Šķiet, ka āda ir vissarežģītākais un apjomīgākais cilvēka orgāns. Mūsu dzīvē tam ir svarīga loma, un tāpēc tas ir galvenais ķermeņa struktūras elements. Nodrošinot aizsardzību, uzturot siltuma un ūdens līdzsvaru, tas atbalsta dzīvību tādos apstākļos, kādos cilvēks dzīvo. Un, protams, tā nav vienīgā ādas vērtība ķermenim. Tam ir daudz vairāk funkciju, kas ir jāizpēta sīkāk. Tas prasīs pamata apsvērumus par ādas struktūru un tās šūnu sastāvu, funkcionēšanas mehānismiem.
Ādas funkciju pamatpārskats
Starp daudzajām ķermeņa funkcijām daudzas var realizēt tikai ar ādas klātbūtni. Skatoties no filoģenētiskā viedokļa, acīmredzams secinājums ir tāds, ka tas tika izveidots, lai saglabātu šķidrumu organismā. Tas bija nepieciešams organismiem, lai apdzīvotu zemi. Turklāt filoģenēzē ādaparādījās daudz vēlāk nekā zvīņas un apvalks, ievērojami pārspējot tos elastīgumā, pielāgojoties vides apstākļiem, bet joprojām pildot galvenās funkcijas. Starp tiem:
- ķermeņa temperatūras regulēšana;
- aizsargājošs (barjers);
- regulējošs (dalība ūdens-elektrolītu metabolismā);
- akumulatīvs (kalpo kā asiņu nogulsnēšanas vieta);
- vielmaiņas un endokrīnās sistēmas;
- receptors;
- imūns;
- ekskrēcijas.
Iepriekš minētās funkcijas ir ļoti svarīgas, jo atbalsta orgānu sistēmu darbību. Un tāda ir ādas nozīme organismam: tā ir atbildīga par mijiedarbību ar vidi, bet tajā pašā laikā aizsargā no tās postošās ietekmes. Tas izvada no ķermeņa šķidrumu, bet tajā pašā laikā "uzrauga" tā temperatūru, lai izvadītu vairāk nekā vajadzētu. Dažos organismos āda ir iesaistīta arī gāzu apmaiņā, pildot papildu plaušu lomu. Cilvēkiem šī funkcija - elpošanas orgānu sarežģītās struktūras dēļ - ir zaudēta.
Ādas struktūras iezīmes
Izglītojoši-metodiskā kompleksa "Mēs un pasaule mums apkārt" sadaļā "Ādas vērtība ķermenim" (4.klase) apkopota informācija par tās uzbūvi. Materiāli šai mācību rokasgrāmatai tika ņemti no grāmatām par ādas histoloģiju un fizioloģiju. Tie sniedz sīkāku informāciju par ķermeņa ārējā apvalka uzbūvi, par šūnām,iesaistīti tās veidošanā un to funkcijās.
Ādas morfoloģiju attēlo trīs slāņi: epiderma (augšējais slānis), derma (retikulārais un papilārais slānis) un taukaudi. Pēdējais ir visdziļākais. Šie trīs slāņi veido mūsu segumu. Zemādas audos veidojas taukaudi, kas veic vielmaiņas funkciju.
Dermā atrodas ādas, asinsvadu un nervu galu (receptoru) augšanas zonas. Pēdējie spēj atpazīt tās vides fiziskās īpašības, ar kuru viņi saskaras. Dermā ir arī sviedru dziedzeru un matu gala daļas, kas aprīkotas ar tauku maisiņu.
Epiderma ir vismazāk aktīvā daļa, jo tā veic tikai aizsargfunkciju. Taču ādas nozīme organismam ir liela un pateicoties tai, jo bez aizsardzības cilvēka ķermenis acumirklī tiktu pakļauts dažādām ietekmēm, tai skaitā fizikāliem, bioloģiskiem un ķīmiskiem faktoriem. Pat vienkārša temperatūra vai drīzāk tās svārstības 10 grādu robežās varētu mūs iznīcināt, ja nebūtu daudzslāņu epidermas.
Ādas loma termoregulācijā
Ādas galveno nozīmi termoregulācijas procesos ir grūti apstrīdēt. Tieši šim orgānam ir termoreceptori, caur kuriem tas var noteikt aptuveno apkārtējās vides temperatūru. Pamatojoties uz šo informāciju, tiek regulēta ķermeņa temperatūra. Situācijā, kad vides rādītāji pārsniedz ķermeņa rādītājus, organisms ieslēdz ādas cilpu asinsvadu svīšanas un paplašināšanās procesus. Pienākastas viņu atvēsina un padara dzīvi ērtāku.
