stringtranslate.com

Кожа человека

Кожа человека — наружный покров тела и самый крупный орган покровной системы . Кожа имеет до семи слоев эктодермальной ткани , защищающей мышцы , кости , связки и внутренние органы . Кожа человека похожа на кожу большинства других млекопитающих и очень похожа на кожу свиньи . Хотя почти вся кожа человека покрыта волосяными фолликулами , она может казаться безволосой . Существует два основных типа кожи: волосатая и голая (безволосая). Прилагательное кожный буквально означает «кожный» (от лат. Cutis — кожа).

Кожа играет важную иммунную роль в защите организма от патогенов и чрезмерной потери воды . Другими его функциями являются изоляция , регулирование температуры , ощущение, синтез витамина D и защита фолатов витамина B. Сильно поврежденная кожа будет пытаться зажить, образуя рубцовую ткань . Часто он обесцвечен и депигментирован.

У людей пигментация кожи (на которую влияет меланин) варьируется в зависимости от популяции, а тип кожи может варьироваться от сухой до несухой и от жирной до нежирной. Такое разнообразие кожи обеспечивает богатую и разнообразную среду обитания для бактерий , насчитывающих около 1000 видов из 19 типов , присутствующих на коже человека.

Состав

Кожа человека имеет те же анатомические, физиологические, биохимические и иммунологические свойства, что и кожа других млекопитающих, особенно кожа свиньи . [1] [2] Кожа свиньи имеет такое же соотношение толщины эпидермиса и дермы, что и кожа человека; [1] [2] кожа свиньи и человека имеет схожий рисунок волосяных фолликулов и кровеносных сосудов; [1] [2] биохимически содержание дермального коллагена и эластина одинаково в коже свиньи и человека; [1] [2] и кожа свиньи, и кожа человека имеют схожие физические реакции на различные факторы роста. [1] [2]

Кожа имеет мезодермальные клетки, пигментацию , такую ​​как меланин , вырабатываемый меланоцитами , которые поглощают часть потенциально опасного ультрафиолетового излучения (УФ) солнечного света . Он также содержит ферменты восстановления ДНК , которые помогают обратить вспять повреждение от ультрафиолета, поэтому у людей, не имеющих генов для этих ферментов, наблюдается высокий уровень рака кожи . Одна из форм, преимущественно вызываемая УФ-излучением, — злокачественная меланома — особенно инвазивна, приводит к быстрому распространению и часто может быть смертельной. Пигментация кожи человека варьируется в зависимости от популяции поразительным образом. Это привело к классификации людей по цвету кожи . [3]

По площади поверхности кожа является вторым по величине органом человеческого тела (внутренняя часть тонкого кишечника в 15–20 раз больше). Площадь поверхности кожи среднего взрослого человека составляет 1,5–2,0 квадратных метра (16–22 квадратных фута). Толщина кожи значительно различается на всех частях тела, а также у мужчин и женщин, молодых и старых. Примером может служить кожа на предплечье, толщина которой в среднем составляет 1,3 мм у мужчин и 1,26 мм у женщин. [4] На одном квадратном дюйме (6,5 см 2 ) кожи в среднем находится 650 потовых желез, 20 кровеносных сосудов, 60 000 меланоцитов и более 1000 нервных окончаний. [5] [ нужен лучший источник ] Средняя клетка человеческой кожи имеет диаметр около 30 микрометров (мкм), но существуют варианты. Клетка кожи обычно имеет размер от 25 до 40 мкм 2 , в зависимости от множества факторов.

Кожа состоит из трех основных слоев: эпидермиса , дермы и гиподермы . [4]

Слои, рецепторы и придатки кожи человека

Эпидермис

Эпидермис, «эпи» в переводе с греческого языка означает «над» или «над», является самым внешним слоем кожи. Он образует водонепроницаемую защитную оболочку на поверхности тела, которая также служит барьером для инфекции и состоит из многослойного плоского эпителия с подлежащей базальной пластинкой .

Эпидермис не содержит кровеносных сосудов , а клетки самых глубоких слоев питаются почти исключительно за счет диффузного кислорода из окружающего воздуха [6] и в гораздо меньшей степени за счет кровеносных капилляров, идущих к наружным слоям дермы. Основным типом клеток, составляющих эпидермис, являются клетки Меркеля , кератиноциты , также присутствуют меланоциты и клетки Лангерганса . Эпидермис можно подразделить на следующие слои (начиная с самого наружного слоя): роговой, блестящий (только на ладонях и подошвах стоп), зернистый, шиповатый и базальный. Клетки образуются путем митоза в базальном слое. Дочерние клетки (см. деление клеток ) перемещаются вверх по слоям, меняя форму и состав по мере того, как они умирают из-за изоляции от источника крови. Цитоплазма высвобождается, и белок кератин внедряется. В конечном итоге они достигают роговицы и отслаиваются ( десквамация ). Этот процесс называется «кератинизацией» . Этот ороговевший слой кожи отвечает за удержание воды в организме и защиту от проникновения других вредных химических веществ и патогенов , что делает кожу естественным барьером для инфекций. [7]

2D-проекция 3D- ОСТ -томограммы кожи на кончике пальца, изображающая роговой слой (толщиной ~500 мкм) с оторванным слоем сверху и блестящим слоем посередине. Внизу располагаются поверхностные части дермы. Хорошо видны потовые протоки. (См. также:  Вращающаяся 3D-версия )

Эпидермис не содержит кровеносных сосудов и питается за счет диффузии из дермы. Основным типом клеток, составляющих эпидермис, являются кератиноциты , меланоциты , клетки Лангерганса и клетки Меркеля . Эпидермис помогает коже регулировать температуру тела.

Слои

Кожа имеет до семи слоев эктодермальной ткани и защищает подлежащие мышцы , кости , связки и внутренние органы . [8] Эпидермис разделен на несколько слоев, где клетки образуются в результате митоза в самых внутренних слоях. Они продвигаются вверх по слоям, меняя форму и состав, дифференцируясь и заполняясь кератином . Достигнув верхнего рогового слоя, они в конечном итоге «отслаиваются» или десквамируются . Этот процесс называется кератинизацией и происходит в течение нескольких недель.

