Анатомическое строение кожи руки
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДАКТИЛОСКОПИИ
Кожа рук человека состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки. Эпидермис, состоящий из слоя ороговевших клеток, покрывает и защищает дермальный слой, который является основным слоем и содержит всю основную массу внутрикожных элементов (разного рода волокна, нервная сеть, сосудистая сеть, потовые железы). Подкожная жировая клетчатка содержит жировую ткань, некоторые железы, рецепторы и соединяет кожу с мускульными и костными органами тела. На внутренних поверхностях кистей рук, подошвах ног и на некоторых других участках тела верхний слой дермы образует сосочки, выстроенные прерывистыми рядами (сосочковый слой дермы). Эпидермис, накрывая сосочковый слой, копирует их, образуя папиллярные линии (валики), а в месте расположения бороздок образуя межпапиллярные промежутки. Папиллярные линии и промежутки создают на поверхности кожи рельефные рисунки — папиллярные узоры, которые обладают такими важными свойствами, как: постоянство и индивидуальность.
Постоянство папиллярных узоров выражается в их относительной неизменности на протяжении всей человеческой жизни, поскольку внутрикожные элементы в течение всего периода своего существования не изменяют строения, и не перемещаются относительно друг друга. При незначительных поверхностных повреждениях кожи устойчивое восстановление папиллярного узора обеспечивается регенеративной способностью основного слоя эпидермиса.
Эластичность кожного покрова позволяет сохранять идентификационную способность отпечатков, независимо от степени их деформации.
Индивидуальность папиллярных узоров определяется обилием деталей, создаваемых сочетанием элементов папиллярных и межпапиллярных линий.
Одной из важных характеристик строения кожи руки является наличие потовых желез. В коже ладонной поверхности кисти на каждый квадратный сантиметр приходится 400-500 потовых желез. Следует отметить, что сальных желез на поверхностях рук нет, но их очень много на всей поверхности человека, а наибольшее их количество находится на коже головы (400-900 на 1 см2). Жир попадает на руки во время прикосновений к этим участкам. Выделение потовых и сальных желез человека, а также наличие мельчайших клеток омертвевшего эпидермиса приводит к тому, что внутренняя поверхность кисти руки постоянно покрыта потожировым веществом, способствующим механизму следообразования.
Потобразуется в результате выделения жидкости и растворенных в ней веществ из плазмы крови. Количество выделяемого человеком пота может доходить до 4 г за час, в зависимости от функционального состояния организма, термических и психических воздействий, приема лекарственных препаратов и др.
На поверхности кожи пот выделяется при сокращении прилегающих к потовым железам гладких мышц через поры, число которых на коже человека около 2,5 млн.
Различают два типа потовых желез: эккриновые и апокриновые [18].
Эккриновые железыимеются на всех участках тела человека, но распределены неравномерно: больше всего эккриновых желез находится на подошвах, ладонях, подушечках пальцев, в подмышечных областях. Они не реагируют на термические раздражители, как эккриновые железы других частей тела (грудной клетки, тыльной поверхности ладоней и рук, шеи, лба, щёк в области носа). Жидкость эккриновых желез представляет собой смешанные с водой (воды 99% — 99,5%) компоненты органической и неорганической природы, содержащиеся в равных соотношениях, и имеет рН= 4-7.
Апокриновые железыотличаются от эккриновых своим происхождением, распределением, размерами, способом секреции. Они локализуются в коже подмышечных впадин, лобка, вокруг сосков, наружном слуховом канале. Секреция их непостоянна. Апокриновый пот является более щелочным и содержит жиры, отсутствующие в выделениях эккриновых желез.
Во время значительных физических нагрузок, в условиях высокой температуры, а также при нервном возбуждении пот выделяется непрерывно и обильно. При спокойном состоянии организма пот выделяется в меньшем количестве, импульсивно, с интервалами примерно 15 минут. Обильное потовыделение может быть связано как с некоторыми заболеваниями, так и с характером возбуждения человека в целом.
При обильном потоотделении, вызванном испугом, волнением, кровеносные сосуды сжимаются и в составе пота повышается концентрация сухих веществ, а при потоотделении, вызванном высокой температурой или значительной физической нагрузкой, кровеносные сосуды расширяются и в составе пота преобладает вода.
