stringtranslate.com

Кожа человека

Кожа человека является внешним покрытием тела и является самым большим органом 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 она очень похожа на кожу свиньи . Хотя почти вся кожа человека покрыта волосяными фолликулами , она может казаться безволосой . Существует два основных типа кожи: волосатая и гладкая кожа (безволосая). Прилагательное cutaneous буквально означает «кожи» (от латинского cutis , кожа).

Кожа играет важную роль в иммунитете , защищая организм от патогенов и чрезмерной потери воды . Другими ее функциями являются изоляция , регулирование температуры , чувствительность, синтез витамина D и защита фолатов витамина B. Сильно поврежденная кожа будет пытаться зажить, образуя рубцовую ткань . Она часто обесцвечивается и депигментируется.

У людей пигментация кожи (подверженная влиянию меланина) различается 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 примерно тысячи видов бактерий из девятнадцати типов , которые были обнаружены на коже человека.

Структура

Слои, рецепторы и придатки кожи человека

Человеческая кожа разделяет анатомические, физиологические, биохимические и иммунологические свойства с другими линиями млекопитающих. Свиная кожа особенно разделяет схожие эпидермальные и дермальные соотношения толщины с человеческой кожей: свиная и человеческая кожа разделяют схожие волосяные фолликулы и кровеносные сосуды; биохимически содержание дермального коллагена и эластина в свиной и человеческой коже одинаково; и свиная и человеческая кожа имеют схожие физические реакции на различные факторы роста. [1] [2]

Кожа имеет мезодермальные клетки, которые производят пигментацию , такую ​​как меланин, вырабатываемый меланоцитами , которые поглощают часть потенциально опасного ультрафиолетового излучения (УФ) солнечного света . Она содержит ферменты восстановления ДНК , которые помогают обратить вспять повреждение УФ. Люди, у которых отсутствуют гены для этих ферментов, имеют высокие показатели рака кожи . Одна форма, преимущественно вызываемая УФ-светом, злокачественная меланома , является особенно инвазивной, что приводит к ее быстрому распространению и часто может быть смертельной. Пигментация кожи человека существенно различается между популяциями; это привело к классификации людей на основе цвета кожи . [3]

По площади поверхности кожа является вторым по величине органом в организме человека (внутренняя часть тонкого кишечника в 15–20 раз больше). У среднего взрослого человека кожа имеет площадь поверхности 1,5–2,0 квадратных метра (15–20 квадратных футов). Толщина кожи значительно различается на всех частях тела, а также у мужчин и женщин, молодых и старых. Примером может служить кожа на предплечье, которая в среднем1,3 мм у самцов и1,26 мм у женщин. [4] Один средний квадратный дюйм (6,5 см 2 ) кожи содержит 650 потовых желез, 20 кровеносных сосудов, 60 000 меланоцитов и более 1000 нервных окончаний. [5] [ нужен лучший источник ] Средняя клетка кожи человека составляет около30 мкм в диаметре, но есть и варианты. Клетка кожи обычно имеет размер от 25 до 40 мкм 2 , в зависимости от различных факторов.

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

Эпидермис

Эпидермис, «epi» происходит от греческого слова, означающего «над» или «на», 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 в самых глубоких слоях питаются почти исключительно за счет диффузного кислорода из окружающего воздуха [6] и в гораздо меньшей степени за счет кровеносных капилляров, простирающихся до внешних слоев дермы. Основным типом клеток, составляющих эпидермис, являются клетки Меркеля , кератиноциты , а также меланоциты и клетки Лангерганса . Эпидермис можно далее подразделить на следующие слои (начиная с самого внешнего слоя): роговой, блестящий (только на ладонях рук и подошвах ног), зернистый, шиповатый и базальный. Клетки образуются путем митоза в базальном слое. Дочерние клетки (см. деление клеток ) перемещаются вверх по слоям, изменяя форму и состав по мере того, как они умирают из-за изоляции от источника крови. Цитоплазма высвобождается, и вставляется белок кератин . В конечном итоге они достигают рогового слоя и отшелушиваются ( десквамация ). Этот процесс называется «кератинизацией» . Этот ороговевший слой кожи отвечает за удержание воды в организме и защиту от других вредных химических веществ и патогенов , делая кожу естественным барьером для инфекций. [7]

2D-проекция 3D -ОКТ -томограммы кожи на кончике пальца, изображающая роговой слой (толщиной ≈500 мкм) с разделительным слоем наверху и блестящим слоем посередине. Внизу находятся поверхностные части дермы. Потовые протоки отчетливо видны. (См. также:  Вращающаяся 3D-версия )

Эпидермис не содержит кровеносных сосудов и питается путем диффузии из дермы. Основным типом клеток, из которых состоит 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 нижележащие мышцы , кости , связки и внутренние органы . [8] Эпидермис разделен на несколько слоев, где клетки образуются посредством митоза в самых внутренних слоях. Они перемещаются вверх по слоям, изменяя форму и состав по мере дифференциации и наполнения кератином . Достигнув верхнего слоя рогового слоя, они в конечном итоге «слущиваются» или десквамируются . Этот процесс называется кератинизацией и происходит в течение недель.

