Глава 1. Общие сведения о коже и ее придатках. Элементы кожной сыпи, их патогистология
1.1. Строение кожи и ее придатков
Кожа - многофункциональный орган, который покрывает организм человека и служит границей, отделяющей его от внешней среды, теснейшим образом взаимосвязанный со всеми другими органами и системами. В связи с этим разнообразные физиологические и патологические процессы в определенной мере находят отражение в коже или протекают с ее участием.
Кожа покрывает всю поверхность тела. В области естественных отверстий (рта, носа, уретры, влагалища и ануса) кожа переходит в слизистую оболочку. Общая площадь кожи у взрослого человека составляет от 1,5 до 1,8 м2, у ребенка она зависит от возраста.
В процессе онтогенеза кожа развивается из 2 зародышевых листков - наружного (эктодерма) и среднего(мезодерма), и состоит из 2 типов ткани - эпидермальной и соединительной, которые тесно связаны между собой.
Слои кожи
Выделяют 3 отдела кожи (рис. 1-1):
• эпидермис (epidermis);
• дерма (derma);
• подкожная жировая клетчатка (subcutis), или гиподерма (hypodermis).
Эпидермис
Эпидермис и его придатки (волосы, ногти, потовые и сальные железы) развиваются из эктодермы. На 2-й неделе эмбриогенеза в базальный слой эпидермиса из нервного гребня проникают меланоциты.
Рис. 1-1. Строение кожи
Эпидермис представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием, толщина которого на самых нежных местах (веки) составляет 0,04 мм, на грубых (ладони, подошвы) - до 1,6 мм.
В эпидермисе присутствует 3 обязательных вида клеток:
• кератиноциты (эпидермоциты) представлены в различных эволютивных формах и составляют основную клеточную массу эпидермиса;
• пигментные клетки (меланоциты);
• иммунные клетки (внутриэпидермальные макрофаги).
Также в эпидермисе обнаруживают клетки Меркеля, но они являются нейрорецепторными структурами и связаны с нервными окончаниями, проникающими из дермы.
В эпидермисе различают 5 слоев (рис. 1-2):
• роговой (stratum corneum);
• блестящий (stratum lucidum);
• зернистый (stratum granulosum);
• шиповатый (stratum spinosum);
• базальный (stratum basale).
Базальный слой
Базальный слой состоит из 1 ряда цилиндрических клеток (базальных кератиноцитов), обладающих митотической активностью. Между собой кератиноциты базального слоя соединены с помощью десмосом, а к базальной мембране прикреплены полудесмосомами. Полудесмосомы представляют собой микроскопические цитоплазматические выросты клеток, проникающие в базальную мембрану, они обусловливают прочное соединение эпидермиса с базальной мембраной и дермой.
Выделяют 2 субпопуляции кератиноцитов: одна из них постоянно пролиферирует, 2-я находится в состоянии покоя (резервная). Основная функция кератиноцитов базального слоя - постоянная пролиферация и регенерация эпидермальных дефектов.
Рис. 1-2. Строение эпидермиса
Меланоциты - крупные отростчатые пигментные клетки, лежат на базальной мембране и формируют базальный слой эпидермиса. Меланоциты есть даже в слизистой оболочке. Исключение составляет толстый эпидермис ладоней и подошв, где данных клеток нет. У взрослого человека количество меланоцитов составляет приблизительно 10% всех клеток эпидермиса (у новорожденных - 3,7%, а у детей - 7%). Количество меланоцитарных клеток не зависит ни от расовой, ни от половой принадлежности. Меланоциты синтезируют пигмент меланин, защищающий кожу от вредного влияния ультрафиолетовых (УФ) лучей. Меланоциты продуцируют меланин из тирозина с участием фермента тирозиназы.
Шиповатый слой
Расположенный над базальным слоем шиповатый слой состоит из 3-8 рядов клеток, имеющих «шипы». Шиповатые кератиноциты содержат большое количество выростов (десмосом), проникающих в углубления соседних клеток и соединяющих их по принципу застежки «молнии» с формированием узелков Биццоцеро. Все это придает эпидермису прочность и эластичность.
Клетки Лангерганса (внутриэпидермальные макрофаги) также располагаются в шиповатом слое и представляют собой клетки с длинными отростками, доходящими до базальной мембраны и зернистого слоя. При воспалительных процессах могут мигрировать в дерму и лимфатические узлы. Отличает клетки Лангерганса от других макрофагов наличие в них особых ракеткообразных гранул Бирбека, содержащих кейлон - вещество, подавляющее пролиферацию кератиноцитов. Клетки Лангерганса составляют от 2 до 7% всех эпидермальных клеток, имеют мезодермальное происхождение.
Основные функции клеток Лангерганса:
• регуляция численности популяции кератиноцитов;
• антигенпредставление на Т-хелперы лимфоцитов, секреция интерлейкинов (ИЛ) 1, ИЛ-4, интерферона (ИФН), фактора некроза опухоли (ФНО) и т.д., а также участвуют в иммунопатологических процессах кожи.
Клетки Гринстейна внешне напоминают клетки Лангерганса, но без гранул Бирбека. Количество клеток составляет 1-3% всех клеток эпидермиса. Выполняют функцию антигенпредставляющих клеток для Т-супрессоров лимфоцитов.
Базальный и шиповатый слой в совокупности называют мальпигиевым, или ростковым слоем эпидермиса.
Зернистый слой
Зернистый слой состоит из 1-2 рядов клеток (2-4 ряда на ладонях и подошвах) в форме вытянутого ромба - зернистых кератиноцитов. Характерная особенность клеток данного ряда - наличие в цитоплазме множества гранул кератогиалина и гранул Орланда, ламеллярных телец с липидными везикулами (кератиносом). В дальнейшем эти вещества образуют билипидные прослойки между роговыми чешуйками. К эпидермальным высокоспециализированным липидам относят церамиды, холестерин, жирные кислоты, фосфолипиды и другие липидные соединения.
Блестящий слой
Блестящий (элеидиновый) слой выглядит как блестящая узкая бесструктурная полоска, отделяющая зернистый слой от рогового (имеется на ладонях и подошвах).