Ранее считалось, что роговой слой представляет собой «простой биологически неактивный внешний эпидермальный слой, содержащий фибриллярную решетку мертвого кератина». [9] Сейчас стало понятно, что это не так и что роговой слой следует рассматривать как живую ткань. [10] Хотя это правда, что роговой слой в основном состоит из окончательно дифференцированных кератиноцитов , называемых корнеоцитами , которые лишены ядер, эти клетки остаются живыми и метаболически функциональными до тех пор, пока не отшелушатся . [ нужна цитата ]

Подслои

Эпидермис делится на следующие 5 подслоев или слоев:

Кровеносные капилляры находятся под эпидермисом и связаны с артериолой и венулой. Артериальные шунтирующие сосуды могут обходить сеть ушей, носа и кончиков пальцев.

Гены и белки, экспрессируемые в эпидермисе

Около 70% всех генов, кодирующих человеческие белки, экспрессируются в коже. [11] [12] Почти 500 генов имеют повышенную экспрессию в коже. Существует менее 100 генов, специфичных для кожи, и они экспрессируются в эпидермисе. [13] Анализ соответствующих белков показывает, что они в основном экспрессируются в кератиноцитах и ​​имеют функции, связанные с плоскоклеточной дифференцировкой и ороговением .

Дерма

Дерма — это слой кожи под эпидермисом , состоящий из соединительной ткани и защищающий тело от стресса и напряжения. Дерма прочно связана с эпидермисом базальной мембраной . Он также содержит множество нервных окончаний , которые обеспечивают ощущение осязания и тепла. Он содержит волосяные фолликулы , потовые железы , сальные железы , апокринные железы , лимфатические и кровеносные сосуды . Кровеносные сосуды дермы обеспечивают питание и удаление отходов из собственных клеток, а также из базального слоя эпидермиса.

Дерма структурно разделена на две области: поверхностную область, прилегающую к эпидермису, называемую сосочковой областью , и глубокую, более толстую область, известную как сетчатая область .

Папиллярная область

Сосочковая область представлена ​​рыхлой ареолярной соединительной тканью . Он назван в честь своих пальцеобразных выступов, называемых сосочками , которые простираются к эпидермису. Сосочки придают дерме «бугристую» поверхность, которая соединяется с эпидермисом, укрепляя связь между двумя слоями кожи.

На ладонях, руках, подошвах и пальцах ног влияние сосочков, выступающих в эпидермис, образует контуры на поверхности кожи. Эти эпидермальные гребни образуют узоры ( см.: отпечатки пальцев ), которые генетически и эпигенетически детерминированы и, следовательно, уникальны для человека, что позволяет использовать отпечатки пальцев или следы в качестве средства идентификации .

Ретикулярная область

Ретикулярная область лежит глубоко в сосочковой области и обычно значительно толще. Он состоит из плотной соединительной ткани неправильной формы и получил свое название из-за плотной концентрации коллагеновых , эластических и ретикулярных волокон, которые переплетаются по нему. Эти белковые волокна придают дерме прочность, растяжимость и эластичность.

В ретикулярной области также расположены корни волос , сальные и потовые железы , рецепторы , ногти и кровеносные сосуды.

Чернила для татуировки удерживаются в дерме. Растяжки , часто возникающие в результате беременности и ожирения , также располагаются в дерме.

Подкожная клетчатка

Подкожная клетчатка (также гиподерма и подкожная клетчатка ) не является частью кожи, а лежит ниже дермы кожи . Его цель — прикрепить кожу к подлежащим костям и мышцам , а также снабдить ее кровеносными сосудами и нервами. Он состоит из рыхлой соединительной ткани, жировой ткани и эластина . Основными типами клеток являются фибробласты , макрофаги и адипоциты (подкожная клетчатка содержит 50% жировой ткани). Жир служит прокладкой и изоляцией тела.

Поперечное сечение

Слои кожи как волосистой, так и безволосой кожи.

Количество клеток и клеточная масса

Таблица клеток кожи

В приведенной ниже таблице указано количество клеток кожи и оценка совокупной клеточной массы для взрослого мужчины массой 70 кг (ICRP-23; ICRP-89, ICRP-110). [14] [15] [16]

Масса ткани определяется как 3,3 кг (ICRP-89, ICRP110) и касается эпидермиса кожи, дермы, волосяных фолликулов и желез. Данные о клетках взяты из раздела «Число человеческих клеток и распределение размеров клеток», [17] [18] вкладка «Таблица тканей» в наборе данных SO1 с вспомогательной информацией (xlsx). Набор данных из 1200 записей поддерживается обширными ссылками на размер клеток, количество клеток и совокупную клеточную массу.

Подробные данные для приведенных ниже групп клеток дополнительно подразделяются на все типы клеток, перечисленные в разделах выше, и классифицируются по эпидермальным, дермальным, волосяным фолликулам и железистым подкатегориям в наборе данных и в графическом интерфейсе веб-сайта набора данных. [19] В то время как адипоциты в гиподермальной жировой ткани рассматриваются отдельно в категориях тканей ICRP, содержание жира (за вычетом липидов клеточных мембран), находящегося в дермальном слое (таблица 105, ICRP-23), рассматривается нижеуказанными интерстициальными клетками. адипоциты дермального слоя.

Разработка

Цвет кожи

Кожа человека имеет большое разнообразие цветов кожи от самых темных коричневых до самых светлых розовато-белых оттенков. Человеческая кожа демонстрирует более высокую вариативность цвета, чем любой другой вид млекопитающих, и является результатом естественного отбора . Пигментация кожи у людей эволюционировала, прежде всего, для регулирования количества ультрафиолетового излучения (УФР), проникающего в кожу, и контроля его биохимических эффектов. [20]

На реальный цвет кожи разных людей влияют многие вещества, хотя самым важным веществом, определяющим цвет кожи человека, является пигмент меланин . Меланин вырабатывается в коже в клетках, называемых меланоцитами , и является основным фактором, определяющим цвет кожи темнокожих людей. Цвет кожи людей со светлой кожей определяется главным образом синевато-белой соединительной тканью под дермой и гемоглобином, циркулирующим в венах дермы. Красный цвет кожи становится более заметным, особенно на лице, когда в результате физических упражнений или раздражения нервной системы (гнев, страх) артериолы расширяются. [21]

Существует как минимум пять различных пигментов, определяющих цвет кожи. [22] [23] Эти пигменты присутствуют на разных уровнях и в разных местах.

