ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ КОЖИ
1. Назовите 3 слоя кожи. Каков их
состав?
Эпидермис, дерма, подкожная
клетчатка. Эпидермис — наружный слой кожи, состоящий из кератиноцитов
или эпидермальных клеток. Под эпидермисом располагается дерма, в
состав которой входят коллаген и придатки кожи (волосяные фолликулы, сальные
железы, апокринные и эккринные железы). В дерме также находится большое
количество кровеносных и лимфатических сосудов и нервов. Под дермой располагается
гиподерма,
состоящая
из жировой ткани, крупных кровеносных сосудов и нервов; кроме того, в гиподерме
находятся основания волосяных фолликулов и потовые железы.
2. Сколько слоев в эпидермисе, каково
их строение?
Эпидермис состоит из 4-х
слоев: базального, шиповатого, зернистого и рогового Базальный слой (stratum
basalis) представлен кубовидными или цилиндрическими клетками, которые
располагаются на базальной мембране, разделяющей эпидермис и дерму. Базальныи
слой состоит из герминативных клеток, в которых наблюдается большое количество
митозов.
Три слоя, расположенные выше
базального, отличаются гистологически и представляют собой различную степень
дифференцировки кератиноцитов в роговые клетки при движении кнаружи. Непосредственно
над базальным слоем находится шиповатый слой (stratum spinosum). Это название
связано с тем, что большое количество десмосом и кератиновых филаментов
создает впечатление шипов. Над шиповатым слоем располагается зернистый.
В этом слое формируются кератогиалиновые гранулы, связывающие тонофиламенты
в крупные электронноплотные массы в цитоплазме, что создает вид зернистости.
Над шиповатым слоем располагается
слой гранулярных клеток (stratum granulosum). В этом слое образуются кератогиалиновые
гранулы, которые присоединяются к филаментам кератина (тонофиламентам).
Следствием этого является появление больших электронноплотных масс в цитоплазме,
которые придают данному слою гранулярный вид.
В роговом слое (stratum
corneum) кератиноциты не содержат ядро и органеллы. Кератиновые филаменты
и кератогиалиновые гранулы образуют аморфные массы в кератиноцитах, последние
становятся уплощенными и удлиненными, превращаясь в корнеоциты. Они
удерживаются друг с другом за счет остатков десмосом и "цементирующей субстанции",
образующейся в межклеточных пространствах из органелл, называющихся тельцами
Орланда.
3. Встречаются ли другие клетки в
эпидермисе в норме?
Кроме кератиноцитов, в эпидермисе
встречаются три вида других клеток. Наиболее распространенная клетка —меланоцит,
(дендрическая
клетка, располагающаяся в базальном слое). На один меланоцит приходится
приблизительно 36 кератиноцитов. Функция меланоцита — синтез и секреция
меланинсодержащих органелл (меланосом). Меланоциты передают меланосомы
кератиноцитам. Следующая по частоте клетка — клетка Лангерганса, которая
имеет костномозговое происхождение, обладает антигенпрезентирующей функцией
и осуществляет иммунный надзор. Эти дендри-ческие клетки располагаются
преимущественно в шиповатом слое. Они впервые были описаны студентом-медиком
Паулем Лангергансом в 1868 г. В небольшом количестве в эпидермисе встречаются
клетки Меркеля. Они часто контактируют с нервными окончаниями, однако полностью
их функция не установлена. Клетки Меркеля содержат электронноплотные тельца,
встречающиеся также в клетках эндокринных желез.
4. Опишите строение зоны базальной
мембраны (ЗБМ).
Зона базальной мембраны
при световой микроскопии и окраске гематоксилин-эозином в норме не видна;
при окраске по Шиффу она выявляется в виде гомогенной ленты толщиной 0,5-1,0
мкм. Ультраструктурные и иммунологические исследования позволили установить,
что ЗБМ представляет собой сложную структуру, предназначенную для соединения
базального слоя с дермой. Верхняя часть ЗБМ состоит из цитоплазматических
тонофиламентов базальных клеток, которые соединяются с полудесмосомами.
Полудесмосомы связаны с lamina lucida и lamina densa якорными
филаментами. Нижняя часть ЗБМ соединена с дермой якорными филаментами,
проходящими через ее коллагеновые волокна. Значение этих структур в поддержании
целостности кожи продемонстрировано при буллезном эпидермолизе — наследственном
заболевании, при котором они не образуются или исчезают.
Зона базальной мембраны (BMZ) между
базальными кератиноцитами (К) и дермой (D). Керати-ноциты соединяются с
базальной мембраной полудесмосомами (ND). BMZ состоит из lamina lucida
— светлая пластинка (верхняя часть) и lamina densa — темная
пластинка (нижняя часть). Якорные фибриллы (стрелки) прикрепляют
BMZ к дерме, проходя между ее коллагеновыми волокнами (CF)
5. Как структура эпидермиса
связана с его функциями?