Роговой слой
Роговой слой - конечный продукт эволюции кератиноцитов. Роговой слой состоит из множества черепицеобразных чешуек (корнеоцитов), представляющих собой омертвевшие, наполненные кератином остатки кератиноцитов. Корнеоциты плотно прилегают друг к другу, но на поверхности, соприкасающейся с внешней средой, теряют прочность и легко отделяются - физиологическое шелушение, незаметное для глаза. Толщина рогового слоя на разных участках кожного покрова значительно различается (наибольшая - на подошвах и ладонях, в области мозолей).
Корнеоциты и липидные пласты из кератиносом зернистого слоя образуют многослойные липидные структуры в роговом слое и формируют эпидермальный липидный барьер, защищающий кожу от трансэпидермальной потери воды и обеспечивающий водонепроницаемость эпидермиса. Эпидермальный липидный барьер также играет роль особого межклеточного цементирующего вещества, обеспечивающего прочность сцепления структур рогового слоя и сохраняющего целостность кожи. Эпидермальные церамиды не только удерживают воду в коже, но и регулируют темп десквамации, влияя на дифференцировку кератиноцитов, а также оказывают выраженное антимикробное действие.
Цикл развития эпителиоцитов (от клеток базального слоя до отторгшихся роговых пластинок) составляет в норме 28 дней.
Эпидермис отделяется от дермы базальной мембраной, которая является специализированным межклеточным матриксом. При электронной микроскопии в базальной мембране выделяют светлую и плотную
пластинки, а также плазмолемму. В плазмолемме выявляют многочисленные пиноцитозные пузырьки, что свидетельствует об активном участии базальной мембраны в обменных процессах между эпидермисом и дермой. Из-за отсутствия в эпидермисе кровеносных сосудов его питание осуществляется диффузией питательных веществ через базальную мембрану из дермы.
Особенности строения эпидермиса у детей
• У детей эпидермис тонкий, в нем определяются в основном базальный, шиповатый и роговой слои. Роговой слой у детей тонкий и рыхлый. До самых верхних рядов клетки содержат ядра. Процессы отшелушивания рогового слоя у маленьких детей происходят в 4-5 раз быстрее, чем у взрослых. Ввиду отсутствия в эпидермисе маленьких детей зернистого слоя в коже практически не синтезируются церамиды и возникает несостоятельность эпидермального липидного барьера. Из-за данных особенностей строения кожа у ребенка, особенно младшего возраста, легкоранима при малейших неблагоприятных воздействиях (нарушения гигиены, частые купания и использование мыла, тугое пеленание) и склонна к развитию мацераций.
• В коже у детей более интенсивно, чем у взрослых, проходят процессы митотического деления. Митозы идут не только в клетках базального слоя, но и частично в шиповатом слое, что способствует более быстрым репаративным процессам (эпителизации) при повреждении эпидермиса.
• Важная особенность кожи у детей - непрочное соединение кератиноцитов базального слоя между собой, а также с базальной мембраной, связанное с небольшим количеством десмосом и полудесмосом у данных клеток. Вследствие этого у детей чаще, чем у взрослых, проходят эпидермолитические процессы, приводящие к нарушению дермально-эпидермального соединения и клинически проявляющиеся буллезными дерматозами (пузырчатка новорожденных, эксфолиативный дерматит Риттера, буллезное импетиго и т.д.).
• В коже у детей снижено количество меланоцитов по сравнению с кожей у взрослых, а также до 6-месячного возраста мелоцитарные клетки функционально не активны и содержат незначительное количество гранул меланина, что определяет повышенную чувствительность кожи детей к УФ-облучению (УФО).
• Кожа у новорожденных отличается от кожи у взрослых и рН-реакцией. У взрослых рН кожи слабокислая, у новорожденных име-
ет нейтральную реакцию, а в себорейных зонах и складках (за счет казеозной смазки) - щелочную. Только ко 2-4-й неделе жизни ребенка реакция кожи начинает сдвигаться в кислую среду. Данная особенность обусловливает более частое развитие у маленьких детей пиодермий и кандидозной инфекции.
Дерма
Дерма состоит из 2 слоев: сосочкового и сетчатого. Сосочковый слой образован рыхлой соединительной тканью и капиллярной сетью, а сетчатый - плотной, волокнистой, неоформленной соединительной тканью. Оба слоя состоят из 3 компонентов: клеток, основного вещества и волокон. В дерме также располагаются кровеносные, лимфатические сосуды и нервные окончания.
Клетки дермы
• Фибробласты - основные клетки дермы. Они обеспечивают синтез коллагена, эластических и ретикулиновых волокон, а также основного вещества.
• Тучные клетки (мастоциты, тканевые базофилы) относят к потомкам стволовых клеток крови и тканевым аналогам базофильных лейкоцитов крови. В цитоплазме тучных клеток содержатся специфические гранулы с биологически активными веществами: гистамином, гепарином, серотонином, гиалуроновой кислотой. Данные вещества оказывают регулирующее влияние на проницаемость сосудов кожи, дифференцировку различных клеток, участвуют в развитии воспалительных и иммунных реакций и др. Обладают большой миграционной способностью.
• Гистиоциты (тканевые макрофаги) осуществляют фагоцитоз. Их цитоплазма имеет лизосомы, содержащие гидролитические лизосомальные ферменты (коллагеназу, эластазу, лизоцим и др.), за счет которых осуществляется разрушение фагоцитированных частиц. Гистиоциты секретируют медиаторы: ИЛ-1, ИФН-α, ФНО и др., которые активируют и подавляют функции и деление клеток соединительной ткани и иммунокомпетентных клеток.
• Т-лимфоциты - клетки крови, располагаются вокруг кровеносных и лимфатических сосудов. При необходимости способны быстро мигрировать в нижние отделы эпидермиса по дермальной ткани. Выделяют 3 вида Т-лимфоцитов: Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-киллеры. Т-хелперы активируют продукцию антител В-лимфоцитов. Т-супрессоры тормозят включение В-лимфоцитов в
дифференцировку и задерживают выработку антител. Т-киллеры - лимфоциты, самостоятельно осуществляющие лизис чужеродных клеток.
