30. Физиология кожи – значение кожи, потоотделение, секреция кожного сала. Терморегуляция (химическая, физическая).

Значение кожи:

• предохра­няет глубжележащие ткани от внеш­них воздействий;

• защитная – через здоровую, неповрежденную кожу не могут проникнуть микро­организмы;

• служит регулятором внутренней тем­пературы тела.

• выделитель­ный орган – через нее в результате дыхания происходит вы­деление угольной кислоты, водяных паров;

• депо крови – при расширении капилляров она вмещает свыше 10 % крови;

• «де­по» воды и солей;

• орган чувств – в ней очень много различных экстерорецепторов.

Кожа плотна и эластична. Плот­ность ее определяется наличием в ней соединительнотканных пучков, рас­положенных в определенном порядке, а эластичность создается благодаря эластичным волокнам. Толщина ко­жи и ее масса зависят от вида, по­роды, возраста, продуктивности, а также от кормления и содержания животного. Масса кожи у крупного рогатого скота составляет 7 % от массы тела, у овец – 5 –7,3 %.

Секреторная функция кожи. Она включает образование и отделение пота, кожного сала.

Отделение пота. Пот – это продукт секреции потовых желез, расположенных в подкожной соеди­нительнотканной клетчатке. Потовые железы относят к трубчатым желе­зам. Их длинные выводные протоки от­крываются на поверхности кожи в потовых порах или в волосяных сумках. Потовые же­лезы у человека, лошадей и овец распреде­лены по всему телу, у коров и свиней сосредоточены главным образом в области головы, и у них они не обла­дают такой высокой секреторной активностью. В тех участках тела, где происходит трение, сосредоточено больше пото­вых желез. У хищных животных потовые железы отсутствуют, очень мало их у грызунов, а у плотоядных они находятся только на подушечках пальцев. Потовые железы участвуют в удалении из организма продуктов обмена, способствуют регуляции выделения тепла.

С поверх­ности кожи постоянно испаряется вода. Потеря ее через кожу происхо­дит незаметно, при малом потоотделении, так как пот моментально испаряется и кожа остается сухой. Такую форму потери воды с кожи называют не­ощутимой кожной перспирацией. При значительных размерах потоот­деления, то есть при наличии капель пота на поверхности кожи, происхо­дит ощутимая перспирация.

Механизм кожной перспирации весьма сложен. Межклеточ­ные щели эпидермиса заполнены постоянно движущейся тканевой жидкостью, поступающей из капил­ляров кожи. По мере приближения к поверхности кожи содержание воды в эпидермисе понижается, что свя­зано с уменьшением межклеточных щелей. В целом в результате ощути­мой и неощутимой перспирации воды испаряется в сутки вдвое больше, чем через легкие.

Постоянная темпе­ратура тела поддерживается за счет способности кожи со­хранять тепло в организме и отдавать его в окружающую среду. Соедини­тельнотканный слой кожи благодаря своей гидрофильности регулирует теплопотери организма; при этом теплопроводность данного слоя тем выше, чем больше он содержит воды. Сохранению тепла способст­вует наличие подкожного жирового слоя, который плохо проводит тепло.

У животных с ограниченным ко­личеством потовых желез (свиньи, кошки, собаки) теплоотдача проис­ходит главным образом через дыхательные пути, у человека, лошади и жвачных – в большей степени испарением влаги кожей.

Пот – водянистый секрет с плот­ностью 1,005–1,021; реакция чистого пота слабощелочная (рН 6,7–6,8), но на поверхности кожи, смешиваясь с секретом сальных желез, становит­ся кислой. Пот солоноватый из-за наличия в нем поваренной соли (0,3–0,5%), в незначительных количе­ствах имеются фосфаты, сульфаты и другие хлориды. В состав органи­ческих веществ пота входят белки, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак, ЛЖК, пигменты, вита­мины. Количество отделяемого пота не­постоянно и зависит от различных факторов.

