Строение и свойства кожного покрова

Кожный покров сельскохозяйственных животных, являющийся внешним покровом тела представляет собой многокомпонентную систему, выполняющую ряд важных физиологических функций.

В зависимости от образа жизни и ряда экологических и климатических факторов, кожный покров может значительно изменять свою структуру. По составу кожный покров — система различных тканей сложного строения. Выделены три слоя соединительной ткани — эпидермис, дерма и подкожная жировая клетчатка. Поскольку эпидермис и подкожная жировая клетчатка удаляются в первых же операциях кожевенного производства и не являются предметом наших исследований, более подробно рассмотрим строение и функции основного кожеобразующего слоя соединительной ткани — дермы.

Дерму относят к плотной неоформленной соединительной ткани, специфичностью строения которой является преимущественное развитие межклеточного вещества по сравнению с клеточными элементами. В межклеточном веществе преобладают фибриллярные образования — коллагеновые, эластиновые и ретикулиновые волокна. Кроме волокон, в кожном покрове находятся такие включения, как корни волос, мышцы, выпрямляющие волос, кожные железы, кровеносные, лимфатические сосуды и нервные окончания.

Дерма (кориум или собственно кожа) располагается под эпидермисом и отделена от него базальной мембраной. Этот слой, составляющий около 95-98 % от толщины всего кожного покрова, образован преобладающим аморфным веществом, клеточными и волокнистыми элементами. В дерме различают два, тесно связанных между собой слоя — верхний сосочковый и нижний сетчатый.

Сосочковый (термостатический или пилярный) слой непосредственно прилегает к ростковому слою эпидермиса. Толщина пилярного слоя, в среднем, составляет 20-50 % от толщины всей дермы и зависит от многих факторов.

Сосочковый слой содержит сложно переплетающиеся волокнистые образования, клеточные элементы, волосяные сумки, кровеносные, лимфатические сосуды, нервные окончания, корни волос, мышцы, выпрямляющие волос, сальные и потовые железы. Нижней границей сосочкового слоя принято считать плоскость на уровне залегания волосяных сумок.

Пилярный слой дермы характеризуют более тонкие, по сравнению с сетчатым, пучки коллагеновых и эластиновых волокон. На самой поверхности этого слоя, волоконца образуют очень тонкие и плотные сплетения, которые покрывают в виде тонкой лицевой мембраны верхнюю часть дермы.

Пучки волокон, переходящие в сетчатый слой более плотные и утолщенные.

Сетчатый (ретикулярный) слой беден клеточными элементами и состоит, в основном, из плотно прилегающих друг к другу толстых пучков коллагеновых волокон, образующих ромбические фигуры. Этот слой определяет прочность, упругость и гибкость кожного покрова и обусловливает опорно-механические функции.

Сеть эластиновых и ретикулиновых волокон в сетчатом слое, по сравнению с сосочковым, более редкая, широкоплетистая и сгущается лишь около придатков кожи — сосудов.

Следует отметить, что в сосочковом слое дермы волокнистые образования переплетаются под небольшими углами и расположены почти параллельно поверхности. В сетчатом слое, особенно в его средней части, пучки волокон направлены под различными углами. Клеточные элементы в дерме встречаются в небольшом количестве и представлены фибробластами, макрофагами, тучными, жировыми и другими клетками.

Эти клетки обуславливают строение соединительной ткани, обеспечивают обмен белков, жиров и углеводов.

Наибольшее значение придают фибробластам, в которых, видимо, протекает биосинтез волокнистых структур.

Волокнистые и клеточные элементы погружены в межуточное (основное) вещество дермы, в состав которого входят низкомолекулярные вещества, растворимые белки, мукополисахариды и гликопротеиды. Предполагают, что межуточное вещество влияет на образование фибрилл коллагена из полипептидных цепей.

Биохимический состав соединительной ткани представлен белками, липидами, углеводами, ферментами, минеральными веществами и водой. Соотношение этих веществ отличается в зависимости от места нахождения соединительной ткани в организме и выполняемых ею функций.

В дерме КРС количество белков колеблется в пределах 86-92 % в пересчете на сухое вещество. В том числе глобулярные белки, в зависимости от возраста животного, занимают от 3-5 % ( дерма взрослых животных) до 15-18 % (дерма телят) эластин 1-2 %.

Количество липидов в среднем составляет 5-10 %. В соединительной ткани липиды находятся, как в свободном, так и связанном с белками состоянии.