Сальные железы имеются на всей поверхности тела человека, за исключением ладоней и подошв. Развитием и функционированием сальных желез человека управляет эндокринная система. Образование секрета сальных желез и его состав может варьироваться в зависимости от возраста и пола. Основные компоненты выделений сальных желез:
Свободные жирные кислоты 15-30%;
Триглицериды 30-50%;
Диглицериды и моноглицериды 5-10%;
Воска 12-16%;
Холестерин 1-3%;
Эфиры холестерина 1-3%;
Сквален 10-12%
Гидрокарбонаты 1-3%
Состав потожировых выделений, (соотношение пота и жира) влияет на морфологию отпечатков рук: при большем содержании жира следы более четкие (вследствие высоких адгезионных свойств жира), дольше сохраняются и легче обнаруживаются.
На формирование потожировых следов человека влияет длительность и сила контакта следообразующей и следовоспринимающей поверхностей, качество следовоспринимающей поверхности, а также состав потожировых выделений на поверхности кожи человека.
В состав потожировых выделений, образованных потовыми и сальными железами человека входят липиды, белковые компоненты, простые органические и неорганические вещества. Химический состав пота зависит от особенностей обмена веществ, состояния нервно-психической сферы, характера и интенсивности мышечной деятельности. В поте содержится (97—99%) воды, в которой находятся натрий, калий, кальций, магний, медь, марганец, железо в виде хлоридов, йодидов, фосфатов и сульфатов (табл.1), а также органические вещества: белок (следы), липиды, мочевина, креатинин, креатин, мочевая кислота, ароматические кислоты, холестерин, сахар и продукты его преобразования, аскорбиновая кислота и аминокислоты.
Неорганические соединения в составе потожировых выделений находятся в виде ионов или солей.
Таблица 1
| Вещество | Содержание (мг/мл) | |
| Мужчины 20-60 лет | Женщины 20-60 лет | |
| Хлориды | 10,5 | — |
| Фосфаты | — | |
| Йодиды | 0,0095 | — |
| Калийные соединения | 2,9 | 3,9 |
| Соединения натрия | 11,9 | 8,3 |
| Железо | 0,63 | 0,16 |
| Медь | .1,5 | 1,5 |
| Марганец | 0,06 | 0,06 |
| Цинк | 0,% | 0,51 |
| Кадмий | 0,02 | 0,02 |
| Свинец | 0,06 | 0,06 |
| Никель | 0,05 | 0,13 |
Содержание неорганических элементов и соединений в потожировых выделениях человека
Основные компоненты, по которым в большинстве случаев выявляют потожировые следы человека, — это аминокислоты и липиды (жирные кислоты).
Аминокислоты продуцируются эккриновыми потовыми железами. Значительно преобладает над другими аминокислотами серин (альфа-, амино-, бета- оксипропионовая кислота). Он относительно специфичен, так как в поте присутствует постоянно и в достаточно высокой концентрации, в то время как в других биологических жидкостях его содержание ничтожно мало и не обнаруживается обычными химическими реакциями. Концентрация серина не меняется при болезнях обмена, не зависит от характера принимаемой пищи, а также от того, каким участком тела оставлен потожировой след (табл.2).
Таблица 2
Содержание аминокислот (относительно серина) в потожировом веществе человека
| № п/п | Аминокислота | Содержание, % |
| Серин | ||
| Глицин | 54 — 67 | |
| Орнитин | 32 — 45 | |
| Алании | 22 — 28 | |
| Аспарагиновая кислота | 11 — 24 | |
| Треонин | 9 — 18 | |
| Гистидин | 13 — 17 | |
| Валин | 7 — 12 | |
| Лейцин | 7 — 10 | |
| Изолейцин | 6 — 8 | |
| Глутаминовая кислота | 3 — 12 | |
| Лизин | 5 — 10 | |
| Фенилаланин | 5 — 7 | |
| Тирозин | 3 — 6 |
Состав липидов, выделяющихся вместе с потом и жиром, включает в себя: сквален -10%; эфиры стероидов – 2,5%; воска – 22%, триглицериды – 25%, ди- и моноглицериды – 10%; свободные жирные кислоты – 25%, неопределенные соединения – 4%.
