Доспехи организма - ДВИЖЕНИЕ И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Факт 1. Кожа защищает клетки организма от влияния внешней среды.

Факт 2. Кожа осуществляет взаимодействие клеток организма с внешней средой.

• О чём эти факты? Чему будет посвящён параграф? Предложите свой вариант основного вопроса и сравните с формулировкой авторов (с. 332).

Повторение необходимых знаний

• Каковы функции покровных тканей? (7 класс, § 3)

• Чем отличаются покровы млекопитающих от покровов животных других систематических групп? (7 класс)

Решение проблемы

С помощью текста и рисунков ответьте на вопросы.

• Из каких слоёв состоит кожа и какие функции организма она обеспечивает?

• Приведите примеры из жизни, когда исполняется та или иная функция кожи.

Площадь кожи взрослого человека составляет около 2 м². Прочная и упругая, она предохраняет лежащие под ней ткани от механических повреждений, излишней потери влаги и переувлажнения. Пока не нарушена её целостность, кожа практически непроницаема для микроорганизмов и защищает тело от других вторжений. Таким образом, кожа — это не просто внешняя оболочка тела. Кожа — один из самых больших органов

человека, выполняющих множество важных функций.

Кожа состоит из трёх слоёв

Кожа - сложная по строению структура (рис. 30.1). Она состоит из трёх слоёв: сравнительно тонкого наружного - эпидермиса, в котором нет кровеносных сосудов и нервов, более толстого - дермы, богатой кровеносными сосудами и нервными окончаниями, и гиподермы — подкожной клетчатки.

30.1. Строение кожи: 1 - эпидермис; 2 - дерма; 3 - гиподерма

Клетки эпидермиса отдают жизнь за нас

Эпидермис (рис. 30.2) — многослойная эпителиальная ткань — непосредственно граничит с внешней средой и испытывает на себе все особенности её агрессивного характера. Именно воздействия внешней среды определяют строение эпидермиса. Он состоит из нескольких слоёв клеток, синтезирующих роговое вещество — белок кератин. Самый глубокий слой, прилегающий к дерме, образован стволовыми клетками, которые непрерывно делятся. Дочерние клетки после каждого деления смещаются в следующий слой, ближе к поверхности кожи. В эпидермисе нет кровеносных сосудов, его клетки получают питание через тканевую жидкость дермы. Поэтому клетки, выталкиваемые новыми собратьями, отодвигаются всё дальше от источника питания. В конце концов они погибают и превращаются в заполненные кератином ороговевшие чешуйки, образующие поверхностный слой кожи. Чешуйки легко слущиваются при трении кожи об окружающие предметы и непрерывно замещаются новыми ороговевшими клетками. Таким образом, отмершие клетки обеспечивают механическую защиту нашего тела.

30.2. Строение и рост эпидермиса

• Вспомните отличительные особенности покровных тканей. (§ 3)

От момента рождения клетки эпидермиса до её слущивания с поверхности кожи проходит от 2 до 4 недель в зависимости от участка тела. В тех участках тела, которые подвергаются частым механическим воздействиям, количество слоёв ороговевших клеток больше. Иногда чешуйки слипаются в твёрдый панцирь — мозоль, например, на ладонях или подошвах ног.

Роговое вещество отлично защищает лежащие под ним ткани. Оно почти непроницаемо для воды, поэтому при купании в пресной воде тело не разбухает, а в солёной — не сморщивается. К тому же оно препятствует потере влаги с поверхности тела.

30.3. Отпечаток пальца с уникальным рисунком кожных борозд

При внимательном осмотре можно заметить, что вся поверхность кожи испещрена большим количеством мельчайших бороздок и линий, образующих сложный рисунок. У молодых людей он менее заметен, а с возрастом становится более отчётливым. Особенно резко выделяются бороздки на ладонях и подошвах. Этот рисунок индивидуален и остаётся неизменным в течение всей жизни. Вы наверняка знаете, что эту особенность кожи человека (отпечатки пальцев) успешно используют криминалисты.

