Фибробласты являются одним из ключевых звеньев в биологии кожи.

Они обеспечивают синтез, ремоделирование и организацию межклеточного матрикса дермы и играют значительную роль в поддержании физиологического состояния всех слоев кожи .

Взаимодействуя с кератиноцитами и продуцируя разнообразные факторы роста, фибробласты регулируют многие процессы, происходящие в эпидермисе , участвуют в организации базальной мембраны, разграничивающей эпидермис и дерму, способствуют образованию новых сосудов; обеспечивают нормальное протекание процессов регенерации.

Слово Фибробласты происходит от лат. fibra - волокно и греческого - blastos - росток.

Примечательно то, что фибробласты дермы обладают колоссальным пролиферативным потенциалом .

Даже в культурах фибробластов, полученных от очень пожилых людей (95 лет) содержится до 14% способных к делению клеток!

Синтетические возможности и потенциал у фибробластов чрезвычайно высок, к примеру, один фибробласт в активном состоянии способен произвести до 3,5 миллионов макромолекул проколлагена в сутки.

Для того, чтобы понимать биологический феномен фибробластов , нужно вспомнить в общих чертах строение кожи и локализацию в ней фибробластов, а также перечислить компоненты межклеточного матрикса, которые они синтезируют.

КОЖА.

ЭПИДЕРМИС представляет собой наружный слой кожи, состоящий из кератиноцитов разной степени зрелости, меланоцитов, клеток Лангерганса;

Он плотно связан с нижележащей дермой при помощи базальной мембраны .

Базальная мембрана служит механической опорой для клеток и является своеобразным фильтром , который регулирует поступление питательных веществ из сосудов в эпидермис и удаление продуктов метаболизма.

Она является продуктом «совместной работы» клеток эпидермиса - кератиноцитов и фибробластов - основных клеток дермы.

Кератиноциты вырабатывают и пространственно организуют коллагены IV и VII типов, ламинины* и перлекан.

Фибробласты эпидермально-дермального соединения, локализованные под базальной мембраной - так же как и кератиноциты продуцируют основные компоненты базальной мембраны - коллагены IV, гликопротеины и ламинин-1.

Кроме того, только фибробласты секретируют эннтактин/нидоген, который способен формировать плотные нековалентные комплексы с коллагеном и ламинином.

Причем роль процентный вклад продукции фибробластов в компоненты базальной мембраны намного выше, нежели у кератиноцитов .

*Гликопротеин ламинин представляет собой гликопротеин крестообразной формы. Благодаря тому, что он имеет несколько специфических центров для связывания различных веществ, его можно назвать «плацдармом» для взаимодействия различных клеток. С его помощью модулируются все важнейшие процессы роста, созревания и подвижности клеток. Кроме того, взаимодействуя с другими составляющими базальной мембраны - он способствует их упорядоченности и связывает их в единое целое.

Более того, фибробластам эпидермально-дермального соединения принадлежит важная роль в регуляции деления клеток базального слоя эпителия .

Благодаря секреции фибробластами ряда биологически активных веществ (фактора роста кератиноцитов, интерлейкинов 6 и 8 (IL-6 IL-8), трансформирующего фактора роста β - который ингибирует деление эпителиальных клеток, но стимулирует их созревание, дифференцировку и апоптоз) - осуществляется контроль и регуляция начальных этапов гистиогенеза эпидермиса.

ДЕРМА.

Дерма состоит в основном из межклеточного матрикса, который представлен разнообразными типами белков, продуцируемых именно фибробластами.

В дерме выделяют два слоя, разделенных капиллярной сетью (см. Микроциркуляция, ч.1) - сосочковый (или папиллярный) и сетчатый (или ретикулярный)

Именно вокруг и вблизи сосудов микроциркуляторного русла локализуется основная часть фибробластов . Как молодых клеток - префибробластов, так и более зрелых - юных фибробластов.

Поверхностная часть сосочкового слоя дермы, которая находится непосредственно под базальной мембраной, выглядит в виде гребнеподобных образований, т.н. дермальных сосочков, которые содержат мелкие сосуды и нейральные компоненты, поддерживающие жизнедеятельность эпидермиса. Такое волнообразное, сосочковое строение позволяет существенно увеличить площадь взаимодействия.

Фибробласты дермы синтезируют активно синтезируют белки внеклеточного матрикса .

По функциям белки, синтезируемые фибробластами разделяют на:

• Протеогликаны;
• Адгезивные белки семейства фибронектина и ламинина;
• Структурные белки (коллаген и эластин)

Самым важным и значимым среди типов коллагена, производимых дермальными фибробластами, является коллаген I типа - на его долю в коже приходится 80-90% от ее сухого веса.

Кроме того, дермальные фибробласты синтезируют и другие типы коллагена - например коллаген VI типа - волокна которого пронизывают всю дерму в виде тонкой и «нежной» сетчатой структуры.

А биомеханические свойства кожи обеспечивают т.н. фибриллярные коллагены - I , III и V типов, которые организованы в своеобразные жгуты, формирующие трехмерную сеть дермы.

Интересно то, что дермальные фибробласты, находящиеся в папиллярном и ретикулярном слоях дермы выполняют различные специфические функции. Благодаря чему каждый из слоев дермы имеет особенности в составе и организации компонентов межклеточного матрикса.

