Miadelets-OD_Gistologiia_tsitologiia_i_embriologiia_cheloveka_Ch-2_2016

Рис. 18.1. Строение толстой кожи.

1 – базальный, 2 – шиповатый, 3 – зернистый, 4 – блестящий, 5 – роговой слои эпидермиса; 6 – внутриэпидермальная часть выводного протока мерокриновой потовой железы; 7 – сосочковый слой дермы; 8 – эпидермальные гребешки.

В клетках содержится фер-

менты ДОФА-оксидаза и тирозиназа, с помощью

которых из аминокислоты тирозина образуется меланин. Различают два типа

меланина: эумеланин и феомеланин. Эумеланин имеет цвет от коричневого до черного и находится в коже и волосах. Феомеланин имеет цвет от желтого до красного и образуется только в волосяных фолликулах.

Рис. 18.2. Строение сетчатого слоя дермы и гиподермы (частично) кожи 1 – сетчатый слой дермы с

коллагеновыми волокнами, срезанными в разных направлениях; 2 – концевые отделы потовых желез; участок гиподермы с адипоцитами

Меланоциты передают меланин базальным кератиноцитам. Один меланоцит обслуживает около 40-50 кератиноцитов, и этот комплекс называют мелано-

цитарной единицей. Ме-

ланоциты имеют нейроглиальное происхождение, развиваясь из клеток ганглиозных пластинок (нервного гребня).

201

ДЕНДРИТНЫЕ КЛЕТКИ (клетки ЛАНГЕРГАНСА). Их количество составляет 5-10% от всех клеток эпидермиса. Они имеют костномозговое происхождение. Для клеток характерна отростчатая форма (Рис. 18.3, а). В ци-

топлазме они содержат фляжкообразные полосатые пузырьки (гранулы Бирбека), лизосомы, а также органеллы белкового синтеза. Благодаря протяженным отросткам клетки Лангерганса контактируют друг с другом, образуя в эпидермисе своеобразную сеть. В связи с этим они могут в большом количестве захватывать антигены внешней среды и передавать их внутриэпидермальным лимфоцитам-хелперам, запуская в коже иммунные и аллергические реакции. Кроме того, эти клетки могут мигрировать из эпидермиса в дерму, а далее из кожи в регионарный лимфоузел и переносить на своей поверхности антигены, включая в иммунные реакции и лимфоузлы. Фляжкообразные полосатые пузырьки, как полагают, служат для транспорта антигена. Помимо этой основной функции, клетки Лангерганса, возможно,

участвуют в организации эпидермальных пролиферативных единиц эпи-

дермиса (см. ниже), регулируют митотическую активность кератиноцитов. У человека большинство клеток Лангерганса локализуется в нижних рядах шиповатого слоя. В настоящее время клетки Лангерганса выделяют в отдельную популяцию профессиональных антигенпредставляющих клеток

(дендритных клеток).

КЛЕТКИ МЕРКЕЛЯ, или осязательные эпителиоциты. Особенно много этих клеток в безволосой коже. Клетки крупнее кератиноцитов, имеют хорошо выраженные органеллы белкового синтеза, а также содержат секреторные гранулы. В этих гранулах обнаруживаются эндорфины, мет-

энкефалин, вазоинтестинальный полипептид (ВИП), вещество Р, пептиды, относящиеся к кальцитониновому гену и другие нейропептиды.

Многие, но не все клетки образуют синапсы с так называемыми дисками Меркеля (син. диски Пинкуса)- расширениями терминали дендрита чувствительного нейрона. Показано, что в эмбриогенезе клетки Меркеля направляют врастание в кожу дендритов чувствительных нейронов. В дальнейшем те из клеток, которые связаны с чувствительными нейронами, играют роль высокочувствительных осязательных приборов. Выделяемые клетками нейрогормоны не только модифицируют болевые раздражения, но и являются сильными стимуляторами и модуляторами иммунных реакций. Поэтому, как установлено, воздействие на кожу высокочувствительных (в первую очередь, эрогенных) зон, где количество клеток Меркеля особенно велико, повышает резистентность организма к простудным и онкологическим заболеваниям. В настоящее время клетки Меркеля относят к АPUD-системе.

