Айзек Азимов - Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела

Нечувствительность эпидермиса в местах мозолей вполне очевидна, поскольку кожа там заметно жестче и менее эластична, а также относительно нечувствительна. Ощущение такое, будто живая и чувствительная дерма сменила свои изначально тонкие латексные перчатки на пару, сделанную из кожи. Иногда область избыточного раздражения или давления, к примеру вызванная ботинками не по ноге, может вызвать анормальное эпидермальное затвердение на пальце ноги. Это омозолелость, или мозоль, и она может быть довольно болезненной.

Слова «омозолелость» и «ороговелость» несколько схожи, и в действительности и то и другое похоже по химической структуре. Рога различных животных, включая оленьи, – это кератинизированная, то есть ороговевшая (кератин – роговое вещество) и затвердевшая разновидность эпидермиса. Таковыми являются и копыта разнообразных травоядных, и когти различных плотоядных животных. Мы сами имеем такие же роговые наросты в виде ногтей рук и ног, которые аналогичны когтям и копытам. Наши ногти теперь не столь полезны нам в качестве оружия нападения или защиты (хотя известно, что женщины умеют пользоваться ими с вызывающим опасение эффектом). Тем не менее они ужесточают кончики пальцев на руках, и, если дать им отрасти, получаются тонкие, твердые поверхности, которые могут быть использованы для таких деликатных задач, как собирание иголок или булавок, а также проникновение в узкие щели для извлечения оттуда мелких предметов.

Кожа защищает не только от механических толчков, ударов и царапин, но также и от воздействия различных форм энергии, например солнечного света. Большинство животных защищены от солнечного света толщей воды (если это морские животные) или препятствующим слоем мертвого вещества (если это наземные существа). Чешуя, шерсть и перья эффективно впитывают энергетические лучи солнца без всякого вреда для себя, и даже лягушка безо всякого кожного покрова, по крайней мере, покрыта толстой оболочкой слизи.

Человек необычен тем, что его сухая, обнаженная кожа подвергается воздействию солнца, имея в качестве защиты лишь относительно тонкий слой эпидермиса. Для ультрафиолетовых лучей солнца эпидермис людей со светлой кожей совершенно прозрачен, с тем же успехом его могло бы и не быть.

Ультрафиолетовое излучение достаточно энергетично, чтобы вызывать химические изменения внутри клетки. Некоторые из них благотворны. К примеру, дерма содержит определенную разновидность стирола (что по-гречески означает «твердый спирт» и является адекватным описанием его химической природы), который сам по себе представляет для организма не слишком большую ценность, но под влиянием ультрафиолетового излучения подвергается небольшим изменениям, превращающим его в форму витамина D. Вот почему рекламодатели называют витамин D «солнечным витамином». Его нет в солнечном свете, но он может вырабатываться в коже под действием солнечных лучей.

Витамин D необходим для надлежащего формирования костной ткани, и, поскольку присутствует в очень немногих продуктах питания, до XX века постоянно существовала опасность неправильного формирования костей у детей, рожденных в начале северной зимы. Солнце было почти единственным средством получения этого витамина. Принимая во внимание, что человек изначально эволюционировал как тропическое животное, его зависимость от солнца была надежной.

Однако, когда человек мигрировал на север, он достиг областей, где солнце находилось на небе всего несколько дней на протяжении большей части года (и к тому же довольно низко на небе, так что основная часть ультрафиолета поглощалась атмосферой). Витамин образовывался в недостаточном количестве, и результатом был рахит. Когда открыли витамины и поняли причину возникновения рахита, масло из печени рыб (особенно из печени трески), богатое витамином D, стало излюбленным напитком молодого поколения. Современные витаминные препараты столь же эффективны и, к счастью, гораздо меньше пахнут рыбой. Кроме того, пища, такая, как молоко и хлеб, может подвергаться специальной обработке, вследствие которой содержать соединения с активностью витамина D.

Однако пример образования витамина D как благотворный результат облучения ультрафиолетом – скорее исключение, чем правило. Другие химические реакции, вызываемые энергетическим воздействием ультрафиолетового излучения, губительны, и кожа может ответить воспалением, называемым загаром. Такое состояние во всех отношениях не что иное, как ожог, и, как известно тем, кто испытал его на себе, может быть неприятным и болезненным.

Кроме того, солнечный ультрафиолет, подобно радиационному облучению, может вызывать рак. Ультрафиолетовое излучение ни в коей мере не столь опасно, как более сильное облучение рентгеновского аппарата и радиоактивных веществ, но постоянное нахождение под лучами солнца повышает шанс получить рак кожи. В качестве защиты от раздражающего воздействия ультрафиолетового облучения человеческая кожа обладает способностью образовывать темно-коричневый пигмент, называемый меланин (по-гречески «черный»). Он может поглощать ультрафиолетовый свет без вреда для себя и таким образом действует в качестве защитного прикрытия для участков, находящихся ниже. У жителей тропических областей, где солнце наиболее активно, обладание значительным количеством меланина в коже наиболее ценно, и именно у них в процессе эволюции количество этого пигмента повышалось из поколения в поколение. Следовательно, количество меланина отвечает за темный цвет кожи тропических народов, таких, как негры Африки, дравиды Индии, аборигены Австралии, папуасы Меланезии и индейцы тропической Америки. Даже среди европейцев наблюдается тенденция увеличения смуглости кожи по мере продвижения на юг.

Бледная кожа народов Северной Европы также была вызвана гнетом эволюции. Там, где солнечный свет слабый, наличие меланина не столь важно. Вместо этого лучше поддерживать эпидермис прозрачным так, чтобы как можно больше слабого солнечного света достигало дермы и произвело необходимый витамин D. В условиях низкого содержания меланина кожа бледная или белая, но дает возможность красному цвету кровеносных сосудов дермы слегка просвечивать через нее, это свойство мы называем свежий цвет лица.

Образование меланина стимулируется солнечным облучением. Это наиболее очевидно у людей, которые по количеству меланина занимают золотую середину, – тех, что имеют достаточно мало меланина, чтобы быть явно белокожими, по достаточно много, чтобы быть брюнетом. Нахождение под лучами солнца вызывает потемнение кожи, называемое загар.

Когда люди имеют очень светлую кожу, они, возможно, не только имеют недостаток меланина, но и не могут образовывать его в большом количестве. Поскольку цветом волос и глаз мы тоже обязаны меланину, люди с особенно светлой кожей, весьма вероятно, имеют светлые волосы и голубые глаза и в большинстве случаев не загорают, а «сгорают» на солнце. У некоторых светлокожих людей, когда они подвергаются воздействию солнечных лучей, меланин образуется в определенных местах. Это наиболее свойственно людям, светлые волосы которых содержат рыжеватый пигмент, обычно заглушённый, если также присутствует много меланина. Именно у этих рыжих образуются пигментные пятнышки, которые мы называем веснушками.