Situācijā, kad temperatūra ārpus ķermeņa ir zemāka, āda to konstatē, aktivizējot aukstuma receptorus. To ir apmēram 5-6 reizes vairāk nekā termisko receptoru. Tad sākas siltuma pārneses samazināšanas process, sašaurinot asinsvadus un samazinot ādas virsmu (zosāda). Turklāt tiek pastiprināti lipīdu šķelšanās procesi šķiedrās, kas ļauj ražot daļu siltuma, lai sasildītu un uzturētu ķermeņa dzīvības atbalstu.
Aizsardzības funkcija
Tomēr termoregulācija nebūt nav vienīgā ādas vērtība cilvēka ķermenim. Ne mazāk svarīga ir aizsardzība ne tikai no karstuma un aukstuma, bet arī no citiem ķīmiska, bioloģiska un fizikāla rakstura faktoriem. Galvenā loma barjeras (aizsardzības) funkcijas īstenošanā pieder epidermai. Tā lipofīlā struktūra ierobežo ūdenī šķīstošo vielu perkutānu piegādi.
Tāpat epidermas šūnu slānis pasargā no mehāniskiem faktoriem – saspiešanas, caurduršanas, griešanas. Epiderma ir daudz cietāka par dermu un šķiedrām, un tāpēc jebkura no šīm sekām izraisītu nopietnus bojājumus, ja uz virsmas nebūtu šis slānis.
Ne mazāk svarīga ir aizsardzība no jonizējošā starojuma, vismaz no gara viļņa ar vidējo un zemo frekvenci. Jo īpaši āda labi aizsargā no ultravioletā starojuma, lai gan tā nevar aizsargāt ķermeni no gamma stariem.rentgenstaru kvanti. Nav pārsteidzoši, jo pēdējie spēj iekļūt caur betona sienām. Bet pat aizsardzība pret neitronu starojumu, alfa daļiņām un ultravioleto starojumu ievērojami pagarina cilvēka mūžu.
Un tā kā ne tikai fiziski faktori var nogalināt mūsu ķermeni, tam ir jāattīsta aizsardzība pret bioloģiskiem agresoriem. Tās ir saprofītiskās baktērijas, vīrusi, sēnītes un protisti. No tām tikai sēnītes spēj iekļūt ādā un aizpildīt tās biezumu. Un tikai tāpēc, ka to micēlijs sazarojas un iekrīt spraugās starp epidermas zvīņām, tajās uzkavējoties. Taču epiderma droši aizsargā organismu no baktērijām un vīrusiem, un šī ādas nozīme cilvēka organismā īsi raksturo visus tās pielāgošanās procesus vides faktoriem.
Ūdens un elektrolītu regulēšana
Ādas lielā nozīme organismam slēpjas ūdens un elektrolītu līdzsvara regulēšanā. Kas tiek panākts, izdalot nātrija, ūdens un hlorīda jonus kopā ar sviedriem. Tāpat ar šo šķidrumu tiek izvadītas dažas skāba rakstura toksiskas vielas. Tas rada interesantas iespējas ķermenim, kuru dzesē paša šķidrums.
Iztvaikošanas procesa fiziskā būtība ir šāda: pirmkārt, caur sviedru dziedzeri ūdens tiek izvadīts uz āru. Sviedri iztvaiko no ādas virsmas, tādējādi to atdzesējot. Šajā gadījumā iztvaikošana noved pie ūdens molekulu kinētiskās enerģijas zuduma. Tā rezultātā ādas temperatūra nedaudz pazeminās. Starp citu, šis bioloģiskais process nav efektīvs ķermeņa dzesēšanai situācijās, kadvide ir karsta (piemēram, pirtī).
Asins noguldīšanas funkcija
Dermā ir viens no plašākajiem un sarežģītākajiem asinsvadu tīkliem. Turklāt no tiem ir tikai trīs: divi arteriāli un viens venozs. Turklāt ādā ir plaši kapilāri, kuros var uzkavēties asinis. Tas ļauj uzkrāt noteiktu daudzumu tā, lai fizioloģiskas stresa reakcijas laikā to atbrīvotu un atgrieztu asinsritē gāzu apmaiņai.
Kopumā ādas traukos vienlaikus var uzkrāties līdz 15% no kopējā asins tilpuma, kas nepārtraukti mainās, lai novērstu nogulsnēšanos un trombozi. Tiklīdz tiek saņemts humorālais signāls, ka ir nepieciešams paplašināt ķermeņa arteriolus un iedarbināt tos virssliekšņa stresa dēļ, asinis no kapilāriem atgriezīsies sistēmiskā cirkulācijā. Tā rezultātā ķermenis palielinās izturību un spēku. Un, tā kā tas bieži vien glābj dzīvības briesmu gadījumā, ādas vērtība cilvēka ķermenim šajā ziņā ir vienkārši milzīga.