• Плазматические клетки (плазмоциты) в нормальных условиях в дерме встречаются редко, как правило, только вокруг сосудов. Функция плазмоцитов - секреция антител (иммуноглобулинов - IgA, IgM, IgG и др.).
Волокна
• Коллагеновые волокна - основные волокна дермы, построены из белка 1-го типа - коллагена, который обеспечивает механическую прочность дермы.
• Эластические волокна образуют обширную тонкую сеть в дерме, содержат белок эластин, отличительные свойства которого - растяжимость и сократимость.
• Ретикулярные волокна располагаются непосредственно под эпидермисом, обладают выраженной растяжимостью. Их особенно много вокруг придатков кожи (волосяных фолликулов, потовых желез), где они выполняют роль каркаса.
Соединительнотканные волокна дермы располагаются в строго определенном направлении, они линейны и формируют линии Лангера (рис. 1-3). Кожа сильнее растягивается в направлении, перпендикулярном ходу волокон и, следовательно, наименее заметный рубец после разреза кожи получается при нанесении раны по ходу волокон, что необходимо учитывать во время хирургических вмешательств, при проведении массажа.
Основное вещество
Основное (аморфное) вещество представляет собой гель, содержащий гликозаминогликаны, протеогликаны, гиалуроновую кислоту, гликопротеиды, жиры,
Рис. 1-3. Линии Лангера
неорганические вещества. Все эти вещества способствует поглощению и удержанию воды в тканях, обеспечению клеточных реакций, биохимических процессов, а также придают прочность основному веществу соединительной ткани.
Сосуды дермы
Границей сосочкового и сетчатого слоев принято считать разветвление поверхностной сети кровеносныхсосудов, образующих горизонтально расположенные сети: поверхностную и глубокую. Параллельно артериям проходят вены. Поверхностное сплетение представлено сосудами мелкого калибра (капиллярами, артериолами, венулами), расположенными в сосочковом слое дермы. Капилляры отходят в вертикальном направлении в сосочки, где образуют тончайшие разветвления в виде петель и отвечают за микроциркуляцию в коже. Глубокая сеть располагается на границе дермы с подкожной жировой клетчаткой. Глубокое сплетение образовано сетью сосудов более крупного диаметра в сетчатом слое дермы и подкожной жировой клетчатки. Между поверхностными и глубокими сплетениями имеются анастомозы.
В тесных топографическом и функциональном взаимоотношениях с кровеносными сосудами находятсялимфатические сосуды, также образующие поверхностную и глубокую сети.
Строение дермы у детей
У новорожденных и детей грудного возраста дерма намного тоньше, чем у взрослых, и иная по строению. Пограничная зона между эпидермисом и дермой сглажена и отличается небольшой величиной дермальных сосочков (за исключением кожи ладоней и подошв). В дерме преобладают низкодифференцированные соединительнотканные клетки и тонкие коллагеновые волокна.
Среди обычных клеточных элементов кожи - гистиоцитов, ретикулоцитов, фиброцитов, плазмоцитов, лимфоцитов - много тучных клеток (мастоцитов), выделяющих биологически активные вещества и ферменты (гистамин, гепарин, гиалуронидаза и др.), в связи с чем у детей выражена физиологическая готовность к возникновению распространенных аллергических и воспалительных реакций. Промежутки между клетками и волокнами заполнены основным веществом соединительной ткани, в которой важную роль играют мукополисахариды (гиалуроновая и хондриотинсерная кислоты), обладающие высокими влагоудерживающими свойствами. Благодаря данным полисахаридам в
коже детей содержится намного больше воды, чем у взрослых. Вода поддерживает высокий тургор детской кожи и способствует более быстрому распространению воспалительных, аллергических и интоксикационных процессов.
У детей сосуды кожи имеют определенные особенности. Обильная капиллярная сеть с недифференцированным эндотелием у детей грудного возраста постоянно находится в состоянии дилатации, что обусловливает наличие физиологической гиперемии и своеобразный розово-пурпурный цвет кожного покрова. Этим объясняется несовершенство терморегуляции у маленьких детей. Сосуды кожи отличаются повышенной проницаемостью.
Лимфатические сосуды и канальцы расширены и часто образуют лимфатические озера. Региональные лимфатические узлы у детей грудного возраста развиты плохо, их лимфатическая ткань легко проходима для бактерий и токсинов. Надо отметить, что и пассивный врожденный иммунитет против кокковой флоры (особенно стафилококков) у новорожденных выражен слабо, так как внутриутробно от матери поступает незначительное количество антител. Данные особенности объясняют склонность к генерализации инфекционных кожных заболеваний у детей.
Подкожная жировая клетчатка (гиподерма)
Гиподерма - самый глубокий слой кожи. Состоит из жировых клеток (адипоцитов), соединительнотканной стромы, сосудов и нервов. Дерма и гиподерма не имеют четкой границы, так как волокнистая ткань гиподермы является продолжением сетчатого слоя дермы. Скопление жировых клеток образует жировые дольки (лобули),разделенные соединительнотканными волокнами (трабекулами).
Адипоциты (липоциты, жировые клетки) - основные клетки гиподермы. Выделяют два вида адипоцитов: белые и бурые.
• Бурый адипоцит - мелкая клетка с незначительным количеством жировых вакуолей. В данных клетках при расщеплении жирных кислот и глюкозы в митохондриях энергия не запасается в виде аденозинтрифосфорной кислоты, а рассеивается в виде тепла, согревая человека на холоде.
• Белый адипоцит - крупная клетка, заполненная одной большой каплей жира. У взрослых в гиподерме преобладают белые адипоциты.
Соединительнотканные волокна - коллагеновые тяжи, связанные с подлежащей фасцией, - формируют ячеистую структуру гиподермы.
Толщина гиподермы зависит от локализации, половой принадлежности и питания. Подкожная жировая клетчатка отсутствует на веках, ложе ногтя, крайней плоти, малых половых губах и мошонке. Она слабовыражена в области носа, ушных раковин, красной каймы губ. Распределение подкожной жировой клетчатки регулируется половыми гормонами.