Потожировые выделения играют основную роль при выявлении следов рук различными криминалистическими средствами.
Источник
Руки — совершенная и крайне сложная структура, позволяющая человеку не только справляться с большинством задач, но и косвенно познавать окружающий мир: трогать, осязать, оценивать. От чего зависят функциональные возможности рук, какие особенности анатомии необходимо знать, чтобы сохранить их здоровье и иметь возможность развить определённые навыки? Рассмотрим строение верхних конечностей, начиная с плечевого пояса и заканчивая фалангами пальцев.
Анатомия руки человека: базовые составляющие
Анатомически рука представляет собой верхнюю конечность опорно-двигательного аппарата человека. Как и большинство частей тела, она образована костными и мышечными структурами, связками, хрящами и сухожилиями, а также сетью кровеносных капилляров и нервных волокон, обеспечивающих питание тканей и передачу импульсов соответственно.
Для более подробного изучения анатомию руки принято классифицировать на несколько ключевых областей:
- плечевой пояс;
- плечо;
- предплечье;
- кисть.
Каждая из этих зон последовательно соединена с другими посредством сложно устроенных суставов. Именно благодаря этому руки могут оставаться подвижными, сохраняя широкую траекторию движений.
Строение и функции плечевого пояса
Плечевой пояс является местом перехода туловища к верхним конечностям. Он состоит из двух лопаток — правой и левой — и такого же количества ключиц. Благодаря им обеспечивается поддержка позиции рук относительно туловища, а также их движение по трём различным осям.
Лопатка представляет собой плоскую треугольную кость, расположенную со стороны спины. Относительно небольшая её толщина увеличивается по направлению к латеральному краю, где находится место сочленения с головкой плечевой кости. Суставная впадина, окружённая бугорками, поддерживает плечевую кость и позволяет делать круговые движения руками.
Сама лопатка немного выгнута наружу по направлению от рёберных дуг. На её наружной стороне располагается ключевая костная ось, по двум сторонам от которой крепятся мощные надостные и подостные мышечные волокна. Остальные группы мышц, а также связки, поддерживающие плечо, прикреплены к обращённому вперёд клювовидному отростку.
Ещё одна косточка плечевого пояса — ключица — относится к трубчатым и имеет слегка изогнутую S-образную форму. Она располагается горизонтально и слегка наклонена вниз в области шеи. Ключицы служат связующим звеном между грудиной и лопатками, а также поддерживают мышечный каркас плечевого пояса.
Анатомия костей и мышц руки в области плеча
Плечо — верхняя часть руки, соединённая непосредственно с туловищем. В локтевом суставе она переходит в другую область — предплечье. Плечо состоит из крупной трубчатой кости, форма которой меняется в зависимости от зоны: если ближе к лопатке срез плечевой кости имеет практически идеально округлую форму, то ближе к предплечью она напоминает скорее треугольник со скруглёнными углами.
На плечо приходится большая часть физической нагрузки во время выполнения работ, поэтому его мышечная система представлена сильными, прочными и мощными мышцами, которые легко поддаются физическому развитию и совершенствованию. Основная часть волокон окружает плечевую кость, располагаясь параллельно вертикальной оси. Кожа в этой области сравнительно тонкая, поэтому у физически развитых мускулистых людей места прикрепления и основные изгибы мышц заметно выделяются. Считается, что объём и рельефность предплечья прямо пропорциональна силе человека, но это не совсем корректно: основой физической силы служат не размеры мышц, а их натренированность, способность быстро сокращаться и расслабляться при воздействии высоких нагрузок.
Функции плеча разнообразны и включают практически полный спектр движений руки. Чтобы понять, как функционирует эта система, давайте рассмотрим анатомию ключевых мышц, за счёт которых осуществляются те или иные действия.
Бицепс
Бицепсом называют двуглавую мышцу плеча, обе головки которой плотно охватывают верхнюю часть плечевой кости. Две головки бицепса — короткая и длинная — начинаются в районе плечевого сустава, а примерно в середине плечевой кости переплетаются воедино, спускаясь к круглому возвышению на предплечье.