Так, папиллярный слой дермы характеризуется тонкими, организованными в виде сети, тяжами коллагеновых вололокн I и III типов. Эти сети ориентированы параллельно поверхности тела. «Нежного» коллагена III типа в папиллярном слое содержится больше, чем в ретикулярном.

Это связано с тем, что фибробласты папиллярного слоя дермы синтезируют основные компоненты рыхлой волокнистой соединительной ткани - коллагены, эластин, гликозаминогликаны и протеогликан декорин.

Поэтому можно сказать, что биологическая целесообразность наружного папиллярного слоя дермы заключается в регуляции и обеспечении питания эпидермиса , сопротивлению кожи растяжению, «считыванию» разнообразных сигналов извне и осуществлению начальных этапов ответной реакции на них. И во всех этих процессах ведущая роль принадлежит именно папиллярным фибробластам.

Примечательно, что только фибробласты папиллярного слоя дермы в основном синтезируют протеогликан декорин *.

*Декорин относится к т.н. малым протеогликанам (молекулярный вес ок. 40 кДа). И обладает рядом нужных и важных свойств:

1. Он задействован в процессе сборки коллагеновых фибрилл. Присоединяясь к фибриллам коллагена I и II типа, декорин ограничивает их диаметр, препятствуя образованию толстых фибрилл.

Трансформирующему фактору роста β, предотвращает образование избыточной рубцовой ткани;

Ретикулярный слой дермы характеризуется толстыми, хорошо организованными тяжами коллагена.

Связано это с тем, что фибробласты ретикулярной дермы продуцируют несколько другие компоненты межклеточного матрикса, которые характерны именно для плотной волокнистой, неоформленной соединительной ткани. Это коллагены l, lll, VI и XIV типов, обладающие большим диаметром и образующие сложную трехмерную сеть.

Кроме того - ретикулярные фибробласты в большом количестве синтезируют эластин и аморфное вещество межклеточного матрикса - гликозаминогликаны (гиалуроновую кислоту), протеогликан - версикан*.

Версикан крупный протеогликан, образующий агрегаты с гиалуроновой кислотой и эластином.

К веществам, синтезируемым фибробластами, принадлежат также разнообразные Матриксные Металлопротеиназы и их ингибиторы (ферменты, которые принимают участие в ремоделировании (модификации) коллагенов), факторы роста, медиаторы воспаления и другие биологически активные вещества.

Важно понимать, что фибробласты папиллярного и сетчатого слоев представляют собой разные популяции клеток . Они обладают различной морфологией, скоростью деления, продуцируют разные факторы роста и компоненты межклеточного матрикса.

По мнению Mine et all. Центральным звеном в процессах старения кожи являются изменения, связанные именно с фибробластами папиллярного слоя дермы .

Заключение

Фибробласты кожи не только синтезируют элементы межклеточного вещества дермы, но и взаимодействуют между собой и другими клетками кожи. Иначе говоря - они физически обеспечивают существование межклеточного матрикса, необходимого для функционирования дермы - с одной стороны. А с другой - продуцируя разнообразные сигнальные молекулы - факторы роста, хемокины, цитокины - фибробласты регулируют рост, дифференцировку и функциональную активность всех клеток кожи.

Обобщая, можно сказать, что дермальные фибробласты играют ключевую роль в регуляции физиологических параметров кожи .

dermis , от греч. δέρμα - кожа), кориум (лат. corium , от греч. κόριον - кожа), кутис - собственно кожа , соединительно-тканная часть кожи у позвоночных животных и человека , расположенная между эпидермисом и нижележащими органами , с которыми дерма более или менее подвижно связана посредством подкожной рыхлой соединительной ткани , часто богатой жировыми отложениями.

Состав дермы

Дерма располагается под эпидермисом и отделена от него базальной мембраной. Выполняет преимущественно трофическую и опорную функции, что и определяет обилие волокон и капилляров.

Сосочковый слой

На срезе представлен как группа сосочков, проникающих в эпидермис . Сосочковый слой образован рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью (РВНСТ). Преобладают фибробласты и фиброциты, макрофаги и тучные клетки (тканевые базофилы), Т-лимфоциты. Петли капилляров, заходящие в сосочки, имеют форму шпилек.

Благодаря сосочкам, площадь контакта дермы с эпидермисом значительно увеличивается, что вместе с обилием капилляров способствует его трофике. Большое число макрофагов, тканевых базофилов и других иммунокомпетентных клеток позволяет реализовывать защитную функцию системы иммунитета.

В зависимости от толщины кожи, выраженность сосочкового слоя может варьировать.

Сетчатый слой

Сетчатый слой образован плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью и образует основную часть дермы. Имеет самые мощные коллагеновые волокна, формирующие характерную сеть (вязь) и выполняет, в основном, опорную функцию. Пространство между волокнами заполнено аморфным веществом, синтезируемым отростчатыми фиброцитами. Они связанны с коллагеновыми волокнами интегринами , а с другими фиброцитами с помощью собственных отростков. Повышенная физическая нагрузка стимулирует их к повышенному синтезу межклеточного вещества.

