Кожа и терморегуляция

I. Функции

1) защитная: механическая (большая прочность), радиационная (благодаря наличию большого числаклеток, содержащих пигмент меланин), химическая (роговой слой эпидермиса обеспечивает устойчивость кожи к действию агрессивных химических факторов), биологическая (кожа вырабатывает и выделяет на поверхность вещества, угнетающие размножение микророганизмов или уничтожающие их, а также имеет собственный иммунный аппарат)

2) рецепторная

3) экскреторная (избирательное накопление и выделение некоторых конечных продуктов обмена веществ)

4) участие в терморегуляции (Терморегуляция)

5) метаболическая (биосинтез витамина D, участие в метаболизме гормонов, токсинов, канцерогенов и др.)

5) депонирующая (кровь, витамины, минеральные компоненты и др.)

II. Источники развития в эмбриогенезе

кожная эктодерма дает начало эпидермису

мезенхима является источником развития для дермы, кровеносных и лимфатических сосудов

нейроэктодерма дает начало нервным структурам, рецепторам

Терморегуляция

- человек, как и все млекопитающие, относится к теплокровным (гомойотермным) организмам, для которых характерна постоянная температура тела; однако следует иметь в виду, что строгий температурный режим поддерживается только в так называемом “ядре” тела – комплексе органов и тканей, залегающих глубже 8 см от поверхности последнего – ЦНС, внутренние органы, глубокие мышцы; температура “оболочки” тела – кожи, подкожной жировой клетчатки, поверхностных мышц – в определенной мере зависит от температуры внешней среды

- картина распределения температуры как в пределах “ядра”, так и в пределах “оболочки” тела отличается неоднородностью; при этом величина температурных градиентов “ядра”, естественно, значительно ниже по сравнению с “оболочкой” (например, в печени – 37,9 С, в мозге – 37,6 С, в то время как на коже пальцев ног – 24,4 С, в подмышечной впадине – 36,6 С)

- стабильный температурный режим обеспечивается балансом процессов теплопродукции и теплоотдачи; совокупность регуляторных актов направленных на поддержание этого равновесия, называется терморегуляцией система терморегуляции включает в себя: управляющее устройство (центр терморегуляции), терморецепторы, объекты управления (рабочие механизмы, определяющие интенсивность теплопродукции и теплоотдачи); принцип регуляции: центр терморегуляции получает информацию от терморецепторов и на ее основании вырабатывает командные решения, благодаря которым деятельность объектов управления изменяется таким образом, что возникает новый уровень теплового баланса; данная регуляторная система может функционировать в нескольких режимах – в режиме слежения (регистрируется изменение температуры среды и до того, как оно отразится на температуре крови, в системе возникают ко манды, перестраивающие деятельность объектов управления в соответствующем направлении), по принципу рассогласования (изменение температура крови – изменение деятельности объектов управления), по принципу прогнозирования досрочного управления (условные рефлексы; определенные условные сигналы запускают физиологические механизмы системы терморегуляции еще до того, как организм попадает в среду с иной температурой)

- морфологический субстрат основных звеньев системы терморегуляции

= терморецепторы; широко распространены в организме: на коже, во внутренних органах и скелетных мышцах, в стенке сосудов, в различных органах ЦНС, в том числе и коре больших полушарий (в последнем случае функцию терморецепции “по совместительству” выполняют определенные нейроны чувствительных зон коры); формирование теплоощущения (холодно, тепло, комфортно) осуществляется высшими отделами ЦНС (корой и лимбической системой) на основе анализа и синтеза потока информации, поступающей от терморецепторов “оболочки” тела, прежде всего, кожи

= центры терморегуляции представлены комплексами нейронов, участвующими в регуляции баланса теплопродукции и теплоотдачи на различных уровнях организации организма, начиная от молекулярных механизмов генерации тепловой энергии и заканчивая условнорефлекторными механизмами досрочной терморегуляции и формирования адекватных поведенческих реакций; локализация этих нейронных ансамблей различна: кора больших полушарий, гипоталамическая область промежуточного мозга, средний , продолговатый и спинной мозг; главным терморегуляторным центром считается гипоталамический

= объекты управления I – механизмы теплопродукции; если не принимать в расчет тепловую энергию, которую человек может получать извне при соприкосновении с нагретым предметом или находясь в среде с высокой температурой, основным источником теплоты для него являются внутренние механизмы теплопродукции; теплопродукция складывается из двух потоков: первичной теплоты (освобождается при окислении углеводов, липидов и белков, а также гидролизе АТФ) и вторичной теплоты (часть энергии АТФ, не использованная на полезную работу и рассеивающаяся в виде тепла); механизмы теплопродукции подразделяются на два типа: сократительный термогенез (выработка теплоты при работе скелетной мускулатуры) и несократительный термогенез (усиление расщепления гликогена и липидов, активация процессов окисления глюкозы с одновременным ослаблением сопряжения окисления с фосфорилированием в митохондриях скелетных мышечных волокон, клеток печени и бурого жира)

= объекты управления II – механизмы теплоотдачи; тепловая энергия, образовавшаяся в органах теплопродукции, достигает поверхности тела путем тепломассопереноса (с помощью крови, обладающей высокой теплоемкостью) и теплопроведения; отдача тепла с поверхности кожи в окружающую среду осуществляется несколькими путями: испарение (с парами пота и тканевой жидкости, просачивающейся через эпителий), теплопроведение (передача тепла телам, непосредственно контактирующим с телом человека), теплоизлучение (отдача тепловой энергии путем длинноволнового инфракрасного излучения с открытых участков кожи), конвекция (отведение тепла с поверхности путем его передачи сменяющим друг друга порциям воздуха); в условиях температурного комфорта ведущими механизмами теплоотдачи являются теплопроведение, теплоизлучение и конвекция, при высокой температуре среды - испарение; эффективность теплоотдачи по всем перечисленным механизмам во многом определяется скоростью кожного кровотока, которая может варьировать в широком диапозоне благодаря особому строению внутриорганного микрососудистого русла, в частности, наличию артериоло-венулярных анастомозов, через которые значительная масса крови может непосредственно перебрасываться из артериального звена в венозный минуя капилляры

- нейро-гуморальная регуляция теплообмена; важная роль в регуляции теплопродукции и теплоотдачи принадлежит нервной системе (в первую очередь, симпатическому отделу вегетатиной нервной системы) и эндокринной системе (главным образом, адреналину, норадреналину, половым гормонам, глюкокортикоидам и др.)