Ранее считалось, что роговой слой представляет собой «простой, биологически неактивный, внешний эпидермальный слой, включающий фибриллярную решетку мертвого кератина». [9] Теперь понятно, что это не так, и что роговой слой следует считать живой тканью. [10] Хотя верно, что роговой слой в основном состоит из терминально дифференцированных кератиноцитов, называемых корнеоцитами , которые лишены ядра, эти клетки остаются живыми и метаболически функциональными до тех пор, пока не будут слущены . [ требуется ссылка ]

Подслои

Эпидермис делится на следующие 5 подслоев или слоев:

Кровяные капилляры находятся под эпидермисом и связаны с артериолой и венулой. Артериальные шунтирующие сосуды могут обходить сеть в ушах, носу и кончиках пальцев.

Гены и белки, экспрессируемые в эпидермисе

Около 70% всех генов, кодирующих человеческие белки, экспрессируются в коже. [11] [12] Почти 500 генов имеют повышенный паттерн экспрессии в коже. Менее 100 генов специфичны 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 , который состоит из соединительной ткани и защищает тело от стресса и напряжения. Дерма плотно соединена с эпидермисом базальной мембраной . Она также содержит множество нервных окончаний , которые обеспечивают чувство прикосновения и тепла. Она содержит волосяные фолликулы , потовые железы , сальные железы , апокринные железы , лимфатические сосуды и кровеносные сосуды . Кровеносные сосуды в дерме 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 состоит из рыхлой ареолярной соединительной ткани . Она получила свое название из-за своих пальцевидных выступов, называемых сосочками , которые простираются к эпидермису. Сосочки обеспечивают дерму «бугристой» поверхностью, которая переплетается с эпидермисом, укрепляя связь между двумя слоями кожи.

На ладонях, пальцах рук, подошвах и пальцах ног влияние сосочков, выступающих в эпидермис, формирует контуры на поверхности кожи. Эти эпидермальные гребни встречаются в узорах ( см.: отпечатки пальцев ), которые генетически и эпигенетически определены и, следовательно, уникальны для каждого человека, что позволяет использовать отпечатки пальцев или следы стоп в качестве средства идентификации .

Ретикулярная область

Сетчатая область лежит глубоко в сосочковой области и обычно намного толще. Она состоит из плотной нерегулярной соединительной ткани и получила свое название из-за плотной концентрации коллагеновых , эластичных и ретикулярных волокон, которые пронизывают ее. Эти белковые волокна придают дерме свойства прочности, растяжимости и эластичности.

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

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

Подкожная клетчатка

Подкожная клетчатка (также гиподерма и подкожный слой ) не является частью кожи, а лежит под дермой кутис . Ее цель — прикрепить кожу к нижележащей кости и мышце , а также снабдить ее кровеносными сосудами и нервами. Она состоит из рыхлой соединительной ткани, жировой ткани и эластина . Основными типами клеток являются фибробласты , макрофаги и адипоциты (подкожная клетчатка содержит 50% жира тела). Жир служит в качестве прокладки и изоляции для тела.

Поперечное сечение

Слои кожи, как волосистой, так и безволосой

Количество клеток и клеточная масса

Таблица клеток кожи

В таблице ниже приведены оценки количества клеток кожи и совокупной массы клеток для взрослого мужчины весом 70 кг (ICRP-23; ICRP-89, ICRP-110). [14] [15] [16]

Масса ткани определена в 3,3 кг (ICRP-89, ICRP110) и охватывает эпидермис кожи, дерму, волосяные фолликулы и железы. Данные о клетках извлекаются из «The Human Cell Count and Cell Size Distribution», [17] [18] вкладка Tissue-Table в наборе данных Supporting Information SO1 (xlsx). Набор данных из 1200 записей поддерживается обширными ссылками на размер клеток, количество клеток и совокупную массу клеток.

Подробные данные для нижеперечисленных групп клеток далее 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 МКРЗ, содержание жира (за вычетом липидов клеточной мембраны), находящегося в дермальном слое (таблица 105, МКРЗ-23), рассматривается нижеперечисленными интерстициальными адипоцитами в дермальном слое.

Разработка

Цвет кожи

Человеческая кожа демонстрирует высокую цветовую вариацию кожи от самых темных коричневых до самых светлых розовато-белых оттенков. Человеческая кожа демонстрирует более высокую вариацию цвета, чем любой другой отдельный вид млекопитающих, и является результатом естественного отбора . Пигментация кожи у людей эволюционировала в первую очередь для регулирования количества ультрафиолетового излучения (УФИ), проникающего в кожу, контролируя его биохимические эффекты. [20]

Фактический цвет кожи разных людей зависит от многих веществ, хотя единственным наиболее важным веществом, определяющим цвет кожи человека, является пигмент меланин . Меланин вырабатывается в коже в клетках, называемых меланоцитами , и является основным фактором, определяющим цвет кожи у людей с более темной кожей . Цвет кожи людей со светлой кожей определяется в основном голубовато-белой соединительной тканью под дермой и гемоглобином, циркулирующим в венах дермы. Красный цвет под кожей становится более заметным, особенно на лице, когда вследствие физических упражнений или стимуляции нервной системы (гнев, страх) артериолы расширяются. [21]

