Реферат:
Функції та будова шкіри
Функції та будова шкіри
Функції та будова шкіри
Відомо, що шкіра-це не оболонка тіла, а багатофункціональний орган, який виконує дихальну, живильну, видільну і захисну функції. Шкіра є також органом імуногенезу. Протікають в шкірі біохімічні реакції забезпечують в ній постійний обмін речовин, який полягає в збалансованих процесах синтезу і розпаду (окислення) різних субстратів, в тому числі і специфічних, необхідних для підтримання структури та функції клітин шкіри. У ній протікають хімічні перетворення, що знаходяться у зв'язку з обмінними процесами інших органів, наприклад процеси катаболізму білків, вуглеводів і ліпідів. У ній містяться всі необхідні для цього ферменти: оксидоредуктази, трансферази, гідролази, синтетази, ізомерази і ліпази. У шкірі містяться всі види органічних і неорганічних речовин, що зустрічаються в організмі: білки, ліпіди, вуглеводи, амінокислоти, пігменти, нуклеїнові кислоти, вітаміни, вода, макро-і мікроелементи. Значення кожного з цих речовин визначається його специфічними властивостями, локалізацією у певних структурах шкіри і зводиться або до енергетичного забезпечення процесів життєдіяльності, або до участі в освіті продуктів, що несуть специфічну функцію, або до використання в якості структурного матеріалу.
У шкірі здійснюються специфічні для неї перетворення: освіта кератину, колагену, меланіну, шкірного сала і поту. Через дермальную судинну мережу метаболізм шкіри об'єднується з обміном речовин всього організму. Необхідність пояснення механізмів прямого впливу фармацевтичних препаратів, що вводяться безпосередньо в проблемні зони шкіри з метою лікування або корекції дерматокосметічес-ких проблем, змушує нас зазирнути в глибину обмінних процесів як в епідермісі, так і в дермі.
Функціональна активність клітинних елементів будь-якого органу і шкіри зокрема - основа нормальної життєдіяльності організму в цілому. Клітка ділиться і функціонує, використовуючи метаболіти, принесені кров'ю і що виробляються сусідніми клітинами. Продукуючи свої власні з'єднання, виділяючи їх в кров або представляючи їх на поверхні своєї мембрани, клітина спілкується зі своїм оточенням, організовуючи міжклітинні взаємодії, багато в чому визначають характер проліферації і диференціювання, а також повідомляє про себе інформацію в усі регулюючі структури організму. Швидкість і напрям біохімічних реакцій залежить від наявності та активності ферментів, їх активаторів та інгібіторів, кількості субстратів, змісту кінцевих продуктів, кофакторів. Відповідно, зміна в структурі цих клітин призводить до певних змін в органі та в організмі в цілому з розвитком тієї чи іншої патології. Біохімічні реакції в шкірі організовані в біохімічні процеси, які органічно пов'язані один з одним так, як це передбачається регуляторним фоном, під впливом якого знаходиться конкретна клітина, група клітин, ділянка тканини або весь орган. Регуляторний фон це перш за все концентрації біологічно активних речовин, медіаторів, гормонів, цитокінінів, продукція яких знаходиться під жорстким контролем ЦНС. А ЦНС діє перш за все з точки зору потреб організму, з урахуванням його функціональних і адаптаційних можливостей. Медіатори і гормони діють на внутрішньоклітинний обмін через систему вторинних посередників і в результаті прямого впливу на генетичний апарат клітин.
Шкіра має функцію депонування, в ній затримуються токсичні речовини, білкові метаболіти (наприклад, залишковий азот при білковій дієті і деяких захворюваннях), тим самим, послаблюючи їх токсичну дію на інші органи, зокрема на мозок.
Шкіра здійснює видільну функцію, звільняючи організм від надлишкових і токсичних продуктів (вода, солі, метаболіти, лікарські речовини та ін.) Вона виконує також теплорегуляційні, бар'єрну, бактерицидну функції, бере участь у газообміні. Організм людини виділяє за добу через шкірний покрив 7-9 г вуглекислоти і поглинає 3-4 г кисню, що становить 2% від усього газообміну.
Гістологічно шкіра - це орган, що складається з 3 шарів: епідермісу, дерми і гіподерми. Товщина шкіри без підшкірно-жирової клітковини коливається від 0,8 (у сфері століття) до 4-5 мм (в області долонь і підошов). Товщина гіподерми варіює від десятих часток міліметра до декількох сантиметрів.
Епідерміс
Епідерміс є епітеліальну тканину ектодерміческого походження, що складається з 4-х шарів кератиноцитів.
Базальний шар
Складається з базальних кератиноцитів, що розташовуються в один ряд і є материнською клітиною для епідермісу. У них найбільш активно протікають митотические процеси, процеси синтезу білків, полісахаридів, ліпідів. У них міститься найбільша кількість ДНК-і РНК-вмісних структур. Серед клітин базального шару знаходяться отростчатие клітини двох типів - клітини Лангерганса і меланоцити. Крім того, в базальному шарі є особливі чутливі клітини Меркеля, а також клітини Гренстейна. Найбільше значення для нас мають клітини Лангерганса, що виконують нейротрофічних функцію для кератиноцитів і є клітинами, що визначають активність місцевого імунітету. Меланоцити синтезують меланінового пігмент і утворюють меланосоми, які передають кератиноцитах практично всіх верств, завдяки довгим відростках. Синтетична активність меланоцитів зростає під впливом ультрафіолетового опромінення, запальних процесів у шкірі, що призводить до появи на шкірі вогнищ гіперпігментації.
Клітини Лангерганса
Клітини Лангерганса є яскравими представниками імунної системи шкіри. Вони є внутріепідермальнимі макрофагами з усіма притаманними цим клітинам і багатьма іншими функціями. Їх кількість в шкірі постійно змінюється за рахунок міграції з гематогенних попередників в дерму і перетворення їх у клітки Лангерганса, за рахунок міграції з епідермісу в дерму і далі в лімфовузли і за рахунок слущивания їх з поверхні шкіри разом з кератиноцитами. Вважають, що клітини мають здатність до мітозу, але їх проліферативна активність дуже мала. У імунній системі шкіри ці клітини грають в основному антігенпредоставляющую роль.