Функция гиподермы состоит в защите кожи от механических травм и разрывов подлежащих тканей организма. Адипоциты также участвуют в синтезе ряда гормонов и рилизинг-факторов в различные возрастные периоды.
У детей подкожная жировая клетчатка отличается рыхлостью и обилием жировых долек. У новорожденных масса подкожной жировой клетчатки в 4-5 раз больше, чем у взрослых. Нарастание массы жировой ткани на первом году жизни происходит за счет увеличения числа адипоцитов, поэтому систематическое перекармливание маленьких детей может привести к стойкому и выраженному ожирению. Состав подкожной жировой клетчатки грудных детей близок к составу жиров женского молока, что создает возможность непосредственной (минуя переваривание) утилизации жира материнского молока.
В гиподерме у детей младшего возраста, особенно в межлопаточной области, достаточно много бурых адипоцитов, количество которых с возрастом уменьшается. Именно бурые адипоциты обеспечивают более высокий уровень теплопродукции у новорожденных - так называемый несократительный термогенез.
Соединительнотканные ячейки состоят из еще не созревших коллагеновых волокон, контуры их нечеткие. Жировые клетки у детей до 12 лет содержат много тугоплавких кислот (стеариновой и пальмитиновой), чем объясняется высокий тургор и развитие при травме у некоторых новорожденных подкожного некроза жировой ткани.
Своеобразно распределение и порядок уменьшения подкожного жирового слоя при похудании у детей. Больше всего жира откладывается на лице (щеки), ягодицах, бедрах, животе. Исчезает подкожная жировая клетчатка сначала на животе и груди, а в последнюю очередь на лице.
Обильная капиллярная сеть с расширенными сосудами просвечивает через тонкий эпидермис и создает «физиологическую гиперемию» и своеобразный розово-перламутровый цвет кожного покрова новорожденных.
Мышцы кожи
Мышцы кожи представлены 2 типами мышечной ткани: гладкой и поперечнополосатой.
• Гладкие мышцы построены из миоцитов - веретенообразных клеток с палочковидным ядром. Миоциты входят в структуру кровеносных и лимфатических сосудов, а также потовых желез. Они формируют мышцы, поднимающие волосы (m. arrector pili). При сокращении эти мышцы подтягивают нижний конец волосяного фолликула и приподнимают волос, а также обеспечивают выдавливание секрета сальных желез.
• Поперечнополосатые мышцы находятся в коже лица в виде нежных волокон, вплетенных в дерму, и называются мимическими мышцами.
У детей мышцы кожи развиты слабо, за исключением непроизвольной гладкой мышцы, поднимающей волос (m. arrector pili).
Иннервация кожи
Кожа имеет богатый нервно-рецепторный аппарат. Нервные волокна представлены разветвлениями цереброспинальных и вегетативных нервов. Цереброспинальные нервные волокна относятся к центральной нервной системе (ЦНС). Они отвечают за различные виды чувствительности. Вегетативные волокна относятся к вегетативной нервной системе (симпатической и парасимпатической) и регулируют работу желез, сосудов и мышц кожи.
Нервные волокна идут параллельно кровеносным и лимфатическим сосудам, попадают в гиподерму, где образуют крупные сплетения. От сплетений отходят более тонкие ветви, разветвляющиеся и образующиеглубокие дермальные сплетения. Мелкие веточки от них поднимаются к эпидермису и формируютповерхностные сплетения, расположенные в сосочковом слое дермы и в эпидермисе.
Рецепторные окончания делят на свободные и несвободные. Свободные имеют форму голых осевых цилиндров (лишены вспомогательных глиальных клеток) и заканчиваются в эпидермисе, волосяных фолликулах и железах. Отвечают за болевую и температурную чувствительность.
Несвободные нервные окончания подразделяются на неинкапсулированные и инкапсулированные, называемые чаще всего тельцами.
К неинкапсулированным нервным окончаниям относят концевые отделы нейронов в виде дисков, формирующие синапсы с клетками Меркеля, выполняющими функцию осязания. Локализуются в эпидермисе.
Инкапсулированные нервные окончания многообразны и являются разными видами механорецепторов (медленно и быстро адаптирующихся рецепторов):
• тельца Мейсснера располагаются внутри сосочков дермы, их много в коже ладонно-боковых поверхностей пальцев, губ, половых органов;
• колбы Краузе локализуются в дерме, особенно много их в местах перехода кожи в слизистые оболочки в области губ, век, наружных половых органов;
• в нижнем отделе дермы и верхнем отделе гиподермы локализуются тельца Руффини;
• в глубоких слоях дермы и гиподермы, преимущественно в области ладоней, подошв, сосков молочных желез, половых органов, расположены тельца Фатера-Пачини;
• генитальные тельца Догеля встречаются в коже половых органов, обеспечивая повышенную чувствительность этих зон.
Придатки кожи
К придаткам кожи относятся потовые и сальные железы, волосы и ногти.
Потовые железы
По типу секреции потовые железы делятся на эккриновые и апокриновые.
Эккриновые железы
Эккриновые железы, вырабатывая секрет и выделяя его в просвет железы, сохраняют неизмененные секреторные клетки. Они встречаются во всех отделах кожного покрова, за исключением красной каймы губ, головки полового члена и крайней плоти. У взрослых эккриновые потовые железы напоминают тонкие штопорообразные извитые трубочки, концы которых залегают в дерме, а выводные протоки свободно открываются на поверхность кожи и из них выделяется пот. Пот представляет собой слабокислую жидкость малого удельного веса (1,004). Состоит на 98% из воды, а 2% приходится на неорганические соединения, продукты белкового обмена (креатинин, мочевина, аммиак и др.). При отравлениях через пот могут выделяться токсические вещества.