Существует по крайней мере 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 (УФР) и распределением пигментации кожи коренных народов по всему миру. Районы, которые выделяют большее количество УФР, отражают более темное население, как правило, расположенное ближе к экватору. Районы, которые находятся далеко от тропиков и ближе к полюсам, имеют более низкую концентрацию УФР, что отражается в более светлом населении. [24]

В той же популяции было замечено, что взрослые женщины значительно светлее по пигментации кожи, чем мужчины . Женщинам требуется больше кальция во время беременности и лактации , а витамин D , который синтезируется из солнечного света, помогает усваивать кальций. По этой причине считается, что женщины могли эволюционировать, чтобы иметь более светлую кожу, чтобы помочь своим телам усваивать больше кальция. [25]

Шкала Фицпатрика [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. Усугубляет этот эффект снижение способности кожи к самовосстановлению по мере старения человека.

Среди прочего, старение кожи отмечается уменьшением объема и эластичности. Существует множество внутренних и внешних причин старения кожи. Например, стареющая кожа получает меньше крови и снижает активность желез.

Проверенная комплексная шкала оценок классифицировала клинические проявления старения кожи как дряблость (обвисание), морщины (морщины) и различные аспекты фотостарения, включая эритему (покраснение) и телеангиэктазию , диспигментацию (коричневое изменение цвета), солнечный эластоз (пожелтение), кератозы (аномальные разрастания) и плохую текстуру. [28]

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

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

Фотостарение

Фотостарение имеет две основные проблемы: повышенный риск рака кожи и внешний вид поврежденной кожи. На молодой коже повреждения от солнца будут заживать быстрее, поскольку клетки в эпидермисе имеют более высокую скорость обновления, в то время как у пожилых людей кожа становится тоньше, а скорость обновления эпидермиса для восстановления клеток ниже, что может привести к повреждению слоя дермы . [31]

Повреждение ДНК, вызванное ультрафиолетом

УФ-облучение клеток кожи человека вызывает повреждения в ДНК посредством прямых фотохимических реакций на соседних остатках тимина или цитозина на той же нити ДНК. [32] Циклобутановые пиримидиновые димеры, образованные двумя соседними основаниями тимина или двумя соседними основаниями цитозина в ДНК, являются наиболее частыми типами повреждений ДНК, вызванных УФ. Люди, как и другие организмы, способны восстанавливать такие повреждения, вызванные УФ, с помощью процесса нуклеотидной эксцизионной репарации . [32] У людей этот процесс восстановления защищает от рака кожи. [32]

Типы

Хотя большая часть человеческой кожи покрыта волосяными фолликулами , некоторые части могут быть безволосыми . Существует два основных типа кожи: волосатая и гладкая (безволосая). [33] Прилагательное cutaneous означает «кожи» (от латинского cutis , кожа). [34]

Функции

Кожа выполняет следующие функции:

  1. Защита : анатомический барьер от патогенов и повреждений между внутренней и внешней средой в защите организма; клетки Лангерганса в коже являются частью адаптивной иммунной системы . [7] [35] Пот содержит лизоцим , который разрушает 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 тактильная чувствительность .
  3. Регулирование тепла : кожа содержит гораздо большее количество крови, чем ей требуется, что позволяет точно контролировать потерю энергии за счет излучения, конвекции и проводимости. Расширенные кровеносные сосуды увеличивают перфузию и потерю тепла, в то время как суженные сосуды значительно уменьшают приток крови к коже 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 коммуникация : другие 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 как средство синтеза витамина D под воздействием УФ-излучения на определенные участки кожи.
  7. Выделение : пот содержит мочевину , однако ее концентрация составляет 1/130 от концентрации мочи , поэтому выведение посредством потоотделения является в лучшем случае вторичной функцией по отношению к 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, лекарства можно вводить через кожу, с помощью мазей или с помощью липкого пластыря , такого как никотиновый пластырь или ионтофорез . Кожа является важным местом транспорта во многих других организмах.
  9. Водостойкость : кожа действует как водонепроницаемый барьер, благодаря которому необходимые питательные вещества не вымываются из организма. [35]

Кожная флора

Человеческая кожа является богатой средой для микробов. [37] [38] Было обнаружено около 1000 видов бактерий из 19 бактериальных типов . [38] [37] Большинство из них происходят только из четырех типов: Actinomycetota (51,8%), Bacillota (24,4%), Pseudomonadota (16,5%) и Bacteroidota (6,3%). Виды Propionibacteria и Staphylococci были основными видами в сальных областях. Существует три основных экологических области: влажная, сухая и сальная. Во влажных местах на теле доминируют Corynebacteria вместе со Staphylococci . В сухих областях наблюдается смесь видов, но доминируют Betaproteobacteria и Flavobacteriales . С экологической точки зрения сальные области имели большее видовое богатство, чем влажные и сухие. Места с наименьшим сходством между людьми разных видов — это промежутки между пальцами рук , промежутки между пальцами ног , подмышечные впадины и пуповина . Наиболее схожими были места около ноздри , ноздри (внутри ноздри) и на спине.