Существует корреляция между географическим распределением УФ-излучения (УФИ) и распространением местной пигментации кожи по всему миру. Области с более высоким уровнем УФ-излучения отражают более темнокожее население, обычно расположенное ближе к экватору. Районы, расположенные вдали от тропиков и ближе к полюсам, имеют более низкую концентрацию УФ-излучения, что отражается на более светлой коже населения. [24]

В той же популяции было замечено, что у взрослых женщин пигментация кожи значительно светлее, чем у мужчин . Женщинам требуется больше кальция во время беременности и лактации , а витамин D , который синтезируется под воздействием солнечного света, помогает усваивать кальций. По этой причине считается, что у женщин в ходе эволюции кожа стала светлее, чтобы помочь их организму усваивать больше кальция. [25]

Шкала Фитцпатрика [ 26] [27] представляет собой числовую схему классификации цвета кожи человека, разработанную в 1975 году как способ классификации типичной реакции различных типов кожи на ультрафиолетовый (УФ) свет:

Старение

Типичная сыпь
Кожа, пораженная чесоткой

С возрастом кожа становится тоньше и ее легче повредить. Этот эффект усиливается снижением способности кожи к самовосстановлению с возрастом.

Помимо прочего, при старении кожи отмечается уменьшение объема и эластичности. Существует множество внутренних и внешних причин старения кожи. Например, стареющая кожа получает меньший приток крови и меньшую активность желез.

Утвержденная комплексная оценочная шкала классифицирует клинические проявления старения кожи на дряблость (провисание), морщины (морщины) и различные аспекты фотостарения, включая эритему (покраснение) и телеангиэктазии , диспигментацию (коричневое изменение цвета), солнечный эластоз (пожелтение). ), кератозы (аномальные наросты) и плохая текстура. [28]

Кортизол вызывает деградацию коллагена , [29] ускоряя старение кожи. [30]

Антивозрастные добавки используются для лечения старения кожи. [ нужна цитата ]

Фотостарение

Фотостарение вызывает две основные проблемы: повышенный риск развития рака кожи и появление поврежденной кожи. У молодой кожи повреждения от солнца заживают быстрее, поскольку клетки эпидермиса имеют более высокую скорость обновления, в то время как у пожилых людей кожа становится тоньше, а скорость восстановления клеток эпидермиса снижается, что может привести к повреждению слоя дермы . . [31]

Повреждение ДНК, вызванное УФ-излучением

УФ-облучение клеток кожи человека вызывает повреждения ДНК посредством прямых фотохимических реакций с соседними остатками тимина или цитозина на одной и той же цепи ДНК. [32] Димеры циклобутан -пиримидина , образованные двумя соседними основаниями тимина или двумя соседними основаниями цитозина в ДНК, являются наиболее частыми типами повреждений ДНК, индуцированных УФ-излучением. Люди, как и другие организмы, способны восстанавливать такие повреждения, вызванные УФ-излучением, путем эксцизионной репарации нуклеотидов . [32] У людей этот процесс восстановления защищает от рака кожи. [32]

Типы

Хотя большая часть кожи человека покрыта волосяными фолликулами , некоторые ее части могут быть безволосыми . Существует два основных типа кожи: волосатая и голая (безволосая). [33] Прилагательное кожный означает «кожный» (от латинского Cutis — кожа). [34]

Функции

Кожа выполняет следующие функции:

  1. Защита : анатомический барьер от болезнетворных микроорганизмов и повреждений между внутренней и внешней средой при телесной защите; Клетки Лангерганса в коже являются частью адаптивной иммунной системы . [7] [35] Пот содержит лизоцим , который разрывает связи внутри клеточных стенок бактерий. [36]
  2. Ощущение : содержит множество нервных окончаний, которые реагируют на тепло и холод , прикосновение, давление, вибрацию и повреждение тканей; см. соматосенсорная система и гаптика .
  3. Регуляция тепла : кожа имеет кровоснабжение, намного превышающее ее потребности, что позволяет точно контролировать потери энергии за счет излучения, конвекции и проводимости. Расширенные кровеносные сосуды увеличивают перфузию и потерю тепла, тогда как суженные сосуды значительно снижают кожный кровоток и сохраняют тепло.
  4. Контроль испарения : кожа обеспечивает относительно сухой и полунепроницаемый барьер для потери жидкости. [35] Потеря этой функции способствует массивной потере жидкости при ожогах .
  5. Эстетика и общение : окружающие видят нашу кожу и могут оценить наше настроение, физическое состояние и привлекательность.
  6. Хранение и синтез : действует как центр хранения липидов и воды, а также средство синтеза витамина D под действием УФ-излучения на определенные участки кожи.
  7. Выделение : пот содержит мочевину , однако ее концентрация составляет 1/130 от концентрации в моче , поэтому выведение посредством потоотделения является в лучшем случае вторичной функцией регуляции температуры.
  8. Поглощение : клетки, составляющие самые внешние 0,25–0,40 мм кожи, «почти исключительно снабжаются внешним кислородом», хотя «вклад в общее дыхание незначителен». [6] Кроме того, лекарство можно вводить через кожу, в виде мазей или с помощью клейких пластырей , таких как никотиновый пластырь или ионофорез . Кожа является важным местом транспорта во многих других организмах.
  9. Водонепроницаемость : кожа действует как водостойкий барьер, поэтому необходимые питательные вещества не вымываются из организма. [35]

Флора кожи

Кожа человека является богатой средой для микробов. [37] [38] Было обнаружено около 1000 видов бактерий из 19 типов бактерий. [38] [37] Большинство из них принадлежат только к четырем типам: Actinomycetota (51,8%), Bacillota (24,4%), Pseudomonadota (16,5%) и Bacteroidota (6,3%). Виды пропионибактерий и стафилококков были основными видами в сальных областях. Выделяют три основные экологические зоны: влажную, сухую и сальную. Во влажных местах тела доминируют коринебактерии вместе со стафилококками . В засушливых районах встречается смесь видов, но преобладают бетапротеобактерии и флавобактерии . В экологическом отношении сальные районы имели большее видовое богатство, чем влажные и засушливые. Областями с наименьшим сходством между людьми одного вида были промежутки между пальцами рук , промежутки между пальцами ног , подмышками и культей пуповины. Наиболее похожие были возле ноздри , ноздрей (внутри ноздри) и на спине.