Регуляция потоотде­ления. Секреторными нервами по­товых желез являются симпатиче­ские и парасимпатические нервы. Раздражителем при потоотделитель­ном рефлексе служит температура окружающей среды. При ее повы­шении возбуждаются терморецеп­торы кожи, затем через задние корешки спинного мозга возбуждение поступает в спинной мозг, доходит до боковых рогов, где находятся центры симпатической нервной си­стемы. Отсюда импульсы поступают в симпатические узлы, от клеток ко­торых отходят секреторные нервные волокна, направляющиеся к пото­вым железам. В про­долговатом мозге расположен центр потоотделения, связанный с таковыми спинного мозга. Пот отделяется только тогда, когда спин­ной мозг раздражают на уровне IV – X грудных позвонков. Потоотделительные центры спинного моз­га связаны с высшим вегетативным центром обмена веществ, находя­щимся в промежуточном мозге. На потоотделение влияет и кора голов­ного мозга. Потоотделительные центры возбуждаются рефлекторно, а также гуморально – кровью, имеющей по­вышенную температуру.

Секреция кожного сала. Сальные железы альвеолярного типа находятся выше потовых, их протоки откры­ваются в волосяной мешок. Клетки сальных желез подвергаются жиро­вому перерождению, отторгаются молодыми клетками и вытесняются в выводной проток, а затем наружу уже в виде жирной или воскообраз­ной массы (кожное сало). Кожное сало состоит из ненасыщенных глицеридов и эфиров холестерина. В мо­мент выделения кожное сало пред­ставляет собой жидкость, но она очень быстро густеет. Под влиянием кислот пота кожное сало разлага­ется с образованием летучих жирных кислот со специфическим запахом. Иннервация сальных желез осущест­вляется симпатическими нервами.

Значе­ние кожного сала:

♣ уже у плода слой кожного сала препятствует проникновению жидкости из амниона в ткани его тела, предохраняет от мацерации.

♣ смазывая кожу, защищает роговой слой эпидермиса от высы­хания и образования трещин, благо­даря чему кожа становится почти непроницаемой для воды, а волосы – мягкими и блестящими.

Постоянство температуры тела – необходимое условие для обмена веществ и фак­тор, обеспечивающий нормальный уровень тканевых процессов в организме. В то же время уровень обмена веществ и энергии опреде­ляет постоянство температуры жи­вотного. Поддержание термического гомеостаза в организме высших животных осуществляется благодаря деятельности сложного физиологического механизма, регу­лирующего теплопродукцию и тепло­отдачу. Теплопродукция – процесс химический, а теплоотдача – физи­ческий.

По температуре тела животных делят на две большие группы: пойкилотермные (холоднокровные) – температура их тела пас­сивно изменяется вслед за колеба­ниями температуры внешней среды (рептилии, земновод­ные, насекомые); гомойотермные (теплокровные) живот­ные – т.е. способные поддерживать стабильную температуру внутренних частей тела на определенном уровне (птицы и млекопитающие). Такое по­стоянство температуры тела назы­вают изотермией. Для каждого вида гомойотермного животного характерна опре­деленная температурная граница.

Вид живот­ных	Темпе­ратура	Вид живот­ных	Темпе­ратура
Лошадь Корова Овца Коза	37,5–38,5 37,5–39,0 38,5–40,0 38,5–40,0	Свинья Курица Кролик Собака	38,0–40,0 40,5–42,0 38,5–39,5 37,5–39,5

Низкая температура тела вызы­вает в организме физиологические изменения. Самое существенное из них – это уменьше­ние потребности в кислороде. Этим пользуются хирурги при труднейших операциях на сердце, мозге и других важных органах в условиях, приближающих­ся к искусственной зимней спячке (гибернация).

Если температура тела у разных видов животных относительно постоянна, то температура поверхности тела (кожи) подвержена значительным колебаниям. Это зависит как от величины нагревания кожи прите­кающей кровью, так и от охлаждения ее окружающей средой. Поэтому ор­ганизм теплокровных животных де­лят на две части: внутреннюю, или сердцевину (внутренние органы, ске­летная мускулатура), и поверхност­ную оболочку тела (кожа, конеч­ности).

