіподерма служить для захисту внутрішніх органів, наприклад, серця та нирок, від травм та ударів. Інші функції підшкірно-жирової клітковини:

• енергетичний резерв. Жирові клітини в гіподермі є основним джерелом енергії в організмі. Вони можуть розщеплюватися на гліцерин та жирні кислоти, які потім використовуються для виробництва енергії;
• підтримка шкіри. Гіподерма є опорою для дерми та епідермісу, забезпечуючи їм необхідну підтримку та пружність;
• регуляція кровотоку. Підшкірно-жирова клітковина містить безліч капілярів та артерій, які забезпечують доставку кисню та поживних речовин у шкіру та інші тканини організму;
• збереження води. Жирові клітини можуть містити велику кількість води, що дозволяє утримувати її в організмі;
• амортизація. Гіподерма допомагає поглинати удари та пом'якшувати вплив на тканини, що знижує ймовірність отримання травм;
• ізоляція та захист. Забезпечує ізоляцію від холоду та тепла, допомагаючи зберігати постійну температуру тіла;
• участь у метаболічних процесах. Гіподерма відповідає за синтез та метаболізм ліпідів, включаючи жири та гормони, відіграє роль в обміні речовин та регуляції глюкози в організмі;
• акумуляція вітамінів. Жирові клітини можуть зберігати запаси вітамінів, які потім використовуються організмом.

Гіподерма також відіграє важливу роль у підтримці форми тіла. Жирові клітини заповнюють простір між органами, м'язами та кістками, створюючи природні контури та об'єми тіла.

Де розвиваються новоутворення шкіри?

Новоутворення шкіри можуть розвиватися в її різних шарах та підшарах. Можливі місця локалізації шкірних новоутворень:

• епідерміс (базаліома, плоскоклітинний рак);
• меланоцити (меланома, невуси);
• жирові клітини (ліпома);
• сальні залози (атерома);
• судини (гемангіома);
• сполучна тканина (фіброма).

Невуси (родимки) – нарости на шкірі, спричинені скупченням пігменту (меланіну) в клітинах шкіри. Кератоми – грубі, тверді утворення на шкірі, які зазвичай спричинені накопиченням кератину.

Чому розвиваються шкірні новоутворення?

Новоутворення шкіри поділяють на види залежно від локалізації та характеру перебігу. Види новоутворень шкіри:

• доброякісні. Складаються з клітин, у яких не порушена здатність до диференціювання. Клітини зберігають свої початкові функції та структурою подібні до нормальних клітин. При великих розмірах доброякісні утворення можуть стискати сусідні тканини, але ніколи в них не проростають та не утворюють метастазів;
• передракові. Дерматози, які можуть переродитись у рак. Розрізняють передракові новоутворення, які мають більший (облігатні передраки) та менший (факультативні передраки) ризики переродження у рак;
• злоякісні. Рак шкіри – це узагальнена назва епітеліом, що виникають із різних шарів дерми та придатків шкіри.

Будь-які новоутворення виникають внаслідок безконтрольного поділу клітин, які ще не досягли зрілості та не здатні виконувати свої функції. Сприяти розвитку шкірних новоутворень може спадкова схильність до раку шкіри.

Тривалий вплив ультрафіолетового випромінювання сонця або штучних джерел (наприклад, солярію) може підвищити ризик розвитку злоякісних меланом і базаліом. Інші причини новоутворень шкіри:

• вікові зміни;
• хронічне запалення шкірного покриву;
• вірусні інфекції (наприклад, вірус папіломи людини);
• гормональні зміни;
• ушкодження шкіри (опіки, рубці);
• тривалий вплив хімічних речовин;
• імунодефіцитні стани (на фоні ВІЛ після трансплантації органів).

Найбільш схильні до ризику розвитку раку люди зі світлою шкірою, світлим і рудим волоссям. Також злоякісні пухлини шкіри можуть розвиватися через роки після променевої терапії або контакту з канцерогенами (наприклад, прийом внутрішньо миш'яку).

Новоутворення шкіри може бути результатом тривалого впливу на шкіру тертя чи тиску. Генетичні синдроми або мутації (наприклад, нейрофіброматоз, ксеродерма, синдром базально-клітинної карциноми) можуть бути пов'язані з підвищеним ризиком розвитку новоутворень шкіри.

Як діагностувати злоякісне утворення шкіри?

На лікуванні злоякісних утворень шкіри спеціалізується онкодерматолог. Діагностика раку шкіри:

• збирання анамнезу пацієнта. Лікар вивчає сімейний та особистий анамнез для визначення факторів, що підвищують ризик раку;
• аналіз скарг. Онкодерматолог запитує про час появи наростів або плям на шкірі, наявність інших симптомів (наприклад, свербіння, печіння, поколювання, кровоточивості);
• візуальний огляд. Лікар оглядає всю шкіру та уражені ділянки (наприклад, нарости, родимки, червоні точки на шкірі), звертаючи увагу на колір, розмір, форму та текстуру. Онкодерматолог також оцінює симетрію, межі та рухливість пухлини;
• дерматоскопія. Метод, при якому використовується дерматоскоп – спеціальний збільшувальний пристрій, що дозволяє більш детально роздивитися шкірні утворення. Лікар може використовувати дерматоскоп для вивчення структури та особливостей пухлини (наприклад, пігментації, судинних структур);
• біопсія. Процедура, коли маленький зразок тканини з пухлини витягується й направляється на гістологічне дослідження для визначення природи (доброякісна чи злоякісна). Біопсія може проводитися шляхом ексцизійної (повного видалення пухлини) або інцизійної (вибіркового забору зразків) біопсії.

Лікар також може направити на імуногістохімічне дослідження, при якому використовуються антитіла для виявлення певних білків у зразку тканини. Імуногістохімічний аналіз може допомогти визначити тип пухлини та її характеристики.

При підозрі на поширення пухлини або наявність метастазів можуть бути призначені додаткові дослідження (наприклад, КТ або МРТ). Дослідження допомагають визначити стадію захворювання, наявність, кількість та локалізацію метастазів.