Наиболее важные функции
эпидермиса — защита от факторов окружающей среды (барьерная функция),
предупреждение
обезвоживания и иммунный надзор. Роговой слой играет наиболее важную роль
в защите от токсинов и обезвоживания. Многие токсины представляют собой
неполярные соединения, которые способны относительно легко проходить через
богатые липидами межклеточные пространства рогового слоя, тем не менее
извитые границы между клетками в роговом и нижерасположенных слоях являются
надежным барьером от них. Ультрафиолетовое излучение (другой фактор окружающей
среды, повреждающий живые клетки) эффективно отражается роговым слоем и
поглощается меланосомами. Меланосомы концентрируются над ядрами кератиноцитов
в виде зонтика, защищая как ядерную ДНК, так и дерму. В нормальном эпидермисе
содержание воды уменьшается от 70-75 % в глубоких слоях до 10-15 % в основании
рогового слоя. Предупреждение обезвоживания
— исключительно важная
функция эпидермиса, поскольку его значительное повреждение (например, при
токсическом эпидермальном некролизе) приводит к гибели организма.
Иммунный надзор против
чужеродных антигенов связан с функцией клеток Лангерганса, расположенных
между кератиноцитами. Клетки Лангерганса поглощают внешний антиген и готовят
его для представления Т-лимфоцитам в лимфатических узлах. Воспалительные
клетки (нейтрофилы, эозинофилы, лимфоциты) также способны взаимодействовать
и разрушать микроорганизмы в эпидермисе.
6. Какие структуры
эпидермиса участвуют в патогенезе пузырных дерматозов?
В эпидермисе кератиноциты
связаны друг с другом десмосомальным комплексом, включающим в себя десмосомы
и цитоплазматические тонофиламенты, состоящие из цитокератинов. В зернистом
слое тонофиламенты образованы в основном кератинами 1 и 10. Врожденные
дефекты этих кератинов вызывают ослабление связей между кератиноцитами,
что приводит к врожденной буллезной ихтиозиформной эритродермии (эпидермолитический
гиперкератоз). Дефекты кератинов типа 5 и 14 в базальном слое являются
причиной развития простого врожденного эпидермолиза. При пузырчатке
аутоантитела, образующиеся против десмосомальных белков, повреждают десмосомы.
7. Какие аномалии в
структуре базальной мембраны приводят к развитию буллезных дерматозов?
Структурные компоненты базальной
мембраны могут отсутствовать или уменьшаться в количестве при врожденных
заболеваниях.
В верхней части зоны базальной
мембраны, в lamina lucida, полудесмосомы связывают базальные кератиноциты
и базальную мембрану. При буллезном пемфшоиде (приобретенном буллезном
дерматозе) образуются антитела против полудесмосом, что приводит к повреждению
последних и образованию полости между клетками и базальной мембраной. При
линеарном IgA-буллезном дерматозе антитела против якорных филаментов
в lamina lucida ослабляют эти структуры и вызывают появление пузырей.
8. Какова функция сальных
желез?
Сальные железы, являясь
частью пилосебационного комплекса, относятся к голокриновым железам. Они
производят кожное сало, в состав которого входят эфиры воска и холестерина,
сквален и триглицериды. Сало выделяется через выводной проток в волосяной
фолликул и далее покрывает кожу, выполняя, по-видимому, защитную функцию.
Кроме того, оно обладает антигрибковыми свойствами. Сальные железы имеются
на всей поверхности тела, за исключением ладоней и подошв.
9. Как различаются
эккринные и апокринные потовые железы?
Эккринные железы развиваются
из эпидермиса и не являются частью пилосебационного комплекса. Функция
эккринных потовых желез — терморегуляция за счет выделения пота, в состав
которого входят, в основном, вода и электролиты (испарение сопровождается
охлаждением организма). Выводные протоки желез проходят через дерму, эпидермис
и открываются непосредственно на поверхности кожи. Эккринные железы располагаются
по всему кожному покрову, за исключением губ, ногтевого ложа и головки
полового члена. Эккринные потовые железы встречаются только у высших приматов
и лошадей.
Апокринные железы развиваются
из того же зачатка, что и волосяные фолликулы и сальные железы. Выводной
проток открывается в волосяной фолликул над сальной железой. Их анахроническая
функция связана с выделением запаха. Железы локализуются в основном в подмышечных
областях и промежности. Установлено, что их активность зависит от половых
гормонов. Кстати, молочные железы и железы, продуцирующие ушную серу,—
модифицированные потовые железы.
10. Каково строение
дермы?
Дерма делится на 2 значительно
отличающиеся части — сосочковую и ретикулярную. Поверхностная
сосочковая
дерма представляет собой относительно тонкую зону, располагающуюся
под эпидермисом. При световой микроскопии видно, что она состоит из нежных
волокон и большого количества сосудов. Волосяные фолликулы окружены перифолликулярной
дермой, соприкасающейся с сосочковой дермой сходной с ней морфологически.
Сосочковую и перифолликулярную дерму называют адвентиционной дермой,
однако
последний термин употребляется редко.
Основную массу дермы составляет
ретикулярная
часть. В ней меньше сосудов, чем в сосочковой дерме, но много толстых,
четко очерченных коллагеновых волокон.
11. Из каких компонентов
состоит дерма?