202

Рис. 18.3. Дендритные клетки (А)

и меланоциты (Б) эпидермиса 1 – эпидермис; 2 – тела дендрит-

ных клеток; 3 – отростки дендритных клеток; 4 – кровеносные сосуды сосочкового слоя дермы

ВНУТРИЭПИДЕРМАЛЬНЫЕ ЛИМФОЦИТЫ. В эпидермисе в норме содержится до 1% лимфоцитов. Все внутриэпидермальные лимфоциты являются субпопуляциями Т- лимфоцитов (киллеры, супрессоры, γδ-Т-лимфоциты).

Показано также проникновение в эпидермис в условиях нормы единичных гранулоцитов (в основном нейтрофильных) и тучных клеток. При патологии (псориаз, мастоцитоз) это наблюдается в большом объеме.

2. Шиповатый слой. Образован шиповатыми керати-

ноцитами. У человека, кроме того, в нижних рядах этого слоя находятся дендритные клетки Лангерганса. Шиповатые кератиноциты

имеют отростки, или “шипы”, при помощи которых через посредство десмосом связаны друг с другом. Эти контакты можно увидеть при большом увеличении микроскопа (так называемые узелки Биццоцеро). Шиповатый слой в толстой коже образован 10 и более рядами клеток. В цитоплазме шиповатых кератиноцитов встречаются все органеллы общего значения, меланосомы, пластинчатые гранулы Одланда (см. ниже) и сильно развитый тонофибриллярный аппарат, который образует концентрические сгущения вокруг ядра. Функциями тонофибриллярного аппарата являются опорномеханическая и защитно-механическая (защита клетки, особенно ядра, от механических повреждений). Базальный и шиповатый слои объединены в ростковый слой Мальпиги, т.к. при повреждении эпидермиса митозы обнаруживаются не только в базальном, но и в шиповатом слоях.

3. Зернистый слой. Клетки этого слоя формируют 1-2 ряда и имеют вытянутую параллельно поверхности кожи форму. В клетках постепенно уменьшается число органелл, в цитоплазме появляются гранулы кератогиалина. Эти гранулы связаны с тонофибриллами. Кератогиалин (название не-

203

точное, т.к. гранулы гиалина не содержат) - промежуточное вещество при синтезе кератина - образован в основном особыми белками филагринами, играющими важную роль в процессах кератинизации (см. ниже). В зернистых кератиноцитах есть также пластинчатые гранулы Одланда. Они представляют собой видоизмененные лизосомы и окружены мембраной. Содержимое пластинчатых гранул липидной природы в верхних рядах зернистого слоя выделяется в межклеточное вещество, где из него образуются пластинчатые структуры, прочно скрепляющие кератиноциты, а в последующем роговые чешуйки друг с другом и выполняющие роль барьера на пути водорастворимых вредных веществ (Рис. 18.4). Благодаря липидам эти пластинчатые структуры обладают сильным водоотталкивающим свойством, что препятствует всасыванию эпидермисом воды. В клетках зернистого слоя начинается синтез белков кератолинина и филагринов, входящих в состав кератогиалина и играющих важную роль в кератинизации.

4. Блестящий слой. В световом микроскопе этот слой виден как гомогенная розовая полоска, в которой клетки не определяются. В электронном микроскопе как отдельный он не выделяется. В настоящее время установлено, что в блестящем слое находятся клетки, потерявшие ядра и органеллы или содержащие их остатки. В них содержатся белки кератолинин, укрепляющий оболочку клеток и предохраняющий ее от разрушения ферментами лизосом, активирующимися при кератинизации, и филагрины, которые агрегируют тонофиламенты. За счет этого в роговом слое клетки, ставшие роговыми чешуйками, непроницаемы для многих веществ и имеют выраженную механическую прочность.

