Пот , также известный как пот , — это жидкость, выделяемая потовыми железами в коже млекопитающих . [1]
У людей можно обнаружить два типа потовых желез : эккриновые железы и апокринные железы . [2] Эккриновые потовые железы распределены по большей части тела и отвечают за секрецию водянистого, солоноватого пота, который чаще всего вызывается чрезмерной температурой тела. Апокриновые потовые железы ограничены подмышками и несколькими другими областями тела и производят непахнущий, маслянистый, непрозрачный секрет, который затем приобретает свой характерный запах из-за бактериального разложения.
У людей потоотделение является в первую очередь средством терморегуляции , которая достигается за счет богатой водой секреции эккриновых желез. Максимальная скорость потоотделения у взрослого человека может составлять до 2–4 литров (0,53–1,06 галлона США) в час или 10–14 литров (2,6–3,7 галлона США) в день, но у детей до полового созревания она меньше. [3] [4] [5] Испарение пота с поверхности кожи оказывает охлаждающее действие из-за испарительного охлаждения . Следовательно, в жаркую погоду или когда мышцы человека нагреваются из-за нагрузки, выделяется больше пота. Животные с небольшим количеством потовых желез, такие как собаки , достигают аналогичных результатов терморегуляции путем тяжелого дыхания, при котором испаряется вода из влажной слизистой оболочки полости рта и глотки .
Хотя потоотделение встречается у самых разных млекопитающих, [6] [7] относительно немногие (кроме людей, лошадей , некоторых приматов и некоторых полорогих ) выделяют пот для охлаждения. [8] У лошадей такой охлаждающий пот вырабатывается апокриновыми железами [9] и содержит смачивающее вещество, белок латерин , который переносится с кожи на поверхность их шерсти. [10]
Пот способствует появлению запаха тела , когда он метаболизируется бактериями на коже . Лекарства, которые используются для других видов лечения и диеты, также влияют на запах. Некоторые заболевания, такие как почечная недостаточность и диабетический кетоацидоз , также могут влиять на запах пота. [ необходима цитата ]
Потливость — неспецифический симптом или признак, что означает, что у нее много возможных причин. Некоторые причины потливости включают физическое напряжение, менопаузу , лихорадку, прием токсинов или раздражителей и высокую температуру окружающей среды. Сильные эмоции (гнев, страх, беспокойство) и воспоминания о прошлой травме также могут вызывать потоотделение. [ необходима цитата ]
Подавляющее большинство потовых желез в организме иннервируются симпатическими холинергическими нейронами. [15] Симпатические постганглионарные нейроны обычно секретируют норадреналин и называются симпатическими адренергическими нейронами; однако симпатические постганглионарные нейроны, которые иннервируют потовые железы, секретируют ацетилхолин и поэтому называются симпатическими холинергическими нейронами. Потовые железы, мышцы-пилоэректоры и некоторые кровеносные сосуды иннервируются симпатическими холинергическими нейронами.
Потливость может быть связана с некоторыми аномальными состояниями, такими как гипертиреоз и шок. Если она сопровождается необъяснимой потерей веса , лихорадкой / ознобом или учащенным сердцебиением , одышкой , потерей сознания , усталостью , головокружением , мышечной болью , тошнотой , рвотой , диареей и дискомфортом в груди, это указывает на серьезное заболевание.
Потливость также наблюдается при остром инфаркте миокарда (сердечном приступе) из-за повышенной активности симпатической нервной системы и часто встречается при серотониновом синдроме , который может привести к серьезной болезни или даже смерти. Потливость также может быть вызвана многими типами инфекций, часто сопровождающимися высокой температурой и/или ознобом , которые могут вызвать результат гипертермии . Большинство инфекций могут вызывать некоторую степень потоотделения, и это очень распространенный симптом при некоторых серьезных инфекциях, таких как малярия и туберкулез . Кроме того, пневмоторакс может вызывать потоотделение с шинированием грудной стенки. Нейролептический злокачественный синдром и другие злокачественные заболевания (например, лейкемии) также могут вызывать потоотделение. [16]
У диабетиков, принимающих инъекции инсулина или пероральные препараты, может наблюдаться низкий уровень сахара в крови ( гипогликемия ), что также может вызывать потоотделение.
