Рост клетки кожи лица
Навигация по статье
- Функции кожи
- Строение кожи
- эпидермис
- дерма
- гиподерма
- Клетки кожи и их функция
Кожа — это один из органов человека, выполняющих защитную роль и ряд биологических функций. Кожей покрыто все тело человека, и в зависимости от роста и веса, ее площадь составляет от 1,5 до 2 м2, а вес от 4 до 6 % от массы человека (без учета гиподермы).
В статье рассматривается строение кожи человека, ее структура и функции каждого слоя, как образовываются и обновляются клетки кожи и как отмирают.
Функции кожи
Основное назначение кожи — это конечно защита от внешнего воздействия окружающей среды. Но наша кожа многофункциональна и сложна и принимает участие еще в ряде биологических процессов, протекающих в организме.
Основные функции кожи:
- механическая защита — кожа предотвращает мягкие ткани от механического воздействия, излучений, микробов и бактерий, попадания инородных тел внутрь тканей.
- ультрафиолетовая защита — под воздействием солнечного излечения в коже образуется меланин, как защитная реакция на внешнее неблагоприятное (при длительном нахождении на солнце) воздействие. Меланин вызывает временное окрашивание кожи в более темный цвет. Временное увеличение количества меланина в коже, увеличивает ее способность задерживать ультрафиолет (задерживает более 90% излучения) и помогает нейтрализовать образовавшиеся в коже при воздействии солнца свободные радикалы (выполняет роль антиоксиданта).
- терморегуляция — участвует в процессе поддержания постоянной температуры всего организма, за счет работы потовых желез и термоизолирующих свойств слоя гиподермы, состоящего в основном из жировой ткани.
- тактильные ощущения — за счет близко расположенных к поверхности кожи нервных окончаний и различного рода рецепторов, человек ощущает воздействие внешней окружающей среды в виде тактильных ощущений (прикосновение), а также воспринимает изменения температуры.
- поддержание водного баланса — через кожу, организм при необходимости за сутки может выделить до 3 литров жидкости через потовые железы.
- обменные процессы — через кожу, организм частично выводит побочные продукты своей жизнедеятельности (мочевина, ацетон, желчные пигменты, соли, токсические вещества, аммиак и т.д.). Так же организм способен усваивать из окружающей среды некоторые биологические элементы (микроэлементы, витамины и т.д.), в том числе и кислород (2% всего газообмена организма).
- синтез витамина D — под воздействие ультрафиолетового излучения (солнца), во внутренних слоях кожи синтезируется витамин D, который в последствии усваивается организмом для своих нужд.
Строение кожи
Кожа состоит из трех основных слоев:
- эпидермис (epidermis)
- дерма (corium)
- гиподерма (subcutis) или подкожная жировая клетчатка
В свою очередь, каждый слой кожи состоит из своих отдельных структур и клеток. Рассмотрим строение каждого слоя более подробно.
Эпидермис
Эпидермис — это верхний слой кожи, образованный в основном на основе белка кератина и состоящий из пяти слоев:
- роговой — самый верхний слой, состоит из нескольких слоев ороговевших клеток эпителия, называемых корнеоцитами (роговыми пластинками), которые содержат нерастворимый белок кератин
- блестящий — состоит из 3-4 рядов клеток, вытянутых по форме, с контуром неправильной геометрической формы, содержащих элеидин, из которого в дальнейшем образуется кератин
- зернистый — состоит из 2-3 рядов клеток цилиндрической или кубической формы, а ближе к поверхности кожи — ромбовидной
- шиповатый — состоит из 3-6 рядов шиповатых кератиноцитов, полигональной формы
- базальный — самый нижний слой эпидермиса, состоит из 1 ряда клеток, называемых базальными кератиноцитами и имеющих цилиндрическую форму.
Эпидермис не содержит кровеносных сосудов, поэтому поступление питательных веществ от внутренних слоев кожи к эпидермису происходит за счет диффузии (проникновения одного вещества в другое) тканевой (межклеточной) жидкости из слоя дермы в слои эпидермиса.
