в каком слое кожи образуется кератин
В каком слое кожи образуется кератин
Кератиноцигы эпидермиса формируют структуры, напоминающие вертикальные перевернутые конусы. На вершине подобного конуса располагается отдельная базальная клетка, над ней — шиповатые клетки, зернистые клетки и, наконец, уплощенные безъядерные клетки на поверхности.
Фундаментальная функция вышеописанной единицы — барьер от воздействия вредных факторов окружающей среды, что достигается посредством многочисленных специализированных межклеточных контактов (десмосом) и мельчайших мембранных телец (тельца Одленда), которые вместе формируют межклеточные пространства эпидермиса. При исследовании ультраструктуры кератиноцитов в них обнаруживают агрегированные промежуточные филаменты — тонофиламенты, число которых коррелирует с наличием интраци-топлазматического белка — кератина, выявляющегося иммуногистохимически в парафиновых срезах после фиксации формалином. Тонофиламенты также осуществляют важные связи между десмосомами и внутренним ци-госкелетом. Другая важная защитная функция эпидермиса — транспорт пигмента меланина из меланоцитов к кератиноцитам. Поскольку большая часть меланина обычно выявляется в кератиноцитах, а не в меланоцитах, где он первоначально синтезируется, пигментированные кератиноциты прежде всего ответственны за обеспечение эндогенного солнцезащитного барьера (защита всех клеток кожи от вредных эффектов ультрафиолетового излучения).
Недавно в эпидермальных кератиноцитах были найдены участки синтеза для разнообразных биологически активных молекул с плеотропными эффектами на иммунокомпетентные клетки. Эти молекулы включают интерлейкин 1 (ИЛ-1), ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, гранулоцитарно-макрофагальный и макрофагальный колониестимулирующие факторы. Многие из этих лимфокинов организуют дифференцирование гематопоэтических клеток и/или управляют их функцией. Соответственно, эпидермис рассматривается как универсальная система с защитными и регулирующими функциями, сходными с эпителием тимуса.
Базальный слой эпидермиса
Базальная мембрана эпидермиса располагается между эпидермисом и дермой, толщина ее в разных участках тела варьируется. В эпидермисе постоянно происходит 4 процесса: деление клеток в глубоком слое, выталкивание клеток по направлению к поверхности, постепенное превращение клеток в роговое вещество и слущи-вание рогового вешества с поверхности. На базальной мембране располагаются клетки зачаткового, или базального, слоя, поверхность клеток этого слоя, обращенная к базальной мембране, неровная, на мембране клеток со стороны цитоплазмы расположены полудесмосомы. Клетки базального слоя при световой микроскопии не имеют четких границ. В этом слое происходит деление клеток, которые затем выталкиваются в следующий слой, они содержат большое количество рибосом и полирибосом в цитоплазме, участвующих в пролиферативных процессах, а также в синтезе тонофиламентов. Базальные клетки соединяются между собой и вышележащим слоем межклеточными мостиками, а с подлежащей дермой — посредством цитоплазмати-ческих отростков, которые переплетаются с волокнистыми структурами дермы.
Клетки шиповатого слоя эпидермиса при световой микроскопии имеют многоугольную форму; эти клетки как бы отделены друг от друга узкими пространствами, соединяясь в то же время тонкими отростками, имеющими вид шипиков. Электронно-микроскопически выявлено наличие отростков цитоплазмы, соединяющихся посредством десмосом, большая часть вещества отростков представлена цитоплазмой со значительным количеством фи-ламентов толщиной 10 нм, ими же образованы и так называемые тонофибриллы. Последние не переходят из клетки в клетку, а всегда находятся в пределах цитоплазмы собственной клетки. Межклеточные пространства необходимы для эффективной иффу ии питательных веществ и продуктов обмена посредством тканевой жидкости.
Шиповатый слой эпидермиса
Над слоем шиповатых клеток располагается зернистый слой эпидермиса, он состоит из 2-4 рядов клеток, которые плотно прилегают друг к другу и имеют ромбовидную форму, располагаясь длинной осью параллельно ходу лежащего сверху, на поверхности кожи, гребешка или бороздки. Цитоплазма клеток зернистого слоя содержит гранулы кератогиалина, которые интенсивно окрашиваются гематоксилином. Непрозрачность и матовый оттенок кожи обусловлены наличием именно клеток зернистого слоя.