Размышляя о разнообразии человеческой кожи, исследователи микробиома кожи человека заметили : «волосатые влажные подмышки лежат на небольшом расстоянии от гладких сухих предплечий, но эти две ниши, вероятно, столь же экологически непохожи, как тропические леса и пустыни». [37]

НИЗ провел проект « Микробиом человека» , чтобы охарактеризовать микробиоту человека, включая микробиоту кожи, и роль этого микробиома в здоровье и болезнях. [39]

Микроорганизмы, такие как Staphylococcus epidermidis, колонизируют поверхность кожи. Плотность кожной флоры зависит от участка кожи. Продезинфицированная поверхность кожи вновь заселяется бактериями, обитающими в более глубоких участках волосяного фолликула, кишечника и мочеполовых отверстий.

Клиническое значение

К заболеваниям кожи относятся кожные инфекции и новообразования кожи (в том числе рак кожи). Дерматология – это раздел медицины , который занимается заболеваниями кожи. [33]

Всего их семь шейных, двенадцать грудных, пять поясничных и пять крестцовых. Некоторые заболевания, такие как опоясывающий лишай, вызванные инфекцией ветряной оспы, сопровождаются болевыми ощущениями и сыпью, распространяющейся по дерматомам. Дерматомы полезны в диагностике повреждений позвоночника. Помимо дерматомов, клетки эпидермиса подвержены неопластическим изменениям, приводящим к различным типам рака. [40]

Кожа также полезна для диагностики других заболеваний, поскольку многие медицинские признаки проявляются через кожу . Цвет кожи влияет на видимость этих признаков, что является источником ошибочного диагноза у неосведомленного медицинского персонала. [41] [42]

Общество и культура

Гигиена и уход за кожей

Кожа поддерживает собственную экосистему микроорганизмов , включая дрожжи и бактерии, которые невозможно удалить никакой чисткой. По оценкам, количество отдельных бактерий на поверхности кожи человека площадью 6,5 квадратных сантиметров (1 квадратный дюйм) составляет 50 миллионов, хотя эта цифра сильно варьируется в зависимости от средних 1,9 квадратных метров (20 квадратных футов) кожи человека. Жирные поверхности, такие как лицо, могут содержать более 78 миллионов бактерий на квадратный сантиметр (500 миллионов на квадратный дюйм). Несмотря на такое огромное количество, все бактерии, обнаруженные на поверхности кожи, уместились бы в объеме размером с горошину. [43] В целом микроорганизмы контролируют друг друга и являются частью здоровой кожи. Когда баланс нарушен, может произойти чрезмерный рост и инфекция, например, когда антибиотики убивают микробы , что приводит к чрезмерному росту дрожжей. Кожа является продолжением внутренней эпителиальной выстилки тела у отверстий, каждое из которых поддерживает свой собственный набор микробов.

Косметические средства следует наносить на кожу осторожно, поскольку они могут вызвать аллергические реакции. Каждое время года требует подходящей одежды, способствующей испарению пота. Солнечный свет, вода и воздух играют важную роль в поддержании здоровья кожи.

Жирная кожа

Жирная кожа вызвана чрезмерной активностью сальных желез, которые производят вещество, называемое кожным салом , естественную смазку для кожи. [8] [44] Диета с высоким гликемическим индексом и потребление молочных продуктов (за исключением сыра) увеличивают выработку IGF-1 , что, в свою очередь, увеличивает выработку кожного сала. [44] Чрезмерное мытье кожи не приводит к перепроизводству кожного сала, но может вызвать сухость. [44]

Когда кожа вырабатывает чрезмерное количество кожного сала , она становится тяжелой и толстой по текстуре, что называется жирной кожей. [44] Жирная кожа характеризуется блеском, пятнами и прыщами . [8] Жирная кожа не обязательно плоха, поскольку такая кожа менее склонна к образованию морщин или другим признакам старения, [8] поскольку масло помогает удерживать необходимую влагу в эпидермисе (самом внешнем слое кожи). Отрицательным аспектом жирной кожи является то, что жирная кожа особенно подвержена закупорке пор, появлению черных точек и накоплению омертвевших клеток на поверхности кожи. [8] Жирная кожа может быть желтоватой и грубой по текстуре и имеет тенденцию иметь большие, четко видимые поры повсюду, кроме вокруг глаз и шеи. [8]

Проницаемость

Кожа человека имеет низкую проницаемость ; то есть большинство посторонних веществ не могут проникать через кожу и диффундировать через нее. Самый внешний слой кожи, роговой слой, является эффективным барьером для большинства неорганических наноразмерных частиц. [45] [46] Это защищает организм от внешних частиц, таких как токсины, не позволяя им вступать в контакт с внутренними тканями. Однако в некоторых случаях желательно обеспечить попадание частиц в организм через кожу. Потенциальное медицинское применение такого переноса частиц побудило развитие наномедицины и биологии увеличить проницаемость кожи. Одним из применений чрескожной доставки частиц может быть обнаружение и лечение рака. Наномедицинские исследователи стремятся воздействовать на эпидермис и другие слои активного клеточного деления, где наночастицы могут напрямую взаимодействовать с клетками, утратившими механизмы контроля роста ( раковыми клетками ). Такое прямое взаимодействие можно использовать для более точной диагностики свойств конкретных опухолей или для их лечения путем доставки лекарств с клеточной специфичностью.

Наночастицы

Наночастицы диаметром 40 нм и меньше успешно проникают в кожу. [47] [48] [49] Исследования подтверждают, что наночастицы размером более 40 нм не проникают в кожу за пределы рогового слоя. [47] Большинство частиц, которые проникают, диффундируют через клетки кожи, но некоторые перемещаются вниз по волосяным фолликулам и достигают слоя дермы.