У новорожденных количество эккриновых потовых желез в 12 раз больше, чем у взрослых. После рождения новые потовые эккриновые железы не появляются, происходит только их атрофия. Секреторный
отдел желез представлен 6-12 петлями эпителиальной трубочки. В отличие от взрослых выводные протоки потовых желез у детей грудного возраста прямые и расширенные, а не штопорообразные, извилистые, как у взрослых. Через 2-3 мес после рождения потовые железы начинают интенсивно вырабатывать пот, тем самым осуществляя значительную терморегуляцию. Усиленное потоотделение появляется вначале на голове, затем на коже груди и спины. Данные особенности строения и функционирования являются предпосылками для развития у детей таких заболеваний потовых желез, как везикулопустулез, псевдофурункулез Фингера и т.д.
Апокриновые железы
В апокриновых железах выделение секрета происходит путем разрушения апикальной части секреторной клетки железы, находящейся глубоко в дерме.
Апокриновые железы расположены в подмышечных впадинах, в области лобка, паховых складок, половых органов, окружности ануса и соска молочных желез. Разновидность апокриновых желез - серные железы наружного слухового прохода. Потовые железы выделяют секрет в воронку волосяного фолликула под сальной железой. Апокриновые потовые железы особенно интенсивно развиваются в период полового созревания и регулируются половыми гормонами. У маленьких детей они не функционируют.
Секрет желез представляет собой густую жидкость с характерным индивидуальным запахом. В поте апокриновых потовых желез содержится больше белковых соединений и железа, чем в поте эккриновых потовых желез, окисление которых на воздухе приводит к формированию летучих ароматических веществ (феромоны),которые и обусловливают запах пота. Запах пота относится к древнейшим физиологическим механизмам (одорантной индикации), во многом определяющей сексуальное поведение человека. Реакция секрета апокриновых желез - слабощелочная.
Сальные железы
Сальные железы (glandulae sebaceae) происходят из эктодермального зародышевого листка, являются альвеолярными железами с разветвленными концевыми отделами. Клетки основного слоя сальных желез соответствуют базальным клеткам эпидермиса. Обладают способностью к размножению и обновлению. Железы расположены в верхней трети дермы, связаны с волосяным фолликулом и выделяют в его расширенную
часть секрет. Один волосяной фолликул имеет 1 или 2 сальные железы. В ряде случаев протоки крупных сальных желез открываются непосредственно на поверхность кожи (на крыльях носа, границе красной каймы губ, головке полового члена, внутреннем листке крайней плоти, малых половых губах, клиторе, соске и ареоле соска). Сальные железы отсутствуют в коже ладоней и подошв.
Сальные железы функционируют по голокриновому типу, т.е. при образовании секрета клетки железы постепенно накапливают липидные капли, дегенерируют и затем полностью разрушаются, а их остатки входят в состав секрета (кожного сала). Кожное сало (sebum), выделяясь на поверхность эпидермиса, обеспечивает смазку волос и рогового слоя кожи, делает их более эластичными, а также выполняет термоизолирующую функцию. В секрет кожного сала входят триглицериды жирных кислот, воска, сквален, свободные жирные кислоты, холестерин и т.д. В состав кожного сала также входит лизоцим, оказывающий бактерицидное действие, и антиоксиданты: а-каротин и а-токоферол, обладающие фотозащитными свойствами.
Регулируется секреция сальных желез половыми гормонами.
У детей сальные железы формируются к 3-4-му месяцу внутриутробного развития и начинают интенсивно функционировать до рождения ребенка, обильно покрывая весь кожный покров плода кожной смазкой (vernix caseosa). Сальные железы у новорожденных имеют крупные размеры, их много в области лица, промежности, спины и волосистой части головы, где они формируют открытые комедоны. В течение первого года жизни секреция сальных желез у детей еще стимулируется материнскими половыми гормонами, поэтому у новорожденных могут появляться гнейс, себорейный дерматит, младенческие акне. К началу второго года жизни у ребенка резко снижается функция сальных желез, и даже часть их, расположенная на разгибательных поверхностях верхних и нижних конечностей, атрофируется. Усиление секреции сальных желез возникает в пубертате и приводит к развитию у подростков в ряде случаев юношеских акне, появлению перхоти, себорейного дерматита.
Потовые и сальные железы обильно снабжены в своих капсулах сосудами и нервными окончаниями, регулирующими их функциональную активность.
Вся поверхность кожи покрыта сплошной тонкой водно-липидной эмульсионной пленкой - водно-липидной мантией. Она образована секретами сальных желез, эккриновых потовых желез и церамидов рогового слоя эпидермиса. Водно-липидная мантия препятствует пере-
сушиванию кожи, регулирует темпы десквамации и дифференцировку кератиноцитов. Мантия поддерживает постоянную кислотность поверхности кожи (рН 4,5-5,5) за счет наличия в ней молочной и лимонной кислот* и содержит в своем составе лизоцим, благодаря чему осуществляет и бактерицидную функцию.
Волосы
Волосы (pilus) - тонкие длинные роговые нити, синтезируемые волосяным фолликулом и покрывающие кожу человека. У взрослых на поверхности тела имеется до 2 млн волос, из них на голове насчитывается до 100 тыс. Структура волос генетически детерминирована и во многом зависит от расы.
Виды волос
У человека выделяют 3 вида волос: длинные, щетинистые и пушковые.
• Длинные волосы расположены на волосистой части головы, а после полового созревания развиваются из предшествующих им пушковых волос в области бороды и усов, подмышечных впадин, лобка. Эти волосы толстые, длинные, пигментированные. Средняя величина длинных волос головы составляет 60-75 см, более длинные волосы встречаются редко, в основном у девочек до 15 лет.
• Щетинистые волосы также толстые и пигментированные, но значительно короче. Волосы этого типа локализуются на бровях, ресницах, в носовых ходах и наружных слуховых проходах.
• Пушковые волосы - самые многочисленные, тонкие, короткие, слабо пигментированные, покрывают большую часть кожного покрова. Они имеют особое значение в формировании тактильной чувствительности, являясь своеобразными чувствительными окончаниями, при раздражении которых возникает сокращение мышц, поднимающих волос. Под влиянием половых гормонов (андрогенов) в период полового созревания, а также при различных эндокринных заболеваниях пушковые волосы могут трансформироваться в длинные.