Вони захоплюють із зовнішнього середовища антигени, переробляють їх і експресують на своїй поверхні. Потім антигени і інтерлейкіни-1 надаються проникаючим в епідерміс лімфоцитам, в основному Т-хелперів, які виробляють інтерлейкіни-2, які в свою чергу індукують проліферацію Т-лімфоцитів. Ці активовані Т-клітини беруть участь в імунній відповіді, зокрема, при контактної гіперчутливості шкіри. Клітини Лангерганса можуть довго утримувати на своїй поверхні антигени, переносити їх в лімфовузли, зберігаючи таким чином імунологічну пам'ять.
Клітини Лангерганса володіють ендокринної функцією, секретіруя цілий ряд необхідних для життєдіяльності шкіри речовин, таких, як гамма-інтерферон, інтерлейкін-1, простагландини, фактори регуляції біосинтезу білків, фактори, що стимулюють поділ клітин, і ін Є дані про специфічний противірусному дії клітин Лангерганса і участь їх у лізису шкірних папілом.
При старінні організму, УФ-опроміненні, інтоксикаціях, хронічних захворюваннях кількість клітин Лангерганса різко знижується, а частота випадків виникнення необластіческіх процесів шкіри і внутрішніх органів зростає.
Шіповідних шар
Над базальним знаходиться 3-8 рядів клітин, що складають шилоподібний шар, в якому мітотичну активність клітин досить велика і який разом з базальним називають ще мальпігієві або паростковий шаром епідермісу. Плазмолемма клітин має численні глибокі вирости (шипи), які глибоко проникають в сусідні клітини, за рахунок них відбувається їх міцне зчеплення. Крім того, клітини шилоподібного шару, так само, як базального і зернистого шарів, з'єднані між собою десмосомамі, що представляють собою дуплікатура з плазмолеми сусідніх клітин. Вони забезпечують міцний зв'язок клітин епідермісу.
Зернистий шар
Складається з 1-2 рядів клітин. Характерною особливістю цього шару є наявність в цитоплазмі клітин гранул кератогіаліна, які розглядаються як морфологічний субстрат-попередник кератинових фібрил рогового шару.
Роговий шар
Являє собою черепицеподібно скупчення лусочок, у які перетворюються кератиноцити за свій життєвий цикл (25-28 днів). Товщина рогового шару представляє собою приблизно 1 / 3 поперечника всього епідермісу, проте на долонях і підошвах це відношення може бути зворотним (3 / 1). Рогові луски зчеплені між собою корнеодесмосомамі і межкорнеоцітарнимі ліпідами, що складаються з холестерину, вільних жирних кислот і церамідів. У верхній частині цього шару відбувається постійна десквамація (злущування) рогових лусочок, завдяки дії ліпаз, що надходять із зернистого шару, і через розрив корнеодесмосом. При цьому товщина рогового шару в нормі більш-менш постійна через постійне надходження клітин нижніх відділів епідермісу. Нижня частина рогового шару називається ще блискучим шаром. У ньому є залишки мітохондрій та інших органоїдів клітини, а кератогіаліновие маси лежать окремими гранулами. З товщиною блискучого шару пов'язують проникність рогового шару. Роговий шар є потужним захисним білковим бар'єром для шкіри, через який в нормі не повинно проникнути нічого, що могло б порушити гомеостаз.
Однак ліпідсодержащіе речовини, сильні розчинники по межкорнеальним щілинах, розчиняючись в цементуючих їх ліпідах, можуть проникати крізь епідерміс і базальну мембрану. При дегенеративних змінах шкіри або при різних дерматозах зчеплення між корнеоцитів може бути порушено, і тоді бар'єрні функції рогового шару значно знижуються, а проникність збільшується.
Проникність шкіри
Одним з механізмів захисту організму від агресивних дій навколишнього середовища є відносна непроникність шкіри. Це властивість шкіри відноситься до бар'єрної-захисним функціям. Найбільш важлива частина шкірного бар'єру збігається гістологічно з блискучим шаром, який представляє собою тонку мембрану. Товщина його на шкірі обличчя і тулуба в межах 10-15 мкм. Цей тонкий шар має великий механічною міцністю і стійкістю до хімічних речовин. Повне видалення рогового і блискучого шарів призводить до збільшення проникності шкіри у декілька десятків разів.
Проходження речовин через епідерміс здійснюється різними шляхами: трансепідермальній, по міжклітинних проміжках, через пори і волосяні фолікули. Велика частина хімічних сполук, що потрапили на шкіру, проходить в глибокі шари епідермісу трансепідермальній і по міжклітинних проміжках, менша частина - через природні пори, волосяні фолікули. Вода і водорозчинні речовини найгірше проникають через шкіру, найлегше долають шкірний бар'єр ліпіди і жиророзчинні речовини. Збільшення температури шкіри, її зволоження, обробка дратівливими речовинами, що підсилюють кровотік, призводить до посилення проникності шкіри.
Враховуючи, що мезотерапевти працюють з водорозчинними речовинами, використання техніки "наппаж" без попередньої обробки шкіри пілінг засобами дасть втрату препарату у зв'язку з практичною неможливістю проникнення його через шкіру. Препарати можуть проникнути в глиб епідермісу тільки в місцях, де відбулося його пошкодження голкою.
Для того щоб поліпшити проникнення речовини з шкіри, необхідно обробляти її перед сеансом мезотерапія, пілінг засобами або будь-яким різновидом терапевтичної дермабразії (мікрокристалічна, ультразвукова, оксікрісталліческая). Виходячи з властивостей шкіри та її захисного бар'єра, ясно, що проникність для водорозчинних речовин посилюється також при наявності в розчинів властивості змочувати поверхню шкіри.