Примерно 50–60 % химической энергии пищи переходит в химические макроэргические связи. Остальная энер­гия в процессе превращений выделяется в виде тепла, которое рассеивается в тканях и нагревает их. Температурный гомеостаз в ос­новном поддерживается за счет серд­цевины тела. Постоянство темпера­туры тела животного, с одной сто­роны, осуществляется химической, с другой – физической терморегу­ляцией.

Химическая терморегуляция – совокупность физиологических процессов, обеспечивающих обмен веществ и образование тепла в орга­низме человека и животных при воздействии различных температур и других факторов внешней среды. Она является сложным рефлекторным актом, имею­щим довольно постоянный видовой признак, характеризующий отноше­ние разных животных к условиям внешней среды.

Тепло образуется при окислительных процессах в мито­хондриях клеток. Мышцы и железы, составляя большую часть живых тка­ней, служат основными участками теплопродукции. Более 80% тепла организма образуется в скелетных мышцах во время работы. Второе место по выработке тепла занимает печень.

На обмен веществ и энергии влия­ет температура окружающей среды. При понижении внешней темпера­туры обмен веществ повышается, а при повышении – понижа­ется, чтобы не допустить перегрева­ния организма. Температура среды, при которой теплоудерживающие ме­ханизмы не могут больше поддержи­вать постоянную температуру тела и теплопродукция должна возра­стать, называют критической. При­чем для разных видов животных эта температура различна. Крупный рогатый скот и овцы имеют самую низкую критическую температуру и поэтому могут лучше противостоять холоду.

Физическая терморегуляция – совокупность физиологических процессов, регулирующих отдачу тепла из организма и обес­печивающих постоянство темпера­туры тела человека и животного.

Организм выводит тепловую энер­гию способами: 1) ра­диацией и конвекцией; 2) с испаряю­щейся водой через кожу и дыха­тельные пути; 3) с калом и мо­чой.

Первые два способа самые важные. Их эффективность зависит от достаточного запаса воды в организме. Количество тепла, потерянного те­лом при испарении 1 г воды, состав­ляет примерно 2,4 кДж.

Кожа играет важную роль в тер­морегуляции, так как около 60 % об­щей потери тепла при испарении про­исходит через нее. Этому способст­вуют потовые железы.

Благодаря совместному действию механизмов, регулирующих интенсивность обмена веществ и энергии (химическая терморегуляция), и ме­ханизмов, регулирующих кровоснаб­жение кожи и потоотделение, то есть теплоотдачу (физическая терморегу­ляция), температура тела животного всегда находится на постоянном уровне, но имеет суточную ритмику. Утром она обычно ниже, чем вече­ром (циркадианный ритм).

Регуляция температуры тела. Основной центр, регулирующий тем­пературу тела, – это гипо­таламус. В его передней части рас­положен центр теплоотдачи, а в зад­ней – центр теплообразования. Бла­годаря наличию в коже тепловых и холодовых рецепторов сигналы об изменениях температуры поступают в центр терморегуляции, который пе­редает соответствующие импульсы сосудистым, дыхательным, двига­тельным и другим центрам, участ­вующим в терморегуляции. Цент­ральный механизм терморегуляции приводится в действие двумя путями. Первый определяется температурой циркулирующей крови, омывающей гипоталамус. В зависимости от ее температуры возбуждается соответ­ствующий центр, влияющий на теп­лопродукцию или теплоотдачу. Второй путь – рефлекторный и условно-рефлекторный.

В осуществлении условнорефлекторных механизмов огромное значение имеет кора боль­ших полушарий, координирующая функцию гипоталамуса, гипофиза и других желез внутренней секреции: надпочечников, щитовидной железы. Таким образом, регуляция темпера­туры тела животных осуществляется подкорковыми центрами под общим регулирующим влиянием коры боль­ших полушарий головного мозга.