Nowy numer 3/2021 Archiwum

Niedoceniana skóra

Naukowcy w wielu ośrodkach na świecie pracują nad udoskonaleniem naszej skóry. Po co? Nie zdajemy sobie sprawy, jak bardzo jest nam potrzebna. I jak bardzo jest skomplikowana.

Mamy jej całkiem dużo, bo niemal 2 metry kwadratowe. Jest wielowarstwowa i spełnia wiele różnych funkcji. To największy narząd naszego organizmu. I może najbardziej uniwersalny. Chroni narządy wewnętrzne przed urazami i zapobiega przenikaniu mikrobów do wnętrza organizmu. Jest też wyposażona w tak zwane przydatki, pełniące inne funkcje: gruczoły, paznokcie czy włosy.

Wielowarstwowa

Dzisiaj przeważająca większość skóry jest gładka, choć u naszych przodków była silnie porośnięta włosami. Z czasem włosy – poza tymi na głowie – stawały się coraz cieńsze, krótsze i rzadsze. Nie jest do końca pewne, skąd ta zmiana, ale intuicja podpowiada, że może ona mieć związek ze zmianą trybu życia. Gdy przodkowie człowieka wyszli z lasów na gorącą i często pozbawioną cienia afrykańską sawannę, pozbawiona owłosienia skóra łatwiej pozwalała regulować temperaturę.

Najgłębszą jej warstwą jest tkanka podskórna. To w niej znajdują się komórki tłuszczowe, które są magazynem energii, ale także doskonałym izolatorem termicznym. Przy nieograniczonym dostępie do jedzenia tkanka tłuszczowa może się rozrastać niemal bez ograniczeń. Gdy jest jej za dużo, zaczyna produkować szkodliwe dla organizmu substancje, które podnoszą ryzyko wystąpienia takich chorób jak cukrzyca, miażdżyca czy nadciśnienie.

Drugą warstwą – patrząc od zewnątrz – jest skóra właściwa. To ona odpowiada za elastyczność i wytrzymałość. W niej znajdują się naczynia krwionośne, zakończenia nerwowe, torebki włosów i gruczoły. Gruczoły łojowe natłuszczają skórę i włosy, dzięki temu są one elastyczne, nie łamią się i nie pękają. Z kolei gruczoły potowe pozwalają skutecznie się schładzać, a także odprowadzają na zewnątrz zbędne substancje. Podczas intensywnych ćwiczeń skóra może wydzielić do dwóch litrów potu w ciągu godziny. W skórze właściwej znajdują się receptory, które dają nam odczucie ucisku, temperatury czy bólu. Za ból (np. podczas ukłucia czy przecięcia skóry) odpowiedzialne są „nagie” zakończenia nerwowe, które sięgają naskórka. W skórze właściwej znajdują się także fibroblasty, czyli komórki tkanki łącznej. To one produkują białkowe włókna – elastynę i kolagen nadające skórze elastyczność i odporność. Z wiekiem fibroblasty obumierają, a w konsekwencji na skórze pojawia się coraz więcej zmarszczek.

Przyszłościowa

Najbardziej na zewnątrz znajduje się naskórek. Średnio ma grubość części milimetra. Najcieńszy jest na powiekach, a najgrubszy na podeszwach stóp. Najgłębsza warstwa naskórka zbudowana jest z żywych komórek, które często się dzielą. Naskórek odbudowuje się od dołu. A jego najbardziej zewnętrzna część, ta, która ma kontakt z powietrzem, złuszcza się. Przesuwając się ku górze, komórki naskórka stopniowo stają się coraz twardsze i obumierają. W efekcie powstaje martwa warstwa rogowa, stanowiąca barierę między żywymi komórkami a światem zewnętrznym.

Bariera mechaniczna, izolacja, bariera biologiczna. Do tego warstwa, w której „zainstalowane” są receptory i gruczoły. Nerwy i włosy. A także miliardy bakterii, które dbają o równowagę. Są pierwszą linią obrony przed zjadliwymi patogenami. I często ostatnią linią obrony, bo przeważająca większość zagrożeń neutralizuje albo skóra, albo to, co się w niej znajduje. Skóra jest jednak przede wszystkim tą barierą, która oddziela nas od świata, w którym żyjemy. I nie ma się co dziwić, że obok zaawansowanych prac nad sztucznym sercem, syntetycznymi mięśniami czy implantami wszczepianymi w mózg trwają też prace nad skórą, prowadzone przez naukowców z wielu ośrodków na całym świecie.

Syntetyczna

W Uniwersytecie RMIT w Melbourne, w Australii, stworzono syntetyczną skórę, która „odczuwa” ból i w ten sposób sygnalizuje, że coś niepokojącego dzieje się „na zewnątrz”. Skóra z Australii wykonana jest z kauczuku silikonowego, ma podobną do naturalnej teksturę i właściwości mechaniczne. A w swojej wewnętrznej strukturze ma zainstalowane układy elektroniczne. Dokładnie tak jak w skórze naturalnej system włókien nerwowych. Te krzemowe układy dają sygnały wtedy, gdy zostanie przekroczony próg bólu z powodu nacisku albo zbyt wysokiej bądź zbyt niskiej temperatury.

Badania nie pozwalają jeszcze na wszczepienie silikonowej skóry człowiekowi, ale naukowcy nie wykluczają, że w przyszłości będzie to możliwe. Na razie syntetyczna skóra może zastąpić prawdziwą czasowo, gdy pacjent czeka na przeszczep skóry prawdziwej. Badacze starają się swój wynalazek dopracować tak, by mógł być wykorzystany przy budowie inteligentnych protez i implantów. Takich, dzięki którym ktoś ze sztuczną dłonią będzie mógł czuć, czy dotyka ciepłych, czy zimnych powierzchni. Do pewnego stopnia jest to możliwe już dzisiaj, ale w bliskiej przyszłości te możliwości zostaną mocno rozwinięte.

Sztuczna skóra może zostać również użyta do stworzenia urządzeń do wirtualnej rzeczywistości, która nie będzie się ograniczała tylko do widzenia (jak dzisiaj), ale także do pełnego odczuwania wirtualnego świata. Być może w taką skórę zostaną wyposażone roboty przyszłości. Humanoidy, które będą – podobnie jak my – odczuwały zimno, ciepło, nacisk czy ból.•

« 1 »
oceń artykuł Pobieranie..

Zobacz także

Wyraź swoją opinię

napisz do redakcji:

gosc@gosc.pl

podziel się