Зняття поверхневого рогового шару епідермісу сприяє активізації проникнення препарату до базальної мембрани і трансепідермальній, і по міжклітинних щілин, і через волосяні фолікули, сальні і потові залози ... Саме тому з цим рекомендується випереджати пилингами або механічної дермабразія сеанси мезотерапії. Відновлення рогового шару, повне видалення якого відбувається при поверхневій дермабразії і поверхневий пілінг, відбувається через 72 години. У цьому зв'язку можна говорити про максимальну ефективності мезотерапії, виробленої або відразу, або через день після видалення рогового шару.
Прикордонна зона. Базальна мембрана
Епідерміс відділений від дерми прикордонною зоною, в якій найважливішим у функціональному відношенні освітою є базальна мембрана, що складається з глікопротеїну і колагену 4-го типу. Вона виконує механічні, бар'єрні і обмінні функції для епідермісу і являє собою хвилясту лінію, що складається з гребінців і сосочків. Базальні кератиноцити мають міцний зв'язок з базальною мембраною завдяки полудесмосомами і мікровиростам плазмолеми. Під базальної мембраною знаходиться субепідермальное сплетіння, що складається з фібрилярних компонентів, орієнтованих паралельно базальної мембрані і багате клітинами фібробластичного ряду. Доведено, що в цій зоні протікають активні процеси внутрішньоклітинного синтезу волокнистих білків дерми і протеогліканів. Біохімічна активність зони посилюється безпосередньою близькістю петель капілярів поверхневого кровоносного сплетення, розташованих у дермальних сосочках.
Ця зона і є основною точкою прикладання мезотерапії. Через неї здійснюється живлення клітин базального шару епідермісу, а отже, поліпшується його структура, зміцнюється місцевий імунітет. Через її активізацію відбувається поліпшення обмінних процесів в дермі, стимуляція биосинтетической активності фібробластів з наступним неосінтезом структурних білків, мукополісахаридів, ферментів, що є основою для поліпшення загального вигляду шкіри.
Дерма
Являє собою сполучну тканину мезодерміческого походження, що складається їх клітинних елементів, фібрилярних білків, міжклітинної речовини і поверхневої і глибокої капілярної мережі. Фібрилярні білки представлені фібронектином, колагеном, еластином, ретикулінові волокнами.
Фібробласти - основна клітинна форма сполучної тканини, що синтезує фібрилярні білки (колаген, еластин і ін), протеоглікани, фактори росту, ензими. Від функціональної активності фібробластів залежить міцність, еластичність і тургор шкіри, а отже, і її зовнішня молодість. У зв'язку з цим саме на фібробласти спрямована дія мезотерапевтические лікування вікових змін шкіри.
Основне або міжклітинну речовину представляє собою гель і національної спортивної системою, яка містить речовини, що надходять з крові (вода, неорганічні іони, цукру, білки крові), продукти метаболізму епідермальних. і дермальних клітин; глікозаміноглікани (хондроїтин-4 ,6-сульфат, гепарин, гіалуронова кислота, дерматансуль-фат), глікопротеїди, протеоглікани і інтерстиціальну рідину. Ця рідина має специфічні біохімічні характеристики, які відрізняють її від плазми та лімфи. Розташовані в проміжній речовині клітини через сигнальні молекули, цитокініни, медіатори, фактори росту спілкуються між собою і передають один одному інформацію.
Дерма поділяється на 2 шари - папілярний (сосочковий) і сітчастий.
Папілярний, або сосочковий шар знаходиться під базальною мембраною і являє собою пухку сполучну тканину. Колагенові і еластинових волокна в ньому розташовуються паралельно поверхні шкіри, серед них в проміжній речовині знаходяться клітинні елементи - фібробласти, лімфоцити, плазматичні клітини, макрофаги, меланоцити. Папілярний шар дерми - це точка докладання мезотерапевтические лікування.
Сітчастий шар знаходиться між сосочкові шаром і гіподерми. Колагенові волокна в ньому мають сітчасте розташування, створюючи щільну пористу структуру. Між колагеновими волокнами в основній речовині розташовуються клітинні елементи. Глікозаміноглікани, глікопротеїди і структурні компоненти дерми складаються з гідрофільних молекул. Вони утримують навколо себе велику кількість молекул води, завдяки чому основна речовина дерми представляє собою гелеобразную субстанцію. Таким чином, щільність, тургор і еластичність шкіри залежать від стану компонентів дерми.
Мікроциркуляторне русло шкіри відрізняється цілим рядом особливостей. У шкірі є поверхнева і глибока судинні мережі. Перша розташована на кордоні сосочкової і ретикулярної дерми. Від неї вертикально до поверхні шкіри йдуть капіляри, які утворюють петлі в сосочках шкіри. Друга судинна мережа розташовується на кордоні дерми і гіподерми. Вона з'єднується з поверхневою мережею вертикально йдуть до неї судинами. У гіподерму відходять судини, що живлять жирові часточки. Паралельно з артеріальними судинними мережами проходять венозні і лімфатичні мережі. Найбільш активну участь у харчуванні дерми та епідермісу приймає поверхове судинне сплетення. Харчування придатків шкіри, нижніх відділів дерми і гіподерми здійснюється через глибоке судинне сплетення.
Відомо, що найбільш функціональним є сосочковий шар шкіри, живлення якого здійснюється через сосочкові капіляри. Швидкість капілярного кровотоку в них змінюється від кількості одночасно функціонуючих артеріол і венул, а також від коливань просвіту судин. Через сосочкові сплетення здійснюється також харчування базальної мембрани та епідермісу. Для оптимізації цих процесів в капілярних сплетеннях створюються умови, що сприяють фільтрації, а не абсорбції рідин і макромолекул.
Для мезотерапевтов має значення те, що при механічному подразненні в 7 разів прискорюється швидкість кровотоку в мікроциркуляторному руслі, підвищується судинна проникність і відбувається дилатація венул, яка викликає розлиту еритему. У стінках артеріол шкіри є гладко м'язова оболонка, яка здатна поширювати збудження в сторони від місця подразнення. Вважають, що гладком'язові клітини в стінках артеріол шкіри електрично об'єднані.