Благодаря сокращению и расслаблению мышечных волокон, образующих бицепс, человек может выполнять следующие действия:
- перемещать ладони вверх, вращать и разгибать их;
- сгибать плечо;
- поднимать руки вперёд и вверх, в том числе с нагрузкой.
Трицепс
Трицепс, или трёхглавая мышца плеча, состоит из трёх головок различной длины, которые охватывают локтевой и частично плечевой суставы с задней стороны руки. Медиальная и латеральная веретенообразные головки трицепса берут начало в районе плечевой кости, а длинная закрепляется на выступе лопатки. Они так же, как и головки бицепса, сливаются в одну систему в нижней части плеча, образуя сухожилие, прикреплённое к локтевому отростку кости предплечья.
Функции трицепса заключаются в следующем:
- выпрямление руки параллельно вертикальной оси туловища;
- приведение руки в положение возле тела.
Плечевая мышца
Эта мышца располагается непосредственно под бицепсом и выходит на поверхность мышечного скелета только в месте прикрепления в нижнем сегменте плечевой кости. Она не настолько мощная по сравнению с бицепсом, однако также играет ключевую роль в физиологических возможностях руки — благодаря её ритмичным сокращениям человек может поднимать локтевую кость и сгибать предплечье.
Плечелучевая мышца
Как видно из названия, эта группа мышечных волокон соединяет плечевой и локтевой суставы, располагаясь вдоль всей длины плечевой кости. Главной её функцией является сгибание руки в локте при сокращении. Заметить эту мышцу можно на поверхности локтевой ямки — особенно выраженно её хребет выступает при поднятии тяжестей.
Анатомия предплечья
Область верхней конечности, начинающаяся у локтевого сустава и заканчивающаяся запястьем, называют предплечьем. Её образуют две косточки различного диаметра — лучевая и локтевая. Срез локтевой кости имеет трёхгранную форму с утолщением в верхнем конце, в месте сочленения с плечевой костью. Спереди локтевого сустава есть небольшая блоковидная вырезка, которая ограничивает разгибание локтя, препятствуя нефизиологичному перерастяжению мышц предплечья и плеча.
Лучевая кость, напротив, утолщается книзу, в запястном суставе. Они соединены с локтевой косточкой подвижно, благодаря чему кисть может вращаться до 180 градусов.
В нормальном состоянии предплечье имеет уплощённую форму с заметным расширением кверху. Такая конфигурация обусловлена специфическим расположением мышечных тканей: ближе к локтевому суставу располагаются массивные мышечные брюшки, которые сужаются и переходят в сухожилия в области запястья. Благодаря этому по объёму нижней части предплечья можно судить, насколько развита костная структура руки — тонкие запястные зоны характерны для людей с анатомически слабыми костями, и наоборот.
Мышцы предплечья делятся на 3 ключевые группы. Спереди располагаются волокна, которые контролируют сгибание и разгибание запястья и пальцев, сзади — мышцы-разгибатели, а сбоку — группа, отвечающая за движение противопоставленного большого пальца.
Кости руки человека: анатомия кисти
Кисть — одна из самых анатомически сложных областей руки. Условно её можно разделить на 3 функциональные зоны:
- Запястье — дистальная часть кисти, образованная запястными, пястными косточками и фалангами. Она включает 8 мелких губчатых костей, расположенных в 2 ряда. Их небольшой размер и мягкое сочленение позволяет развивать моторику рук, оттачивая навыки более тонких работ.
- Пясть включает по 5 коротеньких трубчатых костей, соединяющих запястье и пальцы (к каждому пальцу руки идёт одна косточка).
- Пальцы состоят из фаланг различной длины. Большой палец образован только двумя фалангами — проксимальной и дистальной, остальные пальцы имеют ещё и третью фалангу — среднюю. Чем больше длина пальцев, тем тоньше и длиннее будут их фаланги.
Сложная структура мышечных волокон кисти при содействии мышц предплечья обеспечивает полный спектр движений пальцев. Визуально эти мышцы натренировать сложно: в отличие от бицепса, трицепса и других крупных групп волокон, они не выступают над поверхностью руки и не увеличиваются в объёме. Тем не менее эти мышцы легко поддаются развитию: доказано, что при регулярном выполнении работы, связанной с мелкой моторикой, пальцы становятся более точными и подвижными, а при постоянной физической нагрузке, нацеленной исключительно на предплечье и плечо, мышцы кисти, наоборот, атрофируются.