Гиподерма

Также иногда её называют подкожная жировая клетчатка . Располагается непосредственно под дермой и связана с ней относительно подвижно. Образована жировой тканью с гипертрофированными липоцитами, формирующей жировые дольки. Жировая ткань позволяет гиподерме запасать питательные вещества и воду, а также участвовать в терморегуляции.

См. также

Источники

• Дерма - статья из Большой советской энциклопедии

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Дерма" в других словарях:

- (греч. derma). Кожа, кора. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ДЕРМА греч. derma, кожа. Кожа. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон … Словарь иностранных слов русского языка

ДЕРМА, толстый внутренний слой кожи, лежащий под ЭПИДЕРМИСОМ. Собственно, именно дерма является кожей как таковой. Дерма состоит преимущественно из свободной СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ, обильно снабженной КРОВЕНОСНЫМИ и ЛИМФАТИЧЕСКИМИ СОСУДАМИ, а также … Научно-технический энциклопедический словарь

Кожа, кутис, кориум Словарь русских синонимов. дерма сущ., кол во синонимов: 3 кожа (62) кориум … Словарь синонимов

- (от греч. derma кожа) (кориум кутис), соединительнотканная часть кожи позвоночных животных и человека, расположенная под наружным слоем эпидермисом. Состоит из 2 слоев: внутреннего опорного и поверхностного, питающего эпидермис и его производные… … Большой Энциклопедический словарь

- (от греч. derma кожа), кориум (лат. corium кожа, от греч. chorion оболочка), кутис (лат. cutis кожа), собственно кожа, соединительнотканная часть кожи у позвоночных животных, расположенная под эпидермисом. Развивается из мезодермы. Обычно Д. б.… … Биологический энциклопедический словарь

Драть. Яросл. 1. Драть, с большой силой рвать, отрывать, разрывать что л. 2. То же, что драть дёром 1. (ДЁРОМ). ЯОС 3, 130 … Большой словарь русских поговорок

Ы; ж. [греч. derma кожа]. Часть кожи позвоночных животных и человека, расположенная под ее наружным слоем. * * * дерма (от греч. dérma кожа) (кориум, кутис), соединительнотканная часть кожи позвоночных животных и человека, расположенная под… … Энциклопедический словарь

дерма - derma statusas T sritis chemija apibrėžtis Vidurinis odos sluoksnis. atitikmenys: angl. derm; derma rus. дерма … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

- (dermis, corium, PNA, LNH; греч. derma кожа; син. собственно кожа) соединительнотканная часть кожи; состоит из сосочкового и сетчатого слоев … Большой медицинский словарь

- (от греч. dérma кожа) кориум, кутис, собственно кожа, соединительно тканная часть кожи у позвоночных животных и у человека, расположенная под Эпидермисом. Обычно Д. более или менее подвижно связана с нижележащими органами посредством… … Большая советская энциклопедия

Книги

• Пигментные опухоли кожи , Червонная Лариса Владимировна. Монография представляет собой обобщение длительного многостороннего изучения автором пигментных меланоцитарных новообразований кожи. В книге с современных позиций рассматриваются вопросы…

Наша кожа – это не только поверхностный защитный слой тела. Строение кожи уникально. Она является сложным, выполняющим множество функций органом. Один квадратный сантиметр кожи содержит около 3 миллионов клеток, примерно 100 потовых желез, 13 сальных желез, 9 волосков, сосуды общей протяженностью около 9 метров, почти 3000 сенсорных клеток, улавливающих различные внешние сигналы. Насколько крупным является этот орган, можно понять из того факта, что на него приходится около 16% массы всего тела человека. На состояние кожи напрямую влияет состояние всего организма. От здоровья кожи в немалой степени зависит здоровье всех внутренних органов.

У любого человека независимо от его возраста или расовой принадлежности одинаковое строение кожи и одинаковый комплекс функций, которые она осуществляет. Возрастные, половые или расовые признаки, многие другие факторы оказывают влияние только на то, как кожа выглядит внешне.

Кожа всех людей имеет такие слои:

• эпидермис – внешний;
• дерма – внутренний, являющийся собственно кожей;
• гиподерма – нижний, жировая клетчатка.

Можно сказать, что эпидермис и дерма – это собственно кожа, а гиподерма снабжает эти 2 слоя всем необходимым для нормального функционирования. Рост кожи человека не останавливается никогда. Каждую секунду организм производит 25 миллионов новых клеток. Постоянное обновление кожи происходит посредством зарождения новых клеток в нижних слоях и отшелушивания омертвевших с наружной поверхности. Вместе с этими омертвевшими происходит избавление от пыли, микробов, от того, что потовые железы вывели наружу: мочевины, ацетона, солей, других ненужных или вредящих организму веществ. Процесс обновления кожи происходит со скоростью, которую сложно себе представить: за минуту отмирает около 40 тыс. клеток.

Надкожица – эпидермис

Самый верхний слой кожи, эпидермис – роговой, состоящий из многих слоев эпителия. В нижнем слое эпидермиса – базальном – находятся живые клетки. Деление живых клеток дает жизнь молодым, а “отработавшие” свой ресурс, старея, передвигаются вверх. Они достигают поверхности и отшелушиваются в виде роговых чешуек. Период обновления клеток эпидермиса – 26-28 суток. За одни сутки организм расстается приблизительно с 10 миллиардами клеток. За всю жизнь масса сброшенных омертвевших клеток составляет около 18 кг. Это количество набирается примерно за 1000 обновлений, происходящих в течение всей жизни.