Гіподерма
Це підшкірно-жирова клітковина, що складається з соединительнотканой перегородок, розташованих перпендикулярно до дермі, між якими розташовуються жирові часточки, заповнені жировими клітинами (адипоцитами). Товщина підшкірно-жирової клітковини може досягати 10 і більше сантиметрів. При целюліті товщина жирових відкладень також досягає аналогічних величин. У цьому світлі стає зрозумілим, чому при мезотерапевтические лікуванні локального ожиріння і целюліту необхідно вводити голку набагато глибше, ніж при класичній мезотерапії, і ін'єктувати препарат на виході голки. Таким чином, в зоні дії лікарського засобу виявляється значно більше адипоцитів, відповідно і ефективність лікування стає вище.
Жирові клітини, як і всі клітини, мають органоїди (ядро, мітохондрії, рибосоми, апарат Гольджі, лізосоми та ін.) Основну масу внутрішньоклітинного простору складає жирова вакуоль, заповнена нейтральними жирами - триглицеридами. Між дермою і гіподермою відсутня чітка межа, і соединительнотканой волокна дерми переходять, змінюючи орієнтацію з горизонтальної на вертикальну, в гіподерму. У гіподермі вони формують септи (перегородки) між часточками жирової тканини. Соединительнотканой перегородки пов'язують дерму з поверхневою фасцією, в якій проходять судини і нерви, що живлять підшкірно-жирову клітковину.
У гіподермі розташовуються придатки шкіри - волосяні фолікули, потові залози, нерви, кровоносні і лімфатичні судини.
Регенерація шкіри (етапи догляду за шкірою)
Регенерація шкіри (відновлення). Процеси регенерації або оновлення клітин безпосередньо пов'язані зі швидкістю утворення нових молекул, з яких складаються клітини. Чим старше організм, тим повільніше відбувається їх заміна. Стан шкіри, в основному, визначається швидкістю синтезу білків сполучної тканини. Доцільно розглянути три підходи до поліпшення зовнішнього вигляду шкіри.
1. Замісний: передбачає присутність в косметичних препаратах готових компонентів клітин шкіри. Це колаген, еластин, кератини і т.д. Всі вони є високомолекулярними сполуками і ймовірність їх проникнення через захисний епідермальний бар'єр близька до нуля. Тому, залишаючись на поверхні шкіри, ці речовини здатні тільки закупорити пори і створити так званий «парниковий» ефект, візуальний ефект, який у ряді випадків приймають як результат омолодження і розгладження зморшок.
2. Поживний: передбачає присутність незамінних компонентів харчування, які організм не в змозі синтезувати сам. До них належать вітаміни, мікроелементи, ненасичені жирні кислоти, незамінні амінокислоти і т.д. Цей підхід найбільш поширений і розумний, але в переважній більшості своїй малоефективний. Найкращим чином цей шлях підходить для молодої шкіри. Сама наявність у складі необхідних факторів харчування ще не означає можливість їх засвоєння та отримання бажаного результату. Сучасна наука шукає рішення проблеми проникнення активних компонентів косметичних засобів у внутрішні шари шкіри.
3. Відновлювальний (стимулюючий) - необхідний для догляду за шкірою після 25 років і передбачає присутність активуючих чинників, що прискорюють процеси регенерації структурних фрагментів шкіри з метою відновлення, нормалізації функції шкіри. Використання гормонів непередбачувано небезпечно, по скільки зачіпає всю регуляторну систему організму. Це вже не косметика і навіть не космецевтика, а активне (агресивне) ліки. Відновлення через повне руйнування зовнішнього шару (жорсткий пілінг, прискорення процесів окислення - руйнування), також проблемно, оскільки змушує клітини шкіри формуватися в стані потужного стресу.
Введення спеціальних речовин, що прискорюють синтез основних компонентів шкіри, є найефективнішим і безболісним способом відновлення її функціонування. Активатори можуть бути рослинного або тваринного походження, а також створеними у науковій лабораторії.
Вони мобілізують резерви самого організму, відновлюють пошкоджені фрагменти і прискорюють обмінні процеси, дозволяючи швидше здійснювати заміну відпрацьованих клітин на знову утворюються. Серед таких активуючих факторів, причому нечисленних, гідне місце займає органічний кремній.
Мезенхімного стовбурові клітини кісткового мозку можна використовувати для регенерації шкіри. Чергове дослідження підтверджує, що мезенхімного стовбурові клітини кісткового мозку (МСК) можна використовувати для створення штучної шкіри, яка може застосовуватися для відновлення пошкоджених шкірних покривів.
Щоб оцінити ефективність відновлення шкіри після опіків за допомогою тканеінженерних конструкцій, дослідники змоделювали опіки різного ступеня тяжкості на свинях, чия шкіра по своєму гістологічною будовою і біохімічному складу близька шкірі людини. В якості основи штучної шкіри були використані матриці, що складаються з колагену I типу та гіалуронової кислоти. На ці матриксу були посіяні МСК, виділені з червоного кісткового мозку свиней.
Після того, як штучну шкіру накладали на рану, МСК у ній починали диференціюватися в дермальні фібробласти (клітини шкіри), що прискорювало загоєння рани, відновлення в пошкодженій ділянці капілярної мережі і перешкоджало утворенню на цій ділянці рубця.
Шкіра - найбільший з усіх органів тіла, постійно піддається впливу несприятливих зовнішніх впливів. При серйозних пошкодженнях шкіри внаслідок захворювань, травм і опіків, нерідкі ситуації, коли для відновлення шкірного покриву регенераційних здібностей організму не вистачає. Пацієнти, які постраждали від опіків, часто гинуть від інтоксикації і великої крововтрати. Саме ці випадки з'явилися першопричиною початку розробок штучних аналогів шкіри.
Вчені сподіваються, що в майбутньому ткансінженерние трансплантати будуть широко використовуватися для відновлення і інших органів, прийшовши на зміну пластиковим і металевим матеріалами.
Література
Ахмеджанов М.Ю., Гуз С.Я., Архангельський В.В. Динаміка вмісту тригліцеридів, загального холестерину і його фракцій у сироватці крові хворих, які перенесли інфаркт міокарда та при санаторно-курортному лікуванні. / / Нове в лабораторній діагностиці хронічних хвороб внутрішніх органів. - Ужгород, 1983. -С.52.
