Анатомо-физиологические и возрастные особенности кожи и подкожной жировой клетчатки
Анатомо-физиологические особенности органов и систем у детей
Важное значение в обеспечении нормальной жизнедеятельности здорового ребенка имеет правильное функционирование кожи и связанных с ней образований. Перечислим основные функции кожи: защитная, терморегуляторная, экскреторная, нервно-рецепторная, дыхательная. Рассмотрим анатомическое строение кожи и ее производных.
Здоровая кожа непроницаема для микроорганизмов, многих ядовитых и вредных веществ. Жиры и масла способны проникать в кожу. Наиболее легко проникают в кожу человека жир кашалота и персиковое масло, которые могут быть проводниками в организм веществ, растворенных в них. Кожа участвует в вводно-солевом, а также тепловом обмене с внешней средой. В течение суток через кожу человека выделяется около 500 мл воды, что составляет около 1% всего ее количества в организме. Кроме того, через кожу вместе с потом выводятся различные соли, главным образом хлориды, а также молочная кислота и продукты азотистого обмена. Около 82% всех тепловых потерь организма происходит через кожную поверхность. В случаях нарушения этой функции (например, при длительной работе в резиновом комбинезоне) могут возникнуть перегревание организма и тепловой удар.
В коже под действием ультрафиолетовых лучей синтезируется витамин Д. Отсутствие его в организме вызывает тяжелое заболевание- рахит.
Наличие в коже обильной сосудистой сети определяет ее как депо крови. У взрослого человека в сосудах кожи может задерживаться до 1 л крови.
Благодаря обильной рецепторной иннервации кожный покров представляет собой огромное рецепторное поле, в котором сосредоточены осязательные, температурные и болевые нервные окончания. В некоторых участках кожи, например на голове и кистях, на 1 см 2 ее поверхности насчитывается до 300 чувствительных точек.
Кожа развивается из двух эмбриональных зачатков. Эпителиальный покров ее образуется из кожной эктодермы, а подлежащие соединительнотканные слои- из дерматомов (производных сомитов).
Анатомически кожа состоит из двух частей: эпителиальной ( эпидермиса) и соединительнотканной ( дермы, или собственно кожи). С подлежащими частями организма кожа соединяется слоем жировой ткани- подкожной клетчаткой. Толщина кожи варьирует в различных отделах от 0,5 до 5 мм. В эпидермисе выделяется пять основных слоев: 1) базальный; 2) шиповатый; 3) зернистый; 4) блестящий; 5) роговой (поверхностный).
Роговой слой кожи (поверхностный) состоит из многих слоев ороговевших клеток- роговых чешуек, которые содержат роговое вещество- «мягкий» кератин и пузырьки воздуха. Кератин представляет собой белок, богатый серой, очень устойчивый к различным химическим агентам- кислотам, щелочам и др. Самые поверхностные роговые чешуйки постоянно отпадают- слущиваются и заменяются новыми, происходящими из нижележащих слоев.
По сравнению с кожей ладоней и подошв эпидермис других участков кожи значительно тоньше. Толщина его, например на волосистой части головы не превышает 170 мкм. Блестящий слой в нем отсутствует, а роговой представлен лишь 2-3 рядами ороговевших клеток- чешуек.
Собственно кожа имеет толщину от 0,5 до 5 мм, наибольшую- на спине, плечах, бедрах. Она делится на два слоя- сосочковый и сетчатый. Сосочковый слой располагается непосредственно под эпидермисом, состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, выполняющей трофическую функцию. В состав этой ткани входят коллагеновые, эластические, ретикулярные волокна, а также клетки (фибробласты, макрофаги, тучные клетки , гладкие мышечные и др.). Сетчатый слой обеспечивает прочность кожи и образован плотной неоформленной соединительной тканью с мощными пучками коллагеновых волокон и сетью эластических волокон. В большинстве участков кожи в ее сетчатом слое располагаются кожные железы- потовые и сальные, а также корни волос.
Подкожная клетчатка смягчает действие на кожу различных механических факторов, поэтому она особенно хорошо развита в тех участках кожи, которые подвергаются сильным механическим воздействиям (подушечки пальцев, ступни ног и др.)
Кожный пигмент, за очень большим исключением, имеется у всех людей. Он находится как в эпидермисе, так и в дерме. Люди или животные, организм которых лишен пигмента, называются альбиносами. Кожный пигмент относится к группе меланинов. Образуется меланин при окислении аминокислоты тирозина под действием фермента тирозиназы и ДОФА-оксидазы. Меланин обладает высокой ультрафиолетовой абсорбцией, поэтому он защищает организм от повреждающего действия ультрафиолетовой радиации. Распределение пигмента в коже неравномерно: сильнее пигментирована кожа лица, шеи, спины; слабее- живота, ладоней и подошв. Количество пигмента в эпидермисе может меняться в зависимости от внешних и внутренних факторов. Например, оно резко возрастает при длительном облучении кожи солнечными лучами, в результате этого образуется загар и могут появиться веснушки. Пигментные пятна на коже часто появляются во время беременности вследствие гормональных изменений, наступающих в организме в этот период.