Причиной могут быть наркотики (включая кофеин , морфин , алкоголь , антидепрессанты и некоторые антипсихотики), а также отказ от алкоголя , бензодиазепинов , небензодиазепинов или наркотических обезболивающих. Стимуляторы симпатической нервной системы, такие как кокаин и амфетамины, также связаны с потоотделением. Потоотделение из-за эктопического катехоламина является классическим симптомом феохромоцитомы , редкой опухоли надпочечника . Ингибиторы ацетилхолинэстеразы (например, некоторые инсектициды ) также вызывают сокращение гладких мышц потовых желез, что приводит к потоотделению. Ртуть хорошо известна своим использованием в качестве потогонного средства и широко использовалась врачами в 19 и начале 20 века для «очищения» организма от болезни. Однако из-за высокой токсичности ртути проявлялись вторичные симптомы, которые ошибочно приписывались предыдущему заболеванию, которое лечилось ртутными препаратами. [ необходима цитата ]
Инфантильная акродиния (детское отравление ртутью) характеризуется чрезмерным потоотделением. Врач должен немедленно рассмотреть акродинию у афебрильного ребенка, который сильно потеет.
У некоторых людей может развиться аллергия на пот . [17] [18] Аллергия возникает не из-за самого пота, а из-за вызывающего аллергию белка, выделяемого бактериями, находящимися на коже. [18] : 52 Было обнаружено, что дубильная кислота подавляет аллергическую реакцию вместе с душем. [17]
Миллионы людей страдают от гипергидроза , но более половины никогда не получают лечения из-за смущения, неосведомленности или отсутствия беспокойства. [19] Хотя чаще всего это заболевание поражает подмышки , ступни и руки, кто-то может испытывать это состояние на всем теле. Лицо — еще одна распространенная область, где гипергидроз может стать проблемой. Неконтролируемое потоотделение не всегда ожидаемо и может вызывать смущение у людей с этим заболеванием. Оно может вызывать как физиологические, так и эмоциональные проблемы у пациентов. Как правило, оно передается по наследству. [19] Это не опасно для жизни, но угрожает качеству жизни человека. [20] Лечение гипергидроза включает антиперспиранты , ионтофорез и хирургическое удаление потовых желез. В тяжелых случаях могут быть использованы инъекции ботулотоксина или хирургическое перерезание нервов, которые стимулируют чрезмерное потоотделение ( эндоскопическая грудная симпатэктомия ). [19]
Ночная потливость, также известная как ночной гипергидроз, — это возникновение чрезмерного потоотделения во время сна. Человек может или не может также чрезмерно потеть во время бодрствования.
Одной из наиболее распространенных причин ночной потливости у женщин старше 40 лет являются гормональные изменения, связанные с менопаузой и перименопаузой. Это очень распространенное явление в годы менопаузального перехода.