Волосы отсутствуют на ладонях, подошвах, боковых поверхностях пальцев, красной кайме губ, головке полового члена, внутренней поверхности препуциального мешка, на клиторе и малых половых губах.
Строение волоса
Анатомически волос делится на 2 части (рис. 1-4). Верхняя часть волоса, расположенная над поверхностью кожи, называется стержнем, а нижняя внутрикожная часть - корнем.
Рис. 1-4. Строение волоса
Корень волоса залегает глубоко в дерме и гиподерме и формирует волосяной фолликул, который окружен соединительнотканной волосяной сумкой. В верхней части волосяного фолликула имеется расширение -воронка, куда впадают протоки сальных, а также апокриновых потовых желез (в местах их локализации). Под областью воронки в волосяную сумку одним концом вплетается мышца, поднимающая волос, а другой конец мышцы располагается в сосочковом слое дермы. Заканчивается фолликул расширенной и утолщенной частью -волосяной луковицей, в которую врастает соединительнотканный сосочек с кровеносными сосудами и нервами. Нижняя часть луковицы (матрикс) представлена матричными клетками - базальными трихоцитами,интенсивное деление которых обеспечивает рост волоса. Давление, создающееся внутри фолликула вследствие непрерывного митоза, заставляет волос расти вверх. В среднем рост волос на голове составляет 1 см/мес. Базальные трихоциты делятся намного быстрее базальных кератиноцитов, но их ритм митозов напрямую зависит от цикла роста волоса.
В матриксе встречаются также меланоциты и клетки Лангерганса. Меланоциты матрикса синтезируют меланиновые гранулы, которые захватываются трихоцитами и поступают в корковое вещество волоса. Цвет волос зависит от активности меланоцитов и обусловлен 2 пигментами: эумеланином, определяющим черно-коричневый цвет волос,
и феомеланином, дающим светлые оттенки волос. В рыжий цвет волосы окрашиваются под влиянием редко встречающегося сочетания пигментов феомеланина и эритромеланина.
Волос человека состоит из 3 структур: мозгового вещества, коркового вещества и кутикулы.
• Мозговое вещество занимает центральную часть волоса и неравномерно по структуре. Мозговое вещество наиболее выражено в луковице волоса и состоит из полиморфных клеток, появившихся при дифференцировке базальных трихоцитов центральной области матрикса. По мере удаления от луковицы зона мозгового вещества сужается и исчезает на уровне устья волосяного фолликула, а в стержне заполняется сетчатыми воздушными структурами.
• Корковое вещество располагается вокруг мозгового вещества и образовано удлиненными ороговевающими клетками. У человека корковое вещество является основным в структуре волоса и придает им эластичность и механическую прочность.
• Кутикула - самая наружная часть волоса, состоит из роговых клеток 2 типов: корнеоцитов внутреннего влагалища волоса (продолжение эпидермиса) и роговых клеток, производных трихоцитов волоса. Роговые клетки - кутикулы располагаются в виде черепицеобразных чешуек, которые плотно входят одна под другую, устанавливая прочную, но подвижную связь между собой.
Цикл роста волос
Волосы у человека проходят 3 фазы развития (рис. 1-5), плавно переходящие из одной в другую: анаген (фаза роста), катаген (фаза регрессивных изменений) и телоген (фаза покоя). Средняя продолжительность анагена составляет 1000 дней (от 2 до 5 лет), катагена - 2-3 нед, телогена - около 100 дней.
• Фаза анагена характеризуется активизацией матричных трихоцитов и элементов волосяного сосочка. Происходит активный рост волоса. С возрастом продолжительность фазы анагена уменьшается.
• По завершении фазы анагена наступает промежуточная фаза - катаген. В этот период меланин не образуется, фолликул уменьшается, а его основание продвигается вверх, отделяясь от нервно-сосудистого волосяного сосочка.
• Третья - телоген - фаза отдыха. В этот период волос самостоятельно выпадает и из этого же фолликула начинает расти новый волос. Каждый фолликул дает начало 20-30 волосам.
Рис. 1-5. Цикл развития волоса
У человека волосяной покров на голове связан с отождествлением личности и половой принадлежности. Брови и ресницы - важные органы тактильной чувствительности, осуществляющие рецепторную функцию. Волосы удерживают запахи, в том числе запах апокриновых желез в подмышечных и паховых областях, осуществляя привлечение потенциального полового партнера.
В норме у здорового человека не меньше 85% волосяных фолликулов находятся в фазе анагена, 1% - в фазе катагена, не более 14% - в фазе телогена.
Пушковые волосы мозгового вещества не имеют, их рост происходит медленно (0,3-0,5 мм/сут), но весной и летом они растут быстрее.
Особенности у детей
У детей волосы закладываются на 2-3-м месяце внутриутробного развития в области подбородка, верхней губы и бровей. Формирование зачатков волос по всему кожному покрову заканчивается на 4-5-м месяце. Первичные нежные пушковые волосы плода (lanugo) выпадают до рождения. За 1 мес до нормальных родов этот пушок полностью выпадает и заменяется более коротким, но несколько менее нежным вто-
ричным пушком (vellus), а на голове - даже длинными и щетинистыми волосами, с которыми ребенок рождается. Все волосяные фолликулы у плода находятся в фазе анагена и при рождении синхронно вступают в фазу телогена. Соответственно через 2-3 мес у новорожденных происходит физиологическое выпадение волос. В последующие месяцы волосяные фолликулы асинхронно вступают в фазу анагена и вторичный пушок заменяется уже третичными, постоянными волосами.
У детей глубина залегания луковицы волоса и волосяных сосочков более поверхностная (в основном в дерме). Детские волосы отличаются от волос у взрослых большей гидрофильностью, эластичностью и содержанием значительного количества мягкого кератина, что способствует их более частому поражению, чем у взрослых, патогенными грибами.
Ноготь
Ноготь (unquis) начинает формироваться на 3-м месяце внутриутробной жизни. Рост его происходит очень медленно, и только незадолго до родов ногтевая пластинка достигает конца дистальной фаланги. По длине ногтя можно судить о доношенности ребенка.