Межклеточная жидкость — это смесь лимфы и плазмы крови. Она заполняет пространство между клетками. В межклеточное пространство тканевая жидкость попадает из конечных петелек кровеносных капилляров. Между тканевой жидкостью и кровеносной системой происходит постоянный обмен веществ. Кровь доставляет в межклеточное пространство питательные вещества и удаляет посредством лимфатической системы продукты жизнедеятельности клеток.
Толщина эпидермиса приблизительно равна 0,07 – 0,12 мм, что равно толщине простого бумажного листа.
На некоторых участках тела, толщина эпидермиса немного толще и может составлять до 2 мм. Наиболее развит роговой слой на ладонях и подошвах, гораздо тоньше — на животе, сгибательных поверхностях рук и ног, боках, коже век и гениталиях.
Кислотность кожи pH составляет 3,8-5,6.
Как происходит рост клеток кожи человека
В базальном слое эпидермиса происходит деление клеток, их рост и последующее движение к наружному роговому слою. По мере взросления клетки и приближения к роговому слою, в ней накапливается белок кератин. Клетки теряют свое ядро и основные органеллы, превращаясь в «мешочек», наполненный кератином. В итоге клетки погибают, и образовывают самый верхний слой кожи из ороговевших чешуек. Эти чешуйки со временем отшелушиваются с поверхности кожи и заменяются новыми клетками.
Весь процесс от зарождения клетки до ее отшелушивания с поверхности кожи, занимает в среднем 2-4 недели.
Проницаемость кожи
Чешуйки из которых состоит самый верхний слой эпидермиса называются — корнеоциты. Чешуйки рогового слоя (корнеоциты) соединены между собой липидами, состоящими из керамидов и фосфолипидов. За счет липидного слоя, роговой слой практически не проницаем для водных растворов, но растворы на основе жирорастворимых веществ, способны проникать сквозь него.
Цвет кожи
Внутри базального слоя находятся клетки меланоциты, которые выделяют меланин — вещество от которого зависит цвет кожи. Меланин образуется из тирозина в присутствии ионов меди и витамина С, под контролем гормонов, выделяемых гипофизом. Чем больше меланина содержится в одной клетке, тем темнее цвет кожи человека. Чем выше содержание меланина в клетке, тем лучше кожа защищает от воздействия ультрафиолетового излучения.
При интенсивном воздействии на кожу ультрафиолетового излучения, в коже резко увеличивается выработка меланина, который и обеспечивает коже загар.
Воздействие косметических средств на кожу
Все косметические средства и процедуры, предназначенные для ухода за кожей, воздействуют в основном только на верхний слой кожи — эпидермис.
Дерма
Дерма — это внутренний слой кожи, толщиной от 0,5 до 5 мм в зависимости от части тела. Дерма состоит из живых клеток, снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами, содержит волосяные фолликулы, потовые железы, различные рецепторы и нервные окончания. Основу клеток в дерме составляет фибропласт, который синтезирует внеклеточный матрикс, в том числе коллаген, гиалуроновую кислоту и эластин.
Дерма состоит из двух слоев:
- сетчатый (pars reticularis)- распространяется от основания сосочкового слоя до подкожной жировой клетчатки. Его структура образована главным образом из пучков толстых коллагеновых волокон, расположенных параллельно поверхности кожи. Сетчатый слой содержит лимфатические и кровеносные сосуды, фолликулы волос, нервные окончания, железы, эластические, коллагеновые и другие волокна. Этот слой обеспечивает кожи упругость и эластичность.
- сосочкового (pars papillaris), состоящего из аморфного бесструктурного вещества и тонких соединительнотканных (коллагеновых, эластических и ретикулярных) волокон, образующих сосочки, залегающие между эпителиальными гребнями шиповатых клеток.