Відомо, що шкіра-це не оболонка тіла, а багатофункціональний орган, який виконує дихальну, живильну, видільну і захисну функції. Шкіра є також органом імуногенезу. Протікають в шкірі біохімічні реакції забезпечують в ній постійний обмін речовин, який полягає в збалансованих процесах синтезу і розпаду (окислення) різних субстратів, в тому числі і специфічних, необхідних для підтримання структури та функції клітин шкіри. У ній протікають хімічні перетворення, що знаходяться у зв'язку з обмінними процесами інших органів, наприклад процеси катаболізму білків, вуглеводів і ліпідів. У ній містяться всі необхідні для цього ферменти: оксидоредуктази, трансферази, гідролази, синтетази, ізомерази і ліпази. У шкірі містяться всі види органічних і неорганічних речовин, що зустрічаються в організмі: білки, ліпіди, вуглеводи, амінокислоти, пігменти, нуклеїнові кислоти, вітаміни, вода, макро-і мікроелементи. Значення кожного з цих речовин визначається його специфічними властивостями, локалізацією у певних структурах шкіри і зводиться або до енергетичного забезпечення процесів життєдіяльності, або до участі в освіті продуктів, що несуть специфічну функцію, або до використання в якості структурного матеріалу.
У шкірі здійснюються специфічні для неї перетворення: освіта кератину, колагену, меланіну, шкірного сала і поту. Через дермальную судинну мережу метаболізм шкіри об'єднується з обміном речовин всього організму. Необхідність пояснення механізмів прямого впливу фармацевтичних препаратів, що вводяться безпосередньо в проблемні зони шкіри з метою лікування або корекції дерматокосметічес-ких проблем, змушує нас зазирнути в глибину обмінних процесів як в епідермісі, так і в дермі.
Функціональна активність клітинних елементів будь-якого органу і шкіри зокрема - основа нормальної життєдіяльності організму в цілому. Клітка ділиться і функціонує, використовуючи метаболіти, принесені кров'ю і що виробляються сусідніми клітинами. Продукуючи свої власні з'єднання, виділяючи їх в кров або представляючи їх на поверхні своєї мембрани, клітина спілкується зі своїм оточенням, організовуючи міжклітинні взаємодії, багато в чому визначають характер проліферації і диференціювання, а також повідомляє про себе інформацію в усі регулюючі структури організму. Швидкість і напрям біохімічних реакцій залежить від наявності та активності ферментів, їх активаторів та інгібіторів, кількості субстратів, змісту кінцевих продуктів, кофакторів. Відповідно, зміна в структурі цих клітин призводить до певних змін в органі та в організмі в цілому з розвитком тієї чи іншої патології. Біохімічні реакції в шкірі організовані в біохімічні процеси, які органічно пов'язані один з одним так, як це передбачається регуляторним фоном, під впливом якого знаходиться конкретна клітина, група клітин, ділянка тканини або весь орган. Регуляторний фон це перш за все концентрації біологічно активних речовин, медіаторів, гормонів, цитокінінів, продукція яких знаходиться під жорстким контролем ЦНС. А ЦНС діє перш за все з точки зору потреб організму, з урахуванням його функціональних і адаптаційних можливостей. Медіатори і гормони діють на внутрішньоклітинний обмін через систему вторинних посередників і в результаті прямого впливу на генетичний апарат клітин.
Шкіра має функцію депонування, в ній затримуються токсичні речовини, білкові метаболіти (наприклад, залишковий азот при білковій дієті і деяких захворюваннях), тим самим, послаблюючи їх токсичну дію на інші органи, зокрема на мозок.
Шкіра здійснює видільну функцію, звільняючи організм від надлишкових і токсичних продуктів (вода, солі, метаболіти, лікарські речовини та ін.) Вона виконує також теплорегуляційні, бар'єрну, бактерицидну функції, бере участь у газообміні. Організм людини виділяє за добу через шкірний покрив 7-9 г вуглекислоти і поглинає 3-4 г кисню, що становить 2% від усього газообміну.
Гістологічно шкіра - це орган, що складається з 3 шарів: епідермісу, дерми і гіподерми. Товщина шкіри без підшкірно-жирової клітковини коливається від 0,8 (у сфері століття) до 4-5 мм (в області долонь і підошов). Товщина гіподерми варіює від десятих часток міліметра до декількох сантиметрів.
Епідерміс
Епідерміс є епітеліальну тканину ектодерміческого походження, що складається з 4-х шарів кератиноцитів.
Базальний шар
Складається з базальних кератиноцитів, що розташовуються в один ряд і є материнською клітиною для епідермісу. У них найбільш активно протікають митотические процеси, процеси синтезу білків, полісахаридів, ліпідів. У них міститься найбільша кількість ДНК-і РНК-вмісних структур. Серед клітин базального шару знаходяться отростчатие клітини двох типів - клітини Лангерганса і меланоцити. Крім того, в базальному шарі є особливі чутливі клітини Меркеля, а також клітини Гренстейна. Найбільше значення для нас мають клітини Лангерганса, що виконують нейротрофічних функцію для кератиноцитів і є клітинами, що визначають активність місцевого імунітету. Меланоцити синтезують меланінового пігмент і утворюють меланосоми, які передають кератиноцитах практично всіх верств, завдяки довгим відростках. Синтетична активність меланоцитів зростає під впливом ультрафіолетового опромінення, запальних процесів у шкірі, що призводить до появи на шкірі вогнищ гіперпігментації.
Клітини Лангерганса
Клітини Лангерганса є яскравими представниками імунної системи шкіри. Вони є внутріепідермальнимі макрофагами з усіма притаманними цим клітинам і багатьма іншими функціями. Їх кількість в шкірі постійно змінюється за рахунок міграції з гематогенних попередників в дерму і перетворення їх у клітки Лангерганса, за рахунок міграції з епідермісу в дерму і далі в лімфовузли і за рахунок слущивания їх з поверхні шкіри разом з кератиноцитами. Вважають, що клітини мають здатність до мітозу, але їх проліферативна активність дуже мала. У імунній системі шкіри ці клітини грають в основному антігенпредоставляющую роль.