Самые толстые участки эпидермиса – на ладонях и подошвах. На волосистой части его толщина минимальна, причем без блестящего слоя.

Строение эпидермиса на толстых участках включает в себя 5 слоев:

• базальный;
• шиповатый;
• зернистый;
• блестящий;
• роговой.

Эпидермис не имеет кровеносных сосудов, необходимую подпитку он получает с тканевой жидкостью, проникающей из слоя дермы.

В клеточном составе эпидермиса различают:

• кератиноциты;
• корнеоциты;
• керамиды;
• меланоциты;
• клетки Лангерганса.

Кератиноциты можно назвать основным “строительным материалом”. Они синтезируют кератин. Выработав свой ресурс, преобразуются в корнеоциты, перемещаются вверх и обслуживают барьерную функцию эпидермиса. Если представить корнеоциты как кирпичики в кладке, то роль связующего их раствора выполняют керамиды. Меланоциты расположены в базальном слое. Эти клетки вырабатывают меланин, отвечающий за цвет кожи. Он придает ей способность противостоять радиации, полностью задерживать инфракрасное излучение и частично ультрафиолетовое. Признаком пониженного содержания меланина является появление веснушек. Клетки Лангерганса противостоят проникновению инородных тел и микробов.

Базальный слой наиболее близок к дерме. Преобладающие клетки – кератиноциты. Между ними расположены меланоциты. Базальный слой осуществляет функцию крепления эпидермиса к коже.

Шиповатый выше базального. Свое наименование получил потому, что в местах соединения его клетки имеют небольшие шипы. Клетки здесь крупные, неправильной формы, все более плоские по мере приближения к зернистому слою.

Зернистый имеет отличительную особенность – наличие в цитоплазме зерен из вещества, схожего со структурой ДНК.

Https://youtu.be/0ysSqmwsTZc

Блестящий – тонкий слой над зернистым. Особенно явно проявляется на коже ладоней и подошв. Присутствует только на участках наибольшей толщины эпидермиса. Является переходным между живыми клетками и наслоениями омертвевших.

Роговой прямо контактирует с внешней средой. Он состоит из компактно смыкающихся безъядерных клеток. Наибольшей толщины достигает на ладонях и подошвах, меньшей – на животе, сгибаемых участках конечностей, на веках и гениталиях.

Внутренний слой

Дерма – средний слой кожи. Наиболее толстой формируется в области спины, плеч, бедер. Толщина дермы составляет около 90% всей толщины кожи.

Средний слой отличается присутствием волосяных мешочков и множеством кровеносных и лимфатических сосудов, которые доставляют коже необходимые для ее нормального функционирования питательные вещества. Сосуды обеспечивают и функцию терморегуляции. Слои дермы пронизаны сложной ветвящейся системой нервов и сетью, состоящей из множества различных рецепторов, обеспечивающих чувствительность кожи.

В дерме присутствуют потовые и сальные железы. Кожное сало делает кожу водонепроницаемой и бактерицидной, поскольку множество микроорганизмов гибнет в кислой среде, созданной взаимодействием сала и пота. Потовые железы осуществляют терморегуляторную функцию.

В соединительных тканях дермы 3 типа волокон: коллагеновые, гладкомышечные и эластические. Коллагеновые служат для обеспечения упругости кожи, эластичные обеспечивают бесконечное множество бездефектных растягиваний и сокращений, гладкомышечные снабжают кожу питанием.

В строение дермы входят сосочковый и сетчатый слои, не имеющие между собой явного размежевания.

Сосочковый находится под эпидермисом. Содержит около 70% воды. Этот слой – рыхлая волокнистая соединительная ткань, которая обеспечивает питанием эпидермис. Слой характерен наличием множества сосочков, углубленных в эпидермис. По этой особенности он получил свое наименование. Частота расположения сосочков неодинакова на различных участках. Больше всего их в коже ладоней и подошв. Именно сосочковый слой дермы определяет исключительно индивидуальный для каждого человека рисунок линий на кожной поверхности.

Сетчатый слой обеспечивает прочность кожи. Содержание воды в нем – около 60%. Состоит из плотной соединительной ткани, коллагеновых и эластических волокон.

Шрамы на теле остаются, когда значительно поврежден средний слой.

Восстановленные клетки не обретают первоначальный цвет, присущий остальным участкам.

Подкожная жировая клетчатка

Гиподерму иначе именуют подкожной жировой клетчаткой. Эпидермис и дерма значительно отличаются от гиподермы и по структуре, и по функциям. В структуре гиподермы основное место принадлежит жировым клеткам, между ними располагаются волокна соединительной ткани, нервные окончания, лимфатические и кровеносные сосуды. Гиподерма выполняет роль смягчающей и термоизолирующей прослойки. То, что подразумевается под жировыми отложениями, происходит именно в гиподерме. Уровень образования подкожного жирового слоя зависит от обмена веществ.

У женщин жировая прослойка более развита. Особенно заметно наслоение гиподермы в районе груди, на ягодицах и бедрах. Такая дополнительная теплозащита дает возможность женщинам легче переносить жару и стужу, дольше находиться в воде.