От белого до чёрного

Разный цвет кожи определяется особы ми клетка ми эпидермиса. Они располагаются чуть ниже делящихся клеток или между ними и образуют тёмный пигмент меланин.

Цвет кожи зависит от нескольких факторов. Роговой слой эпидермиса придаёт ей желтоватый оттенок, поскольку этот слой пропускает свет. Через него просвечивают лежащие глубже кровеносные сосуды, а меланин, в зависимости от количества, окрашивает кожу в различные оттенки — от цвета лёгкого загара до шоколадно-чёрного. Меланин защищает ткани организма от повреждения ультрафиолетом. Однако некоторое количество ультрафиолетовых лучей человеку необходимо, так как при освещении кожи ультрафиолетом в ней синтезируется витамин D.

Собственно, кожа - эластичная “одежда”

Дерма, или собственно кожа, гораздо толще эпидермиса. Чрезвычайно важная функциональная особенность дермы состоит в том, что она содержит множество волокон белков коллагена и эластина. Они придают коже прочность, эластичность и упругость, защищают от значительных повреждений.

В дерме расположены волосяные луковицы, сальные и потовые железы, а также мышцы, сосуды, нервы и нервные окончания.

Дерма богато снабжена капиллярами. Когда становится жарко, они заполняются кровью и избыток тепла удаляется из организма. Недаром в парной человек краснеет. Напротив, капилляры закрываются при длительном пребывании на морозе, и кожа белеет, сберегая тепло.

“Холодильная установка”

Около 3 млн потовых желёз вы водят на поверхность кожи избыток солей и некоторые продукты обмена веществ, растворённые в воде, — пот. Потовая железа — это трубка со скрученным в клубок слепым концом, располагающимся в глубоком слое дермы (рис. 30.4). Другой конец трубки - выводной проток железы — тянется к поверхности кожи и заканчивается воронкой.

30.4. Потовая железа

• Найдите на рис. 30.1 потовую железу. Назовите функции потовых желёз.

Объём выделяемого пота зависит от температуры окружающей среды, эмоционального состояния человека и интенсивности физической нагрузки. Испарение пота с поверхности кожи способствует понижению температуры тела. Потовые железы также принимают участие в процессах водно-солевого обмена и удаления из организма отходов обмена веществ. Распределены они неравномерно, наиболее богата потовыми железами кожа мякоти пальцев рук и ног, ладоней, подошв, подмышечных и паховых складок. В ушах потовые железы превратились в серные железы для выработки ушной серы. Молочные железы — это тоже видоизменённые потовые железы, специализирующиеся на секреции молока.

Остатки былой роскоши

Несмотря на то что наша кожа производит впечатление голой, почти вся она покрыта волосами. Свободны от волос только ладони и подошвы ног. Волосы — продукт клеток эпидермиса, вросших в дерму и образовавших там мешочки — волосяные луковицы, на дне которых расположены непрерывно делящиеся клетки (рис. 30.5). Питательные вещества эти клетки получают из капилляров соединительнотканного волосяного сосочка, расположенного под каждой луковицей. Точно так же, как при обновлении эпидермиса, новообразованные клетки всё время выталкиваются наверх всё дальше от источника питания и в конце концов формируют стержень из белка кератина — волос.

30.5. Строение волоса

• При охлаждении кожа человека покрывается пупырышками (“гусиная кожа”). Почему?

Волосяная луковица окружена соединительной тканью, к которой одним концом прикрепляется пучок гладких мышечных волокон. Отсюда мышечный пучок идёт к поверхностному слою дермы, располагаясь не параллельно волосу, а немного наискосок, и сплетается с эластическими волокнами этого слоя. При сокращении мышечного пучка волос принимает вертикальное положение. Сокращение мышц, поднимающих волос, происходит рефлекторно в ответ на механическое раздражение, охлаждение кожи или под влиянием страха, гнева и других эмоциональных переживаний. “Волосы встали дыбом”, — говорят в таких случаях.