Роговой слой эпидермиса — наружный слой эпидермиса, представлен безъядерными, плохо окрашивающимися мелкими чешуйками, ядра клеток и цитоплазматические органеллы в них отсутствуют, пропадают гранулы кератогиалина, что свидетельствует об активности лизосомальных ферментов. Электрон-но-микроскопически различимы десмосомы. соединяющие роговые чешуйки. Относительно процесса превращения клеток в роговые чешуйки существуют два взгляда. Согласно одному из них, гранулы кератогиалина превращаются в однородный матрикс, в который погружаются все филаменты клетки, а также ядра и органеллы, но часть структур клеток сохраняется в виде белков и иных веществ. Однако гранулы кератогиалина не строго необходимы для ороговения, т.к. у некоторых животных имеется ороговение в коже, а гранулы керато-гиалина отсутствуют. Кератин — это плотный фибриллярный белок, устойчивый к воздействию химических веществ.
В каком слое кожи образуется кератин
Эпидермис
На самом деле загар представляет защитную реакцию организма на вредное воздействие ультрафиолетовых лучей, которая препятствует их прохождению через кожу во внутренние ткани и органы.
Дерма
В дерме различают два слоя:
Образован рыхлой соединительной тканью в виде сосочков, вдающимися в нижние слои эпидермиса. Именно сосочковый слой определяет уникальный рисунок кожи человека. Здесь расположены кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания.
Функции потовых желез:
Вы уже знаете, что за счет испарения пота кожа может охлаждаться, тем самым выполняя терморегуляционную функцию. Однако, это не единственный механизм терморегуляции. В коже расположены сети кровеносных сосудов.
Во время холода сосуды сужаются, крови в них становится меньше (теплоотдача уменьшается), она устремляется во внутренние органы (печень), чтобы организм как можно дольше смог поддерживать оптимальную температуру.
Функции кожи
Защищает внутренние органы и ткани от механических повреждений, покрыта кожным салом, которое препятствует развитию болезнетворных микроорганизмов.
При попадании в кожу чужеродных веществ (антигенов) происходит их распознавание и уничтожение, удаление. Воспаление кожи называется дерматит (от др.-греч. δέρμα, δέρματος — кожа + лат. itis — воспаление).
Терморегуляция осуществляется за счет потовых желез, кровеносных сосудов и подкожно-жировой клетчатки, которая выполняет теплоизоляцию внутренних органов и тканей.
При наполнении сосудов кожи в них может депонироваться до 1 л крови.
В коже располагаются температурные, холодовые, болевые рецепторы, а также рецепторы давления. Все они обеспечивают осязательную функцию кожи.
За счет работы потовых желез кожа принимает участие в водно-солевом обмене, а за счет образования витамина D во время инсоляции (солнечного облучения).
Заболевания
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Кожа под микроскопом. Слои и их строение.
Строение кожи
Основа всех основ для любого косметолога. Знание строения, функций и клеток кожи необходимо для эффективной работы с пациентами.
Кожа является самым большим органом нашего тела, которая выполняет множество важнейших функций:
Сама кожа делится на три слоя: эпидермис, дерму и гиподерму. Каждый слой отличается по строению и функциям. Рассмотрим каждый из них.
Эпидермис
Самый верхний слой кожи, представляющий собой типичную пролиферативную ткань, которая способна к постоянному самообновлению. Эпидермис в свою очередь делится еще на 5 уровней: роговой, блестящий, зернистый, шиповатый, базальный.
Роговой слой
Является внешним слоем эпидермиса. В нем содержится от 15 до 30 слоев клеток, выполняющих защитные функции. Роговой слой – это конечный продукт процесса дифференцировки клеток. Прочность рогового слоя обусловлена качеством кератина и наличием межклеточного диффузионного барьера. Целостность и качество рогового слоя сильно зависит от pH. Воздействие на pH-градиент рогового слоя может привести к изменению активности ферментов, что влечет за собой нарушения во всем эпидермисе.
Блестящий слой
Идет сразу после рогового. Это очень тонкий слой безядерных клеток, которые пропитаны особым веществом – элеидином.
Зернистый слой
Состоит 3-4 слоев клеток, в которых скапливаются нити кератина (строительный материал рогового слоя). Здесь кератиноциты производят липиды и компоненты, составляющие NMF (естественный увлажняющий фактор).