Гиподерма выступает еще и как хранилище жирорастворимых витаминов.

Основные функции

Кожу можно условно сравнить со своеобразным кондиционером с терморегулятором. Именно она обеспечивает поддержание нормальной температуры тела в 36,6°С при любой погоде – и под палящими лучами солнца в жаркий летний день, и на пронизывающем ветру в сильный мороз.

Через кожу за сутки выводится 800 г водяных паров – вдвое больше, чем выводится легкими. Так осуществляется дыхательная функция кожи, в процессе которой происходит 2% всего газообмена организма.

Кожа, осуществляя защитную функцию, препятствует попаданию в организм вредных микроорганизмов и токсинов.

Кожа отражает состояние здоровья человека. Для ее собственного здоровья желателен здоровый образ жизни: правильное питание, отказ от вредных привычек, занятия если не спортом, то хотя бы регулярными гимнастическими упражнениями, важно пить много воды.

Для здоровья ей нужны витамины. А учитывая то, что кожа начинает стареть уже с 20-летнего возраста человека, нельзя забывать о необходимости потребления достаточного количества антиоксидантов, затормаживающих старение.

Дерма - это средний и основной слой кожи.

В ней располагаются:

• клетки фибробласты;
• волосяные фолликулы;
• потовые железы;
• сальные железы;
• кровеносные сосуды;
• нервные окончания;
• эластиновые и коллагеновые волокна;
• гиалуроновая кислота и другие
• гликозаминогликаны.

ФУНКЦИИ И СТРОЕНИЕ ДЕРМЫ КОЖИ

Дерма обеспечивает необходимую толщину коже, прочность, тургор и эластичность.

Дерма состоит из двух слоев - сосочкового и сетчатого.

Поверхностная сосочковая дерма представляет собой относительно тонкую зону, располагающуюся под эпидермисом. Основной ее функцией является питание эпидермиса. Она состоит из тонких, нежных коллагеновых и эластиновых волокон и большого количества сосудов.

Свое название этот слой получил от многочисленных сосочков, вдающихся в эпидермис. Их величина и количество в коже различных частей тела неодинаковы. Наибольшее количество сосочков высотой до 0,2 мм находится в коже ладоней и подошв. В коже лица сосочки развиты слабо, а с возрастом могут совсем исчезнуть.

Здесь также встречаются гладкие мышечные клетки, местами собранные в небольшие пучки и связанные с корнем волоса. Это мышца, поднимающая волосы. Сокращение мышечных клеток обусловливает появление так называемой гусиной кожи. При этом спазмируются мелкие кровеносные сосуды и уменьшается приток крови к коже, вследствие чего понижается теплоотдача организма.

КОЛЛАГЕН И ЭЛАСТИН В ДЕРМЕ КОЖИ

Коллаген составляет 70 - 80% сетчатой дермы и представляет собой одновременно строительный материал и клей («kollo» по-гречески - клей, коллаген - рождающий клей), который формирует и «склеивает» все клетки организма. Коллаген составляет 25 - 33% общего количества белка организма, а, следовательно, около 6% массы тела.

Структурной единицей коллагена является тропоколлаген, состоящий из трех спирально закрученных белковых цепочек. Каждая цепочка (молекула коллагена) имеет двухслойное строение: сердцевина фибриллы имеет большую плотность по отношению к периферической. Такие единицы соединяются между собой в параллельном направлении, укладываясь по типу «голова к хвосту». При этом структурные единицы коллагена сдвинуты относительно друг друга ступенчатым образом и упорядоченно связаны между собой поперечными сшивками на одном и том же расстоянии ¼ длины (64 нм). Таким образом, формируются волокна и пучки волокон коллагена, которые скручены по спирали (как бечевка), что придает им структурную устойчивость и повышенную сопротивляемость к растяжению. Далее коллагеновые волокна переплетаются в различных направлениях, под разными углами, образуя структуру плотной трехмерной сетки.

Интересно

Чикаго называют «городом ветров» - средняя скорость ветра здесь составляет 16 миль в час и при этом именно здесь самое большое количество небоскребов. Среди них гордо возвышается небоскреб Сирс - самый высокий в США (110 этажей - 1450 метров высотой), и который с 1973 года на протяжении 22 лет оставался самым высоким строением в мире. Это выдающееся здание стало одним из символов эпохи США конца ХХ века.

Идея создания этого сооружения архитектору Брюсу Грему пришла неожиданно. Находясь в баре, Брюс Грем обсуждая этот вопрос с коллегой, достал пачку сигарет и вытолкнул их. И сразу понял, как будет выглядеть здание компании Сирс. Прототипом формы стала пачка сигарет с вытянутыми на разную длину сигаретами.

Чтобы обеспечить устойчивость небоскреба, архитектор Брюс Грем использовал конструкцию из стальных связанных труб, образующих жесткий каркас здания. Нижняя часть «Сирс Тауэра» - до 50-го этажа - состоит из девяти труб, объединенных в единую структуру и образующих в основании здания квадрат, раскинувшийся на территории двух городских кварталов. Выше 50-го этажа каркас начинает сужаться. Семь труб идут до 66-го этажа, еще пять - до 90-го, а две трубы формируют оставшиеся 20 этажей.

