Кожа: чудо-материал
Человек уже давно пытается создать материал, максимально близкий по свойствам с натуральной кожей. Но до сих пор, материалы, созданные человеком, на фоне безупречного совершенства творений природы выглядят как примитивные копии произведений гениальных мастеров. Что же такого сложного в коже? Рассмотрим кожу человека оговорившись, что кожа коров, свиней, других млекопитающих, широко используемая в качестве сырья для кожевенной промышленности, по сути, мало отличается от человеческой.
Кожа является самым большим органом человека (16% веса тела). Этот орган обладает множеством важнейших для организма свойств: водонепроницаемость и, при этом, способность всасывать нужные организму вещества и не пропускать вредные; способность распознавать температуру, давление; эластичность; защита организма от бактерии и грибков; кожа дышит, сама себя смазывает, обеспечивает терморегуляцию и удаление ненужных веществ посредством потоотделения; кожа, поглощая солнечные лучи, вырабатывает витамин D, в котором организм нуждается. Кожа способна сжаться и растягиваться когда тело худеет или поправляется. Также в процессе движения некоторые участки кожи (например – вокруг суставов) в течение дня многократно сжимаются и растягиваются, не теряя, при этом свои свойства. В подмышках он более тонкая, так как там меньше требуется защиты от внешних воздействии. Кожевники вспомнят такие свойства полы, как рыхлость, большее удлинение при растяжении, меньшая толщина.
Площадь кожи человека – около 200 дм2. 1 см2 кожи содержит почти 3 млн. клеток, 13 сальных и 90 потовых желез, около 3 тыс. сенсорных клеток и около одного метра кровеносных сосудов! Под микроскопом можно увидеть, что кожа состоит из эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки. Толщина эпидермиса составляет незначительную часть суммарной толщины кожа и может быть разной на разных участках тела – от 0,1мм на веках, до 2 мм в участках, где существует интенсивное внешнее воздействие (например на подошвах). Сам эпидермис тоже не однородный. Верхний роговой слой самый толстый и состоит из мертвых клеток в виде роговых чешуек. Целостность этого слоя обеспечивается за счет наличия межклеточных жиров. Постепенно связь клеток нарушается и чешуйки отшелушиваются. На поверхности кожи обитают от 100 тыс. до 30 млн. бактерий. Но благодаря защитным свойствам кожи они не могут проникнуть в организм (если на коже нет повреждений). Благодаря выработке кожного сала и пота на поверхности поддерживается неблагоприятная для микроорганизмов кислая среда. Роговой слой находится в непосредственном контакте с окружающей средой, обуславливает проницаемость кожи, выполняет защитные функции (поэтому, например, на подошве этот слой толще). Ниже рогового слоя находится Блестящий слой, обеспечивающий дополнительную защиту от трения (не на всех участках тела, а там, где более интенсивное трение и другие внешние воздействия на кожу). Еще ниже находится Зернистый слой, где вырабатываются те самые межклеточные жиры. Еще ниже находятся Шиповатый и Базальный слои, где происходит активное образование новых молодых клеток, которые, подымаясь вверх, постепенно выталкивают ороговевшие клетки в верхние пласты эпидермиса. Там же вырабатывается вещество меланин, влияющее на цвет кожи, волос, и глаз. Еще здесь можно найти тактильные (осязательные) клетки, клетки Лангерганса, обеспечивающие выработку иммунной реакции и иммунной памяти, синтез биологически активных веществ, противовирусную защиту. С шелушением кожи старые ороговевшие чешуйки отходят от кожи, уступая место новым. Весь процесс с момента рождения клетки до отделения от кожи мертвой клетки занимает около месяца. В течение 6 месяцев верхний слой эпидермиса полностью обновляется. Человек ежедневно теряет 10 млрд. клеток кожи. Если смотреть на человека без одежды под увеличительным стеклом, можно увидеть окружающее его облако из ороговевших клеток кожи, которое всюду его сопровождает.
Под эпидермисом находится основной, значительно более толстый слой – дерма. Верхний более рыхлый слой дермы называется сосочковый. Там располагаются эластичные, коллагеновые волокна, мышечные клетки, обеспечивающие эффект «гусиной кожи». На месте соединения с эпидермисом этот слой образуют сосочки, которые образуют индивидуальный неповторимый рисунок кожи (кожевники называют этот рисунок мереей). Благодарю их наличию, значительно увеличивается площадь соприкосновения с эпидермисом и обеспечивается питание эпидермиса. Размер и количество этих сосочков в разных участках кожа отличается в значительной степени. На лице их очень мало, кожа более гладкая.
Ниже расположен основной, более толстый слой дермы – сетчатый. Он состоит из пучков коллагеновых волокон, эластичных волокон. В этом слое находятся потовые и сальные железы, корни и луковицы волос, лимфатичесие сосуды, мышцы, поднимающие волосы, корни ногтей, межклеточное вещество (гиалуроновая кислота). Молекулы этого межклеточного вещества образуют сеть с ячейками, в которых удерживаются молекулы воды. В результате образуется гель, формирующий упругость кожи. От свойств сетчатого слоя зависит прочность кожи. Волокна коллагена не растягиваются, но они образуют спирали и нити в виде пружины, что вкупе с тесным крестообразным переплетением в сеть формирует такие свойства кожи, как эластичность, прочность, растяжимость. Толщина сетчатого слоя в зависимости от участка кожи варьируется в значительной степени – он более развит в участках, регулярно подвергающихся давлению.
Наши коллеги кожевники знают, что кожа очень неоднородный материал. Изучив кожу под микроскопом, можно понять причины такой неоднородности.
Автор: Акопян А.Л.