Также была изучена проницаемость кожи для наночастиц различной формы. Исследования показали, что сферические частицы обладают большей способностью проникать в кожу по сравнению с продолговатыми (эллипсоидными) частицами, поскольку сферы симметричны во всех трех пространственных измерениях. [49] В одном исследовании сравнили две формы и зафиксировали данные, которые показали, что сферические частицы расположены глубоко в эпидермисе и дерме, тогда как эллипсоидные частицы в основном обнаруживаются в роговом и эпидермальном слоях. [50] Наностержни используются в экспериментах из-за их уникальных флуоресцентных свойств, но они показали посредственную проникающую способность.

Наночастицы различных материалов показали ограничения проницаемости кожи. Во многих экспериментах используются наночастицы золота диаметром 40 нм или меньше, которые, как было показано, проникают в эпидермис. Оксид титана (TiO 2 ), оксид цинка (ZnO) и наночастицы серебра неэффективны при проникновении в кожу за пределы рогового слоя. [46] [51] Доказано, что квантовые точки селенида кадмия (CdSe) очень эффективно проникают, если они обладают определенными свойствами. Поскольку CdSe токсичен для живых организмов, частица должна быть покрыта поверхностной группой. Эксперимент, сравнивающий проницаемость квантовых точек, покрытых полиэтиленгликолем (ПЭГ), ПЭГ- амином и карбоновой кислотой, показал, что поверхностные группы ПЭГ и ПЭГ-амина обеспечивают наибольшее проникновение частиц. Частицы, покрытые карбоновой кислотой, не проникали за пределы рогового слоя. [50]

Увеличение проницаемости

Ранее ученые считали, что кожа является эффективным барьером для неорганических частиц. Считалось, что повреждение от механических стрессоров является единственным способом повысить его проницаемость. [52]

В последнее время разработаны более простые и эффективные методы повышения проницаемости кожи. Ультрафиолетовое излучение (УФР) слегка повреждает поверхность кожи и вызывает дефект, зависящий от времени, что облегчает проникновение наночастиц. [53] Высокая энергия УФР вызывает реструктуризацию клеток, ослабляя границу между роговым слоем и эпидермальным слоем. [53] [52] Повреждение кожи обычно измеряется трансэпидермальной потерей воды (TEWL), хотя для достижения максимального значения TEWL может потребоваться 3–5 дней. Когда TEWL достигает максимального значения, максимальная плотность наночастиц способна проникнуть в кожу. Хотя эффект повышенной проницаемости после воздействия УФ-излучения может привести к увеличению количества частиц, проникающих через кожу, удельная проницаемость кожи после воздействия УФ-излучения относительно частиц разных размеров и материалов не определена. [53]

Существуют и другие методы увеличения проникновения наночастиц при повреждении кожи: зачистка ленты — это процесс, при котором лента наносится на кожу, а затем приподнимается, чтобы удалить верхний слой кожи; истирание кожи производится путем сбривания верхних 5–10 мкм поверхности кожи; при химическом улучшении на поверхность кожи наносятся такие химические вещества, как поливинилпирролидон (ПВП), диметилсульфоксид (ДМСО) и олеиновая кислота , для увеличения проницаемости; [54] [55] Электропорация увеличивает проницаемость кожи за счет применения коротких импульсов электрических полей . Импульсы имеют высокое напряжение и длительность порядка миллисекунд при подаче. Заряженные молекулы проникают в кожу чаще, чем нейтральные молекулы, после того, как кожа подверглась воздействию импульсов электрического поля. Результаты показали, что молекулы размером порядка 100 мкм легко проникают в кожу, подвергшуюся электропорации. [55]

Приложения

Большой областью интереса в наномедицине являются трансдермальные пластыри из-за возможности безболезненного применения терапевтических агентов с очень небольшим количеством побочных эффектов. Трансдермальные пластыри предназначены для введения небольшого количества лекарств, таких как никотин , из-за ограничений проницаемости кожи. Развитие методов, повышающих проницаемость кожи, привело к появлению большего количества лекарств, которые можно применять через трансдермальные пластыри, и расширению возможностей для пациентов. [55]

Увеличение проницаемости кожи позволяет наночастицам проникать в раковые клетки и воздействовать на них. Наночастицы наряду с методами мультимодальной визуализации использовались как способ неинвазивной диагностики рака . Кожа с высокой проницаемостью позволила квантовым точкам с антителами , прикрепленными к поверхности для активного нацеливания, успешно проникать и идентифицировать раковые опухоли у мышей. Нацеливание на опухоль полезно, поскольку частицы можно возбуждать с помощью флуоресцентной микроскопии и излучать световую энергию и тепло, которые разрушают раковые клетки. [56]

Солнцезащитный крем и солнцезащитный крем

Солнцезащитный крем и солнцезащитный крем — разные важные продукты по уходу за кожей, хотя оба они обеспечивают полную защиту от солнца. [57]

Крем для загара . Крем для загара непрозрачен и сильнее солнцезащитного крема, поскольку он способен блокировать большую часть лучей UVA/UVB и солнечного излучения, и его не нужно наносить повторно несколько раз в день. Диоксид титана и оксид цинка являются двумя важными ингредиентами солнцезащитного крема. [58]

Солнцезащитный крем . Солнцезащитный крем становится более прозрачным после нанесения на кожу, а также обладает способностью защищать от лучей UVA/UVB, хотя ингредиенты солнцезащитного крема имеют способность разрушаться быстрее при воздействии солнечного света, и некоторая часть излучения способна проникнуть в кожу. Чтобы солнцезащитный крем был более эффективным, необходимо постоянно наносить его повторно и использовать крем с более высоким фактором защиты от солнца.

Диета

Витамин А , также известный как ретиноиды , благотворно влияет на кожу, нормализуя кератинизацию , подавляя выработку кожного сала , которое способствует появлению прыщей , а также обращая вспять и леча фотоповреждения, стрии и целлюлит .

Витамин D и его аналоги используются для подавления иммунной системы кожи и пролиферации эпителия, одновременно способствуя дифференцировке.