Post Scriptum
Способности человеческих рук огромны. Сотни нервных окончаний, венчающих руки на ладонях, способсё и педантично отточенная моторика. Впрочем, и более «грубая» работа невозможна без участия рук человека, ведь крепкие мышцы позволяют человеку поднимать и передвигать вес, в некоторых случаях превышающий его собственный. С их помощью человек может познавать окружающий мир посредством одного из значимых чувств — осязания. Развивая эти навыки, можно значительно расширить собственные возможности, но этот процесс невозможен без знания и понимания анатомии рук.
Источник
Эта статья — о наружном покрове животных. О материале см. Кожа (материал).
У этого термина существуют и другие значения, см. Кожа (значения).
Ко́жа (лат. cutis) — наружный покров тела животного[1] — орган[2]. В биологии — наружный покров позвоночных животных.
Кожа защищает тело от широкого спектра внешних воздействий, участвует в дыхании, терморегуляции, обменных и многих других процессах. Кроме того, кожа представляет массивное рецептивное поле различных видов поверхностной чувствительности (боли, давления, температуры и т. д.). Кожа является самым большим по площади органом[3]. Площадь кожи у взрослого человека достигает 1,5—2,3 м²[4], масса 4—6 %, а вместе с подкожной клетчаткой («гиподермой») 16—17 % от общей массы тела[5]. Толщина кожи без подкожной жировой клетчатки 0,5—5 мм.[источник не указан 292 дня]
Строение кожи[править | править код]
Эпидермис и дерма кожи человека. Гистопрепарат, окраска гематоксилин-эозин
Кожа состоит из эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки (иногда называемой гиподермой).
- Эпидермис (кожица) представляет собой вариант многослойного ороговевающего эпителия и включает пять слоев. Самый нижний слой — базальный — располагается на базальной мембране и представлен 1 рядом призматических эпителиальных клеток. Сразу над ним лежит шиповатый слой (3—8 рядов клеток с цитоплазматическими выростами), затем следует зернистый слой (1—5 рядов уплощенных клеток), блестящий, или гиалиновый (2—4 ряда безъядерных клеток, особенно развит на ладонях и стопах) и роговой слой, состоящий из полностью ороговевших клеток (кератиноцитов). Эпидермис также содержит меланоциты, накапливающие меланин, который окрашивает кожу и вызывает эффект загара.
- Дерма представляет собой соединительную ткань, в которой выделяются 2 слоя — сосочкового, на котором располагаются многочисленные выросты, содержащие в себе петли капилляров и нервные окончания, и сетчатого, содержащего кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания, фолликулы волос, железы, а также эластические, коллагеновые и гладкомышечные волокна, придающие коже прочность и эластичность.
- Подкожно-жировая клетчатка состоит из пучков рыхлой соединительной ткани и жировых скоплений, пронизанных кровеносными сосудами и нервными волокнами. Физиологическая функция жировой ткани заключается в накоплении и хранении питательных веществ. Кроме того, она служит для терморегуляции и дополнительной защиты внутренних органов.
На поверхности могут иметься её анатомические производные — образования, которые получают развитие из кожи и её зачатков. Различные выделения желёз, расположенных в коже, также являются частью наружного покрова организма.
Производные элементы (придатки)[править | править код]
- ногти;
- волосы;
- чешуя;
- кожные железы, которые включают в себя:
- сальные железы, выделяющие кожное сало, которое служит смазкой для волос и предохраняет кожу;
- потовые железы, осуществляющие выделение из организма воды и растворённых продуктов обмена веществ. Испарение пота является важным звеном терморегуляции.
- молочные железы (развитые у женщин) вырабатывают грудное молоко, которое имеет исключительно важное значение для питания новорождённого ребёнка.
- слизистые железы рыб[6].
К придаткам кожи человека относят волосы, потовые и сальные железы; особенный интерес они представляют для комбустиологии, поскольку их структуры обеспечивают эпителизацию ран и восстановление кожного покрова при ожогах[7].
