Кожа

I Ко́жа

        наружный покров тела животных и человека, осуществляющий функции защиты организма от внешних воздействий, а также осязания, обмена веществ (в том числе газообмена), выделения, иногда и терморегуляции. К. предотвращает проникновение во внутреннюю среду организма микроорганизмов, ядовитых веществ, механические повреждения, воспринимает механические, температурные и болевые воздействия, определяет окраску животных, выделяет пахучие, ядовитые или питательные вещества, служащие сигналами, защитой или средством выкармливания потомства. У хорошо летающих (птицы) или плавающих (например, дельфины) животных их весьма высокие аэро- или гидродинамические качества в значительной степени обусловлены свойствами и активным функционированием К. и её производных (см. Бионика).

         К. состоит из наружного (эпителиального) и внутреннего (соединительно-тканного) слоев, разделённых базальной мембраной и нередко образующих многочисленные производные (рис. 1, 2, 3). Эпителиальный слой изобилует разнообразными одно- или многоклеточными железами. Твердые продукты выделений эпителия могут служить скелетными и защитными элементами (раковины моллюсков, эмаль чешуи акул). Продукты перерождения части цитоплазмы клеток эпителия образуют хитиновый панцирь — скелет членистоногих и орган химической и механической защиты — кутикулу паразитических червей, способную противостоять активным пищеварительным ферментам кишечника хозяина. В отличие от беспозвоночных, имеющих один слой клеток в эпителии К., у позвоночных эпителий многослойный, причём у наземных позвоночных клетки наружных слоев целиком подвергаются роговому перерождению и образуют постоянно обновляющийся роговой слой эпидермиса (рис. 4), роговые чешуи, волосы, перья, когти и прочие. Слущивание роговых клеток способствует очищению К. от грязи. Роговой слой К. высших позвоночных и хитиновый панцирь членистоногих позволяют многим из них противостоять иссушающему действию атмосферы в условиях наземного образа жизни. Волосы и перья, удерживая тепло тела, способствуют у некоторых млекопитающих и птиц поддержанию активной жизнедеятельности даже при t среды ниже 0 °С. Соединительно-тканный слой, или Дерма, формирует сеть коллагеновых и эластиновых волокон, придающих К. прочность и эластичность (у позвоночных, головоногих моллюсков), а также костные и др. чешуи (у рыб) и кожные окостенения (у пресмыкающихся), играющие роль брони.

         У взрослого человека площадь К. равна 1,5—2 м². Толщина её в различных участках тела колеблется от 0,5 до 4 мм. В эпителиальном слое (эпидермисе) К. различают слои: базальный, шиповатый (составляющие ростковый, или мальпигиев, слой), зернистый, блестящий и роговой; в нижних слоях эпидермиса имеются чувствительный. Меркеля клетки. Слущивающиеся клетки рогового слоя заменяются смещающимися к поверхности клетками базального слоя. Таким образом, названные слои — стадии превращения (дифференцировки) клеток базального слоя в роговые. Дифференцировка сопровождается утратой способности клеток к размножению и накоплением ими фибрилл прокератина, то есть пучков тончайших (50—80 Å) нитей волокнистого белка с молекулярной массой около 640 000. Далее в тесном контакте с фибриллами появляются «зерна» кератогиалина, то есть скопления волокнистого белка. Их появление связывают с ускоренным синтезом прокератина. Клетки зернистого и блестящего слоев включают большое количество серосодержащих аминокислот и, почти сплошь заполнившись кератином, отмирают. Кератин представлен нитями толщиной около 75 Å, погруженными в аморфный белок. Многочисленные SH-группы молекул кератина в результате окисления замыкаются в межмолекулярные S—S-мocтики. Кератин составляет около ²/₃ веса клетки рогового слоя и отличается большой химической стойкостью.