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

NIH реализовал проект «Микробиом человека» с целью охарактеризовать микробиоту человека, включая микробиоту кожи, а также роль этого микробиома в здоровье и болезнях. [39]

Микроорганизмы, такие как Staphylococcus epidermidis, колонизируют поверхность кожи. Плотность флоры кожи зависит от области кожи. Дезинфицированная поверхность кожи повторно колонизируется бактериями, находящимися в более глубоких областях волосяного фолликула, кишечника и урогенитальных отверстий.

Клиническое значение

Заболевания кожи включают кожные инфекции и новообразования кожи (включая рак кожи). Дерматология — это раздел медицины , который занимается заболеваниями кожи. [33]

Существует семь шейных, двенадцать грудных, пять поясничных и пять крестцовых. [ необходимо разъяснение ] Некоторые заболевания, такие как опоясывающий лишай, вызванный инфекцией ветряной оспы, сопровождаются болевыми ощущениями и сыпью, включающей дерматомное распределение. Дерматомы полезны для диагностики уровней позвоночных повреждений спинного мозга. Помимо дерматомов, клетки эпидермиса подвержены неопластическим изменениям, что приводит к различным типам рака. [40]

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

Общество и культура

Гигиена и уход за кожей

Кожа поддерживает свои собственные экосистемы микроорганизмов , включая дрожжи и бактерии, которые не могут быть удалены никаким количеством очистки. По оценкам, количество отдельных бактерий на поверхности 6,5 квадратных сантиметров (1 кв. дюйм) кожи человека составляет 50 миллионов, хотя эта цифра сильно варьируется в зависимости от средней площади кожи человека в 1,9 квадратных метра (20 кв. футов). Жирные поверхности, такие как лицо, могут содержать более 78 миллионов бактерий на квадратный сантиметр (500 миллионов на квадратный дюйм). Несмотря на эти огромные количества, все бактерии, обнаруженные на поверхности кожи, поместились бы в объеме размером с горошину. [43] В целом, микроорганизмы контролируют друг друга и являются частью здоровой кожи. Когда баланс нарушается, может возникнуть чрезмерный рост и инфекция, например, когда антибиотики убивают микробы , что приводит к чрезмерному росту дрожжей. Кожа переходит в внутреннюю эпителиальную оболочку тела в области отверстий, каждое из которых содержит свой собственный набор микробов.

Косметические средства следует использовать осторожно, поскольку они могут вызывать аллергические реакции. Для каждого сезона нужна подходящая одежда, способствующая испарению пота. Солнечный свет, вода и воздух играют важную роль в поддержании здоровья кожи.

Жирная кожа

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

Когда кожа вырабатывает избыточное количество кожного сала , она становится тяжелой и густой по текстуре, известной как жирная кожа. [44] Жирная кожа характеризуется блеском, пятнами и прыщами . [8] Жирный тип кожи не обязательно плохой, так как такая кожа менее склонна к образованию морщин или другим признакам старения, [8] потому что масло помогает удерживать необходимую влагу в эпидермисе ( внешнем слое кожи). Отрицательным аспектом жирного типа кожи является то, что жирный цвет лица особенно подвержен закупорке пор, черным точкам и накоплению омертвевших клеток кожи на поверхности кожи. [8] Жирная кожа может быть землистой и грубой по текстуре и, как правило, имеет большие, четко видимые поры везде, за исключением области вокруг глаз и шеи. [8]

Проницаемость

Человеческая кожа имеет низкую проницаемость ; то есть большинство инородных веществ не могут проникнуть и диффундировать через кожу. 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, чтобы частицы проникали в организм через кожу. Потенциальные медицинские применения такой передачи частиц побудили разработки в наномедицине и биологии для увеличения проницаемости кожи. Одним из применений транскутанной доставки частиц может быть обнаружение и лечение рака. Исследователи наномедицины стремятся нацелиться на эпидермис и другие слои активного деления клеток, где наночастицы могут напрямую взаимодействовать с клетками, которые потеряли свои механизмы контроля роста ( раковые клетки ). Такое прямое взаимодействие может быть использовано для более точной диагностики свойств определенных 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 дальше рогового слоя. [47] Большинство проникающих частиц диффундируют через клетки кожи, но некоторые перемещаются вниз по волосяным фолликулам и достигают слоя дермы.

Также изучалась проницаемость кожи относительно различных форм наночастиц. Исследования показали, что сферические частицы обладают лучшей способностью проникать в кожу по сравнению с продолговатыми (эллипсоидальными) частицами, поскольку сферы симметричны во всех трех пространственных измерениях. [49] В одном исследовании сравнивались две формы и были зарегистрированы данные, которые показали, что сферические частицы расположены глубоко в эпидермисе и дерме, тогда как эллипсоидальные частицы были обнаружены в основном в роговом слое и эпидермальных слоях. [49] Наностержни используются в экспериментах из-за их уникальных флуоресцентных свойств, но показали посредственную проникающую способность.