Гиподерма (подкожная жировая клетчатка)
Гиподерма — это слой состоящий преимущественно из жировой ткани, который выполняет роль теплоизолятора, предохраняя организм от перепадов температуры.
В гиподерме аккумулируются питательные вещества, необходимые для клеток кожи, включая жирорастворимые витамины (А, Е, F, К).
Толщина гиподермы варьирует от 2 мм (на черепе) до 10 см и более (на ягодицах).
При воспалительных процессах в гиподерме, возникающих в процессе некоторых заболеваний, возникает целлюлит.
Видео: Строение кожи
Интересные факты о коже
- Площадь всего кожного покрова взрослого человека 1,5 — 2 м2
- В одном квадратном сантиметре кожи, содержится:
- более 6 миллионов клеток
- до 250 желез, из которых 200 потовых и 50 сальных
- 500 различных рецепторов
- 2 метра кровеносных капилляров
- до 20 волосяных луковиц
- При активной нагрузке или высокой внешней температуре, кожа через потовые железы может выделить более 3 литров пота за сутки
- Благодаря постоянному обновлению клеток, в день мы теряем около 10 миллиардов клеток, это непрерывный процесс. В течение жизни мы сбрасываем около 18 килограмм кожи с ороговевшими клетками.
Клетки кожи и их функция
Кожа состоит из большого числа различных клеток. Для понимания процессов, происходящих в коже, хорошо иметь общие представление о самих клетках. Рассмотрим за что отвечают различные структуры (органеллы) в клетке:
- ядро клетки — содержит наследственную информацию в виде молекул ДНК. В ядре происходит репликация — удвоение (размножение) молекул ДНК и синтез молекул РНК на молекуле ДНК.
- оболочка ядра — обеспечивает обмен веществ между цитоплазмой и ядром клетки
- ядрышко клетки — в нем происходит синтез рибосомных РНК и рибосом
- цитоплазма — полужидкое вещество, заполняющее внутреннее пространство клетки. В цитоплазме протекают процессы клеточного метаболизма
- рибосомы — необходимы для синтеза белков из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, заложенной в РНК (рибонуклеиновая кислота)
- везикула — небольшие образования (контейнеры) внутри клетки, в которых запасаются или транспортируются питательные вещества
- аппарат (комплекс) Гольджи — это сложная структура, которая участвует в синтезе, модификации, накоплении, сортировки различных веществ внутри клетки. Также выполняет функции транспортировки синтезированных в клетке веществ, сквозь мембрану клетки, за ее пределы.
- митохондрия — энергетическая станция клетки, в которой происходит окисление органических соединений и высвобождение энергии при их распаде. Генерирует электрическую энергию в организме человека. Важный компонент клетки, изменение активности которого с течением времени приводит к старению организма.
- лизосомы — необходимы для переваривания питательных веществ внутри клетки
- межклеточная жидкость, заполняющая пространство между клетками и содержащая питательные вещества
Обновление кожи
Кожа лица обновляется благодаря процессам ороговения и отшелушивания клеток эпидермиса. Как происходят эти процессы и от чего они зависят?
Известно, что клетки эпидермиса приблизительно на 80% состоят из кератиноцитов, которые повторяют в миниатюре путь каждого живущего на земле организма. Они рождаются, развиваются и умирают. Эти процессы запрограммированы генетически. Цикл жизни кератиноцита от его «рождения» до «смерти» составляет 2-4 недели. Другие клетки эпидермиса (например, меланоциты) не имеют способностей к быстрому обновлению и живут в организме годами. Поэтому можно сказать, что регулярно обновляется только часть клеток кожи.
Обновление кожи происходит благодаря действующим в ней процессам ороговения (кератинизации) и отшелушивания (десквамации) кератиноцитов. Процессы кератинизации способствуют созданию механически прочного барьера между организмом человека и окружающей средой, а процессы десквамации – удалению поврежденных, содержащих токсины и патогенные микроорганизмы, клеток. Баланс между процессами кератинизации и десквамации обеспечивает поддержание необходимой для выполнения защитной функции толщины эпидермиса.