Строение ногтя
Ноготь (рис. 1-6) представляет собой плотную эластическую четырехугольную роговую пластинку, лежащую на эпителии концевых фаланг пальцев рук и ног. Ногтевая пластинка состоит из тела и корня. Тело ногтя - его видимая часть, скрытая в ногтевом желобке, проксимальная часть ногтя является его корнем. Ногтевая пластинка снаружи имеет гладкую поверхность, а изнутри покрыта гребешками и бороздками. Она состоит из роговых плотных чешуек, иногда с остатками ядер, содержащих твердый кератин. Ногтевая пластинка лежит наногтевом
Рис. 1-6. Строение ногтя
ложе, которое представляет толстый слой эпидермиса без рогового слоя (роговой слой заменяет ногтевая пластинка).
В проксимальной части корня роговой слой эпидермиса заворачивается, плотно прикрепляется к краю пластинки, образуя эпонихии.
Растущая часть корня ногтя носит название матрикса (matrix) и состоит из онихобластов. За счет размножения онихобластов ноготь растет в длину, а за счет размножения клеток базального слоя ногтевого ложа - в толщину. В матриксе также присутствуют меланоциты, клетки Лангерганса и клетки Меркеля. Скорость роста ногтя на руках - 3-4 мм/ мес, на ногах - 1-2 мм. На полное отрастание ногтевой пластинки уходит 150-220 дней.
Особенности у детей
У детей рост ногтей происходит очень медленно и только незадолго до родов ногтевая пластинка достигает конца дистальной фаланги.
Для новорожденных характерно некоторое замедление роста ногтей, связанное с выраженными утолщениями эпидермальных тяжей под ногтевым ложем и измененного вследствие этого крово- и лимфообращения.
Замечено, что у детей со слаборазвитым волосяным покровом на голове ногти растут медленнее, чем у детей с обычным ростом волос.
Несмотря на то что по строению ногти у детей не отличаются от ногтей взрослых, для детей в возрасте 2-5 лет характерны тонкие дистрофичные ногти с боковыми утолщениями ногтевой пластинки, особенно на пальцах стоп. Из ониходистрофий чаще всего встречается онихошизис, протекающий с расщеплением ногтевой пластинки в виде листовидных пластинок у свободного края и волнообразной формой ногтя. Как правило, данные изменения не требуют лечения и самостоятельно проходят к 5-7 годам.
Физиологические функции кожи
Барьерно-защитная функция
• Механическая защита осуществляется роговыми чешуйками, наполненными кератином; эпидермальным липидным барьером; сцеплением клеток базального слоя между собой; прочным соединением эпидермиса и дермы с помощью базальной мембраны, основным веществом и волокнами дермы (коллагеном и эластином), которые обеспечивают упругость и высокую эластичность кожи; жировыми структурами гиподермы.
• Биологическая (антимикробная) защита обеспечивается плотным сцеплением роговых чешуек; активным встречным ростом (для проникающих вглубь кожи бактерий) эпидермальных клеток и физиологическим шелушением кожи; электростатическими свойствами эпидермиса, обеспечивающими отталкивание отрицательно заряженных бактерий от отрицательно заряженных корнеоцитов; кислотной мантией.
- Важная часть биологической защиты кожи - микробный антагонизм, обусловленный сапрофитной и условно-патогенной флорой, постоянно обитающей в рогововом слое эпидермиса и составляющей нормальную микрофлору кожи. К сапрофитам относят кишечную палочку, дифтероидные бактерии, протей, выявляемые на гладкой коже, Staphylococcus albus, St. flavus, St. epidermicus и др. - в устьях волосяных фолликулов.Условнопатогенной флорой является липофильная питироспоральная флора, микрококки, разные варианты коринобактерий, которые в обычных условиях находятся в неактивном состоянии. В процессе жизнедеятельности нормальная микрофлора выделяет различные вещества - токсины, препятствующие размножению патогенной флоры.
• Защита от УФО осуществляется синтезированным меланоцитами меланином и антиоксидантными веществами, входящими в состав кожного сала, а также волосами, бровями и ресницами. Необходимо соблюдать осторожность при пребывании на солнце детей, так как в клетках их кожи недостаточно органелл-меланосом и слабо выражена активность фермента - тирозиназы.
• Поддержание водного баланса осуществляется за счет воднолипидной мантии и эпидермального липидного барьера, препятствующих не только трансэпидермальной потере воды, но и избыточному попаданию воды в кожу.
• Регенерация поврежденного кожного покрова при травмах осуществляется за счет митозов базального слоя эпидермиса (эпителизация) и активизации синтеза коллагена фибробластами дермы (рубцевание).
Иммунная функция кожи
Иммунная функция кожи - сложная комплексная система, включающая 2 линии иммунологической защиты: эпидермальную и дермальную.
• В эпидермисе иммунными клетками являются клетки Лангерганса и клетки Гринстейна, а также кератиноциты, синтезирующие цитокины и интерфероны, ингибирующие синтез белков в вирусных клетках.
• В дерме иммунными клетками являются тканевые базофилы, гистиоциты, Т-лимфоциты.
Тканевые базофилы (тучные клетки, мастоциты) участвуют в аллергических реакциях немедленного и замедленного типа, различных воспалительных процессах. Гистиоциты (тканевые макрофаги) обеспечивают фагоцитоз и разрушение лизосомальными ферментами инородных клеток, попавших в кожу. Т-хелперы и Т-супрессоры участвуют в гуморальном иммунитете, а Т-киллеры способны без предварительной иммунизации лизировать клетки-мишени.
Рецепторная функция
Рецепторная функция осуществляется свободными и несвободными окончаниями соматических и вегетативных нервов, воспринимающих воздействие внешней среды на организм.
У детей грудного возраста имеются незрелость и недостаточная дифференцировка центральных образований спинного и головного мозга. В связи с этим нервное возбуждение не реализуется в четко осознанное и хорошо локализуемое ощущение. Ребенок не может анализировать обилие раздражающих импульсов внешней среды, и его ЦНС часто находится в состоянии запредельного торможения. Вследствие этого детям грудного возраста необходим длительный сон, а детям младшего школьного возраста свойственны неадекватные реакции раздражения.