Шиповидный слой
Состоит из 4-8 рядов полигональных клеток, которые соединены прочной связью протоплазматических отростков. Слой получил свое название благодаря шиповатым клеткам, которые имеют в своем составе артефакт, возникающий при гистологической обработке образцов ткани. В клетках шиповидного слоя откладываются продукты синтеза, такие как кератин и липиды. Здесь же располагаются иммунологически активные клетки Лангерганса.
Базальный слой
Состоит из коллагеновых и эластиновых волокон, а также из протоплазматических отростков эпителиальных клеток. В базальном слое расположены меланоциты, несущие в меланосомах запасы пигмента. Каждый меланоцит контактирует приблизительно с 30 кератиноцитами через разветвлённые дендриты и поставляет им пигмент. Таким способом меланоциты защищают кожу от негативного воздействия УФ-излучения. Базальной слой контактирует с дермой и, следовательно, с зоной дермо-эпидермального соединения.
Дерма и гиподерма
Глубже эпидермиса находится дерма, имеющая толщину от 1.5 до 5 мм. Она состоит из двух слоев: сосочкового и сетчатого. Дерма пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, железами.
Сосочковый слой
Представляет собой рыхлую волокнистую соединительную ткань, которая состоит из коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон, а также из клеток: фибробластов, тучных клеток, макрофагов и других. Сосочковый слой получил свое название благодаря большому количеству сосочков, вдающихся в эпителий. Размер и количество сосочков по всему тело неодинаково. В дерме лица сосочки совсем плохо развиты и с возрастом имеют тенденцию исчезать.
Также в этом слое находятся гладкие мышечные клетки, которые собираются в пучки, связанные с корнем волоса. Здесь же происходит процесс появления «гусиной кожи», когда сокращаются мышечные клетки. При этом снижается теплоотдача организма, так как мелкие кровеносные сосуды сжимаются, тем самым уменьшая приток крови к коже.
Сетчатый слой
Состоит из плотной соединительной ткани с пучками коллагеновых волокон и сетью эластических волокон. Коллагеновые волокна проходят в двух направлениях: параллельно и косо к поверхности кожи. В сетчатом слое дермы на участках кожи, подверженных сильному растяжению, располагается узкопетлистая коллагеновая сеть. В зонах, где кожа испытывает особое давление, коллагеновая сеть является широкопетлистой. Сеть эластических волокон повторяет расположение коллагеновых пучков. В сетчатом слое фибробласты являются основными клеточными элементами. Кроме этого, в сетчатом слое располагаются кожные железы: потовые и сальные, а также корни волос.
Гиподерма или подкожная жировая клетчатка образуется из соединительнотканных фиброзных тяжей, которые образуют ячейки, наполняющиеся жировой тканью. Жировая ткань состоит из адипоцитов (жировых клеток). В фиброзных тяжах располагаются лимфатические сосуды, нервы, малые артерии, венулы и артериолы. Гиподерма в некоторых областях тела человека отсутствует, например, ее нет в области век, в мошонке и на половом члене. Слой подкожной жировой клетчатки обуславливает подвижность и тургор кожи, принимает участие в жировом обмене организма, является жировым депо и амортизатором внешних механических воздействий. Важно понимать, что ПЖК является сложным органом с важными метаболическими и эндокринными функциями в организме человека.
Источники:
Н.В.Чеботарева. Настольная книга косметолога.
Цикл кератинизации кожи.
Кератин — семейство фибриллярных белков, обладающих механической прочностью, которая среди материалов биологического происхождения уступает лишь хитину в составе которого есть самые маленькие аминокислоты – глицин и аланин, обладающие хорошей проникающей способностью.
Кератинизация – это процесс отмирания и ороговения клеток в эпидермальном слое кожи. Кератин и жиры, которые выталкиваются на поверхность кожи в роговой слой, придают ей прочность, эластичность и способность защититься от внешней агрессивной среды, механических и химических повреждений.
Рассмотрим цикл кератизации кожи поэтапно.