Как происходит обновление эпидермиса
Как происходит обновление эпидермиса
Можно считать, что «бабушками» клеток эпидермиса являются стволовые клетки. Они, как и клетки-«мамы», находятся на базальной мембране (самом глубоком слое эпидермиса). «Мамы» способны к множественному делению, образуя зародышевые клетки. Зародышевые клетки сидят на базальной мембране до тех пор, пока не наступает время «взросления». Тогда некоторые из дочерних клеток отрываются от базальной мембраны и продвигаются к периферии, взрослея и накапливая в процессе взросления специальные высокопрочные белки: различные типы кератина, филаггрина, инволюкрина, кератолинина и др. Особенностью этих белков является значительная прочность, устойчивость к механическим и химическим воздействиям. Поэтому процесс «взросления» кератиноцита сопровождается повышением его прочности, так называемым ороговением (кератинизацией).
Погибший кератиноцит состоит из кератина практически полностью, поэтому мертвые клетки даже назвали «роговыми», настолько они прочные. Роговые чешуйки формируют высокопрочный роговой слой, который благодаря своей механической прочности является важной частью защитного эпидермального барьера.
Этапы развития кератиноцитов так организованы природой, что в эпидермисе можно четко выделить слои, в каждом из которых находятся клетки на определенном этапе развития. Их четыре (кроме кожи ладоней и подошв, где выделяют 5 слоев):
- Базальный слой. Здесь находятся стволовые клетки, клетки-«мамы» и зародышевые клетки.
- Шиповатый слой – слой клеток, вступивших на путь развития. Они утрачивают способность делиться. В клетках этого слоя начинают появляться гранулы фосфолипидов, церамидов; аминокислоты и пептиды начинают превращаться в белок кератин. Содержимое гранул начинает выделяться в межклеточное пространство. Так формируется липидный барьер кожи – «цемент», который удерживает клетки эпидермиса между собой, препятствуя избыточной потере влаги и проникновению через кожу микроорганизмов.
- Зернистый слой. Гранулы (зерна) этого слоя содержат необходимые для поддержания эпидермального барьера белки (профилаггрин), липиды (фосфолипиды, церамиды) и ферменты. Из профилаггрина образуется филаггрин, который во взаимодействии с кератином формирует жесткий «скелет» клетки.
- По мере накопления кератина ядро клетки разрушается, клетка гибнет. Роговой (верхний) слой эпидермиса представлен мертвыми клетками — плотно упакованными плоскими роговыми чешуйками. Роговые клетки плотно прилегают друг к другу и соединены специальными «замочками». В межклеточном пространстве рогового слоя присутствует большое количество липидов (холестерина, церамидов и жирных кислот), формирующих липидный барьер кожи. Филаггрин, выполнив свои функции, распадается на аминокислоты, являющиеся важнейшими компонентами натурального увлажняющего фактора.
Таким образом, кератинизация – это последовательный, послойный процесс ороговения клеток эпидермиса, протекающий с образованием веществ, входящих в состав липидного барьера кожи и натурального увлажняющего фактора и защищающих кожу от воздействия внешней среды и избыточной потери влаги.
Кератинизация эпидермиса
Отмершие клетки удаляются с поверхности кожи путем их естественного отшелушивания (десквамации), происходящего благодаря ферментам, разрушающим соединения, связывающие роговые чешуйки между собой, в частности, химотрипсина. Особенностью этих ферментов является их активность в кислой среде гидролипидной мантии кожи и изменение активности при увеличении pH. Кроме того, химотрипсин активен только в присутствии воды. То есть его способность выполнять свои функции по разрушению «замочков» между роговыми клетками зависит от степени увлажненности кожи.