Кожа иннервируется многочисленными чувствительными нервами, образующими нервные сплетения, а также нервами вегетативной нервной системы. Последние иннервируют в коже сосуды, гладкие миоциты и потовые железы. Прикосновение и давление (тактильную чувствительность) воспринимают расположенные в коже примерно 500 000 рецепторов. Это механорецепторы, к которым принадлежат и свободные нервные окончания, проникающие в эпидермис и воспринимающие давление, и несвободные окончания (инкапсулированные). К несвободным чувствительным нервным окончаниям относятся расположенные в собственно коже крупные пластинчатые тельца (Фаттера-Паччини), осязательные тельца (Мейснера). Температурное чувство воспринимается нервными тельцами (колбы Краузе) (холод) и луковицеобразными тельцами (Гольджи-Маццони) (тепло). Холодовые рецепторы расположены более поверхностно, чем тепловые и их намного больше (около 250 000), тепловых рецепторов насчитывается около 39 000. Чувство боли воспринимается специальными свободными нервными окончаниями. Число болевых рецепторов в коже человека велико, примерно около 100-200 на 1 см 2. Общее число таких рецепторов достигает 2-4 млн. (рис. )
Рис. Структура кожи человека.
В коже человека находится три вида желез: молочные, потовые и сальные. Эти кожные железы обеспечивают терморегуляцию, защиту от повреждений (жировая смазка предохраняет кожу от высыхания, а также от мацерации водой и влажным воздухом), выделение из организма некоторых продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты, аммиака и др.).
Молочные железы расположены на передней поверхности большой грудной мышцы. У девственниц масса железы около 150-200 г, у кормящей женщины 300-400 г. На передней поверхности железы в центре находится пигментированный сосок, открывающийся 10-15 млечными порами. У мужчин молочные железы недоразвиты. У взрослой женщины молочная железа состоит из 15-20 долей, между которыми располагается жировая и рыхлая волокнистая соединительная ткань. Каждая доля- это сложная альвеолярная железа, выводной проток которой направляется радиально к соску. Не доходя до соска, проток, расширяясь, образует млечный синус. Начальные отделы железы некормящей женщины представляют собой лишь млечные альвеолярные протоки. Под влиянием эстрогена и прогестерона с конца 5-го месяца и до конца беременности на их концах формируются альвеолы. Железистые клетки (лактоциты) окружены корзинчатыми миоэпителиоцитами, расположенными на базальной мембране. Их сокращение приводит к выдавливанию молока в протоки. Секреция молока стимулируется лактотропным гормоном гипофиза. После окончания периода кормления ребенка постепенно происходит обратное развитие молочной железы, сохраняются лишь некоторые альвеолы.
У новорожденной девочки секреторные отделы молочных желез не развиты, лишь имеется недоразвитая система протоков. В препубертатном периоде быстро растет жировая ткань. К моменту половой зрелости железа становится округлой, но увеличение ее происходит в основном за счет жировой ткани.
Потовые железы встречаются почти во всех участках кожного покрова. Их количество достигает 2,5 млн. Наиболее богата ими кожа подушечек пальцев пук и ног, ладоней и подошв, подмышечных и паховых складок. Секрет потовых желез- пот- содержит 98% воды и 2% плотного остатка, который состоит из органических и неорганических веществ. Кроме воды, вместе с потом организм выделяет продукты белкового обмена и некоторые соли, например хлорид натрия. За сутки выделяется около 500-600 мл пота. При тяжелой физической работе, высокой внешней температуре и лихорадочных состояниях организма количество выделяемого пота может резко возрастать до 2-4 и даже 10 л в сутки.
К производным кожи помимо желез относят волосы. Волос имеет выступающий над поверхностью кожи стержень и корень, находящийся в толще кожи. Корень волоса находится в волосяном мешке (фолликуле), образованном эпителиальным влагалищем и соединительнотканной сумкой волоса. К сумке волоса прикрепляется мышца- подниматель волоса. В сумку открывается сальная железа. Сокращаясь, мышца поднимает волос, сдавливает сальную железу, благодаря чему выделяется ее секрет. Корень волоса переходит в расширенную волосяную луковицу, за счет которой волос растет. Стержень волоса состоит из мозгового и коркового вещества. В роговых чешуйках волос содержатся зерна пигмента и пузырьки воздуха. С возрастом количество пузырьков увеличивается, а синтез пигмента постепенно прекращается, волосы седеют. Волосы сменяются в сроки от 2-3 месяцев до 2-3 лет.