Наночастицы из различных материалов показали ограничения проницаемости кожи. Во многих экспериментах использовались золотые наночастицы диаметром 40 нм или меньше, которые, как было показано, проникали в эпидермис. Оксид титана (TiO 2 ), оксид цинка (ZnO) и наночастицы серебра неэффективны в проникновении в кожу за пределы рогового слоя. [46] [50] Квантовые точки селенида кадмия (CdSe) доказали свою высокую эффективность при наличии определенных свойств. Поскольку CdSe токсичен для живых организмов, частица должна быть покрыта поверхностной группой. Эксперимент по сравнению проницаемости квантовых точек, покрытых полиэтиленгликолем (ПЭГ), ПЭГ- амином и карбоновой кислотой , пришел к выводу, что поверхностные группы ПЭГ и ПЭГ-амина обеспечивают наибольшую проникаемость частиц. Частицы, покрытые карбоновой кислотой, не проникали за пределы рогового слоя. [49]

Увеличение проницаемости

Ученые ранее считали, что кожа является эффективным барьером для неорганических частиц. Повреждение от механических стрессоров считалось единственным способом увеличить ее проницаемость. [51]

Недавно были разработаны более простые и эффективные методы повышения проницаемости кожи. Ультрафиолетовое излучение (УФИ) слегка повреждает поверхность кожи и вызывает дефект, зависящий от времени, что позволяет наночастицам легче проникать. [52] Высокая энергия УФИ вызывает реструктуризацию клеток, ослабляя границу между роговым слоем и эпидермальным слоем. [52] [51] Повреждение кожи обычно измеряется трансэпидермальной потерей воды (ТЭПВ), хотя для достижения пикового значения ТЭПВ может потребоваться 3–5 дней. Когда ТЭПВ достигает своего максимального значения, максимальная плотность наночастиц способна проникать в кожу. Хотя эффект повышенной проницаемости после воздействия УФИ может привести к увеличению количества частиц, проникающих в кожу, удельная проницаемость кожи после воздействия УФИ относительно частиц разных размеров и материалов не была определена. [52]

Существуют и другие методы увеличения проникновения наночастиц при повреждении кожи: снятие липкой ленты — это процесс, при котором лента накладывается на кожу, а затем поднимается для удаления верхнего слоя кожи; абразивное воздействие на кожу осуществляется путем срезания верхних 5–10 мкм с поверхности кожи; химическое усиление применяет химические вещества, такие как поливинилпирролидон (ПВП), диметилсульфоксид (ДМСО) и олеиновая кислота , к поверхности кожи для увеличения проницаемости; [53] [54] электропорация увеличивает проницаемость кожи путем применения коротких импульсов электрических полей . Импульсы имеют высокое напряжение и при применении составляют порядка миллисекунд. Заряженные молекулы проникают в кожу чаще, чем нейтральные молекулы, после того, как кожа подверглась воздействию импульсов электрического поля. Результаты показали, что молекулы порядка 100 мкм легко проникают в электропорированную кожу. [54]

Приложения

Большой областью интереса в наномедицине является трансдермальный пластырь из-за возможности безболезненного применения терапевтических агентов с очень небольшим количеством побочных эффектов. Трансдермальные пластыри были ограничены введением небольшого количества лекарств, таких как никотин , из-за ограничений проницаемости кожи. Разработка методов, которые увеличивают проницаемость кожи, привела к большему количеству лекарств, которые можно применять с помощью трансдермальных пластырей, и большему количеству вариантов для пациентов. [54]

Увеличение проницаемости кожи позволяет наночастицам проникать и нацеливаться на раковые клетки. Наночастицы вместе с методами мультимодальной визуализации использовались как способ неинвазивной диагностики рака . Кожа с высокой проницаемостью позволила квантовым точкам с антителом, прикрепленным к поверхности для активного нацеливания, успешно проникать и идентифицировать раковые опухоли у мышей. Нацеливание на опухоли полезно, поскольку частицы можно возбуждать с помощью флуоресцентной микроскопии и излучать световую энергию и тепло, которые разрушат раковые клетки. [55]

Солнцезащитный крем и солнцезащитный крем

Солнцезащитный крем и солнцезащитный крем — это разные важные средства по уходу за кожей, хотя оба они обеспечивают полную защиту от солнца. [56]

Солнцезащитный крем — Солнцезащитный крем непрозрачен и сильнее солнцезащитного крема, поскольку он способен блокировать большую часть лучей UVA/UVB и солнечного излучения, и его не нужно наносить несколько раз в день. Двумя важными ингредиентами солнцезащитного крема являются диоксид титана и оксид цинка. [57]

Солнцезащитный крем — Солнцезащитный крем становится более прозрачным после нанесения на кожу, а также обладает способностью защищать от лучей UVA/UVB, хотя ингредиенты солнцезащитного крема способны разрушаться быстрее под воздействием солнечного света, и часть излучения может проникать в кожу. Для того чтобы солнцезащитный крем был более эффективным, необходимо постоянно наносить его повторно и использовать средство с более высоким фактором защиты от солнца.

Диета

Витамин А , также известный как ретиноид , приносит пользу коже, нормализуя кератинизацию , снижая выработку кожного сала , которое способствует появлению прыщей , а также устраняя и леча фотоповреждения, растяжки и целлюлит .