Волосы[править | править код]
Для человека выделяют 3 типа волос: длинные, щетинистые и пушковые; не покрыты волосами только ладони, подошвы, ладонные и подошвенные поверхности пальцев, концевые фаланги пальцев, красная кайма губ, головка полового члена, внутренний листок крайней плоти, малые половые губы и клитор[8].
Функции кожи[править | править код]
Растяжимость кожи:
Пётр Шпаннер, 1891 год
Функции кожи следующие[9]:
- дыхательная — связана со способностью кожи поглощать кислород и выделять углекислый газ;
- защитная — проявляется в защите организма от действия механических и химических факторов, ультрафиолетового излучения, проникновения микробов, потери и попадания извне воды;
- терморегуляторная, происходящая за счет излучения тепла и испарения пота;
- участие в водно-солевом обмене, связано с потоотделением;
- экскреторная выведение с потом продуктов обмена, солей, лекарств; усиливается в случае гипофункции почек;
- депонирование крови — до 1 л крови в поверхностных и сосудистых сплетениях дермы;
- эндокринная и метаболическая — синтез и накопление витамина D, а также некоторых гормонов;
- рецепторная, осуществляемая благодаря наличию многочисленных нервных окончаний;
- иммунная — захват, процессинг и транспорт антигенов с последующим развитием иммунной реакции.
Различают:
- толстую кожу (на ладонях и подошвах) — образована толстым (400—600 мкм) эпидермисом, нет волос и сальных желёз[9];
- тонкую кожу (на остальных частях тела) — состоит из тонкого (70-140 мкм) эпидермиса; есть волосы и кожные железы[9][4].
Кожа как орган чувств[править | править код]
Каждый цвет соответствует участку кожи, иннервируемому соответствующим нервом от спинного мозга
Кожу можно рассматривать как совокупность множества рецептивных полей соматовисцеральной сенсорной системы[10] или как «огромное рецепторное поле»[11]. Сенсорная информация от рецепторов кожи обеспечивает связь организма с внешней средой[12].
Иннервация кожи осуществляется «как ветвями цереброспинальных нервов, так и нервами вегетативной нервной системы»[13]. Вегетативная эфферентная[14] («центробежная») иннервация характерна для сосудов, гладкой мускулатуры и потовых желёз[13].
К соматической[13] афферентной[14] («центростремительной») иннервации относятся чувствительные нервные волокна, образующие многочисленные окончания. Эти чувствительные нервные окончания (условно) можно разделить на[15][16]:
- свободные (локализуются как в эпидермисе, так и в дерме);
- несвободные (локализуются преимущественно в дерме):
- неинкапсулированные (ноцицепторы и терморецепторы[14]);
- инкапсулированные (механорецепторы[14]): тельца Фатер-Пачини, Мейснера, Руффини, колбы Краузе[15].
Сравнительная анатомия[править | править код]
В целом, почти любой вид наружной ткани животного можно назвать кожей, однако настоящая кожа присуща только хордовым[17].
Характерной особенностью членистоногих является наружный скелет, представляющий собой хитиносодержащую кутикулу. Кутикула образуется клетками эктодермы, состоит из трёх слоёв — эндокутикулы, экзокутикулы и эпикутикулы. Во время линьки под влиянием стероидных гормонов экдизонов, выделяемых проторакальными железами, в гиподерме вырабатывается новая эпикутикула, а под ней — новая эндокутикула. У моллюсков также из эктодермы образуется твёрдый внешний покров — известковая раковина. Однако подобные типы покровов ещё нельзя считать кожей.
Низшим представителем животных, обладающих настоящей кожей, может считаться ланцетник. Кожа ланцетников — однослойный эпителий (эпидермис), состоящий из плотно расположенных кубических клеток, которые располагаются на подстилающей его тонкой базальной мембране. Сверху эпидермис покрыт кутикулой, поверхностной плёнкой из мукополисахаридов, выделяющейся из эпидермальных желёз, она защищает тонкую кожу ланцетников от повреждений. Под эпителием находится тонкий слой студенистой соединительной ткани — кориум, или кутис. Наружные покровы прозрачны, почти не пигментированы.