Вони захоплюють із зовнішнього середовища антигени, переробляють їх і експресують на своїй поверхні. Потім антигени і інтерлейкіни-1 надаються проникаючим в епідерміс лімфоцитам, в основному Т-хелперів, які виробляють інтерлейкіни-2, які в свою чергу індукують проліферацію Т-лімфоцитів. Ці активовані Т-клітини беруть участь в імунній відповіді, зокрема, при контактної гіперчутливості шкіри. Клітини Лангерганса можуть довго утримувати на своїй поверхні антигени, переносити їх в лімфовузли, зберігаючи таким чином імунологічну пам'ять.
Клітини Лангерганса володіють ендокринної функцією, секретіруя цілий ряд необхідних для життєдіяльності шкіри речовин, таких, як гамма-інтерферон, інтерлейкін-1, простагландини, фактори регуляції біосинтезу білків, фактори, що стимулюють поділ клітин, і ін Є дані про специфічний противірусному дії клітин Лангерганса і участь їх у лізису шкірних папілом.
При старінні організму, УФ-опроміненні, інтоксикаціях, хронічних захворюваннях кількість клітин Лангерганса різко знижується, а частота випадків виникнення необластіческіх процесів шкіри і внутрішніх органів зростає.
Шіповідних шар
Над базальним знаходиться 3-8 рядів клітин, що складають шилоподібний шар, в якому мітотичну активність клітин досить велика і який разом з базальним називають ще мальпігієві або паростковий шаром епідермісу. Плазмолемма клітин має численні глибокі вирости (шипи), які глибоко проникають в сусідні клітини, за рахунок них відбувається їх міцне зчеплення. Крім того, клітини шилоподібного шару, так само, як базального і зернистого шарів, з'єднані між собою десмосомамі, що представляють собою дуплікатура з плазмолеми сусідніх клітин. Вони забезпечують міцний зв'язок клітин епідермісу.
Зернистий шар
Складається з 1-2 рядів клітин. Характерною особливістю цього шару є наявність в цитоплазмі клітин гранул кератогіаліна, які розглядаються як морфологічний субстрат-попередник кератинових фібрил рогового шару.
Роговий шар
Являє собою черепицеподібно скупчення лусочок, у які перетворюються кератиноцити за свій життєвий цикл (25-28 днів). Товщина рогового шару представляє собою приблизно 1 / 3 поперечника всього епідермісу, проте на долонях і підошвах це відношення може бути зворотним (3 / 1). Рогові луски зчеплені між собою корнеодесмосомамі і межкорнеоцітарнимі ліпідами, що складаються з холестерину, вільних жирних кислот і церамідів. У верхній частині цього шару відбувається постійна десквамація (злущування) рогових лусочок, завдяки дії ліпаз, що надходять із зернистого шару, і через розрив корнеодесмосом. При цьому товщина рогового шару в нормі більш-менш постійна через постійне надходження клітин нижніх відділів епідермісу. Нижня частина рогового шару називається ще блискучим шаром. У ньому є залишки мітохондрій та інших органоїдів клітини, а кератогіаліновие маси лежать окремими гранулами. З товщиною блискучого шару пов'язують проникність рогового шару. Роговий шар є потужним захисним білковим бар'єром для шкіри, через який в нормі не повинно проникнути нічого, що могло б порушити гомеостаз.
Однак ліпідсодержащіе речовини, сильні розчинники по межкорнеальним щілинах, розчиняючись в цементуючих їх ліпідах, можуть проникати крізь епідерміс і базальну мембрану. При дегенеративних змінах шкіри або при різних дерматозах зчеплення між корнеоцитів може бути порушено, і тоді бар'єрні функції рогового шару значно знижуються, а проникність збільшується.
Проникність шкіри
Одним з механізмів захисту організму від агресивних дій навколишнього середовища є відносна непроникність шкіри. Це властивість шкіри відноситься до бар'єрної-захисним функціям. Найбільш важлива частина шкірного бар'єру збігається гістологічно з блискучим шаром, який представляє собою тонку мембрану. Товщина його на шкірі обличчя і тулуба в межах 10-15 мкм. Цей тонкий шар має великий механічною міцністю і стійкістю до хімічних речовин. Повне видалення рогового і блискучого шарів призводить до збільшення проникності шкіри у декілька десятків разів.
Проходження речовин через епідерміс здійснюється різними шляхами: трансепідермальній, по міжклітинних проміжках, через пори і волосяні фолікули. Велика частина хімічних сполук, що потрапили на шкіру, проходить в глибокі шари епідермісу трансепідермальній і по міжклітинних проміжках, менша частина - через природні пори, волосяні фолікули. Вода і водорозчинні речовини найгірше проникають через шкіру, найлегше долають шкірний бар'єр ліпіди і жиророзчинні речовини. Збільшення температури шкіри, її зволоження, обробка дратівливими речовинами, що підсилюють кровотік, призводить до посилення проникності шкіри.
Враховуючи, що мезотерапевти працюють з водорозчинними речовинами, використання техніки "наппаж" без попередньої обробки шкіри пілінг засобами дасть втрату препарату у зв'язку з практичною неможливістю проникнення його через шкіру. Препарати можуть проникнути в глиб епідермісу тільки в місцях, де відбулося його пошкодження голкою.
Для того щоб поліпшити проникнення речовини з шкіри, необхідно обробляти її перед сеансом мезотерапія, пілінг засобами або будь-яким різновидом терапевтичної дермабразії (мікрокристалічна, ультразвукова, оксікрісталліческая). Виходячи з властивостей шкіри та її захисного бар'єра, ясно, що проникність для водорозчинних речовин посилюється також при наявності в розчинів властивості змочувати поверхню шкіри.
Зняття поверхневого рогового шару епідермісу сприяє активізації проникнення препарату до базальної мембрани і трансепідермальній, і по міжклітинних щілин, і через волосяні фолікули, сальні і потові залози ... Саме тому з цим рекомендується випереджати пилингами або механічної дермабразія сеанси мезотерапії. Відновлення рогового шару, повне видалення якого відбувається при поверхневій дермабразії і поверхневий пілінг, відбувається через 72 години. У цьому зв'язку можна говорити про максимальну ефективності мезотерапії, виробленої або відразу, або через день після видалення рогового шару.