На первом этапе в базальном слое эпидермиса происходит рождение клеток. По мере старения, клетки эпидермиса переходят в верхние слои, происходит постепенное исчезновение их функциональных элементов (ядра и органелл), и заполнение всего пространства клетки, ограниченного мембраной, кератином. Слой эпидермиса, в который переходят кератиноциты после базального, называется шиповатый из-за увеличения количества структурных элементов, связывающих клетки друг с другом. Для удержания кератиноцитов между собой, гранулами, образовавшимися в клетках, в межклеточное пространство выделяется особый межклеточный «цемент». При переходе ороговевающих клеток в зернистый слой, в них окончательно гибнут ядро и органеллы, а мембрана утолщается. В зернистом слое кератин теряет водорастворимость и уплотняется из-за присутствия в этом слое специфического белка филагрина. В роговом, последнем слое эпидермиса клетки приобретают плоскую форму и плотно прилегают друг к другу. Филагрин распадается на аминокислоты, выполнив свои функции, что очень важно для поддержания поверхностного тургора кожи, ее естественной увлажненности и защиты от свободных радикалов, которые образуются под воздействием УФ излучения.
Таким образом, кератинизация – это последовательный, послойный процесс в эпидермисе, протекающий с образованием веществ, защищающих кожу от воздействия неблагоприятных внешних факторов.
С возрастом, при условии плохой наследственности, приема определенных препаратов, наличия хронических болезней, или негативного воздействия внешней среды — может быть нарушен процесс кератинизиции кожи. Например, может увеличиться выработка кожного сала, который забивает поры. В таких условиях будет меняться кислотность кожи — pH, что в свою очередь, может повышать риск появления на поверхности кожи бактерий и различных заболеваний (кератозы, дерматозы, ихтиозы). Кожа может стать сухой, шелушиться и давать неприяные ощущения, например зуд. Это происходит за счет склейки кератиноцитов — клеток, которые вырабатывают кератин. В данном случае области кожи даже могут давать трещины и болеть, что еще больше повышает риск появления инфекций.
Обращение в клинику по обследованию таких новообразований будет правильным решением. Для определения опасности кератомы врачу придется провести гистологическое исследование, которое чаще всего представляет операцию по её удалению.
Для избежания вышеописанных нарушений цикла кератизации кожи кроме соблюдения правил здорового образа жизни, избегания приема препаратов, правильного питания и гигиены — существует также специализированная косметика для устранения проблем с кератинизацией на лице и теле. В зависимости от проблемы — могут применяться как увлажняющие кремы, так и средства для отшелушивания. В состав почти всех косметических препаратов, направленных на борьбу с негативными последствиями нарушения кератинизации кожи, входит гликолевая кислота. Перед использованием таких средств необходимо обязательно проконсультироваться с врачом.
Кожа под микроскопом: эпидермис
Строение кожи — это основа основ, азбука для понимания действия косметических средств и процедур. Необязательно углубляться в анатомию, но базовые знания — это абсолютный must. А понимание науки о коже и того, как наша кожа защищает и омолаживает себя, поможет вам правильно ухаживать за ней.
Например, если ваша кожа очень сухая от природы, вы можете использовать средства по уходу за кожей, которые помогут укрепить кожный барьер, удерживая влагу и восполнять дефицит жиров. Для жирной кожи можно использовать продукты, контролирующие избыток липидов на поверхности кожи.
ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ НАША КОЖА
Кожа — это самый большой орган нашего тела, который отделяет внутреннюю среду организма от внешней. С одной стороны кожа выступает щитом, отражающим внешнюю агрессию, а с другой — определять самооценку и успехи человека в личной и общественной жизни.
Миллионы лет эволюции оптимизировали нашу кожу и сделали ее такой, какая она есть:
На этом рисунке хорошо видно три слоя кожи: эпидермис, дерму и гиподерму.
КАКИЕ ФУНКЦИИ ВЫПОЛНЯЕТ КОЖА
Помимо этого кожа – это зеркало, отражающее состояние внутренних органов:
Рассмотрим кожу под микроскопом и в этой статье поговорим о самом верхнем слое – эпидермисе.
Самый верхний слой кожи. Именно на него мы наносим кремы, лосьоны и сыворотки, точнее мы наносим на самый верхний его слой.