Витамин С — антиоксидант , регулирующий синтез коллагена, образующий барьерные липиды, регенерирующий витамин Е, обеспечивающий фотозащиту.

Витамин Е является мембранным антиоксидантом, который защищает от окислительного повреждения, а также обеспечивает защиту от вредных ультрафиолетовых лучей. [59]

Несколько научных исследований подтвердили, что изменения в исходном питании влияют на состояние кожи. [60]

Клиника Майо перечисляет продукты, которые, по их утверждениям, помогают коже: фрукты и овощи, цельнозерновые продукты, темная листовая зелень, орехи и семена. [61]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcde Herron AJ (5 декабря 2009 г.). «Свиньи как дерматологическая модель кожных заболеваний человека» (PDF) . ivis.org . Центр сравнительной медицины DVM и отделение патологии Медицинского колледжа Бэйлора, Хьюстон, Техас . Проверено 27 января 2018 г. Было показано, что кожа свиньи наиболее похожа на кожу человека. Кожа свиньи структурно аналогична толщине эпидермиса человека и соотношению толщины дермы и эпидермиса. Свиньи и люди имеют схожий рисунок волосяных фолликулов и кровеносных сосудов на коже. Биохимически свиньи содержат кожный коллаген и эластические вещества, которые больше похожи на человеческие, чем у других лабораторных животных. Наконец, свиньи имеют схожие физические и молекулярные реакции на различные факторы роста.
  2. ^ abcde Лю Дж., Ким Д., Браун Л., Мэдсен Т., Бушар Г.Ф. «Сравнение заживления ран у людей, свиней и грызунов с новыми данными исследований на миниатюрных свиньях» (PDF) . sinclairresearch.com . Исследовательский центр Синклера, Освасс, Миссури, США; Ветеринарно-медицинская диагностическая лаборатория, Колумбия, Миссури, США. Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2018 года . Проверено 27 января 2018 г. Кожа свиньи анатомически, физиологически, биохимически и иммунологически подобна коже человека.
  3. ^ Матон А., Хопкинс Дж., Маклафлин К.В., Джонсон С., Уорнер М.К., ЛаХарт Д., Райт Дж.Д. (1893). Биология человека и здоровье . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси, США: Прентис Холл. ISBN 978-0-13-981176-0.
  4. ^ аб Уилкинсон П.Ф., Миллингтон Р. (2009). Кожа (Версия для цифровой печати - ред.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. стр. 49–50. ISBN 978-0-521-10681-8.
  5. ↑ Беннетт Х (25 мая 2014 г.). «Вы когда-нибудь задумывались о своей коже?». Вашингтон Пост . Проверено 27 октября 2014 г.
  6. ^ ab Stücker M, Struk A, Altmeyer P, Herde M, Baumgärtl H, Lübbers DW (февраль 2002 г.). «Поглощение атмосферного кислорода кожей в значительной степени способствует снабжению кислородом дермы и эпидермиса человека». Журнал физиологии . 538 (Часть 3): 985–994. doi : 10.1113/jphysicalol.2001.013067. ПМК 2290093 . ПМИД  11826181. 
  7. ^ аб Прокш Э., Бранднер Дж. М., Йенсен Дж. М. (декабрь 2008 г.). «Кожа: незаменимый барьер». Экспериментальная дерматология . 17 (12): 1063–1072. дои : 10.1111/j.1600-0625.2008.00786.x. PMID  19043850. S2CID  31353914.
  8. ^ abcdef «Уход за кожей» (анализ), Health-Cares.net, 2007, веб-страница: HCcare. Архивировано 12 декабря 2007 г. на Wayback Machine.
  9. ^ Дель Россо JQ, Левин Дж (сентябрь 2011 г.). «Клиническая значимость поддержания функциональной целостности рогового слоя как здоровой, так и пораженной болезнью кожи». Журнал клинической и эстетической дерматологии . 4 (9): 22–42. doi :10.1111/j.1365-2133.1990.tb06268.x. ПМК 3175800 . ПМИД  21938268. 
  10. ^ Клигман А (2006). «Краткая история того, как мертвый роговой слой стал живым». Кожный барьер . Нью-Йорк: Тейлор и Фрэнсис. стр. 35–44. ISBN 9780429163470.
  11. ^ «Протеом человека в коже - Атлас белков человека» . www.proteinatlas.org .
  12. ^ Улен М., Фагерберг Л., Халльстрём Б.М., Линдског С., Оксволд П., Мардиноглу А. и др. (январь 2015 г.). «Протеомика. Тканевая карта протеома человека». Наука . 347 (6220): 1260419. doi :10.1126/science.1260419. PMID  25613900. S2CID  802377.
  13. ^ Эдквист П.Х., Фагерберг Л., Халльстрем Б.М., Дэниэлссон А., Эдлунд К., Улен М., Понтен Ф (февраль 2015 г.). «Экспрессия генов, специфичных для кожи человека, определенная с помощью транскриптомики и профилирования на основе антител». Журнал гистохимии и цитохимии . 63 (2): 129–141. дои : 10.1369/0022155414562646. ПМЦ 4305515 . ПМИД  25411189. 
  14. ^ Снайдер В.С., Кук М., Нассет Э., Кархаузен Л., Хауэллс Г.П., Типтон И.Х. (1975). «Публикация 23 МКРЗ: отчет целевой группы по справочному специалисту». www.icrp.org . Элмсфорд, Нью-Йорк: Международная комиссия по радиологической защите . Проверено 30 октября 2023 г.
  15. ^ Валентин Дж (сентябрь 2002 г.). «Основные анатомо-физиологические данные для использования в радиологической защите: эталонные значения: Публикация МКРЗ 89». Анналы МКРЗ . 32 (3–4): 1–277. дои : 10.1016/S0146-6453(03)00002-2 . S2CID  222552 . Проверено 30 октября 2023 г.