Рис. 18.4. Формирование липидного барьера эпидермиса (по И.С. Соболевской)

Нильский красный. Люминесцентная конфокальная сканирующая микро-

скопия Липиды барьерного

слоя эпидермиса формируются из внутриклеточных липидов пластинчатых гранул Одланда, которые путем экзоцитоза выделяют их в межклеточные промежутки ПЛК –

поверхностные липиды кожи, выделенные сальными железами

204

5. Роговой слой образован роговыми чешуйками - мертвыми кератиноцитами (иногда называемыми корнеоцитами), которые соединяются друг с другом при помощи интердигитаций плазмолеммы. Под плазмолеммой находится плотная субплазмолеммная пластинка. Всю цитоплазму корнеоцитов заполняют тонофибриллы и корнеосомы – плотные гранулы. Толщина рогового слоя зависит от интенсивности нагрузки на эпидермис. Роговой слой - хороший барьер для многих веществ.

ПРОЦЕСС КЕРАТИНИЗАЦИИ, т.е. ороговения клеток в настоящее время понимается так. Он начинается в базальных кератиноцитах с синтеза цитокератинов - нерастворимых даже в сильных растворителях белков, входящих в состав тонофибрилл. В клетках из цитокератинов образуются тонофибриллы. Этот процесс продолжается в шиповатом слое, где начинают синтезироваться гистидинсодержащие белки филагрины, участвующие в агрегации (склеивании) филаментов. Синтез филагринов усиливается в клетках зернистого слоя, где, кроме того, синтезируются белки лорикрин и кератолинин (инволюкрин). Они выстилают внутреннюю поверхность плазмолеммы кератиноцитов, предохраняя клетки от разрушения ферментами лизосом, которые начинают в блестящем слое лизировать ядро и органеллы клеток. В результате от клеток остаются оболочки, а внутри содержатся мощные агрегаты и пучки тонофибрилл, идущие в разных направлениях. В процессах кератинизации участвуют кератиносомы, которые выделяют свое содержимое между клетками и склеивают роговые чешуйки. Нарушения кератинизация являются частыми признаками многих кожных заболеваний и проявляются гиперкератозами (избыточным ороговением), гипокератозами (недостаточным ороговением) и паракератозом. В последнем случае в эпидермисе отсутствует типичный роговой слой, вместо которого обнаруживаются плоские клетки, содержащие пикнотизированные ядра и остатки органелл. Паракератоз связан с нарушением биосинтеза белков кератинизации – филагринов.

ЭПИДЕРМАЛЬНЫЕ ПРОЛИФЕРАТИВНЫЕ ЕДИНИЦЫ (ЭПЕ, Рис. 18.5). В последнее время установлено, что эпидермис млекопитающих организован в структурно-функциональные единицы, которые называются эпи-

дермальными пролиферативными единицами (ЭПЕ). Они имеют форму вертикальной колонки. В состав этой колонки входят 6-12 полностью ороговевших клеток (роговых чешуек), две зернистые, одна шиповатая и 8-12 базальных клеток. Роговые чешуйки имеют гексагональные очертания. Каждой чешуйке, находящейся на поверхности, соответствует своя ЭПЕ. ЭПЕ могут иметь столбчатую и нестолбчатую структуру в зависимости от функционального состояния эпидермиса. Кератиноциты и роговые чешуйки столбчатого эпидермиса лишены десмосом. Их уплощенные горизонтальные поверхности, обращенные друг к другу, совершенно гладкие. Однако каждая чешуйка имеет по периметру электронноплотную зону, при помощи которой

205

связывается с чешуйками соседних колонок. Эти зоны называются сквамосомами. Сквамосомы окружают каждую колонку замкнутым кольцом и связывают соседние колонки рогового слоя в единую систему. В центре ЭПЕ среди базальных кератиноцитов лежит клетка Лангерганса, регулирующая деление базальных кератиноцитов. Базальные кератиноциты, лежащие в центре ЭПЕ (3-4), делятся реже, чем кератиноциты периферических зон колонки. Из этих 3-4-х базальных кератиноцитов одна является стволовой, способной воссоздать структуру ЭПЕ. Эта клетка находится на дне эпидермальных углублений, содержит много меланина и не имеет выростов базальной поверхности плазмолеммы (“гладкие” клетки). Таким образом, стволовые клетки эпидермиса защищены как своим местоположением (находятся в эпидермисе наиболее глубоко), так и меланином.