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

Витамин С — антиоксидант , который регулирует синтез коллагена, образует барьерные липиды, восстанавливает витамин Е и обеспечивает фотозащиту.

Витамин Е — мембранный антиоксидант, который защищает от окислительного повреждения, а также обеспечивает защиту от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. [58]

Несколько научных исследований подтвердили, что изменения в исходном состоянии питания влияют на состояние кожи. [59]

Клиника Майо перечисляет продукты, которые, по их мнению, полезны для кожи: фрукты и овощи, цельнозерновые, темная листовая зелень, орехи и семена. [60]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Herron AJ (5 декабря 2009 г.). "Свиньи как дерматологические модели заболеваний кожи человека" (PDF) . ivis.org . DVM Center for Comparative Medicine и Department of Pathology Baylor College of Medicine Houston, Texas . Получено 27 января 2018 г. . Было показано, что свиная кожа наиболее похожа на человеческую кожу. Свиная кожа структурно похожа на толщину эпидермиса человека и соотношение толщины дермы и эпидермиса. Свиньи и люди имеют схожие рисунки волосяных фолликулов и кровеносных сосудов в коже. Биохимически свиньи содержат дермальный коллаген и эластин, которые больше похожи на человеческие, чем другие лабораторные животные. Наконец, свиньи имеют схожие физические и молекулярные реакции на различные факторы роста.
  2. ^ Liu J, Kim D, Brown L, Madsen T, Bouchard GF. "Comparison of Human, Porcine and Rodent Wound Healing With New Miniature Swine Study Data" (PDF) . sinclairresearch.com . Sinclair Research Centre, Auxvasse, MO, USA; Veterinary Medical Diagnostic Laboratory, Columbia, MO, USA. Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2018 г. . Получено 27 января 2018 г. Кожа свиньи анатомически, физиологически, биохимически и иммунологически похожа на кожу человека.
  3. ^ Maton A, Hopkins J, McLaughlin CW, Johnson S, Warner MQ, LaHart D, Wright JD (1893). Биология и здоровье человека . Englewood Cliffs, Нью-Джерси, США: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-981176-0.
  4. ^ ab Wilkinson PF, Millington R (2009). Кожа (цифровая печатная версия ред.). Кембридж: Cambridge University Press. стр. 49–50. ISBN 978-0-521-10681-8.
  5. ^ Беннетт Х. (25 мая 2014 г.). «Вы когда-нибудь задумывались о своей коже?». The Washington Post . Получено 27 октября 2014 г.
  6. ^ ab Stücker M, Struk A, Altmeyer P, Herde M, Baumgärtl H, Lübbers DW (февраль 2002 г.). «Поглощение кожей атмосферного кислорода вносит значительный вклад в снабжение кислородом дермы и эпидермиса человека». Журнал физиологии . 538 (Pt 3): 985–994. doi :10.1113/jphysiol.2001.013067. PMC 2290093. PMID  11826181 . 
  7. ^ ab Proksch E, Brandner JM, Jensen JM (декабрь 2008 г.). «Кожа: незаменимый барьер». Experimental Dermatology . 17 (12): 1063–1072. doi :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. ^ Del Rosso JQ, Levin J (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. PMC 3175800. PMID  21938268 . 
  10. ^ Клигман А (2006). «Краткая история того, как мертвый роговой слой стал живым». Skin Barrier . Нью-Йорк: Тейлор и Фрэнсис. стр. 35–44. ISBN 9780429163470.
  11. ^ «Человеческий протеом в коже – Атлас белков человека». www.proteinatlas.org .
  12. ^ Uhlén M, Fagerberg L, Hallström BM, Lindskog C, Oksvold P, Mardinoglu A и др. (январь 2015 г.). «Протеомика. Тканевая карта протеома человека». Science . 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. ^ Snyder WS, Cook M, Nasset E, Karhausen L, Howells GP, Tipton IH (1975). «Публикация МКРЗ 23: отчет целевой группы по эталонному человеку». www.icrp.org . Элмсфорд, Нью-Йорк: Международная комиссия по радиологической защите . Получено 30 октября 2023 г.
  15. ^ Valentin J (сентябрь 2002 г.). «Основные анатомические и физиологические данные для использования в радиологической защите: справочные значения: публикация МКРЗ 89». Annals of the ICRP . 32 (3–4): 1–277. doi : 10.1016/S0146-6453(03)00002-2 . S2CID  222552 . Получено 30 октября 2023 г. .
  16. ^ Zankl M (2010). «Взрослые мужские и женские эталонные вычислительные фантомы (публикация МКРЗ 110)». Японский журнал физики здоровья . 45 (4): 357–369. doi : 10.5453/jhps.45.357 . Получено 30 октября 2023 г.