Хотя ночная потливость может быть относительно безвредной, она также может быть признаком серьезного основного заболевания. Важно отличать ночную потливость, вызванную медицинскими причинами, от той, которая возникает просто из-за слишком теплой среды для сна, либо из-за того, что в спальне необычно жарко, либо из-за того, что на кровати слишком много одеял. Ночную потливость, вызванную заболеванием или инфекцией, можно описать как «сильные приливы, возникающие ночью, которые могут пропитать пижаму и простыни, и которые не связаны с окружающей средой». Некоторые из основных заболеваний и инфекций, вызывающих эту сильную ночную потливость, могут быть опасными для жизни и должны быть немедленно обследованы врачом. [ необходима цитата ]
Потоотделение позволяет организму регулировать свою температуру. Потоотделение контролируется центром в преоптической и передней областях гипоталамуса мозга , где расположены термочувствительные нейроны. Терморегулирующая функция гипоталамуса также зависит от сигналов от температурных рецепторов кожи . Высокая температура кожи снижает гипоталамическую точку установки потоотделения и увеличивает усиление гипоталамической системы обратной связи в ответ на изменения внутренней температуры . Однако в целом реакция потоотделения на повышение гипоталамической («внутренней») температуры намного сильнее, чем реакция на такое же повышение средней температуры кожи. [ необходима цитата ]
Потоотделение вызывает снижение внутренней температуры посредством испарительного охлаждения на поверхности кожи. Поскольку молекулы с высокой энергией испаряются с кожи, высвобождая энергию, поглощенную телом, температура кожи и поверхностных сосудов понижается. Охлажденная венозная кровь затем возвращается в центр тела и противодействует повышению внутренней температуры. [ необходима цитата ]
Есть две ситуации, в которых нервы будут стимулировать потовые железы, вызывая потоотделение: во время физического тепла и во время эмоционального стресса. В целом, эмоционально вызванное потоотделение ограничивается ладонями , подошвами , подмышками и иногда лбом , в то время как физическое вызванное тепло потоотделение происходит по всему телу. [21]
У людей в среднем от двух до четырех миллионов потовых желез, но количество пота, выделяемого каждой железой, определяется многими факторами, включая пол, генетику, условия окружающей среды, возраст и уровень физической подготовки. Два основных фактора, влияющих на скорость потоотделения, — это уровень физической подготовки и вес человека. Если человек весит больше, скорость потоотделения, скорее всего, увеличится, поскольку организму необходимо затрачивать больше энергии для функционирования, а масса тела должна охлаждаться. С другой стороны, человек в хорошей физической форме начнет потеть раньше и легче. По мере того, как человек становится в хорошей физической форме, его организм становится более эффективным в регулировании температуры тела, и потовые железы адаптируются вместе с другими системами организма. [22]
Человеческий пот — это не чистая вода ; хотя он не содержит белка, он всегда содержит небольшое количество (0,2–1%) растворенного вещества . Когда человек переезжает из холодного климата в жаркий , в механизмах потоотделения человека происходят адаптивные изменения. Этот процесс называется акклиматизацией : максимальная скорость потоотделения увеличивается, а его состав растворенных веществ уменьшается. Объем воды, теряемой с потом ежедневно, сильно варьируется и составляет от 100 до 8000 миллилитров в день (от 0,041 до 3,259 имп жидких унций/кВт). Потеря растворенного вещества может достигать 350 ммоль/день (или 90 ммоль/день акклиматизированного) натрия в самых экстремальных условиях. Во время упражнений средней интенсивности потери пота могут составлять в среднем до 2 литров (0,44 имп галлона; 0,53 галлона США) воды/час. В прохладном климате и при отсутствии упражнений потеря натрия может быть очень низкой (менее 5 ммоль/день). Концентрация натрия в поте составляет 30–65 ммоль/л в зависимости от степени акклиматизации. [ необходима цитата ]