Великий архитектор, конечно же, не имел представления об особенностях строения коллагена в тканях человека. По сути, он повторил природную архитектуру строения основного волокна соединительной ткани, составляющей каркас всего нашего организма.

ПОДРОБНЕЕ О СТРОЕНИЕ ДЕРМЫ

Пучки коллагеновых волокон в основном проходят в двух направлениях: одни из них лежат перпендикулярно поверхности кожи, другие — косо. Вместе они образуют сеть, строение которой определяется функциональной нагрузкой на кожу. В участках кожи, испытывающих сильное давление (кожа стопы, подушечек пальцев, локтей и др.), хорошо развита широко-ячеистая, грубая сеть коллагеновых волокон. А в тех участках, где кожа подвергается значительному растяжению (область суставов, тыльная сторона стопы, лицо и т.д.), в сетчатом слое обнаруживается более нежная коллагеновая сеть. А в заживающей ране они расположены весьма хаотично.

Эластин является гликопротеином, состоит на 60% из белка и на 40% из углеводной. Он составляет 1 - 3% сетчатой дермы. Эластические волокна в основном повторяют ход коллагеновых волокон. Их значительно больше в участках кожи, часто испытывающих растяжение (в коже лица, суставов и т.д.). В элластиновых волокнах сшивки между волокнами ориентированы в случайном направлении, что позволяет всей сети волокон эластина сжиматься в разных направлениях, а так же растягиваться в несколько раз по сравнению с исходной длиной, сохраняя при этом высокую прочность на разрыв, и возвращаться в первоначальное состояние после снятия нагрузки. Структурные единицы элластинового волокна образуют каркас в виде мелкопетлистой сети, который заполняется аморфным эластином. Эластические волокна в дерме соединяются и переплетаются между собой, образуя широкопетлистые сети или окончатые мембраны.

Иначе говоря, волокна коллагена и элластина формируют опорный каркас кожи и вместе с межклеточным веществом придают ей упругость, элластичность и прочность. Каркас напоминает трехмерную сеть, к которой прикрепляются все структурные компоненты дермы и клетки. К коллагеновым и элластиновому каркасу прикрепляются гликозаминогликаны (они же мукополисахариды), которые представляют собой длинные углеводные молекулы. Самым известным представителем гликозаминогликанов является гиалуроновая кислота. Помимо нее в коже содержатся еще хондроитинсульфаты, дерматансульфаты и кератансульфаты.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА В ДЕРМЕ КОЖИ

Гликозаминогликаны (гиалуроновая кислота) связывают большие количества воды и ионов (Na + , K+, Са 2+), в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер и формируется тургор (наполненность) тканей. Так же они создают своеобразную питательную и защитную оболочку вокруг эластиновых и коллагеновых волокон, как бы обволакивая их. Гликозаминогликаны вместе с протеогликанами играют роль молекулярной губки или сита в межклеточном матриксе, тем самым препятствуя распространению патогенных микроорганизмов.

От состояния межклеточного вещества дермы зависит увлажненность, наполненность, тургор кожи. Если защитная гиалуроновая оболочка исчезает, то коллагеновые волокна получают недостаточно питательных веществ, они разрыхляются и истончаются. Между рыхлыми коллагеновыми волокнами возникает пустота. В результате кожа становится дряблой и тонкой.

Самая главная клетка дермы - фибробласт, которая является своеобразной «фабрикой», производящей основные структурные компоненты дермы: эластин, коллаген, гиалуроновую кислоту и другие гликозаминогликаны, а также факторы роста и прочие биологически активные вещества.

Направление волокон в дерме соответствует длинной оси фибробластов, которые регулируют сборку и трехмерное расположение волокон и их пучков в межклеточном веществе. Подробнее...

