Кутикула: строение и функции

Кутикула (от лат. cuticula — «кожица») — это плотное эластичное образование, представляющее собой наружный слой эпителиальной ткани, покрывающий различные органы и структуры у животных и растений. В зависимости от биологического контекста термин обозначает либо защитную плёнку на поверхности кожи и её придатков у млекопитающих, либо воскоподобный покров на надземных частях растений, либо наружный слой покровов у беспозвоночных.

Кутикула у человека

В анатомии человека кутикулой чаще всего называют ороговевший слой эпидермиса, который образует защитное покрытие. Наиболее известны два её проявления: ногтевая кутикула и кутикула волоса.

Ногтевая кутикула

Ногтевая кутикула (эпонихий) представляет собой тонкую полоску ороговевшей кожи, которая плотно прилегает к ногтевой пластине у её основания и закрывает ногтевой корень. Она выполняет барьерную функцию, предотвращая проникновение бактерий, грязи и влаги в зону роста ногтя — матрикс. Повреждение кутикулы может привести к воспалению, заусенцам и инфицированию околоногтевого валика.

В косметологии и маникюрной практике существует две противоположные методики работы с кутикулой: обрезной (классический) маникюр, при котором кутикула удаляется с помощью режущих инструментов, и аппаратный/европейский маникюр, при котором её размягчают и отодвигают, не срезая. Второй метод считается более щадящим, так как сохраняет защитный слой. Для ухода за кутикулой используются специальные масла и кремы, смягчающие ткани и стимулирующие их регенерацию.

Кутикула волоса

Кутикула волоса — это наружный слой волосяного стержня, состоящий из 6–10 слоёв перекрывающихся ороговевших чешуек (кератиноцитов), расположенных наподобие черепицы. Чешуйки направлены от корня к кончику и защищают внутренние слои волоса — кортекс (корковое вещество) и медуллу (мозговое вещество). Состояние кутикулы определяет внешний вид волоса: при плотно сомкнутых чешуйках волосы выглядят блестящими и гладкими, при раскрытых — тусклыми, ломкими и спутанными.

Повреждение кутикулы происходит под воздействием агрессивных моющих средств, термической укладки, окрашивания и механического трения. Косметические средства для волос (бальзамы, кондиционеры, маски) направлены на разглаживание чешуек и восстановление липидного слоя кутикулы.

Кутикула у беспозвоночных

У членистоногих (насекомых, ракообразных, паукообразных) кутикула — это наружный скелет, или экзоскелет, выделяемый клетками гиподермы. Она выполняет опорную, защитную и барьерную функции, а также участвует в процессах терморегуляции и газообмена.

Кутикула членистоногих имеет трёхслойное строение:

• Эпикутикула — тонкий наружный слой, содержащий липиды и воски, препятствующий испарению влаги;
• Экзокутикула — средний слой, содержащий хитин и белки, обеспечивающий твёрдость;
• Эндокутикула — внутренний слой, обладающий эластичностью.

Хитин, входящий в состав кутикулы, придаёт ей механическую прочность. В процессе роста членистоногие периодически сбрасывают старую кутикулу (линька), под которой уже сформирована новая, более просторная. У ракообразных кутикула дополнительно пропитана карбонатом кальция, что делает её особенно твёрдой.

Кутикула у растений

У растений кутикулой называют защитную плёнку, покрывающую эпидерму листьев, стеблей и плодов. Она состоит преимущественно из кутина (жироподобного полимера) и восков, которые выделяются клетками эпидермиса. Основная функция растительной кутикулы — предотвращение избыточного испарения воды (транспирации) и защита от механических повреждений, патогенных микроорганизмов и ультрафиолетового излучения.

Толщина кутикулы варьируется в зависимости от условий произрастания: у растений засушливых регионов (ксерофитов) она значительно толще, чем у влаголюбивых видов. Восковой налёт на поверхности плодов (например, на сливах или винограде) также является элементом кутикулы и выполняет гидрофобную функцию.

Кутикула у круглых червей

У нематод кутикула — это многослойная неклеточная структура, покрывающая всё тело червя. Она состоит из коллагеноподобных белков и выполняет защитную и опорную функции. Кутикула нематод устойчива к действию пищеварительных ферментов хозяина, что важно для паразитических видов. Периодически в процессе линьки кутикула заменяется новой.

Патологии и уход

Нарушение целостности кутикулы у человека может приводить к развитию воспалительных процессов. Отсутствие кутикулы на ногтях делает зону матрикса уязвимой для грибковых и бактериальных инфекций. В дерматологии выделяют такие состояния, как паронихия (воспаление околоногтевого валика) и заусенцы, которые часто возникают из-за неправильного удаления кутикулы или сухости кожи.

Для поддержания здоровья кутикулы рекомендуется регулярно увлажнять кожу рук, использовать питательные масла и избегать агрессивного механического воздействия. При уходе за волосами важно минимизировать термическое воздействие и использовать средства, восстанавливающие липидный барьер кутикулы.

Интересные факты

• У насекомых кутикула может содержать пигменты, определяющие их окраску, а также участвует в хеморецепции — через поры в кутикуле осуществляется восприятие запахов.
• Некоторые растения способны накапливать в кутикуле кристаллы воска, которые придают поверхности листьев сизый или белесый оттенок.
• В палеонтологии кутикула растений и насекомых часто сохраняется в ископаемом состоянии, что позволяет изучать древние экосистемы.

Источники

• Привес М. Г., Лысенков Н. К., Бушкович В. И. «Анатомия человека».
• Шварц С. С. «Экология и эволюция животных».
• Лотова Л. И. «Морфология и анатомия высших растений».
• Зоология беспозвоночных: учебник под ред. В. Вестхайде и Р. Ригера.
• Гистология: учебник под ред. Ю. И. Афанасьева и Н. А. Юриной.