         Полное обновление клеток эпидермиса происходит примерно за 20 суток. У большинства млекопитающих и у человека эпидермис образует сальные, потовые, молочные железы и волосы. Секрет сальных желез (кожное сало) смазывает эпидермис и волосы, делая их несмачиваемыми водой. Потовые железы участвуют в терморегуляции, выделяя до нескольких литров пота в день, испарение которого с поверхности К. удаляет избыток тепла и предотвращает перегревание организма. С потом из организма выводится и часть продуктов обмена, в частности мочевина, что приобретает особое значение при заболеваниях почек. В дерме различают 2 слоя: сосочковый, прилежащий к эпидермису, и сетчатый, более глубокий. Первый образует различной формы сосочки и гребни, вдающиеся в эпидермис и определяющие рисунок поверхности К. (см. Дерматоглифика). Сосочковый слой наряду с соединительно-тканными клетками содержит рыхлую сеть тонких коллагеновых и эластиновых волокон, а также гладкие мышечные волокна. Последние участвуют в регуляции теплоотдачи. Сетчатый слой представлен плотной соединительной тканью, образующей сеть пучков сравнительно толстых коллагеновых и эластиновых волокон, ориентированных параллельно и под косыми углами к поверхности К. В сетчатый слой погружены глубокие отделы волосяных фолликулов и желёз. Эпидермис и дерма могут содержать пигментные клетки, защищающие ткани от ультрафиолетовых лучей и придающие К. различную, у некоторых животных легко меняющуюся, окраску. Кровеносные сосуды К. в глубоких слоях образуют кожную артериальную сеть, от которой отходят сосуды в поверхностный слой. Лимфатическая система представлена истинными лимфатическими сосудами в сосочковом слое дермы, связанными с подсосочковой и подкожной лимфатической сетью. Огромное количество чувствительных нервных окончаний, расположенных в К., обеспечивает быструю реакцию на меняющиеся воздействия внешней среды (см. Кожный анализатор). На 1 см² поверхности К. количество болевых точек достигает 100—200, тактильной чувствительности — 25, холодовых — 12—15 и тепловых — 1—2. Наибольшей чувствительностью обладает К. ладонной поверхности, кончиков пальцев и кончика носа. Поверхность К., особенно на подушечках пальцев, покрыта сложным рисунком, который строго индивидуален и с возрастом не меняется (см. Дактилоскопия).

         Одна из основных функций К. у человека — терморегуляция. Около 80% всей теплоотдачи происходит через К. конвекцией, испарением и лучеиспусканием. Практически через К. диффундируют все газы. Однако кожное дыхание (поступление кислорода и выведение углекислого газа) составляет лишь 1—1,5% всего газообмена. Значительную роль играет К. и в обмене веществ — водно-солевом, углеводном, белковом, ферментативном и др. Через К. всасываются некоторые вещества, растворимые в жирах и летучих жидкостях, на чём основано действие некоторых лекарственных веществ, применяемых наружно, и мазей. К. неразрывно связана с жизнедеятельностью всего организма — различные нарушения функций органов и систем нередко сказываются на состоянии К. (зуд, жжение, краснота, высыпания и др. реакции), и наоборот, заболевания К. вызывают реакцию всего организма (например, ожоговая болезнь). О заболеваниях К. у человека см. Кожные болезни, Дерматология.

         Лит.: Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных, 4 изд., М., 1947; Многотомное руководство по дермато-венерологии, т. 2, Л., 1961; Гистология, под ред. В. Г. Елисеева, М., 1963; Беклемишев В. Н., Основы сравнительной анатомии беспозвоночных, 3 изд., т. 2, М., 1964; Павлов С. Т., Кожные и венерические болезни, 2 изд., Л., 1969; Mercer Е. Н., Keratin and keratinization: an essay in molecular biology, Oxf., 1961; Montagna W., The structure and function of skin, 2 ed., N. Y., 1962; Biology of the skin and hair growth, ed. by A. G. Lyne and B. F. Short, Sydney, 1965.

         Э. Б. Всеволодов, И. Я. Шахтмейстер.

        

        Рис. 1. Строение кожного покрова насекомого (схема): 1 — эпикутикула; 2 — экзокутикула; 3 — эпидермис; 4 — трихогенная (волосковая) клетка; 5 — соединительнотканные клетки; 6 — базальная мембрана эпидермиса; 7 — волосок; 8 — эндокутикула.