Терморегуляция
Терморегуляционная функция обеспечивает сохранение баланса между теплопродукцией и теплоотдачей.
Теплоотдача происходит за счет следующих процессов:
• испарение воды (20%) осуществляется 2 механизмами: потоотделением эккриновых потовых желез (pеrspiratio sensibilis) и неощутимой потерей воды (pеrspiratio insensibilis), которое обусловлено прохождением жидкости через слои эпидермиса и ее испарением. Интенсивность этого процесса напрямую зависит от температуры тела;
• теплопроведение (30%) происходит за счет нагревания прилежащего к коже воздуха;
• теплоизлучение (50%) характеризуется излучением кожей тепловых инфракрасных лучей.
Теплопродукция, или термогенез, осуществляется за счет непроизвольной мышечной дрожи и липолиза (расщепления жиров с высвобождением энергии). Термогенез также включает и теплосберегающую функцию. Она обеспечивается термоизоляционными свойствами жировой ткани гиподермы, сосудистым компонентом, реагирующим на снижение температуры сосудистым спазмом, а также через нейрорецепторы, посылающие в ЦНС импульсы об изменении окружающей температуры, что заставляет человека надеть теплую одежду.
У новорожденных и детей младшего возраста термогенез недостаточен в связи с тем, что терморегуляционные системы еще не полностью задействованы до возраста 7-10 лет. Преобладает теплоотдача за счет теплоизлучения и теплопроводимости. Указанные виды теплоотдачи и незаметное потоотделение у детей младшего возраста, возрастное физиологическое расширение лимфатических и кровеносных сосудов, повышенная секреторная функция потовых желез способствуют развитию респираторных заболеваний.
Секреторная функция
Секреторная функция обеспечивается потовыми (эккринными и апокриновыми) и сальными железами, которые регулируются эндокринной и нервной системами.
Экскреторная функция
Экскреторная функция связана с секреторной, осуществляется трансэпидермально и через придатки кожи. Так, на поверхность кожи выделяются продукты метаболизма (мочевина, мочевая кислота и др.), лекарственные и токсические вещества.
В связи с тем что участие потовых желез в экскреции продуктов обмена у детей в возрасте до 3-4 мес незначительно, то преобладает выделение воды и минеральных веществ непосредственно трансэпидермально(perspiratio insersibilis), что облегчается нежным, тонким, рыхлым роговым слоем кожи.
Дыхательная функция
Дыхательная функция осуществляет перенос кислорода и выделение углекислого газа кожей, что наиболее значимо для верхних слоев эпидермиса. Кожное дыхание составляет 2% всего газообмена.
В раннем детском возрасте кожа обладает большей, чем у взрослых, проницаемостью для газов и жидкостей, что компенсирует морфологическую и функциональную недостаточность альвеолярной ткани легочного аппарата.
Резорбционная функция
Резорбционная функция характеризуется всасыванием и поступлением в кровоток веществ, попадающих на кожу. Надо отметить, что резорбция воды и твердых веществ через здоровую кожу почти не происходит. Однако вещества, растворенные в жирах, хорошо всасываются через кожу. Степень всасываемости зависит от функциональной активности сально-волосяных фолликулов, состояния водно-липидной мантии, прочности рогового слоя. В складках кожи, в области волосистой части головы всасывание происходит активно. Оно увеличивается при гиперемии кожи, ее отечности, мацерации, эрозировании. При данных состояниях у детей следует с осторожностью назначать лекарственные формы, содержащие деготь, салициловые кислоты, резорцинол и другие ингредиенты, способные всасываться кожей.
Участие в обмене веществ
Участие в обмене веществ кожи многогранно и включает секреторную, экскреторную, дыхательную, резорбционную функции. Метаболизм кожи находится во взаимосвязи с целостным организмом посредством ферментной, эндокринной и нервной систем: ферменты, содержащиеся в коже, осуществляют катаболизм белков, жиров, углеводов. Однако есть биохимические процессы, которые присущи только коже, например образование кератина, меланина и синтез витамина D.
Под влиянием УФО в эпидермисе (базальном и шиповатом слоях) синтезируется гормон холекальциферол (витамин D3), метаболиты которого осуществляют эффекты, подобные стероидам.
Детская кожа в большей степени, чем у взрослых, обладает способностью к временной задержке или депонированию углеводов, остаточного азота и других белковых метаболитов, тем самым ослабляя их токсическое действие на другие органы и ткани. В связи с этим, например, появление упорного зуда может свидетельствовать о возникающих патологических процессах функции печени, а появление пиогенных элементов - о наличии скрытого диабета.
Эндокринная функция кожи
Эндокринная функция кожи в большей степени связана с адипоцитами гиподермы, которые продуцируют эстрогены и являются депо половых гормонов в организме.
Надо отметить, что многие виды метаболической активности кожи регулируются гормонами. Так, функция сальных и апокриновых желез, рост волос регулируются половыми гормонами; дистрофические процессы в коже возникают при синдроме гиперкортицизма и т.д.
Здоровая кожа у человека практически непроницаема для микроорганизмов. В то же время в коже у детей, особенно грудного возраста, вследствие рыхлости рогового слоя, повышенной влажности и температуры кожи происходит рост патогенной флоры. Способствует этому и нейтральная или слабощелочная среда водно-липидной мантии, содержащей недостаточное количество низкомолекулярных свободных жирных кислот. Изменение pH детской кожи в нейтральную или слабощелочную среду (от 4,2-5,6 до 6,12-6,72) влияет на перераспределение ионов, изменение химических свойств и увеличивает проницаемость кожи. В связи с этим, особенно при мацерации и воспалении, необходимо с осторожностью назначать растворы, согревающие компрессы, мазевые повязки.
Таким образом, кожа у детей, особенно у новорожденных и грудного возраста, отличается от кожи взрослого анатомическим строением и функциональными особенностями, чем объясняются отличительные черты морфологических элементов: они имеют более выраженный характер воспаления, склонны к диссеминации, слиянию, эрозированию.