Углеводов в дерме содержится около 0,7- 2,5% .причем 0,3 — 0,5% из них принадлежит гексозам (глюкоза, галактоза, и др.), остальную часть занимают гликозоаминогликаны, которые образуют с неколлагеновыми белками протеогликаны. В свою очередь, последние соединяются с фибриллярными белками и гликопротеинами, образуя сложные макромолекулярные агрегаты. Они необходимы для агрегации коллагеновых фибрилл и формирования из них волокон.

Полагают, что протеогликаны играют значительную роль в регулировании процессов роста и дифференциации клеток, участвуют в фибриллогенезе коллагеновых образований, их ориентации, а также в обеспечении стабилизации структуры волокон.

Гликопротеины, в их состав входят низкомолекулярные углеводные компоненты, играют важную роль в ориентации молекулы коллагена, обеспечивают образование поперечной связи между его фибриллами. Кроме структурной функции, гликопротеины участвуют в агрегации протеогликанов и образовании эластиновых волокон.

Соединительная ткань богата ферментами, важнейшими из которых являются амилаза, фосфорилаза и др.

Количество минеральных составных частей в кожном покрове невелико и колеблется в пределах 0,5 — 2,0 % от сухого вещества. Это в основном соли калия и натрия (до 0,2 — 0,5 %), а также небольшое количество железа, меди, магния, кальция. Микроэлементы оказывают большое влияние на активацию биологических процессов в соединительной ткани, входят в состав ферментов и витаминов.

Основу соединительной ткани, как уже говорилось ранее, составляют сложно переплетенные волокнистые образования, обуславливающие, в основном, все ее свойства. В волокнистой части дермы выделяют три основные категории волокон: эластиновые, ретикулиновые и коллагеновые.

Эластиновые волокна, основным компонентом которых является белок — эластин, встречаются в дерме, легких, хрящах и других органах. Ткани, содержащие эти волокна, обладают высокой степенью эластичности. Эластиновые волокна встречаются с коллагеновыми и преимущественно распределены там, где органы и ткани подвергаются деформации (базальная мембрана сосочкового слоя).

Специфической особенностью аминокислотного состава эластина является присутствие в нем десмозина и изодесмозина — аминокислот, которых нет в коллагене.

Считают, что эластин походит на коллаген тем, что приблизительно одну треть аминокислотных остатков составляет глицин, и сравнительно высока концентрация пролина. Количество аминокислотных остатков основного и кислотного характера значительно меньше. Длинная цепь монокарбоновых аминокислот более обильная, особенно много валина, которого содержится примерно в 6-7 раз больше в эластине, чем в коллагене.

Некоторые авторы считают, что «бедность» эластина полярными (основными и кислотными) аминокислотными остатками имеет отношение к основному механическому свойству эластина — эластичности. Поскольку обратимая деформируемость фибриллярного белка возможна только при достаточной кинетической свободе отдельных фибрилл (или полипептидных цепей) по отношению друг к другу, эластичная система может иметь лишь сравнительно редкие, удаленные на большие расстояния поперечные связи. Низкое содержание аминокислот с полярными боковыми группами благоприятно в этом отношении. Однако, сама по себе эта особенность аминокислотного состава недостаточна для обеспечения обратимой деформируемости, поэтому не менее важно распределение аминокислотных остатков, их последовательность в полипептидных цепях.

Эти компоненты формируются в результате конденсации четырех остатков лизина, объединение которых приводит к формированию поперечных связей между соседними полипептидными цепями в молекуле эластина.

Ретикулиновые волокна образуют в соединительной ткани разветвленную сеть из тонких фибрилл, многочисленных вокруг кровеносных сосудов, сальных и потовых желез, входящих в состав волосяных фолликулов.

Исследование биохимического состава ретикулина выявило высокое, по сравнению с коллагеном, содержание углеводных и липидных компонентов. Электронно-микроскопическими методами было показано, что ретикулиновые волокна состоят из тонких (диаметр 0,02 — 0,04 мкм) микро — фибрилл коллагена, покрытых сложными углеводами, заключенными в аморфный матрикс. Для них характерна, свойственная коллагену, периодичность 64 нм.

Отличительной особенностью ретикулина является слабое окрашивание фуксином и легкое окрашивание солями серебра, т.е. ретикулин является аргирофильным белком.

Коллаген составляет 30 % общей массы белков тела млекопитающих, причем 40 % его находится в кожном покрове. От сухого остатка дермы на долю коллагеновых волокон приходится свыше 90 %.

Другие статьи раздела «Структура и переработка биополимеров» расположены здесь..

Комментирование закрыто.

Комментирии закрыты