        

        Рис. 2. Строение кожи костистой рыбы (схема): 1 — богатый железистыми клетками эпидермис; 2 — костная чешуя; 3 — соединительнотканный слой.

        

        Рис. 3. Строение кожи млекопитающего (схема): 1 — волос; 2 — роговой слой эпидермиса; 3 — прочие слои эпидермиса; 4 — сосочки наружного слоя дермы, вдающиеся в эпидермис; 5 — сальные железы; 6 — потовые железы; 7 — жировая подкожная клетчатка; 8 — сетчатый слой дермы.

        

        Рис. 4. Строение эпидермиса млекопитающего (схема): 1 — базальный слой; 2 — шиповатый слой; 3 — зернистый слой; 4 — блестящий слой; 5 — роговой слой; 6 — базальная мембрана; 7 — волокна сосочкового слоя дермы; К — «зёрна» кератогиалина; Ф — фибриллы; Я — ядра клеток; О — отросток клетки шиповатого слоя.

II Ко́жа (материал)

        вырабатывается из шкуры животного. К. — соответствующим образом обработанная Дерма (сохранившая в основном природную волокнистую структуру), свойства которой под влиянием механических, физических и химических воздействий изменены в зависимости от назначения. В СССР по назначению К. подразделяют на 4 класса: обувную, шорно-седельную, техническую и одёжно-галантерейную. К обувной К. относится К. для низа и верха обуви. Различают К. для низа обуви, прикрепляемую винтовым и ниточно-клеевым методами (рантовое, прошивное и клеевое крепления). Такие К. — жёсткий на изгиб и сжатие материал, вырабатываемый из шкур крупного рогатого скота, верблюжьих, свиных, морского зверя и конских с применением различных дубящих веществ (См. Дубящие вещества). К. для низа обуви подразделяются по видам дубления (См. Дубление), характеру отделки, толщине в стандартной точке (на 5—6 категорий — от 1,75 до 7 мм), сортности (4 сорта) и конфигурации (целые кожи, полукожи и т.д.). Обычно при выделке К. для низа обуви применяют комбинированное дубление соединениями хрома, таннидами, синтанами, иногда с соединениями циркония, алюминия и др. К. хромового дубления, несмотря на их высокую износостойкость, не нашли широкого применения из-за ряда недостатков (большая намокаемость, недержание формы, низкий коэффициент трения в мокром виде, трудность отделки и др.).

         Из К. для низа обуви изготовляют подошвы, стельки и др. детали обуви. Подошвенные К. должны хорошо противостоять деформации истирания, сжатия и изгиба, а также сохранять линейные размеры при увлажнении и последующем высушивании. К. для рантовых методов крепления могут обладать несколько меньшей жёсткостью, чем К. для винтовых методов крепления, — модуль упругости при растяжении 60—100 Мн/м² (600—1000 кгс/см²) вместо 100—120 Мн/м² (1000—1200 кгс/см²), однако плотность К. должна быть достаточной для удержания нитяных шпилек после истирания части звеньев шва на ходовой стороне подошвы. Для прошивных методов крепления выбирают К. с большей пластичностью, т.к. при излишней жесткости затрудняется изготовление обуви и в процессе её эксплуатации быстро перетираются нитки. Для клеевого метода крепления волокнистая структура дермы должна быть компактной. Необходимые свойства подошвенных К. обеспечиваются подбором кожевенного сырья (См. Кожевенное сырьё).

         К. для верха обуви — мягкий материал, который при эксплуатации (а также при изготовлении деталей обуви) подвергается многократному растяжению и сжатию, изгибу, воздействию пыли, грязи, химических веществ и др. К. должна обладать достаточной воздухо- и паропроницаемостью, водонепроницаемостью. Различают К. для верха обуви хромового дубления и Юфть. Существовавшее ранее разделение К. для верха обуви по методам крепления устарело, т.к. и юфть и К. хромового дубления широко используются для изготовления обуви различными методами крепления. Из юфти делают верх тяжелой рабочей или армейской обуви или сандалий. Юфть также подразделяют по видам сырья, конфигурации, методам дубления, окраске, характеру и способам отделки, толщине (от 1,5 до 3 мм), площади и сортам. Получение необходимых свойств обувной юфти (выдерживание многократных изгибов и растяжения и высокая водонепроницаемость) достигается главным образом сильным разделением структуры коллагеновых волокон дермы (интенсивное Золение) и введением большого количества жирующих веществ (в абсолютно сухой К. содержание жира более 31%). Обувная юфть должна быть также потоустойчивой (так как верх тяжёлой обуви изготовляют без подкладки) и паропроницаемой (для удаления пота). Для обуви, резиновая подошва которой прикрепляется методом горячей вулканизации, применяют термостойкую юфть, отличающуюся повышенным содержанием соединений хрома и некоторых наполнителей. Сандальная юфть должна быть более упругой, но нежёсткой, менее жированной (8—16% жира), с хорошо отделанной лицевой поверхностью.