Прикордонна зона. Базальна мембрана
Епідерміс відділений від дерми прикордонною зоною, в якій найважливішим у функціональному відношенні освітою є базальна мембрана, що складається з глікопротеїну і колагену 4-го типу. Вона виконує механічні, бар'єрні і обмінні функції для епідермісу і являє собою хвилясту лінію, що складається з гребінців і сосочків. Базальні кератиноцити мають міцний зв'язок з базальною мембраною завдяки полудесмосомами і мікровиростам плазмолеми. Під базальної мембраною знаходиться субепідермальное сплетіння, що складається з фібрилярних компонентів, орієнтованих паралельно базальної мембрані і багате клітинами фібробластичного ряду. Доведено, що в цій зоні протікають активні процеси внутрішньоклітинного синтезу волокнистих білків дерми і протеогліканів. Біохімічна активність зони посилюється безпосередньою близькістю петель капілярів поверхневого кровоносного сплетення, розташованих у дермальних сосочках.
Ця зона і є основною точкою прикладання мезотерапії. Через неї здійснюється живлення клітин базального шару епідермісу, а отже, поліпшується його структура, зміцнюється місцевий імунітет. Через її активізацію відбувається поліпшення обмінних процесів в дермі, стимуляція биосинтетической активності фібробластів з наступним неосінтезом структурних білків, мукополісахаридів, ферментів, що є основою для поліпшення загального вигляду шкіри.
Дерма
Являє собою сполучну тканину мезодерміческого походження, що складається їх клітинних елементів, фібрилярних білків, міжклітинної речовини і поверхневої і глибокої капілярної мережі. Фібрилярні білки представлені фібронектином, колагеном, еластином, ретикулінові волокнами.
Фібробласти - основна клітинна форма сполучної тканини, що синтезує фібрилярні білки (колаген, еластин і ін), протеоглікани, фактори росту, ензими. Від функціональної активності фібробластів залежить міцність, еластичність і тургор шкіри, а отже, і її зовнішня молодість. У зв'язку з цим саме на фібробласти спрямована дія мезотерапевтические лікування вікових змін шкіри.
Основне або міжклітинну речовину представляє собою гель і національної спортивної системою, яка містить речовини, що надходять з крові (вода, неорганічні іони, цукру, білки крові), продукти метаболізму епідермальних. і дермальних клітин; глікозаміноглікани (хондроїтин-4 ,6-сульфат, гепарин, гіалуронова кислота, дерматансуль-фат), глікопротеїди, протеоглікани і інтерстиціальну рідину. Ця рідина має специфічні біохімічні характеристики, які відрізняють її від плазми та лімфи. Розташовані в проміжній речовині клітини через сигнальні молекули, цитокініни, медіатори, фактори росту спілкуються між собою і передають один одному інформацію.
Дерма поділяється на 2 шари - папілярний (сосочковий) і сітчастий.
Папілярний, або сосочковий шар знаходиться під базальною мембраною і являє собою пухку сполучну тканину. Колагенові і еластинових волокна в ньому розташовуються паралельно поверхні шкіри, серед них в проміжній речовині знаходяться клітинні елементи - фібробласти, лімфоцити, плазматичні клітини, макрофаги, меланоцити. Папілярний шар дерми - це точка докладання мезотерапевтические лікування.
Сітчастий шар знаходиться між сосочкові шаром і гіподерми. Колагенові волокна в ньому мають сітчасте розташування, створюючи щільну пористу структуру. Між колагеновими волокнами в основній речовині розташовуються клітинні елементи. Глікозаміноглікани, глікопротеїди і структурні компоненти дерми складаються з гідрофільних молекул. Вони утримують навколо себе велику кількість молекул води, завдяки чому основна речовина дерми представляє собою гелеобразную субстанцію. Таким чином, щільність, тургор і еластичність шкіри залежать від стану компонентів дерми.
Мікроциркуляторне русло шкіри відрізняється цілим рядом особливостей. У шкірі є поверхнева і глибока судинні мережі. Перша розташована на кордоні сосочкової і ретикулярної дерми. Від неї вертикально до поверхні шкіри йдуть капіляри, які утворюють петлі в сосочках шкіри. Друга судинна мережа розташовується на кордоні дерми і гіподерми. Вона з'єднується з поверхневою мережею вертикально йдуть до неї судинами. У гіподерму відходять судини, що живлять жирові часточки. Паралельно з артеріальними судинними мережами проходять венозні і лімфатичні мережі. Найбільш активну участь у харчуванні дерми та епідермісу приймає поверхове судинне сплетення. Харчування придатків шкіри, нижніх відділів дерми і гіподерми здійснюється через глибоке судинне сплетення.
Відомо, що найбільш функціональним є сосочковий шар шкіри, живлення якого здійснюється через сосочкові капіляри. Швидкість капілярного кровотоку в них змінюється від кількості одночасно функціонуючих артеріол і венул, а також від коливань просвіту судин. Через сосочкові сплетення здійснюється також харчування базальної мембрани та епідермісу. Для оптимізації цих процесів в капілярних сплетеннях створюються умови, що сприяють фільтрації, а не абсорбції рідин і макромолекул.
Для мезотерапевтов має значення те, що при механічному подразненні в 7 разів прискорюється швидкість кровотоку в мікроциркуляторному руслі, підвищується судинна проникність і відбувається дилатація венул, яка викликає розлиту еритему. У стінках артеріол шкіри є гладко м'язова оболонка, яка здатна поширювати збудження в сторони від місця подразнення. Вважають, що гладком'язові клітини в стінках артеріол шкіри електрично об'єднані.