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О ДЕРМЕ КОЖЕ И КОЛЛАГЕНЕ

• Синтез коллагена стимулируют ионы меди, железа, хрома, кремния, витамина С.
• Аскорбиновая кислота стимулирует синтез коллагена и протеогликанов, а также размножение фибробластов.
• Коллагеновое волокно имеет толщину от 1 до 10 мкм. Для сравнения, диаметр эритроцита составляет 7 мкм, а толщина человеческого волоса — в среднем 40 мкм.
• Коллагеновое волокно толщиной в 1 мм способно выдержать нагрузку до 10 кг.
• Как и любые другие белки, коллаген и эластин функционируют в организме определённое время. Их относят к медленно обменивающимся белкам, так как время их полураспада составляет недели или месяцы. Разрушение коллагеновых волокон осуществляется активными формами кислорода и с помощью специальных ферментов - коллагеназ, которые вырабатывают фибробласты. Эластин же разрушается ферментом эластазой, который вырабатывают лейкоциты. Нарушение процесса обновления коллагена ведёт к фиброзу (уплотнению) органов и тканей (в основном печени и лёгких). А усиление распада коллагена происходит при аутоиммунных заболеваниях (ревматоидном артрите и системной красной волчанке) в результате избыточного синтеза коллагеназы при иммунном ответе.
• Гиалуроновая кислота и другие гликозаминогликаны характеризуются очень быстрым обменом, и их период полураспада составляет от 3 до 10 дней.
• 
  Одна молекула гиалуроновой кислоты может одновременно связывать и удерживать до миллиона молекул воды!
• Получаемый из коллагена желатин (он легко образует студни) используют в пищевой промышленности, при изготовлении фотографических материалов, как среду для культивирования микроорганизмов в микробиологии.
• Молекулы воды, связанные с гиалуроновой кислотой (и другими гликозаминогликанами) обладают высокой плотностью, они не замерзают даже при температуре 0°C, этим объясняется способность кожи удерживать влагу и не замерзать сразу при температуре ниже 0°С.
• С возрастом фибробласты становятся менее активными, перестают делиться, превращаясь в неактивные фиброциты. В результате снижения их активности в дерме снижается количество ее структурных компонентов - коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты, и начинают проявляться признаки возрастных изменений.
• По мере старения организма поперечных сшивок в коллагеновых волокнах становится все больше, что затрудняет доступность коллагена для действия коллагеназы, замедляет обмен коллагена и приводит к увеличению плотности и снижению эластичности кожи.
• Один из механизмов старения коллагеновых волокон связан с их взаимодействием с глюкозой, в результате чего происходит гликация белка. Сахар привязывается к коллагеновым волокнам, и возникает дополнительная сшивка. Волокна теряют гидрофильность (увлажненность) и становятся менее прочными, например, у пациентов с сахарным диабетом.
• Синтез коллагена кожи ускоряют половые гормоны. У женщин он зависит от содержания эстрогенов, что подтверждает тот факт, что в менопаузе резко снижается содержание коллагена в дерме.
• Глюкокортикоиды (гормоны надпочечников) тормозят синтез коллагена, что проявляется уменьшением толщины дермы, а также атрофией кожи в местах введения этих гормонов.
• Когда человек засыпает, организм переходит в стадию активной жизнедеятельности - ночью он восстанавливает свои силы. В течение первых 9 часов сна происходит синтез коллагена. Оказывается, что с возрастом, уже после 25 лет, производство собственного белка коллагена в нужном объеме сокращается. Установлено, что после 40 лет оно уменьшается на 1 % в год! Это означает, что к 55 годам организм теряет способность вырабатывать коллаген на 15 %.
• В молодом организме преобладает процесс синтеза коллагена над распадом этого вещества. Однако с возрастом, равновесие между разрушением коллагена и его синтезом постепенно нарушается. Со временем обновление коллагеновых и эластиновых волокон начинает замедляться. В результате происходит видимые изменения кожи, ухудшается состояние волос, ногтей, мышц, появляются боли в суставах, изменяется осанка. Снижается эластичность кровеносных сосудов, что является причиной лишнего веса, формирования целлюлита. Человек испытывает упадок сил, страдает от быстрой утомляемости и постоянного недомогания.
• У женщин до 30-35 лет уровень гиалуроновой кислоты в коже относительно стабилен, а затем начинает снижаться. К 40 годам ее содержание в коже снижается в 2 раза по сравнению с максимальным уровнем, свойственным 20-25-летним. Кожа теряет естественный запас влаги, нарушается ее плотность и тонус. К 60-ти годам кожа содержит в 10 раз меньше гиалуроновой кислоты. Кожа сильно обезвоживается, становится сухой, дряблой, на ней появляются морщины, складки, увеличивается ломкость кровеносных сосудов. При дефиците гиалуроновой кислоты появляются новые и углубляются старые морщины, уменьшается толщина и тургор кожи.

РЕЦЕПТОРЫ, НАХОДЯЩИЕСЯ В ДЕРМЕ КОЖИ

Рецепторы располагаются на разной глубине, так, например, холодовые рецепторы располагаются ближе к поверхности кожи (на глубине 0,17 мм), чем тепловые, расположенные на глубине 0,3 -0,6 мм.

Чувствительные нервные волокна, по которым распространяются импульсы от вышеуказанных рецепторов, являются дендритами (периферическими отростками) чувствительных нервных клеток, расположенных в спинномозговых узлах и чувствительных узлах черепных нервов - вся эта цепочка является кожным анализатором.

Анализатор кожи обладает адаптацией (привыканием). Быстрая адаптация к раздражению приводит к тому, что мы ощущаем не само давление, а только изменения давления. Например, при опускании руки в теплую воду мы испытываем тепло только короткое время, а затем происходит адаптация кожного анализатора к температурным раздражениям, и тепло не ощущается. При смене теплой воды на воду более низкой температуры мы короткое время испытываем холод, а затем температура становится безразличной.

Существует также адаптация при болевых раздражениях. Укол в кожу ощущается только в течение короткого времени, а затем ощущение боли прекращается, хотя игла продолжает оставаться в коже. Чем медленнее и чем сильнее болевое раздражение, тем продолжительнее поток импульсов от рецепторов и тем медленнее адаптация к боли.

• На 1 см 2 кожи, в среднем, приходится 12-13 холодовых точек, 1-2 тепловых, 25 тактильных и 50 - 100 болевых. Всего около 170 чувствительных нервных окончаний. Наибольшая плотность осязательных точек в коже губ и подушечках пальцев, наименьшая - на спине, плечах, бедрах. В коже человека преобладают рецепторы прикосновения.
• Каждый отдельный рецептор воспринимает определенное осязательное ощущение, но при воздействии на кожу различных механических стимулов одновременно реагирует несколько типов рецепторов.
• Время реагирования кожи различно для разных ощущений: 0,9 с для боли; 0,12 с для осязания; 0,16 с для температуры. Особенно развита чувствительность кисти и пальцев; например, кожа пальца способна воспринять вибрацию с амплитудой 0,02 мкм.