         К. хромового дубления для верха обуви вырабатываются методом хромового или хромоциркониевого дубления, иногда с додубливанием синтанами, таннидами или дубящими аминосмолами, нормально прожированные (содержание жира от 3,7 до 12%) толщиной от 0,06 до 2 мм. Выпускаются также лаковая К. и подкладочная К. Они должны быть мягкими, равномерно окрашенными, без пятен и других пороков. Их подразделяют по видам сырья, конфигурации, площади, толщине, характеру отделки (гладкие, нарезные), способу отделки (с естественной и искусственной лицевой поверхностью, с подшлифованной лицевой поверхностью, со шлифованной лицевой поверхностью или бахтармой-велюр), видам покрытий (казеиновое, акриловое, нитроцеллюлозное и др.), сортам.

         Лаковая К. отличается от обычных К. хромового дубления в основном только отделкой (нанесение на лицевую поверхность лаковой плёнки — масляной, полиуретановой, нитроцеллюлозной, смешанной и др.). Лаковая К. должна быть нежёсткой, с равномерной блестящей неосыпающейся лаковой плёнкой, с четко выраженной мереей (См. Мерея), с тщательно отделанной бахтармой. Её используют преимущественно для модельной обуви и галантерейных изделий. Подкладочные обувные К. получают из отбракованного в процессе производства дублёного полуфабриката.

         Шорно-седельные К. служат для изготовления ремней, кобур, сумок, планшеток и т.п. и конского снаряжения (деталей оголовья, ремней, перемётных сумок), упряжи. Для их производства используют шкуры крупного рогатого скота и свиней. Все виды шорно-седельных К. вырабатывают комбинированными методами дубления. Для изготовления деталей упряжи (ремней, гужей, сшивок и др.) применяют Сыромять, ремни из которой обладают высоким сопротивлением разрыву.

         Технические К. служат для выработки приводных ремней, деталей к машинам и др. технических изделий. К. для приводных ремней вырабатывают из шкур крупного рогатого скота (бычины, яловки) в виде Чепраков. Они должны отличаться большой прочностью на растяжение, плотностью, высокой упругостью, равномерностью по толщине. Высокая упругость таких К. достигается введением значительных количеств жирующих веществ и усиленным растягиванием чепраков и нарезанных из них полос для ремней, а также самих ремней в процессе их изготовления. Из технических К. делают такие детали машин, как гонки, сучильные рукава (деталь гребнечесальных машин), муфты, погонялочные ремни для ткацких станков, прокладки, манжеты, делительные ремешки и т.п.

         Одёжно-галантерейные К. — мягкий материал, вырабатываемый из мелкого кожевенного сырья с использованием хромового и комбинированных методов дубления. Одежный шеврет, отличающийся значительной тягучестью, делают из шкур овец. Кроме того, для одежных К. используют свиные шкуры. Иногда галантерейные изделия изготовляют из К. хромового дубления. К. для галантерейных изделий должны быть равномерно окрашены, не ломки, устойчивы к трению. В некоторых случаях их подвергают тиснению (нарезанию искусственной мереи). Перчаточные К. делают из шкур овец, коз, жеребят, поросят, собак и др. с применением хромового, алюминиево-хромового и жирового дубления. Такие К. должны быть мягкими, пластичными, тягучими.

         Лит.: Химия и технология кожи и меха, 2 изд., М., 1970.

         Л. П. Гайдаров.