У рыб, за редкими исключениями, внешние покровы представлены кожей с чешуей (у некоторых рыб чешуя отсутствует). Как и у всех других позвоночных, кожа рыб делится на дерму и эпидермис (верхний слой кожи эктодермального происхождения, состоящий из эпителиальной ткани). Эпидермис у рыб неороговевающий. Железы в эпидермисе секретируют мускусоподобный секрет, который защищает внешние покровы животного. В формировании чешуи основную роль играет внутренний слой кожи — дерма, в котором зачаток чешуи появляется в форме известкового отложения.
Чешуя разделяется на несколько типов. Хрящевые рыбы имеют плакоидную чешую, которая развивается по типу зубов. Перемещаясь в ходе эволюции на челюсти, плакоидные чешуи, собственно, и превращаются в зубы у акул и скатов. Плакоидная чешуя состоит из дентина, который формирует основу чешуй, а сверху покрыта эмалью. По химическому составу дентин и эмаль акул сходны с дентином и эмалью зубов человека. Наиболее примитивная чешуя называется ганоидная, она наблюдается у наиболее примитивных из лучепёрых рыб, например, осетровых. В такой чешуе отдельные пластинки чешуи не накладываются друг на друга, а располагаются встык, они растут по мере взросления и увеличения рыбы. Пластинки сверху покрыты пластом похожего на дентин вещества — ганоина; часто такая чешуя покрывает тело рыбы сплошным защитным панцирем, как у представителей семейств Polypteridae и Lepisosteidae. Для ископаемых кистепёрых и двоякодышащих рыб, а также для современных кистеперых рыб характерная космоидная чешуя, внешняя поверхность которой образована пластом космина, а сверх него — дентина. Космин подстилается пластом губчатой кости. Чешуя современных костных рыб называется эласмоидной и делится на две разновидности: ктеноидную (зубчатую, гребневидную) и циклоидную (округлую) на основании формы внешней кромки. В отличие от большинства подвидов плакоидных и ганоидних чешуй, циклоидные и ктеноидные расположены так, что передние накладываются на задние, а сами чешуйки анатомически являются тонкими костными пластинками.
У земноводных кожа гладкая, тонкая, мягкая. Она богата кожными железами, выделяющими слизь, сравнительно легко проницаемую для жидкостей и газов. У некоторых слизь может быть ядовитой или облегчающей газообмен. Кожа снабжена густой сетью капилляров, она является дополнительным органом дыхания. Роговые образования очень редки, также редки и окостенения кожи: у Ephippiger aurantiacus и рогатой жабы вида Ceratophrys dorsata имеется костяная пластинка в коже спины, у безногих земноводных — чешуйки. На коже часто наблюдается выраженная пигментация, образующая защитную окраску. В процессе развития организма происходит сбрасывание кожи единым куском. У земноводных также как у прочих позвоночных выделяется многослойный эпидермис и собственно кожа (кориум). Несмотря на то, что у земноводных уже отмечается отложение в наружном слое кожи кератина, защита от потери влаги ещё не развита, в силу чего им приходится обитать в достаточно влажных местах.
У пресмыкающихся впервые появляется полноценная способность кожи противостоять высыханию. Наружный кожный покров пресмыкающихся в результате утолщения и ороговения образует чешуйки или щитки, может быть жёсткой или эластичной. У ящериц роговые чешуйки перекрывают друг друга, напоминая черепицу. У черепах сросшиеся щитки формируют сплошной прочный панцирь. Смена рогового покрова происходит путём полной или частичной линьки, которая у многих видов происходит несколько раз в год. Плотная и сухая кожа содержит мало желез. Пахучие железы часто расположены около клоаки. Слизистые железы отсутствуют.
В наружной части внутреннего слоя кожи часто находятся специальные клетки — хроматофоры. В этих клетках секретируются пигменты: меланины и каротиноиды. Также в хроматофорах встречается способный отражать свет гуанин. Благодаря хроматофорам, некоторые пресмыкающиеся способны изменять окраску своего тела за сравнительно короткое время. Хамелеоны — наиболее известные представители с подобным свойством.
