Сафари по коже - Монти Лиман

Если мы едим поздно вечером, часы нашей кожи решают, что наступило время обеда, и отключают активности генов, отвечающих за защиту от утреннего УФ-излучения. Из-за этого на следующий день наша защита от солнца ослаблена.

Хотя эпидермис – это самая доступная часть самого заметного органа, мы все еще открываем его секреты. В последние годы стало очевидно, что эпидермис более динамичен, чем когда-либо считалось. Новые свидетельства предполагают, что клетки кожи содержат сложные внутренние часы, которые подчиняются двадцатичетырехчасовому ритму «главных часов», тикающих в области мозга, которая называется гипоталамус [20 - Janich, P., Toufighi, K., Solanas, G., Luis, N. M., Minkwitz, S., Serrano, L., Lehner, B. and Benitah, S. A., ‘Human epidermal stem cell function is regulated by circadian oscillations’, Cell Stem Cell, 13(6), 2013, pp. 745–53]. Ночью кератиноциты активно растут, подготавливая и защищая наружный барьер от воздействия солнечного света и повреждений, которые появятся днем. В течение дня эти клетки выборочно включают гены, связанные с защитой от ультрафиолетового (УФ) солнечного излучения. Исследование 2017 года шагнуло дальше и обнаружило достаточно примечательный факт – ночное обжорство может на самом деле привести к солнечным ожогам [21 - Wang, H., van Spyk, E., Liu, Q., Geyfman, M., Salmans, M. L., Kumar, V., Ihler, A., Li, N., Takahashi, J. S. and Andersen, B., ‘Time-restricted feeding shifts the skin circadian clock and alters UVB-induced DNA damage’, Cell Reports, 20(5), 2017, pp. 1061–72]. Если мы едим поздно вечером, часы нашей кожи решают, что наступило время обеда и соответственно отключают активности генов, отвечающих за защиту от утреннего УФ-излучения, и из-за этого мы на следующий день остаемся с ослабленной защитой. Так что в то время как все больше исследований показывают, что недостаток сна губителен для общего физического и душевного здоровья, теперь видно и то, что коже дополнительный сон тоже выгоден. Хотя эпидермис создан для контакта с окружающим миром, но все больше ясно, что он смотрит и на внутренние факторы, даже на то, в какое время мы едим.

Под эпидермисом находится совершенно другой слой – дерма. Дерма составляет большую часть толщины кожи, и в ней происходит очень разнообразная активность. Представьте, что эпидермис – это крыша завода, с которой можно заглянуть в оживленный цех. Кабели нервных волокон и трубы кровеносных и лимфатических сосудов змеятся вокруг возвышающихся источников белка, а пространство вокруг них наполнено разнообразными рабочими – специализированными клетками.

Если кератиноциты – самые важные клетки эпидермиса, то в дерме это место отведено фибробластам – рабочим-строителям. Эти клетки производят белки, которые служат строительными лесами кожи: волокна коллагена придают коже силу и объем, а эластин позволяет ей растягиваться и восстанавливаться после деформаций. Пространство между этими несущими конструкциями заполнено гелеобразной матрицей, богатой живыми молекулами, например, гиалуроновой кислотой, которая несет множество функций, в том числе восстанавливает ткани после повреждений от солнца. Общая длина кровеносных сосудов в коже – одиннадцать миль [22 - 17, 703 км], этого достаточно, чтобы соединить Европу и Африку через Гибралтарский пролив. Сосуды доставляют питательные вещества развивающемуся эпидермису и многим специализированным структурам дермы.

В дерме находятся собственные миниатюрные органы кожи – потовые железы, сальные железы и волосяные луковицы, которые и определяют нашу кожу как человеческую. Если вы спросите у любой аудитории, что именно позволило нашему виду выжить, развиться и безоговорочно покорить планету, вы можете услышать в ответ «сложный мозг» или «противопоставленный большой палец», но человечества бы не случилось, если бы не уникальные, хотя и не слишком романтичные, свойства нашей кожи – отсутствие шерсти и способность потеть.

Независимо от температуры снаружи, нашему телу необходимо балансировать на тонкой линии между 36° C и 38° С, а температура выше 42 градусов для нас смертельна. Высокоразвитый, но чувствительный к жаре человеческий мозг не смог бы распространиться по всей планете без способности тела передвигаться на большие расстояния в жарком климате. Это было возможно только благодаря работе эккриновых потовых желез [23 - Являются основными потовыми железами человека, которые располагаются практически по всей поверхности кожи, но особенно много их на ладонях и подошвах, а также на голове, и гораздо меньше на туловище и конечностях. ]. Этот вид потовых желез по форме напоминает длинные макаронины, один конец которых свернут в спираль в глубине дермы, а другой выходит к поверхности, заканчиваясь устьем. На коже около четырех миллионов этих желез, и все вместе они способны произвести буквально ведро пота ежедневно, а у некоторых людей выделяется три литра пота в час. В жаркие дни чувствительный гипоталамус отмечает повышение внутренней температуры тела и отправляет через автономные (работающие без участия сознания) нервы сигналы эккриновым железам, приказывая им вывести пот на поверхность кожи. Когда пот – по большей части состоящий из воды со следовыми количествами солей – оказывается на голой коже, он быстро испаряется. Процесс испарения удаляет высокоэнергетические, содержащие жар молекулы из организма, немедленно охлаждая кожу и кровеносные сосуды дермы. Охлажденная венозная кровь затем возвращается из кожи к органам, предотвращая опасный для жизни подъем температуры.

Эккриновые потовые железы есть по всей поверхности тела, но больше всего их на ладонях и ступнях. Тем не менее, эти области не выделяют много пота в ответ на жару или на нагрузку. Вместо этого железы на руках и ногах чутко реагируют на другой стимул для наших автономных нервов – на стресс. Это объясняет, почему у нас ладони становятся влажными независимо от температуры, когда мы сидим под дверью комнаты для собеседований. Возможно, это покажется неожиданным, но пот на ладонях и ступнях на самом деле увеличивает трение и способность кожи сцепляться с поверхностью, поскольку тело готовится вступить в схватку с врагом или взобраться на дерево. Пот нужен, в том числе, для самозащиты.

Но пот – только одна из составляющих терморегуляции кожи. Кровеносные сосуды дермы, на которые также воздействуют нервы, либо расширяются, чтобы отвести тепло от тела, либо сужаются, чтобы сохранить его. По сравнению с другими млекопитающими, на теле человека волосы практически отсутствуют, и это критично для испарения, с помощью которого мы теряем тепло. И напротив, когда нам нужно согреться, у нас может не быть толстого слоя меха, но волосяные луковицы начинают работать над созданием другого покрова. Волоски на нашей коже обычно просто лежат на ней, но, когда становится холодно, мышцы, поднимающие волос, которые прикрепляются к каждой волосяной луковице, сокращаются. Из-за этого сокращения волосы поднимаются, удерживая тонкий слой теплого воздуха у поверхности кожи и создавая временное укрытие. Термостат кожи ходит по тонкой грани, постоянно проверяя температуру и реагируя на нее, и этим поддерживает жизнь.