Дерма состоит из коллагена
(70-80 %), эластина (1-3 %) и протеогликанов. Коллаген придает упругость
дерме, эластин — эластичность, протеогликаны удерживают воду.
В основном, в дерме имеются коллагены I и III типа, образующие коллагеновые
пучки, которые располагаются преимущественно горизонтально. Эластические
волокна вкраплены между коллагеновыми. Окситалановые волокна (мелкие эластические
волокна) обнаруживаются в сосочковой дерме и ориентированы перпендикулярно
поверхности кожи. Протеогликаны (преимущественно гиалуроновая кислота)
формируют основное аморфное вещество вокруг эластических и коллагеновых
волокон. Самая "главная" клетка дермы — фибробласт, в котором и
происходит синтез коллагена, эластина и протеогликанов.
12. Каковы функции
дермы?
1. Терморегуляция посредством
изменения величины кровотока в сосудах дермы и потоотделения эккринными
потовыми железами.
2. Механическая защита подлежащих
структур, обусловленная наличием коллагена и гиалуроновой кислоты.
3. Обеспечение кожной чувствительности,
ибо иннервация кожи в основном локализована в дерме.
13. Какой структурный
компонент дермы поражается при врожденных и аутоиммунных дерматозах?
Коллаген. При буллезной
системной красной волчанке и приобретенном буллезном эпидермолизе выявляются
антитела против VII типа коллагена, входящего в состав якорных филаментов
дермы, которые прикрепляют к ней базальную мембрану. Повреждение данного
типа коллагена приводит к образованию пузыря под базальной мембраной; на
месте пузыря формируется рубец. Если же полости располагаются над базальной
мембраной, рубцов не остается.
Буллезный эпидермолиз у новорожденного
При врожденном буллезном
эпидермолизе выявляется отсутствие VII типа коллагена и якорных филаментов
(или уменьшение их количества), что приводит к формированию
выраженных рубцов. Наиболее
тяжелая форма этого дерматоза — рецессивный дистрофический буллезный эпидермолиз
— характеризуется деформацией кистей и стоп, появлением грубых рубцов в
верхних дыхательных путях и желудочно-кишечном тракте и ранней смертью.
При синдроме Элерса-Данлоса
отмечаются
патологические изменения I и III типов коллагена. Кожные проявления
синдрома включают гиперрастяжимость кожи, легкость образования пузырей,
слабую тенденцию к заживлению, что сопровождается образованием обширных
рубцов.
Синдром Элерса-Данлоса. Обширная гематома
и плохое заживление после незначительной травмы нижней конечности
14. Как иннервируется
кожа?
Расположение нервов кожи
повторяет сосудистую сеть: крупные миелинизированные кожные ветви мышечно-кожных
нервов подкожной клетчатки образуют глубокое нервное сплетение ретикулярной
дермы, из которого нервные волокна, поднимаясь вверх, формируют поверхностное
подсосочковое сплетение. Нервы этих сплетений иннервируют кожу, а свободные
нервные окончания являются чувствительными рецепторами. Они располагаются
в сосочковой дерме в виде отдельных волокон, окруженных шванневскими клетками
и передают ощущения прикосновения, боли, температуры, зуда, механического
воздействия. Кроме того, в коже присутствуют два типа механорецепторов
— тельца Мейснера и тельца Паччини, реагирующие на давление
и вибрацию. Количество данных рецепторов увеличено, по сравнению с другими
участками тела, в области сосков, губ, головки полового члена, кончиков
пальцев.
15. Какова роль сосудов
дермы в регуляции температуры тела?
Температура тела частично
определяется величиной кожного кровотока. Понижение температуры связано
с увеличением кровотока в сосудистой сети верхней части сосочковой дермы,
что приводит к выделению тепла. Сосудистая сеть дермы состоит из поверхностного
и глубокого сплетения артериол и венул, связанных коммуникативными сосудами.
Кровоток в поверхностной сети регулируется тонусом гладких мышц восходящих
артериол. Он может быть уменьшен при повышении их тонуса и путем шунтирования
из артериол в венозные каналы глубокой сети через гломусные тельца (артериолы,
окруженные несколькими слоями мышечных клеток). При понижении температуры
уменьшается кровоток в сосочковой дерме, кровь шунтируется от поверхностных
сплетений, и, соответственно, уменьшается теплоотдача.
Сосуды кожи
16. Является ли потеря кожной чувствительности
серьезным заболеванием?
Важность кожной иннервации
наилучшим образом иллюстрируют заболевания, npи которых разрушаются кожные
нервы. Самое типичное заболевание — болезнь Гансена (лепра), при
которой поражение и разрушение нервов приводит к обезображивающе деформациям
конечностей, поскольку больные в течение многих лет получают "незамеченные"
травмы.
17. Каково строение подкожной клетчатки?
Подкожная клетчатка состоит
из жировых долек, разделенных фиброзными перегородками. В состав последних
входят коллаген, кровеносные и лимфатические сосуды нервы. Подкожная клетчатка
сохраняет тепло, поглощает энергию механических воздействий (удары), а
также является энергетическим резервом организма.