  16. ^ Занкл М (2010). «Эталонные вычислительные фантомы для взрослых мужчин и женщин (Публикация МКРЗ 110)». Японский журнал физики здоровья . 45 (4): 357–369. дои : 10.5453/jhps.45.357 . Проверено 30 октября 2023 г.
  17. ^ Хаттон И.А., Гэлбрейт Э.Д., Мерло Н.С., Миеттинен Т.П., Смит Б.М., Шандер Дж.А. (сентябрь 2023 г.). «Количество клеток человека и распределение по размерам». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 120 (39): e2303077120. Бибкод : 2023PNAS..12003077H. дои : 10.1073/pnas.2303077120. ПМЦ 10523466 . ПМИД  37722043. 
  18. ^ Общество Макса Планка. «Клеточная картография: определение размеров и количества клеток нашего тела раскрывает математический порядок, лежащий в основе жизни». www.medicalxpress.com . Проверено 30 октября 2023 г.
  19. ^ «Данные о человеческих клетках». humancelltreemap.mis.mpg.de . Проверено 30 октября 2023 г.
  20. ^ Мюленбайн М (2010). Эволюционная биология человека . Издательство Кембриджского университета. стр. 192–213. ISBN 978-1139789004.
  21. ^ Яблонски Н.Г. (2006). Кожа: естественная история . Беркли: Издательство Калифорнийского университета. ISBN 978-0520954816.
  22. ^ Справочник по общей анатомии Б.Д. Чауразии. ISBN 978-81-239-1654-5 
  23. ^ «Пигментация кожи». Мананатомия.com. Архивировано из оригинала 7 октября 2012 года . Проверено 3 июня 2019 г.
  24. ^ Уэбб А.Р. (сентябрь 2006 г.). «Кто, что, где и когда влияет на кожный синтез витамина D». Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 92 (1): 17–25. doi :10.1016/j.pbiomolbio.2006.02.004. ПМИД  16766240.
  25. ^ Яблонски Н.Г., Чаплин Г. (июль 2000 г.). «Эволюция окраски кожи человека». Журнал эволюции человека . 39 (1): 57–106. дои : 10.1006/jhev.2000.0403. ПМИД  10896812.
  26. ^ "Шкала классификации типов кожи Фитцпатрика" . Skin Inc. (ноябрь 2007 г.). 28 мая 2009 года . Проверено 7 января 2014 г.
  27. ^ «Тип кожи Фитцпатрика» (PDF) . Австралийское агентство радиационной защиты и ядерной безопасности. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2016 года . Проверено 7 января 2014 г.
  28. ^ Алексиадес-Арменакас М.Р., Довер Дж.С., Арндт К.А. (май 2008 г.). «Спектр лазерной шлифовки кожи: неабляционная, фракционная и абляционная лазерная шлифовка». Журнал Американской академии дерматологии . 58 (5): 719–737. дои : 10.1016/j.jaad.2008.01.003. ПМИД  18423256.
  29. ^ Кутронео КР, Стерлинг К.М. (май 2004 г.). «Чем глюкокортикоиды сравниваются с олиго-приманками как ингибиторами синтеза коллагена и потенциальной токсичностью этих терапевтических средств?». Журнал клеточной биохимии . 92 (1): 6–15. дои : 10.1002/jcb.20030. PMID  15095399. S2CID  24160757.(требуется подписка)
  30. ^ Ойкаринен А (2004). «Соединительная ткань и старение». Международный журнал косметической науки . 26 (2): 107. doi :10.1111/j.1467-2494.2004.213_6.x. ISSN  0142-5463.(требуется подписка)
  31. ^ Гилкрест, BA (апрель 1990 г.). «Старение кожи и фотостарение». Сестринское дело в дерматологии . 2 (2): 79–82. ПМИД  2141531.
  32. ^ abc Ли Дж.В., Ратнакумар К., Хунг К.Ф., Рокунохе Д., Кавасуми М. (май 2020 г.). «Расшифровка реакций на повреждение ДНК, вызванное УФ-излучением, для профилактики и лечения рака кожи». Фотохимия и фотобиология . 96 (3): 478–499. дои : 10.1111/php.13245. ПМЦ 7651136 . ПМИД  32119110. 
  33. ^ аб Маркс, Джеймс Дж; Миллер, Джеффри (2006). Принципы дерматологии Lookbill и Marks . (4-е изд.). ISBN Elsevier Inc. 1-4160-3185-5 . 
  34. ^ «Определение КОЖНОГО» . www.merriam-webster.com . Проверено 4 марта 2022 г.
  35. ^ abc Madison KC (август 2003 г.). «Барьерная функция кожи: «смысл существования» эпидермиса». Журнал исследовательской дерматологии . 121 (2): 231–241. дои : 10.1046/j.1523-1747.2003.12359.x . ПМИД  12880413.
  36. ^ Тодар К. «Иммунная защита от бактериальных патогенов: врожденный иммунитет». textbookofbacteriology.net . Проверено 19 апреля 2017 г.
  37. ^ abc Грайс Э.А., Конг Х.Х., Конлан С., Деминг CB, Дэвис Дж., Янг AC и др. (май 2009 г.). «Топографическое и временное разнообразие микробиома кожи человека». Наука . 324 (5931): 1190–1192. Бибкод : 2009Sci...324.1190G. дои : 10.1126/science.1171700. ПМК 2805064 . ПМИД  19478181. 
  38. ^ аб Паппас С. (2009). Ваше тело — это страна чудес… бактерий. ScienceNOW Daily News. Архивировано 2 июня 2009 г. в Wayback Machine.
  39. ^ "Проект NIH по микробиому человека" . Hmpdacc.org . Проверено 3 июня 2019 г.
  40. ^ Юсеф Х., Альхадж М., Шарма С. (2023). «Анатомия, Кожа (кожи), Эпидермис». СтатПерлс . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД  29262154 . Проверено 28 сентября 2023 г.
  41. ^ «Осведомленность о цвете: обязательно для оценки пациента» . Американская медсестра . 11 января 2011 г.
  42. ^ МакКью Д. (21 июля 2020 г.). «Студент-медик создает руководство по диагностике состояний черной и коричневой кожи». Как это происходит . Радио Си-Би-Си . Проверено 15 декабря 2020 г.