  17. ^ Hatton IA, Galbraith ED, Merleau NS, Miettinen TP, Smith BM, Shander JA (сентябрь 2023 г.). «Количество и распределение размеров клеток человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 120 (39): e2303077120. Bibcode : 2023PNAS..12003077H. doi : 10.1073/pnas.2303077120. PMC 10523466. PMID  37722043 . 
  18. ^ Общество Макса Планка. «Клеточная картография: картирование размеров и численности клеток нашего тела раскрывает математический порядок, лежащий в основе жизни». medicalxpress.com . Получено 30 октября 2023 г.
  19. ^ "Данные о клетках человека". humancelltreemap.mis.mpg.de . Получено 30 октября 2023 г. .
  20. ^ Muehlenbein M (2010). Эволюционная биология человека . Cambridge University Press. С. 192–213. ISBN 978-1139789004.
  21. ^ Яблонски НГ (2006). Кожа: естественная история . Беркли: Издательство Калифорнийского университета. ISBN 978-0520954816.
  22. ^ Справочник общей анатомии Б. Д. Чауразии. ISBN 978-81-239-1654-5 
  23. ^ "Пигментация кожи". Mananatomy.com. Архивировано из оригинала 7 октября 2012 г. Получено 3 июня 2019 г.
  24. ^ Webb AR (сентябрь 2006 г.). «Кто, что, где и когда влияет на синтез витамина D в коже». Progress in Biophysics and Molecular Biology . 92 (1): 17–25. doi :10.1016/j.pbiomolbio.2006.02.004. PMID  16766240.
  25. ^ Яблонски НГ, Чаплин Г (июль 2000 г.). «Эволюция окраски человеческой кожи». Журнал эволюции человека . 39 (1): 57–106. doi :10.1006/jhev.2000.0403. PMID  10896812.
  26. ^ "Шкала классификации типов кожи по Фицпатрику". Skin Inc. (ноябрь 2007 г.). 28 мая 2009 г. Получено 7 января 2014 г.
  27. ^ "Тип кожи по Фицпатрику" (PDF) . Австралийское агентство по радиационной защите и ядерной безопасности. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2016 года . Получено 7 января 2014 года .
  28. ^ Алексиадес-Арменакас MR, Довер JS, Арндт KA (май 2008). «Спектр лазерной шлифовки кожи: неабляционная, фракционная и абляционная лазерная шлифовка». Журнал Американской академии дерматологии . 58 (5): 719–737. doi :10.1016/j.jaad.2008.01.003. PMID  18423256.
  29. ^ Cutroneo KR, Sterling KM (май 2004). «Как глюкокортикоиды сравниваются с олиго-приманками в качестве ингибиторов синтеза коллагена и потенциальная токсичность этих терапевтических средств?». Journal of Cellular Biochemistry . 92 (1): 6–15. doi :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. ^ Gilchrest BA (апрель 1990). «Старение кожи и фотостарение». Дерматология и сестринское дело . 2 (2): 79–82. PMID  2141531.
  32. ^ abc Lee JW, Ratnakumar K, Hung KF, Rokunohe D, Kawasumi M (май 2020 г.). «Расшифровка реакций на повреждение ДНК, вызванное УФ-излучением, для профилактики и лечения рака кожи». Фотохимия и фотобиология . 96 (3): 478–499. doi :10.1111/php.13245. PMC 7651136. PMID 32119110  . 
  33. ^ ab Маркс, Джеймс Г.; Миллер, Джеффри (2006). Принципы дерматологии Лукингбилла и Маркса . (4-е изд.). Elsevier Inc. ISBN 1-4160-3185-5 . 
  34. ^ "Определение КОЖИ". www.merriam-webster.com . Получено 4 марта 2022 г. .
  35. ^ abc Madison KC (август 2003 г.). «Барьерная функция кожи: «смысл существования» эпидермиса». Журнал исследовательской дерматологии . 121 (2): 231–241. doi : 10.1046/j.1523-1747.2003.12359.x . PMID  12880413.
  36. ^ Тодар К. «Иммунная защита от бактериальных патогенов: врожденный иммунитет». textbookofbacteriology.net . Получено 19 апреля 2017 г. .
  37. ^ abc Grice EA, Kong HH, Conlan S, Deming CB, Davis J, Young AC и др. (май 2009 г.). «Топографическое и временное разнообразие микробиома кожи человека». Science . 324 (5931): 1190–1192. Bibcode :2009Sci...324.1190G. doi :10.1126/science.1171700. PMC 2805064 . PMID  19478181. 
  38. ^ ab Pappas S. (2009). Ваше тело — страна чудес... бактерий. ScienceNOW Daily News Архивировано 2 июня 2009 г. в Wayback Machine
  39. ^ "Проект NIH Human Microbiome". Hmpdacc.org . Получено 3 июня 2019 г. .
  40. ^ Yousef H, Alhajj M, Sharma S (2023). "Анатомия, кожа (покров), эпидермис". StatPearls . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. PMID  29262154. Получено 28 сентября 2023 г.
  41. ^ «Цветовое восприятие: обязательное условие для оценки состояния пациента». American Nurse . 11 января 2011 г.
  42. ^ McCue D (21 июля 2020 г.). «Студент-медик создает справочник по диагностике состояний у людей с черной и смуглой кожей». As It Happens . CBC Radio . Получено 15 декабря 2020 г.