Сальные железы наибольшего развития достигают в период полового созревания. В отличие от потовых желез они почти всегда связаны с волосами. Только там, где нет волос (губы, соски и др.), они лежат самостоятельно. Больше всего сальных желез на голове, лице и верхней части спины, на ладонях и подошвах они отсутствуют. За сутки сальные железы человека выделяют около 20 г кожного сала. Оно смягчает кожу, придает ей эластичность и облегчает трение соприкасающихся поверхностей кожи, а также препятствует развитию в ней микроорганизмов.
Основная перепонка между эпидермисом и дермой у новорожденных плохо развита, нежная и рыхлая, поэтому связь основных слоев кожи слабая. Кожа располагается на жировой подкладке (подкожно-жировой клетчатке). К рождению ребенка разделение слоев в основном завершено, в дальнейшем продолжается дифференцировка клеточных структур и увеличение толщины слоев. У новорожденного роговой слой состоит из 2-3 слоев клеток, которые легко и быстро слущиваются и часто меняются. Зародышевый слой развит слабо. Утолщение слоев дермы происходит за счет разрастания коллагеновых волокон, богатых муцином, мукополисахаридами и водой. С 4-месячного возраста в коже ребенка появляются первые элементы эластических волокон, которые особенно активно разрастаются между 8 и 16 годами. Защитная функция кожи как органа, предохраняющего глубжележащие ткани от травмирования, выражена относительно слабее, чем у взрослых.
Кожа новорожденного богато снабжена кровеносными сосудами. Густая сеть широких капилляров после 1 года жизни постепенно уменьшается, а количество длинных узких- увеличивается. Развитие капиллярных структур заканчивается к 14-16 годам. На тепловые и холодовые раздражения дети раннего возраста реагируют расширением сосудов.
К моменту рождения ребенка все потовые железы сформированы и в основном уже способны функционировать. Однако протоки многих из них развиты слабо, просветы закрыты эпителиальными клетками. Структура желез заметно улучшается к 5-6 месяцам и достигает полного развития к 5-7 годам. Потоотделение начинается с 3-4 недель, причем у детей раннего возраста оно появляется при более высоких температурах, чем у старших детей.
Дети 1 года жизни, особенно новорожденные, слабо удерживают температуру тела в пределах 36-37 градусов. Она легко изменяется от внешних и внутренних факторов: температуры окружающего воздуха, укутывания, введения в организм избыточного количества белка и соли, волнений, большой двигательной активности и т.п. Уменьшению колебаний температуры тела ребенка под действием внешних раздражителей и повышению адаптационных возможностей организма способствуют закаливающие процедуры и занятия физической культурой.
Развитие потовых желез заканчивается только к периоду полового созревания. Сальные железы начинают функционировать уже во время внутриутробной жизни. Секрет их вместе с претерпевшими жировое перерождение клетками эпидермиса образует так называемую «творожистую» смазку, которая покрывает все тело новорожденного и облегчает прохождение его через родовые пути. Сальные железы функционируют в течение 1 года жизни, затем их секреция уменьшается и вновь усиливается в период полового созревания. У подростков сальные железы часто закупориваются роговыми пробками, что способствует развитию местного воспалительного процесса- угрей. Количество сальных желез после рождения не изменяется, поэтому с возрастом число их на единицу поверхности тела уменьшается.
Волосы новорожденного отличаются отсутствием в них сердцевины, они хорошо развиты на голове, а туловище и спина покрыты пушковым волосом, которого особенно много у недоношенных детей. Характер оволосения зависит от пола, возраста и относится к вторичным половым признакам. В период полового созревания начинается усиленный рост волос в подмышечных впадинах, на лобке, у мужчин- на лице, конечностях, груди, животе.
Отложение подкожного жира особенно активно происходит в последние 1,5-2 месяца внутриутробного развития, а нарастание подкожно-жировой клетчатки продолжается и в дальнейшем. В течение 1 года жизни максимально увеличиваются как число, так и размеры жировых клеток, затем до 6 лет интенсивнее возрастают их размеры. Наибольшее увеличение содержания подкожного жира достигается в первые 9 месяцев жизни. У девочек отмечается тенденция к более высокому содержанию отлагаемого жира, которая усиливается с 7-летнего возраста, а с периода полового созревания наблюдается наибольшее преобладание количества жира в женском организме по сравнению с мужским. В литературе имеются данные о значительных индивидуальных различиях в темпе развития жировых клеток в течение первых двух лет жизни, что, как полагают, во многом генетически обусловлено. Жир детей раннего возраста отличается по химическому составу от жира взрослых. В нем больше твердых жирных кислот- пальмитиновой и стеариновой, в связи с чем более высока его плотность и точка плавления.