Вы уже, наверное, поняли, что многослойность – это не только модный тренд в одежде, но и девиз нашей кожи, поэтому уже не удивитесь, узнав, что эпидермис также состоит из 5 слоев (идем снизу вверх – от базальной мембраны к самой поверхности):
Базальный. Самый глубокий слой эпидермиса называется базальным слоем, иногда его называют зародышевым слоем. Здесь находятся стволовые клетки. Поскольку этот слой является самым внутренним слоем, многие продукты для местного применения, которые вы наносите на поверхность кожи, не могут достичь этого слоя и оказать воздействие. В базальном слое «рождаются» новые клетки кожи, известные как «кератиноциты». По мере производства эти новые клетки перемещаются вверх, подталкивая существующие старые клетки еще выше в процессе, известном как «кератинизация». В конце концов, эти клетки кожи достигают внешнего слоя кожи, где они отталкивают отмершие шелушащиеся клетки и заменяют их. Этот процесс может занять 26-40 дней и зависит от возраста, генетики, гидратации и космецевтики.
Шиповатый. Самый обширный слой, придает эпидермису прочность. Именно в нем запускается синтез кератина.
Зернистый. Кератиноциты в этом слое также производят липиды и естественный увлажняющий фактор (NMF), которые делают вашу кожу водонепроницаемой и помогают ей удерживать влагу. NMF в основном состоит из аминокислот. Он находится внутри ваших клеток и помогает им удерживать воду. Если у вас недостаточно NMF, ваша кожа будет с трудом удерживать воду и станет обезвоженной, если у вас нет других вещей, таких как сильный липидный барьер или чрезмерное производство кожного сала, чтобы помочь вашим клеткам удерживать воду
В верхних слоях эпидермиса (прозрачный слой и роговой слой) гранулы раскрываются, высвобождая свое содержимое в пространство между клетками. Это «омывает» прозрачный и роговой слой важными липидами, которые составляют кожный барьер, и многими защитными белками. Чрезмерное использование гидроксикислот, ретиноидов и других отшелушивающих ингредиентов может повредить этот важный слой.
Блестящий. Получил свое название от того факта, что здесь больше нет гранул, поэтому клетки выглядят прозрачными. Этот тонкий слой клеток находится только в толстой коже на ладонях и пальцах рук, а также на подошвах ног.
Роговой. Это самый внешний слой эпидермиса, поэтому он подвергается воздействию атмосферы за пределами вашего тела. В роговом слое обычно имеется от 15 до 30 слоев клеток, которые играют важную защитную роль. Клетки в этом слое помогают предотвратить проникновение бактерий, вирусов и грибков в более глубокие слои кожи, а также обеспечивают защиту от стирания и трения более нежных нижележащих слоев. Под воздействием солнца и трения роговой слой грубеет и утолщается.
Здесь же находится «кожный барьер», предотвращающий испарение воды. Весь роговой слой заменяется новыми клетками в процессе, известном как десквамация. Новые клетки поднимаются от базального слоя, где они образовались, и выталкивают «старые» клетки на поверхность. Этот процесс обычно занимает около четырех недель.
ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ ПУТЕШЕСТВЕННИКА-КЕРАТИНОЦИТА
Самые многочисленные клетки эпидермиса называются кератиноциты. Они образуются в базальном слое, затем в течение 28 дней поднимаются все выше к роговому, становятся более плоскими и в конечном итоге превращаются в мертвые корнеоциты.
Корнеоциты почти полностью состоят из кератина.
Мертвые чешуйки из рогового слоя эпидермиса слетают с нашей кожи в огромных количествах практически ежеминутно и образуют обычную бытовую пыль, которую мы потом смахиваем с книжным полок и из-под дивана во время уборки.
Понимание жизненного цикла кератиноцитов очень важно для нас в контексте уходовых процедур. Если что-то пошло не так, и на пути кератиноцита возникли препятствия, то это непременно отразится на внешнем виде кожи:
Помимо кератиноцитов в эпидермисе встречаются и другие клетки:
Все клетки кожи тесно связаны между собой и образуют единое сообщество.
Теперь, когда вы знаете строение эпидермиса и жизненный цикл путешественника-кератиноцита, вы сможете лучше понимать, как именно работают все наши кремы, лосьоны и сыворотки, которые мы ежедневно на себя наносим.
В следующем выпуске «Кожа под микроскопом» мы копнем еще глубже и рассмотрим средний слой кожи – дерму. Так что не переключайтесь!
Если у Вас остались или появились вопросы, не стесняйтесь и задавайте их под последним постом в Instagram,
а также подписывайтесь на Telegram-канал.