3.Rozdział: Znaczenie melaniny, który zawiera rysunek przedstawiający działanie UV na skórę człowieka, polecenie oraz ciekawostkę

(1)

Skóra

W materiale przedstawiono budowę i funkcję skóry człowieka. Materiał zawiera:

1.Starter, w którym znajduje się zdjęcie skóry opuszki palca człowieka z widocznymi liniami papilarnymi, odwołanie do wcześniejszej wiedzy ucznia związanej z tematem zasobu oraz cele sformułowane w języku ucznia

2.Rozdział: Ochronna funkcja naskórka, który zawiera zdjęcie mikroskopowe naskórka, animację przedstawiającą budowę skóry człowieka polecenie oraz ciekawostkę

3.Rozdział: Znaczenie melaniny, który zawiera rysunek przedstawiający działanie UV na skórę człowieka, polecenie oraz ciekawostkę

4.Rozdział: Skóra właściwa, który zawiera animację wyjaśniającą rolę skóry w termoregulacji, zdjęcie mikroskopowe tkanki tłuszczowej, doświadczenie dotyczące rozmieszczenia w skórze receptorów dotyku, polecenie oraz ciekawostkę ilustrowaną zdjęciem opuszki palca człowieka

5.Rozdział: Włosy i paznokcie, który zawiera rysunek budowy paznokcia, polecenie oraz ciekawostkę 6.Rozdział: Gruczoły skórne, który zawiera animację działania gruczołu potowego, obserwację wydzielania potu oraz ciekawostkę

7.Podsumowanie zawierające 2 polecenia

8.Słowniczek zawierający wyjaśnienia terminów: melanina, receptory, naskórek, skóra, receptor 9.Zestaw 5 ćwiczeń interaktywnych

(2)

Skóra

Skóra jest największym narządem organizmu. Stanowi barierę, która oddziela od środowiska, a jednocześnie zapewnia z nim kontakt. Jak to się dzieje, że może pełnić funkcje wzajemnie się wykluczające?

Skóra na opuszku palca

Już wiesz

ciało człowieka zbudowane jest z komórek, tkanek, narządów i układów narządów;

budowa narządu zależy od jego funkcji.

Nauczysz się

wyjaśniać na przykładach, że funkcje skóry zależą od jej budowy;

interpretować stan skóry – przyczyny jej bladości lub zaczerwienienia;

oceniać, czy warto się intensywnie opalać;

wyjaśniać, czy pocenie się jest przykrą uciążliwością, czy konieczną funkcją skóry.

1. Ochronna funkcja naskórka

Skóra składa się z 2 warstw różnej grubości – naskórka i skóry właściwej. Naskórek zbudowany jest z tkanki nabłonkowej. Jego ściśle ułożone komórki tworzą barierę dla bakterii, grzybów i innych czynników szkodliwych dla organizmu. Komórki naskórka układają się w warstwy. Najgłębiej położona jest warstwa rozrodcza, na zewnątrz znajduje się warstwa rogowa. Komórki warstwy rozrodczej stale się dzielą, a nowo powstałe pokolenia komórek przesuwają się na zewnątrz i z czasem obumierają. Są wypełnione keratyną, białkiem nieprzepuszczalnym dla wody i czynników chorobotwórczych.

(3)

Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., Ed Uthman (h ps://www.ﬂickr.com), licencja: CC BY 2.0.

Martwe komórki naskórka stale się złuszczają, a wraz z nimi z powierzchni skóry usuwane są

drobnoustroje, łój i kurz. Grubość warstwy rogowej zależy od miejsca występowania. Najgrubsza jest tam, gdzie bywa bardziej narażona na działanie czynników mechanicznych i większe tarcie, np. na spodniej stronie powierzchni stopy.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., Andrew Magill (h ps://www.ﬂickr.com), licencja: CC BY 2.0.

Animacja przedstawia mechanizm złuszczania naskórka. Rozpoczyna się od przedstawienia przekroju poprzecznego przez skórę człowieka. Następnie ukazano podziały komórek w warstwie rozrodczej naskórka. Przemieszczają się do górnych warstw, wypychając starsze komórki. Te spłaszczają się, zanikają im jądra komórkowe, aż stają się żółtymi, łuskowatymi tworami na powierzchni skóry. W powiększeniu ta warstwa w ujęciu z góry, razem z włosami. Widok dłoni drapiącej przedramię.

(4)

Polecenie 1

Marcin przez 2 tygodnie pomagał dziadkowi grabić jesienne liście. Na jego dłoniach najpierw pojawiły się pęcherze, a potem w ich miejscu skóra zrobiła się gruba i twarda. Obejrzyj swoją dłoń i wskaż miejsca, gdzie mogły u Marcina występować odciski. Wyjaśnij, dlaczego właśnie tam.