В проведенных исследованиях показана зависимость между содержанием влаги в атмосферном воздухе и скоростью десквамации роговых чешуек. При влажности воздуха 55% скорость десквамации роговых клеток уменьшается на 40%, а при 44% влажности — на 75%. Это свидетельствует о важности увлажнения кожи – только при хорошем увлажнении можно обеспечить достаточную для здоровья кожи скорость десквамации роговых чешуек и, соответственно, скорость обновления кожи.
От чего зависит скорость обновления кожи?
От чего зависит скорость обновления кожи
Известно, что природные механизмы действуют по принципу достижения баланса и максимальной экономичности. Природа предусмотрела все для того, чтобы роговой слой эпидермиса имел оптимальную толщину для выполнения защитных функций. Баланс между кератинизацией и десквамацией – один из важнейших механизмов формирования эпидермального барьера.
Оптимальная толщина рогового слоя регулируется при помощи синхронизации процессов деления клеток базального слоя и скорости естественного отшелушивания роговых чешуек. Чем выше интенсивность воспроизводства клеток, тем ниже сила «сшивки» роговых чешуек, тем быстрее происходит отшелушивание мертвых клеток. И наоборот – чем меньше интенсивность деления клеток базального слоя, тем медленнее будет происходить естественное отшелушивание.
Активность деления клеток максимальна ночью и регулируется:
- гормонами;
- факторами роста;
- специальными веществами (кейлонами), защищающими кожу от избыточного деления клеток базального слоя и т.д.
Интенсивность естественного отшелушивания кожи зависит от:
- генетических особенностей организма;
- гормонального статуса;
- активности ферментов эпидермиса;
- уровня pH кожи (ферменты, обеспечивающие отшелушивание роговых чешуек, могут действовать только в кислой среде);
- присутствующих на коже патогенных микроорганизмов, клещей и ферментов, вырабатываемых ими;
- структурных компонентов липидного барьера кожи (некоторые липиды могут снижать активность ферментов);
- наносимых на кожу средств;
- степени увлажненности кожи и др.
Медленное обновление кожи
Медленное обновление кожи
Иногда могут возникать сбои в процессах кератинизации и десквамации. Когда кожа функционирует нормально, формирование новых роговых клеток происходит по мере отшелушивания отмерших.
Этот цикл может нарушаться как на уровне деления клеток в базальном слое, так и на этапах развития клеток и их десквамации.
Нарушение процессов деления клеток эпидермиса могут возникать при:
- нарушении механизмов регуляции деления клеток (например, при некоторых хронических заболеваниях кожи);
- снижении количества и активности стволовых клеток с возрастом, что приводит к истощению зародышевой популяции клеток кожи.
Нарушения процессов кератинизации могут отмечаться при дефиците или дефекте белковых молекул вследствие:
- наследственной предрасположенности;
- проблем с питанием, истощения;
- тяжелых хронических заболеваний почек, печени, желудочно-кишечного тракта.
Нарушения процессов десквамации отмечаются при:
- гормональных нарушениях (например, избытке андрогенов);
- изменении pH кожи и разрушении липидного барьера вследствие неправильного ухода;
- обезвоживании кожи, недостаточной ее увлажненности и т.п.
Результатом нарушений процессов обновления кожи является изменение ее внешнего вида – изменение толщины рогового слоя (истончение или, наоборот, утолщение), снижение выработки липидов липидного барьера и молекул натурального увлажняющего фактора, что приводит к сухости, обезвоживанию кожи и неспособности в полной мере выполнять защитные функции.
| Причина медленного обновления кожи | Как выглядит такая кожа? | Как можно на это повлиять? |
| Замедление деления клеток базального слоя эпидермиса | Истончение кожи, тусклая кожа, «изношенный» вид | Стимуляция деления клеток базального слоя эпидермиса при помощи так называемых регуляторных молекул (биорегуляторные пептиды, фитоэстрогены в период климактерия или менопаузы) |
| Нарушение процессов кератинизации и десквамации | Утолщение рогового слоя эпидермиса (гиперкератоз), шелушение, сухость кожи |
|