В волосяную луковицу каждого волоса открывается одна или несколько сальных желёз, которые производят жирный секрет — кожное сало. Оно выделяется через выводной проток в волосяную луковицу. Распределяясь по поверхности кожи, сало смягчает её, делает нежной, гладкой, эластичной, защищает от воздействия влаги и предохраняет при трении. Сальные железы разбросаны по всей поверхности тела, за исключением ладоней и подошв. При отсутствии или недостаточности

кожного сала кожа шелушится, становится шероховатой, на ней легко образуются ссадины и трещины.

Ногти на пальцах рук и ног тоже развиваются из карманов, образованных клетками внутреннего слоя эпидермиса, и их рост аналогичен росту волос (рис. 30.6). Ногти состоят из белка кератина, сквозь который просвечивают капилляры дермы, придающие ногтям розовый цвет.

30.6. Строение ногтя

Жировое депо

Гиподерма не имеет плотной связи с верхними слоями кожи. Их связывают лишь пучки волокон белка коллагена. Такая связь позволяет верхним слоям кожи достаточно свободно двигаться относительно лежащих под ней тканей, предохраняет их от механических повреждений и разрывов. Другое название гиподермы — подкожная жировая клетчатка. Это одно из главных жировых хранилищ организма. Межклеточное вещество этой ткани образовано рыхло сплетёнными пучками соединительных волокон, промежутки между которыми заполнены жировыми клетками. Жир помогает избежать излишней потери тепла и перегрева; действует, как подушка, защищая ткани от механических повреждений, и служит источником энергии при болезнях, длительном голодании, физическом и эмоциональном напряжении. В некоторых участках подкожная жировая клетчатка почти полностью отсутствует, в других может достигать 10 см и более, например, на животе, бёдрах у тучных людей. Форма кожи в основном соответствует костно-мышечной основе тела.

Многофункциональная кожа

Функции кожи многообразны. Её защитные свойства очевидны: она обладает высокой плотностью, эластичностью, упругостью и растяжимостью. Она оберегает внутреннюю среду и ткани организма от агрессивных внешних воздействий — пыли, ветра, влаги, резких смен температуры, прикосновений и трения. Кожа весьма устойчива к действию многих химических веществ. Но некоторые из них, например, ртуть, йод, хлор и его соли, сера, способны проникать через кожу в организм и распространяться по кровеносным и лимфатическим сосудам. Попадание ядовитых веществ в организм через кожу может вызвать отравление. Кожа участвует в обмене веществ и терморегуляции. Она снабжена большим количеством разнообразных чувствительных нервов и соответствующих нервных окончаний (рецепторов), благодаря чему играет роль органа осязания.

Кожа принимает участие в дыхании. Через кожу выходит за сутки приблизительно 2% углекислого газа и поглощается около 1% всего вдыхаемого кислорода.

Формулирование вывода

Кожа состоит из трёх слоёв: эпидермиса, дермы и гиподермы. Эпидермис образует роговой защитный слой кожи. Дерма богата кровеносными сосудами, нервами, эластичными волокнами, потовыми железами, волосяными луковицами. Подкожная клетчатка содержит клетки, запасающие жир. Кожа выполняет функцию защиты, осязания, избирательного транспорта веществ и тепла внутрь организма и из него.

Эпидермис, дерма (собственно кожа), гиподерма (подкожная клетчатка), потовые железы, пот, сальные железы, волосяные луковицы

Применение знаний

1. Какие функции выполняет кожа?

2. Какова роль разных слоёв кожи в жизни?

3. Как меняется толщина рогового слоя на участке кожи, который испытывает постоянное трение?

4. Почему нам приходится стричь волосы и ногти?

5. В чём главная функция эпидермиса?

6. Зачем нужен пигмент в коже человека?

7. Что придаёт коже эластичность и упругость?

8. Почему на ладонях и ступнях отсутствуют сальные железы?

9. Зачем люди используют увлажняющие кремы?

10. Поработайте в паре: пусть один называет слой кожи, а второй - его функции.