Endokrīnās un vielmaiņas funkcijas
Zemādas audi ir tauku uzglabāšanas orgāns. Pēdējais tiek izmantots taupīgi, lai nodrošinātu rezerves enerģijas vajadzības. Tieši no šķiedrvielām organisms uzņem taukus pašā pēdējā pagriezienā, tāpēc ir tik grūti zaudēt svaru. Tomēr tagad šī ādas vērtība cilvēkam nav galvenais. Daudz svarīgāka ir endokrīnā funkcija, proti, izsalkuma un sāta sajūtas regulēšana.
Zemādas taukaudi ir spēcīgs dziedzeris, kas spējizdala vielas, kas regulē sāta sajūtu. Un par izsalkuma sajūtu "ziņo" par glikozes līmeni asinīs. Tiklīdz nokrīt, parādās izsalkums. Kad tas piepildās, to kavē hormoni no taukaudiem, kas "saka", ka nevajadzētu ēst vairāk.
Ādas receptoru funkcija
Apspriežot tēmu "Ādas nozīme ķermenim" (to apgūst skolas 4. klase), nav iespējams ignorēt receptoru funkciju. Tas ir viens no svarīgākajiem, jo ļauj iegūt informāciju par biotopu. Āda caur receptoriem nosaka vides temperatūru, dažu priekšmetu blīvumu, mitrumu, virsmas tekstūru un citus morfoloģiskos parametrus.
Pat sāpju receptori atrodas ādā, kas pasargā mūs no lieliem bojājumiem. Un tieši sāpes ir cilvēka veselības "sargsuns".
Ādas ekskrēcijas funkcija
Āda sviedru dziedzeru klātbūtnes dēļ spēj izvadīt vielmaiņas produktus. Parasti tās ir augstas molekulmasas lipofīlas vielas vai hidrofilas mazas molekulas ar skābu reakciju. Pirmie ir matu ārstēšanai nepieciešamie proteīni un tauki, kuru spuldzē atveras tauku dziedzera kanāls.
Otrās vielas (maza molekulmasa) šeit nokļūst tieši no asinīm un nonāk virspusē ar sviedriem. Jāatzīmē, ka ādas ekskrēcijas funkciju skaidri raksturo tāda slimība kā podagra. Ar tā attīstību asinīs ievērojami palielinās urīnskābes daudzums, kas vēlākizdalās caur ādu kristālu veidā.
Cits piemērs, diemžēl nepilnīgs. Tas ir saistīts ar mēģinājumu izdalīt žultsskābes parenhīmas aknu bojājumos. Tomēr, neskatoties uz to, šī ādas vērtība ķermeņa mūžam ir ārkārtīgi augsta, jo tā palīdz regulēt toksisko un kaitīgo vielu apmaiņu. Un tas ir viens no cilvēka dzīvības atbalsta mehānismiem.
Imūnās funkcijas
Piekrītu, ādas nozīme cilvēka ķermenim ir liela. Attēli par tēmu, kas pievienoti kā vizuālais materiāls, parāda, cik sarežģīta ir mūsu ārējā vāka struktūra. Grūti iedomāties, taču šeit notiek arī imūnreakcijas, kas ir svarīgas visa organisma aizsardzībai. Turklāt aizsardzība nav no ārējiem ienaidniekiem un faktoriem, bet gan no patogēniem, kas nonākuši iekšējā vidē. Un šī funkcija tiek realizēta ar neitrofilu, monocītu, makrofāgu un limfocītu starpniecību.
Ādā ir arī Langerhansa šūnas un bazofīli. Tie regulē vietējās imūnās atbildes un ir iesaistīti antigēnu prezentācijā plazmas šūnām. Ievērības cienīgs ir fakts, ka ādas imūno funkciju nodrošina arī cits svarīgs mehānisms, kas jāuzskata par vielmaiņu. Mūsu ārējais apvalks ir vieta provitamīna D sintēzei, kas ir svarīgs imunitātes un cilvēka skeleta attīstībai.
Nākotnē tas izies pārstrādes posmu nierēs un pildīs savu funkciju. Tomēr tā veidošanās vieta ir āda. Šeit, ultravioletās gaismas ietekmē, neliels daudzums no kuriem āda ir nekustīgauzmanīgi iet caur sevi, šī viela dzimst. Un tā nozīme skeleta attīstībā ir milzīga. Un ādas loma visam organismam ir vēl lielāka.