  43. ^ Теодор Роузбери. Жизнь на человеке : Секер и Варбург, 1969 ISBN 0-670-42793-4 
  44. ^ abcd Sakuma TH, Maibach HI (2012). «Жирная кожа: обзор». Кожная фармакология и физиология . 25 (5): 227–235. дои : 10.1159/000338978. PMID  22722766. S2CID  2446947.
  45. ^ Бароли Б (январь 2010 г.). «Проникновение наночастиц и наноматериалов в кожу: фантастика или реальность?». Журнал фармацевтических наук . 99 (1): 21–50. дои : 10.1002/jps.21817. ПМИД  19670463.
  46. ^ ab Filipe P, Silva JN, Silva R, Cirne de Castro JL, Marques Gomes M, Alves LC и др. (2009). «Роговой слой является эффективным барьером для чрескожной абсорбции наночастиц TiO2 и ZnO». Кожная фармакология и физиология . 22 (5): 266–275. дои : 10.1159/000235554. PMID  19690452. S2CID  25769287.
  47. ^ ab Vogt A, Combadiere B, Hadam S, Stieler KM, Lademann J, Schaefer H и др. (июнь 2006 г.). «Наночастицы с длиной волны 40 нм, а не 750 или 1500 нм проникают в эпидермальные клетки CD1a+ после чрескожного нанесения на кожу человека». Журнал исследовательской дерматологии . 126 (6): 1316–1322. дои : 10.1038/sj.jid.5700226 . ПМИД  16614727.
  48. ^ Сонаване Г., Томода К., Сано А., Осима Х., Терада Х., Макино К. (август 2008 г.). «Проникновение наночастиц золота in vitro через кожу и кишечник крысы: влияние размера частиц». Коллоиды и поверхности. Б. Биоинтерфейсы . 65 (1): 1–10. doi : 10.1016/j.colsurfb.2008.02.013. ПМИД  18499408.
  49. ^ ab Райман-Расмуссен Дж. П., Ривьер Дж. Э., Монтейро-Ривьер Н. А. (май 2006 г.). «Проникновение в неповрежденную кожу квантовых точек с разнообразными физико-химическими свойствами». Токсикологические науки . 91 (1): 159–165. дои : 10.1093/toxsci/kfj122 . ПМИД  16443688.
  50. ^ ab Райман-Расмуссен Дж. П., Ривьер Дж. Э., Монтейро-Ривьер Н. А. (май 2006 г.). «Проникновение в неповрежденную кожу квантовых точек с разнообразными физико-химическими свойствами». Токсикологические науки . 91 (1): 159–165. дои : 10.1093/toxsci/kfj122 . ПМИД  16443688.
  51. ^ Ларезе Ф.Ф., Д'Агостин Ф., Крозера М., Адами Г., Ренци Н., Бовенци М., Майна Г. (январь 2009 г.). «Проникновение наночастиц серебра в кожу человека через неповрежденную и поврежденную кожу». Токсикология . 255 (1–2): 33–37. дои : 10.1016/j.tox.2008.09.025. ПМИД  18973786.
  52. ^ аб Мортенсен Л.Дж., Обердорстер Г., Пентланд АП, Делуиза Л.А. (сентябрь 2008 г.). «Проникновение наночастиц квантовых точек в кожу in vivo на мышиной модели: эффект УФР». Нано-буквы . 8 (9): 2779–2787. Бибкод : 2008NanoL...8.2779M. дои : 10.1021/nl801323y. ПМК 4111258 . ПМИД  18687009. 
  53. ^ abc Мортенсен Л., Чжэн Х., Фолкнор Р., Де Бенедетто А., Бек Л., ДеЛуиз Л.А. (2009). Осинский М., Джовин Т.М., Ямамото К. (ред.). «Увеличенное проникновение квантовых точек в кожу in vivo с помощью УФ-излучения и цитотоксичность квантовых точек in vitro». Коллоидные квантовые точки для биомедицинских применений IV . 7189 : 718919–718919–12. Бибкод : 2009SPIE.7189E..19M. дои : 10.1117/12.809215. ISSN  0277-786X. S2CID  137060184.
  54. ^ Соколов К., Фоллен М., Аарон Дж., Павлова И., Мальпика А., Лотан Р., Ричардс-Кортум Р. (май 2003 г.). «Витальная оптическая визуализация предрака в реальном времени с использованием антител к рецептору эпидермального фактора роста, конъюгированных с наночастицами золота». Исследования рака . 63 (9): 1999–2004. ПМИД  12727808.
  55. ^ abc Праусниц М.Р. , Митраготри С., Лангер Р. (февраль 2004 г.). «Текущее состояние и будущий потенциал трансдермальной доставки лекарств». Обзоры природы. Открытие наркотиков . 3 (2): 115–124. дои : 10.1038/nrd1304. PMID  15040576. S2CID  28888964.
  56. ^ Гао X, Цуй Ю, Левенсон Р.М., Чунг Л.В., Не С. (август 2004 г.). «Нацеливание и визуализация рака in vivo с помощью полупроводниковых квантовых точек». Природная биотехнология . 22 (8): 969–976. дои : 10.1038/nbt994. PMID  15258594. S2CID  41561027.
  57. ^ «Солнцезащитный крем против солнцезащитного крема: какой из них следует использовать?». Бэйлор Скотт и White Health . 17 марта 2022 г.
  58. ^ «Информационный центр нанотехнологий: свойства, применение, исследования и правила безопасности». Американские элементы .
  59. ^ Шапиро СС, Салиу С (октябрь 2001 г.). «Роль витаминов в уходе за кожей». Питание . 17 (10): 839–844. дои : 10.1016/S0899-9007(01)00660-8. ПМИД  11684391.
  60. ^ Боэлсма Э., ван де Вийвер Л.П., Гольдбом Р.А., Клёппинг-Кетелаарс И.А., Хендрикс Х.Ф., Роза Л. (февраль 2003 г.). «Состояние кожи человека и его связь с концентрацией питательных веществ в сыворотке и рационе». Американский журнал клинического питания . 77 (2): 348–355. дои : 10.1093/ajcn/77.2.348 . ПМИД  12540393.
  61. ^ «Продукты для здоровой кожи» . Клиника Майо .

Внешние ссылки

Поищите человеческую кожу в Викисловаре, бесплатном словаре.