Лошади имеют толстую, водонепроницаемую, волосатую шерсть, которая обычно блокирует быстрое перемещение потовой воды от кожи к поверхности волос, необходимое для испарительного охлаждения. Чтобы решить эту проблему, лошади выработали детергентный белок, латерин , который они выделяют в высоких концентрациях с потом. [10] Их потоотделение, в отличие от людей, производится апокриновыми железами. [9] Этот белок, смачивая волосы шерсти лошадей, облегчает поток воды для охлаждающего испарения. Присутствие этого белка можно увидеть в мыле, которое часто возникает на шерсти потеющих лошадей, особенно при трении. [10] В жарких условиях лошади в течение трех часов упражнений средней интенсивности могут потерять от 30 до 35 литров (от 6,6 до 7,7 британских галлонов; от 7,9 до 9,2 галлонов США) воды и 100 граммов (3,5 унции) натрия, 198 граммов (7,0 унций) хлорида и 45 граммов (1,6 унции) калия. [9]
Пот в основном состоит из воды . Микрофлюидная модель эккриновой потовой железы дает подробную информацию о том, какие растворенные вещества попадают в пот, о механизмах их разделения и о их жидкостном транспорте к поверхности кожи. [23] В воде растворены следовые количества минералов , молочной кислоты и мочевины . Хотя содержание минералов варьируется, некоторые измеренные концентрации таковы: натрий ( 0,9 грамм/литр ), калий ( 0,2 г/л ), кальций ( 0,015 г/л ) и магний ( 0,0013 г/л ). [24]
По сравнению с плазмой и внеклеточной жидкостью концентрация ионов Na + в поте намного ниже (~40 мМ в поте по сравнению с ~150 мМ в плазме и внеклеточной жидкости). Первоначально в эккринных железах пот имеет высокую концентрацию ионов Na + . В потовых протоках ионы Na + повторно поглощаются тканью эпителиальными натриевыми каналами (ENaC), которые расположены на апикальной мембране эпителиальных клеток, образующих проток (см. рис. 9 ссылки). [2]
Многие другие микроэлементы также выводятся с потом, опять же, указанием на их концентрацию является (хотя измерения могут отличаться в пятнадцать раз) цинк ( 0,4 миллиграмма/литр ), медь ( 0,3–0,8 мг/л ), железо ( 1 мг/л ), хром ( 0,1 мг/л ), никель ( 0,05 мг/л ) и свинец ( 0,05 мг/л ). [25] [26] Вероятно, многие другие менее распространенные микроэлементы покидают организм через потоотделение с соответственно более низкими концентрациями. Некоторые экзогенные органические соединения попадают в пот, как показано на примере неопознанного пахучего соединения с запахом «кленового сиропа» в нескольких видах грибов рода Lactarius . [27] У людей пот является гипоосмотическим по отношению к плазме [28] (т.е. менее концентрированным ). Пот находится на умеренно кислых или нейтральных уровнях pH, обычно между 4,5 и 7,0. [29]
Пот содержит много гликопротеинов . [30]
Пот может выполнять антимикробную функцию, как ушная сера или другие секреторные жидкости (например, слезы, слюна и молоко). [ необходимо разъяснение ] Он делает это посредством комбинации гликопротеинов , которые либо напрямую связываются с кожей, либо предотвращают связывание микробов с ней и, по-видимому, являются частью врожденной иммунной системы . [30]
В 2001 году исследователи из Университета Эберхарда-Карлса в Тюбингене, Германия , выделили из кожи большой белок, называемый дермцидином . Этот белок, который можно было расщепить на другие антимикробные пептиды , оказался эффективным в уничтожении некоторых видов бактерий и грибков, поражающих людей, включая Escherichia coli , Enterococcus faecalis , Staphylococcus aureus и Candida albicans . Он был активен при высоких концентрациях соли и в диапазоне кислотности человеческого пота, где он присутствовал в концентрациях 1–10 мг/мл. [31] [32]
Искусственная кожа, способная выделять пот с интенсивностью, схожей с естественной, и обладающая текстурой поверхности и увлажняющими свойствами обычной кожи, была разработана для исследовательских целей. [33] [34] Искусственный пот также доступен для тестирования in vitro и содержит 19 аминокислот и наиболее распространенные в поте минералы и метаболиты. [ необходима ссылка ]
Существует интерес к его использованию в носимых технологиях . Пот можно брать на пробу и измерять неинвазивно и непрерывно с помощью электронных татуировок, полос или пластырей. [35] Однако пот как диагностическая жидкость также представляет многочисленные проблемы, такие как очень малые объемы образцов и фильтрация (разбавление) более крупных гидрофильных аналитов. В настоящее время единственным крупным коммерческим применением диагностики пота является тестирование на кистозный фиброз у младенцев на основе концентрации хлоридов в поте. [ необходима цитата ]