Гіподерма
Це підшкірно-жирова клітковина, що складається з соединительнотканой перегородок, розташованих перпендикулярно до дермі, між якими розташовуються жирові часточки, заповнені жировими клітинами (адипоцитами). Товщина підшкірно-жирової клітковини може досягати 10 і більше сантиметрів. При целюліті товщина жирових відкладень також досягає аналогічних величин. У цьому світлі стає зрозумілим, чому при мезотерапевтические лікуванні локального ожиріння і целюліту необхідно вводити голку набагато глибше, ніж при класичній мезотерапії, і ін'єктувати препарат на виході голки. Таким чином, в зоні дії лікарського засобу виявляється значно більше адипоцитів, відповідно і ефективність лікування стає вище.
Жирові клітини, як і всі клітини, мають органоїди (ядро, мітохондрії, рибосоми, апарат Гольджі, лізосоми та ін.) Основну масу внутрішньоклітинного простору складає жирова вакуоль, заповнена нейтральними жирами - триглицеридами. Між дермою і гіподермою відсутня чітка межа, і соединительнотканой волокна дерми переходять, змінюючи орієнтацію з горизонтальної на вертикальну, в гіподерму. У гіподермі вони формують септи (перегородки) між часточками жирової тканини. Соединительнотканой перегородки пов'язують дерму з поверхневою фасцією, в якій проходять судини і нерви, що живлять підшкірно-жирову клітковину.
У гіподермі розташовуються придатки шкіри - волосяні фолікули, потові залози, нерви, кровоносні і лімфатичні судини.
Регенерація шкіри (етапи догляду за шкірою)
Регенерація шкіри (відновлення). Процеси регенерації або оновлення клітин безпосередньо пов'язані зі швидкістю утворення нових молекул, з яких складаються клітини. Чим старше організм, тим повільніше відбувається їх заміна. Стан шкіри, в основному, визначається швидкістю синтезу білків сполучної тканини. Доцільно розглянути три підходи до поліпшення зовнішнього вигляду шкіри.
1. Замісний: передбачає присутність в косметичних препаратах готових компонентів клітин шкіри. Це колаген, еластин, кератини і т.д. Всі вони є високомолекулярними сполуками і ймовірність їх проникнення через захисний епідермальний бар'єр близька до нуля. Тому, залишаючись на поверхні шкіри, ці речовини здатні тільки закупорити пори і створити так званий «парниковий» ефект, візуальний ефект, який у ряді випадків приймають як результат омолодження і розгладження зморшок.
2. Поживний: передбачає присутність незамінних компонентів харчування, які організм не в змозі синтезувати сам. До них належать вітаміни, мікроелементи, ненасичені жирні кислоти, незамінні амінокислоти і т.д. Цей підхід найбільш поширений і розумний, але в переважній більшості своїй малоефективний. Найкращим чином цей шлях підходить для молодої шкіри. Сама наявність у складі необхідних факторів харчування ще не означає можливість їх засвоєння та отримання бажаного результату. Сучасна наука шукає рішення проблеми проникнення активних компонентів косметичних засобів у внутрішні шари шкіри.
3. Відновлювальний (стимулюючий) - необхідний для догляду за шкірою після 25 років і передбачає присутність активуючих чинників, що прискорюють процеси регенерації структурних фрагментів шкіри з метою відновлення, нормалізації функції шкіри. Використання гормонів непередбачувано небезпечно, по скільки зачіпає всю регуляторну систему організму. Це вже не косметика і навіть не космецевтика, а активне (агресивне) ліки. Відновлення через повне руйнування зовнішнього шару (жорсткий пілінг, прискорення процесів окислення - руйнування), також проблемно, оскільки змушує клітини шкіри формуватися в стані потужного стресу.
Введення спеціальних речовин, що прискорюють синтез основних компонентів шкіри, є найефективнішим і безболісним способом відновлення її функціонування. Активатори можуть бути рослинного або тваринного походження, а також створеними у науковій лабораторії.
Вони мобілізують резерви самого організму, відновлюють пошкоджені фрагменти і прискорюють обмінні процеси, дозволяючи швидше здійснювати заміну відпрацьованих клітин на знову утворюються. Серед таких активуючих факторів, причому нечисленних, гідне місце займає органічний кремній.
Мезенхімного стовбурові клітини кісткового мозку можна використовувати для регенерації шкіри. Чергове дослідження підтверджує, що мезенхімного стовбурові клітини кісткового мозку (МСК) можна використовувати для створення штучної шкіри, яка може застосовуватися для відновлення пошкоджених шкірних покривів.
Щоб оцінити ефективність відновлення шкіри після опіків за допомогою тканеінженерних конструкцій, дослідники змоделювали опіки різного ступеня тяжкості на свинях, чия шкіра по своєму гістологічною будовою і біохімічному складу близька шкірі людини. В якості основи штучної шкіри були використані матриці, що складаються з колагену I типу та гіалуронової кислоти. На ці матриксу були посіяні МСК, виділені з червоного кісткового мозку свиней.
Після того, як штучну шкіру накладали на рану, МСК у ній починали диференціюватися в дермальні фібробласти (клітини шкіри), що прискорювало загоєння рани, відновлення в пошкодженій ділянці капілярної мережі і перешкоджало утворенню на цій ділянці рубця.
Шкіра - найбільший з усіх органів тіла, постійно піддається впливу несприятливих зовнішніх впливів. При серйозних пошкодженнях шкіри внаслідок захворювань, травм і опіків, нерідкі ситуації, коли для відновлення шкірного покриву регенераційних здібностей організму не вистачає. Пацієнти, які постраждали від опіків, часто гинуть від інтоксикації і великої крововтрати. Саме ці випадки з'явилися першопричиною початку розробок штучних аналогів шкіри.
Вчені сподіваються, що в майбутньому ткансінженерние трансплантати будуть широко використовуватися для відновлення і інших органів, прийшовши на зміну пластиковим і металевим матеріалами.
Література
Ахмеджанов М.Ю., Гуз С.Я., Архангельський В.В. Динаміка вмісту тригліцеридів, загального холестерину і його фракцій у сироватці крові хворих, які перенесли інфаркт міокарда та при санаторно-курортному лікуванні. / / Нове в лабораторній діагностиці хронічних хвороб внутрішніх органів. - Ужгород, 1983. -С.52.