Кожа - это внешний покров тела, представляет собой орган с весьма сложным строением, выполняющий ряд важных жизненных функций. Кроме защиты организма от вредных внешних воздействий, кожа выполняет рецепторную, секреторную, обменную функции, играет значительную роль в теплорегуляции и др.

Площадь кожного покрова взрослого человека достигает в среднем 1,6 м 2 . Цвет кожи зависит от просвечивания крови и большего или меньшего наличия пигмента меланина. В области естественных отверстий (рта, носа, заднего прохода, мочеиспускательного канала, ) кожа переходит в слизистую оболочку. На поверхности кожи можно обнаружить своеобразный рисунок из треугольных и ромбических полей, ограниченных бороздками; особенно он отчетлив на ладонях, пальцах и подошвах. Почти на всем протяжении кожа покрыта волосами.

Рис. 1.Строение кожи пальца человека: 1-5 - эпидермис (1 - базальный слой; 2 - шиповидный слой; 3 - зернистый слой; 4 - блестящий слой; 5 - роговой слой); 6 - выводной проток потовой железы; 7 и 8 - дерма (7 - сосочковый слой; 8 - сетчатый слой); 9 - концевой отдел потовой железы; 10 - жировая ткань.

Строение кожи . В коже различают два отдела: верхний - эпителиальный (эпидермис) и нижний - соединительнотканный (собственно кожа - дерма). Граница между эпидермисом и дермой представляется в виде неровной волнистой линии вследствие наличия на поверхности дермы особых выростов, так называемых кожных сосочков (рис. 1).

Эпидермис состоит из пяти слоев клеток. Слой эпидермиса, расположенный непосредственно на границе с дермой, носит название основного базального слоя. Он состоит из одного ряда клеток, разъединенных узкими щелевидными канальцами и соединяющихся между собой протоплазматическими отростками. Клеткам базального слоя присущи две особенности: 1) они постоянно размножаются и путем дифференцировки образуют клетки вышележащих слоев; 2) в этих клетках образуется, а также содержится пигмент меланин.

Второй слой носит название шиловидного. Он состоит из нескольких рядов неправильной формы клеток со светлым ядром, также разъединенных щелевидными канальцами. Третий слой носит название зернистого: он состоит из одного-двух рядов удлиненных, вытянутых клеток, тесно прилегающих друг к другу.

8 протоплазме их находятся зерна кератогиалина, являющегося первым этапом образования рогового вещества. Четвертый слой носит название блестящего. Он обнаруживается только на участках с толстым эпидермисом (ладони, подошвы), имеет вид блестящей полоски, состоящей из уплощенных безъядерных клеток, и является следующим этапом в образовании рогового вещества. Последним, верхним, слоем является роговой слой, состоящий из тонких безъядерных клеток, тесно соединенных между собой и содержащих особое белковое вещество - кератин. В самой наружной части роговой слой менее компактен, отдельные пластинки отстают друг от друга обусловливая постоянное физиологическое отхождение отживших эпителиальных элементов. Толщина эпидермиса и, в частности, его рогового слоя на различных участках кожа неодинакова. Наиболее мощный он на ладонях и подошвах, значительно тоньше на боковых поверхностях туловища, особенно тонок на веках и наружных половых органах мужчин.

Дерма - соединительнотканная часть кожи, состоящая из двух слоев: подэпителиального, так называемого сосочкового, и сетчатого. Сосочковый слой построен из нежноволокнистой , состоящей из тонких пучков коллагеновых, эластических и аргирофильных (ретикулиновых) волокон. Последние на границе с эпителием вместе с межуточным веществом образуют так называемую базальную мембрану, играющую большую роль в обменных процессах между эпителием и дермой. Коллагеновые волокна сосочкового слоя постепенно переходят в более толстые пучки сетчатого слоя и образуют здесь густое сплетение с большим количеством эластических волокон. В сетчатом и сосочковом слоях содержатся различные клеточные элементы (фибробласты, гистиоциты, тучные клетки и др.); среди соединительнотканных волокон заложены небольшие пучки гладких мышц, связанных с волосяными фолликулами.

Толстые пучки коллагеновых волокон сетчатого слоя переходят непосредственно в подкожную жировую клетчатку, где образуют широкую сеть, петли которой заполнены жировыми клетками. Жировая клетчатка обусловливает подвижное прикрепление кожи к подлежащим тканям и предохраняет ее от механических повреждений и разрывов.

В коже имеется большое количество кровеносных и лимфатических сосудов.

Артериальные сосуды образуют две сети. Первая из них располагается на границе между дермой и подкожной клетчаткой, от нее отходят более мелкие сосуды в сетчатый слой дермы. На границе с сосочковым слоем они разветвляются и образуют вторую сеть, от которой отходят капилляры, проникающие в сосочки (капиллярные петельки). Венозные сосуды образуют три сети. Одна из них расположена под сосочками, вторая - в нижней половине дермы и третья - в подкожной жировой ткани. Эпидермис лишен