Периферические базальные кератиноциты (транзитные делящиеся), имеют базальные цитоплазматические выросты ("зубчатые" клетки). По мере деления они имеют три возможности: возвращаться в пул стволовых клеток; оставаться транзитными делящимися; приступить к дифференцировке. Это основные клетки, обеспечивающие гомеостаз ЭПЕ.

Рис. 18.5. Схема строения эпидермальной пролиферативной единицы а – общий вид: 1 – базальная

мембрана; 2 – «гладкие» базальные кератиноциты, не имеющие цитоплазматических отростков на базальном полюсе (эпидермальные стволовые клетки); 3 – «зубчатые» базальные кератиноциты (полустволовые клетки)»; 4 – клетка Лангерганса; 5 – шиповатый, 6 – зернистый, 7 – роговой слои эпидермиса; б – схема организации рогового

слоя: 8 – специализированный контакт роговых чешуек – сквамосома

Столбчатая организация ЭПЕ является наиболее экономной в структурном отношении и достаточно эффектив-

ной для защиты эпидермиса от высыхания, температуры и других факторов. При неблагоприятных воздействиях этого становится недостаточно, и в эпидермисе возрастают пролиферативные процессы, в результате чего он резко утолщается, теряет столбчатую организацию и приобретает выраженные

206

барьерные свойства. Возвращение к столбчатой структуре происходит постепенно после снятия воздействия фактора.

Граница эпидермиса и дермы неровная, эпидермис проникает в дерму в виде гребешков, а дерма в эпидермис - в виде сосочков. Благодаря этому два слоя кожи прочно скрепляются.

ДЕРМО-ЭПИДЕРМАЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (ДЭС; БАЗАЛЬНАЯ МЕМБРАНА). Эпидермис лежит на базальной мембране (см. Рис. 18.6 и 18.7). Базальные кератиноциты связаны с ней при помощи полудесмосом. При изучении в электронном микроскопе в базальной мембране определяются 3 слоя.

1.Внутренний слой - светлая пластинка - содержит гликопротеины

(ламинин), буллезный пемфигоидный антиген, БПА (антиген пузырчат-

ки), протеогликаны. БПА в норме обеспечивает прикрепление кератиноцитов к базальной мембране. В светлую пластинку вмонтированы якорные филаменты, вторым концом прикрепляющиеся к полудесмосомам. При некоторых пузырчатых (буллезных) дерматозах БПА повреждается аутоантителами, в связи с чем и получил свое название. При этом результате повреждения эпидермис легко отслаивается от дермы с образованием субэпидермальных пузырей.

2.Плотная пластинка образована коллагеном IY, Y и YII типов. Последний образует якорные фибриллы, внедряющиеся в плотную пластинку

вформе подков. В эти подковы продеты коллагеновые волокна дермы, образованные коллагенами I и III типов. Плотная пластинка содержат также энтактин, связывающий ламинин с коллагеном IY типа.

3.Сетчатая (ретикулярная) пластинка. Образована коллагеновыми и ретикулярными фибриллами, образованными соответственно коллагеном I и III типа. Коллагеновые фибриллы продеты в «подковы» якорных фибрилл второго слоя, В ретикулярную пластинку продолжаются также эластические волокна дермы. Ретикулярная пластинка, таким образом, осуществляет связь дермы с плотной пластинкой.

Функции ДЭС. 1. Опорная и связующая функции. Базальная мембрана связывает между собой две генетически разнородные ткани - эпителий и соединительную ткань.