Кожные покровы птиц тонкие, эластичные, богатые жиром. В соединительнотканном слое имеются обильные пучки гладких мышц, прикрепляющиеся к очинам контурных перьев и изменяющие их положение. Кожные железы отсутствуют, единственной кожной железой у птиц является копчиковая железа, которая находится над хвостовыми позвонками (отсутствует у бескилевых птиц, у некоторых дроф, голубей, попугаев и др.). Она выделяет маслянистый секрет, который птицы выдавливают клювом и смазывают им оперение, что способствует сохранению эластичности пера. У некоторых птиц наблюдаются серные железы рядом с ухом. Лапы птиц сходны по происхождению с лапами рептилий, покрыты чешуями.
Характерным признаком птиц является наличие клюва. Как и роговые покровы челюстей черепах, клювы образуются из наружного слоя эпидермиса, видоизменяясь по мере развития. Поскольку передние конечности у птиц приспособлены для полёта, клюв стал выполнять некоторые их функции. Форма и строение клюва, обладающие примечательным разнообразием, зависят от способа питания птицы.
Для всех видов птиц характерным также является наличие перьевого покрова, который не встречается у других современных животных[18]. Перья покрывают всё тело птицы, за исключением клюва и дистальных частей задних конечностей. Начальные стадии эмбрионального развития пера сходны с развитием чешуи, оно начинает расти как соединительный выступ кориума. Поэтому можно говорить, что перья возникли в результате эволюционных преобразований чешуи, в отличие от которой выступ стал не уплощаться, а расти в виде цилиндра, поднимаясь над эпидермисом. Эволюционное происхождение перьев можно проследить начиная с хищных динозавров синозавроптерикса и дилонга, покрытых волокнистым пухом[19]. У каудиптерикса, синорнитозавра и микрораптора можно наблюдать настоящие перья[19].
Во время формирования перьев в ороговевающих клетках откладываются пигменты, обусловливающие характерную для каждого вида окраску. Наиболее распространёнными являются пигменты двух типов: меланины и липохромы. Меланины обусловливают окраску перьев в разные оттенки чёрного, коричневого, красновато-бурого и жёлтого цветов. Липохромы обеспечивают более яркую окраску: красную, зелёную, жёлтую, синюю и др. Сочетание в одном пере разных пигментов усложняет окраску. Белая окраска создается полным отражением света от наполненных воздухом прозрачных полых роговых клеток пера при отсутствии пигментов.
Выделяют три главных типа перьев: контурные, пуховые и нитевидные. Контурные перья, покрывают всё тело птицы и имеют хорошо развитый плотный стержень, основание которого — полый очин — охватывается находящейся в коже перьевой сумкой. У большинства птиц имеются пуховые перья (стержень мягкий) и пух (стержень совсем редуцирован), мягкие и длинные бородки которых несут мягкие бородочки, лишённые крючочков, из-за чего сцеплённого опахала не образуется. Между типичным пером, пуховым пером и пухом существуют разнообразные промежуточные типы. Нитевидные перья расположены под контурными перьями, обладают длинным тонким стержнем и редуцированными бородками. По всей вероятности, они выполняют осязательную функцию.
Кожа млекопитающих характерна наличием волосяного покрова (шерсти) и содержанием большого количества разных желез — потовых, сальных, молочных, пахучих. Волосы присутствуют у всех млекопитающих за исключением некоторых водных форм (китов, сирен). Функции волосяного покрова — термоизоляция, защита от повреждений. У большей части видов, в том числе у всех приматов (за исключением человека), имеются вибриссы — специальные волосы для осязания[20].
Рога — образование на головах у представителей семейств полорогих, вилорогих, оленевых и жирафовых, а также у носороговых. Все типы рогов являются производными кожи. У большинства копытных рога вырабатываются за счёт деятельности эпидермиса, как и ногти, когти, волосы.
Когти — роговое образование кожного происхождения на концевой фаланге пальца у наземных позвоночных: большинства пресмыкающихся, всех птиц, многих млекопитающих и некоторых земноводных. Основные функции когтя — способствование передвижению, защита и нападение. Наибольшего развития когти достигают у млекопитающих. Ногти человека, обезьян являются видоизменёнными когтями[17].
Поражения кожи[править | править код]
Нарушение целостности и структуры кожных покровов может произойти вследствие механических травм, термических поражений (ожоги, отморожения)[21], воздействия электричества, радиации и агрессивных химических веществ[22]. Кроме того, поражения могут быть обусловлены заболеваниями кожи — дерматозами[23].