  43. ^ Теодор Роузбери. Жизнь человека : Secker & Warburg, 1969 ISBN 0-670-42793-4 
  44. ^ abcd Sakuma TH, Maibach HI (2012). «Жирная кожа: обзор». Фармакология и физиология кожи . 25 (5): 227–235. doi :10.1159/000338978. PMID  22722766. S2CID  2446947.
  45. ^ Baroli B (январь 2010 г.). «Проникновение наночастиц и наноматериалов в кожу: вымысел или реальность?». Журнал фармацевтических наук . 99 (1): 21–50. doi :10.1002/jps.21817. PMID  19670463.
  46. ^ ab Filipe P, Silva JN, Silva R, Cirne de Castro JL, Marques Gomes M, Alves LC и др. (2009). «Роговичный слой является эффективным барьером для чрескожной абсорбции наночастиц TiO2 и ZnO». Skin Pharmacology and Physiology . 22 (5): 266–275. doi :10.1159/000235554. PMID  19690452. S2CID  25769287.
  47. ^ ab Vogt A, Combadiere B, Hadam S, Stieler KM, Lademann J, Schaefer H, et al. (июнь 2006 г.). «Наночастицы размером 40 нм, но не 750 или 1500 нм проникают в эпидермальные клетки CD1a+ после транскутанного нанесения на кожу человека». Журнал исследовательской дерматологии . 126 (6): 1316–1322. doi : 10.1038/sj.jid.5700226 . PMID  16614727.
  48. ^ Sonavane G, Tomoda K, Sano A, Ohshima H, Terada H, Makino K (август 2008 г.). «In vitro проникновение золотых наночастиц через кожу и кишечник крысы: влияние размера частиц». Коллоиды и поверхности. B, Биоинтерфейсы . 65 (1): 1–10. doi :10.1016/j.colsurfb.2008.02.013. PMID  18499408.
  49. ^ abcd Ryman-Rasmussen JP, Riviere JE, Monteiro-Riviere NA (май 2006). «Проникновение квантовых точек с различными физико-химическими свойствами в неповрежденную кожу». Toxicological Sciences . 91 (1): 159–165. doi : 10.1093/toxsci/kfj122 . PMID  16443688.
  50. ^ Larese FF, D'Agostin F, Crosera M, Adami G, Renzi N, Bovenzi M, Maina G (январь 2009 г.). «Проникновение наночастиц серебра в кожу человека через неповрежденную и поврежденную кожу». Токсикология . 255 (1–2): 33–37. doi :10.1016/j.tox.2008.09.025. PMID  18973786.
  51. ^ ab Mortensen LJ, Oberdörster G, Pentland AP, Delouise LA (сентябрь 2008 г.). «Проникновение квантовых точек наночастиц в кожу in vivo в мышиной модели: эффект УФ-излучения». Nano Letters . 8 (9): 2779–2787. Bibcode :2008NanoL...8.2779M. doi :10.1021/nl801323y. PMC 4111258 . PMID  18687009. 
  52. ^ abc Mortensen L, Zheng H, Faulknor R, De Benedetto A, Beck L, DeLouise LA (2009). Osinski M, Jovin TM, Yamamoto K (ред.). "Повышенное 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. Bibcode : 2009SPIE.7189E..19M. doi : 10.1117/12.809215. ISSN  0277-786X. S2CID  137060184.
  53. ^ Соколов К, Фоллен М, Аарон Дж, Павлова И, Мальпика А, Лотан Р, Ричардс-Кортум Р (май 2003 г.). «Жизненно важная оптическая визуализация предрака в реальном времени с использованием антител к рецептору эпидермального фактора роста, конъюгированных с золотыми наночастицами». Cancer Research . 63 (9): 1999–2004. PMID  12727808.
  54. ^ abc Prausnitz MR , Mitragotri S, Langer R (февраль 2004 г.). «Текущее состояние и будущий потенциал трансдермальной доставки лекарств». Nature Reviews. Drug Discovery . 3 (2): 115–124. doi :10.1038/nrd1304. PMID  15040576. S2CID  28888964.
  55. ^ Gao X, Cui Y, Levenson RM, Chung LW, Nie S (август 2004 г.). «In vivo cancer targeting and imaging with semiconductor quantum dots». Nature Biotechnology . 22 (8): 969–976. doi :10.1038/nbt994. PMID  15258594. S2CID  41561027.
  56. ^ «Солнцезащитный крем или солнцезащитный крем: какой из них следует использовать?». Baylor Scott & White Health . 17 марта 2022 г.
  57. ^ «Информационный центр по нанотехнологиям: свойства, применение, исследования и правила безопасности». American Elements .
  58. ^ Шапиро СС, Салиу К (октябрь 2001 г.). «Роль витаминов в уходе за кожей». Nutrition . 17 (10): 839–844. doi :10.1016/S0899-9007(01)00660-8. PMID  11684391.
  59. ^ Boelsma E, van de Vijver LP, Goldbohm RA, Klöpping-Ketelaars IA, Hendriks HF, Roza L (февраль 2003 г.). «Состояние кожи человека и его связь с концентрацией питательных веществ в сыворотке и диетой». Американский журнал клинического питания . 77 (2): 348–355. doi : 10.1093/ajcn/77.2.348 . PMID  12540393.
  60. ^ «Продукты для здоровой кожи». Клиника Майо .

Внешние ссылки

Найдите информацию о коже человека в Викисловаре, бесплатном словаре.