2.Транспортная функция и функция избирательной фильтрации веществ. Через базальную мембрану к эпидермису поступают все необходимые питательные и регуляторные вещества.

3.Разграничительная функция.

4.Участие в гомеостазе эпидермиса (поддержании его структуры и дифференцировки).

5. Обеспечение роста эпидермиса, перемещения кератиноцитов при развитии и посттравматической регенерации кожи.

207

ДЕРМА. Это соединительнотканная часть кожи. Она образована двумя слоями: сосочковым и сетчатым (см. Рис. 18.1, 18.2, 18.6). Сосочковый слой представлен РСТ, имеющей типичное для этой ткани строение и клеточный состав. Из клеток здесь наиболее многочисленными являются фибробласты и фиброциты, макрофаги, тканевые базофилы (тучные клетки), лимфоциты (в основном Т-лимфоциты). В-лимфоциты и плазмоциты единичны. Это объясняется тем, что благодаря высоким барьерно-защитным свойствам эпидермиса поступление антигенов в дерму резко ограничено. В сосочковом слое находятся капиллярные петли, имеющие форму “дамских шпилек”. Функциями сосочкового слоя являются связь и межтканевые взаимодействия с эпидермисом, трофическая функция, а также защитная функция, осуществляемая содержащимися в нем в значительном количестве иммунокомпетентными клетками.

Сетчатый слой образован плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью. По объему он является основной частью дермы. В сетчатом слое располагаются самые толстые коллагеновые волокна, которые имеют разное направление и формируют характерную вязь (Рис. 18.6). Между коллагеновыми волокнами находится небольшое количество аморфного вещества и малоактивные при обычной механической нагрузке на кожу отростчатые фиброциты. Однако эти клетки способны к биосинтезу межклеточного вещества. Через молекулы клеточной адгезии (интегрины) они связаны с коллагеновыми волокнами. Увеличение нагрузки на определенный участок кожного покрова передается на рецепторный аппарат фиброцитов, которые кроме того, связаны друг с другом при помощи отростков. Далее это влияние передается на цитоскелет и ядро клеток. Это приводит к активации фиброцитов данного участка кожи и увеличению ими синтеза межклеточного вещества.

Рис. 18.6. Сетчатый слой дермы кожи человека. Коллагеновые волокна формируют вязь (по Н.П. Омельянченко и Л.Д. Жеребцову)

Из сосочкового слоя дермы РСТ проникает в ее сетчатый слой по ходу сосудов, и поэтому вокругсосудистые зоны сетчатого слоя образованы РСТ со всеми характерными для нее клетками.

Сетчатый слой выполняет опорно-механическую функцию. Благодаря мощным коллагеновым

волокнам, формирующим тот или иной тип вязи этот слой способен противостоять достаточно сильным механическим воздействиям.

208

ГИПОДЕРМА образована жировой тканью, формирующей жировые дольки, образованные гипертрофированными адипоцитами. Дольки разделены РВНСТ с характерным для нее клеточным составом и обилием кровеносных сосудов. Функции гиподермы следующие: 1) запасание питательных веществ (трофическая функция); 2) функция депо воды, которая высвобождается при интенсивном липолизе; 3) терморегуляционная функция. Кроме того, поскольку гиподерма представлена в основном жировой тканью, которая выполняет и эндокринные функции (синтез эстрогенов, лептина, см. главу Собственно соединительные ткани), эти функции также в полной мере можно приписать гиподерме.

ДРУГИЕ ОРГАНЫ СИСТЕМЫ КОЖНЫХ ПОКРОВОВ (ПРОИЗВОДНЫЕ КОЖИ)

К производным кожи относятся волосы, кожные железы и ногти. Все они имеют органное строение, т.к. образованы несколькими типами тканей.

ВОЛОСЫ

Все волосы подразделяются на: длинные (волосы головы, бороды, усов, кожи лобка, подмышечных впадин); щетинистые (волосы ресниц, бровей, ноздрей, наружного слухового прохода); пушковые (покрывающие большую часть тела).

СТРОЕНИЕ ВОЛОС (Рис. 18.7, 18.8). Анатомически в волосе выделяют на две части. 1. Часть волоса, выступающая над поверхностью кожи, называется стержнем волоса, заканчивающимся его верхушкой. 2. Внутридермальный отдел волоса является его корнем. В области контакта волос с эпидермисом формируется углубление - воронка. Стержень и корень длинных и щетинистых волос состоят из трех слоев: коркового, мозгового веще-

ства и кутикулы.

Рис. 18.7. Строение тонкой кожи 1 – сальные железы; 2 – базальные

клетки концевого отдела сальной железы; 3 – клетки концевого отдела сальной железы на стадии жирового перерождения; 4, 5 – выводные протоки сальных желез; 6 – волосяной фолликул; 7 - эпидермис

Кутикула - наружная оболочка волоса, состоящая из ороговевших, лишенных пигмента клеток, дифференцирующихся из камбиальных клеток волосяной луковицы. По мере дифференцировки и продвижения вверх первоначально кубические клетки кутикулы резко уплощаются

209

и черепицеобразно накладываются друг на друга. В них образуется твердый кератин, и клетки превращаются в роговые чешуйки. Кутикула обеспечивает эластичность волоса, защищает его от вредных воздействий внешней среды, препятствует разрушению и ломкости стержня.

Корковое вещество - основное вещество волоса. Оно состоит из нескольких слоев клеток, дифференцирующихся из камбиальных клеток волосяной луковицы, расположенных медиальнее камбия для кутикулы. В области волосяной луковицы оно образовано кубическими клетками с ядром, тонофибриллами и гранулами меланина. Между этими клетками располагаются меланоциты. При ороговении клетки верхних отделов коркового вещества корня превращаются в роговые чешуйки, содержащие твердый кератин, отличающийся от мягкого кератина эпидермиса и других слоев волоса большим содержанием аминокислоты цистина и большей прочностью. Процесс образования твердого кератина происходит без промежуточных стадий, т.е. без накопления гранул трихогиалина.

Мозговое вещество занимает центр волоса в его корне, постепенно исчезая к волосяной воронке. Оно образуется из самых центральных клеток волосяной луковицы. В самой нижней части корня волоса, непосредственно над волосяным сосочком, мозговое вещество построено из полиморфных малодифференцированных клеток, в которых имеются тонофибриллы и скопления гликогена. По мере роста волоса эти клетки продвигаются вверх и подвергаются дифференцировке. В них постепенно накапливаются трихогиалиновые гранулы, окрашивающиеся в отличие от кератогиалина не базофильно, а оксифильно. На уровне протоков сальных желез клетки заме-

щаются мягким кератином (в отличие от твердого кератина коркового вещества). Клетки полностью теряют воду и превращаются в роговые чешуйки. В них и между ними содержится воздух и небольшое количество гранул меланина. В пушковых волосах мозговое вещество отсутствует.

Снаружи корень волоса окружен волосяным фолликулом, состоящим

из внутреннего и наружного корневых эпителиальных влагалищ. В свою очередь, фолликул окружен дермальным соединительнотканным влагалищем (волосяной сумкой).

Внутреннее корневое эпителиальное влагалище в нижних участках корня волоса имеет 3 отчетливо различимых слоя:

1.Наружный слой (бледный слой Генле). Он образован одним рядом клеток, не содержащих гранулы трихогиалина.

2.Внутренний слой (гранулосодержащий слой Гексли). Образован не-

сколькими рядами клеток с гранулами трихогиалина.

3.Кутикула внутреннего корневого эпителиального влагалища.

Прилежит к кутикуле волоса. Образована одним рядом плоских клеток. Все три слоя внутреннего корневого влагалища формируются за счет дифференцировки самых периферических клеток волосяной луковицы. Процесс дифференцировки клеток всех трех слоев принципиально одинаков, но различа-

210