Wskazówka

W którym miejscu czujesz ucisk, gdy mocno obejmujesz trzonek miotły lub grabi?

Ciekawostka

Skóra dorosłego mężczyzny ma powierzchnię ok. 2 m i razem z tkanką podskórną może ważyć do 20 kg. Na dłoniach i po wewnętrznej stronie ud jest jaśniejsza, a na wewnętrznej powierzchni stóp najgrubsza.

2. Znaczenie melaniny

Pomiędzy komórkami naskórka rozmieszczone są komórki barwnikowe, które zawierają brunatny barwnik – melaninę. Najwięcej tego barwnika posiadają rdzenni mieszkańcy środowisk, w których promieniowanie słoneczne jest bardzo intensywne. Jego obecność decyduje nie tylko o zabarwieniu skóry, włosów i oczu, ale także zabezpiecza materiał genetyczny głębiej położonych komórek przed szkodliwym działaniem promieniowania UV. Jednak całkowita izolacja skóry od promieni słonecznych jest niewskazana. Światło słoneczne odgrywa istotną rolę w syntezie witaminy D3, która odpowiada za gospodarkę wapniową organizmu i prawidłowy rozwój układu kostnego.

Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., edycja: Aleksandra Ryczkowska, licencja: CC BY 3.0.

2

(5)

Polecenie 2

Wyjaśnij, dlaczego skóra Europejczyków posiada minimalną ilość brunatnego barwnika.

Wskazówka

Jaka jest intensywność promieniowania słonecznego w dużych i małych szerokościach geograﬁcznych? Co grozi osobom o bardzo jasnej skórze przebywającym na otwartej przestrzeni w okolicy równika?

Ciekawostka

Komórki barwnikowe skóry niektórych osób nie wytwarzają melaniny. Dlatego mają one jasną, bladoróżową skórę i białe włosy. Wada ta, zwana albinizmem, jest uwarunkowana genetycznie.

3. Skóra właściwa

Skóra właściwa zawiera włókna białkowe, które nadają jej elastyczność i mechaniczną wytrzymałość.

Liczne naczynia krwionośne zaopatrują komórki skóry w składniki odżywcze, odprowadzają produkty przemiany materii komórek oraz uczestniczą w procesach termoregulacji.

Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Widok twarzy zarumienionej, a obok termometr, który wskazuje temperaturę powietrza 35st.C. Zbliżenie skóry: zaczerwienienie, kropelki potu, mokre, przylegające do skóry włosy. Wejście w głąb skóry.

Widoczny aktywny gruczoł potowy wydzielający (przewodem od gruczołu do góry płyną krople potu) na powierzchnię skóry krople potu, które zwilżają skórę i włosy. Widoczne rozszerzone naczynia

krwionośne, przez które szybko przepływa krew. Twarz na niebieskim tle obok termometr wskazujący 5 st.C. Skóra blada, sine, drżące usta. Zbliżenie na skórę na policzku. Pokazane jest, że jest blada, włosy

„stoją dęba” – gęsia skórka. Wejście w głąb skóry. Widoczny bardzo mało aktywny gruczoł potowy wydzielający pojedyncze kropelki potu. Ściśnięty gruczoł potowy, a na jego dnie tylko trochę płynu.

Widoczne zwężone naczynia krwionośne, przez które wolno przepływa mniejsza ilość krwi.

W warstwie tej obecne są komórki odbierające ze środowiska zewnętrznego bodźce bólu, dotyku, ucisku,

(6)

temperatury – receptory. Ich największe skupiska znajdują się na opuszkach palców i na powierzchni warg. Pod skórą znajduje się tkanka podskórna zbudowana z komórek tłuszczowych. Jej grubość zależy od położenia w organizmie, sposobu odżywiania, trybu życia, płci. Chroni głębiej położone tkanki przed urazami mechanicznymi. Stanowi również warstwę termoizolacyjną, a ponadto jest magazynem

związków chemicznych.

Źródło: Nephron (h ps://commons.wikimedia.org/), licencja: CC BY-SA 3.0.

Doświadczenie 1 Problem badawczy

Jak są rozmieszczone w skórze receptory dotyku?

Hipoteza

Receptory występują gęściej na palcu niż w innych częściach ciała.

Co będzie potrzebne

cyrkiel o regulowanym stopniu rozstawienia nóżek,

linijka.

Instrukcja

1. Zasłoń oczy koledze lub koleżance, u których będziesz za pomocą cyrkla sprawdzać wrażliwość skóry

2. Dotykaj równocześnie obiema końcówkami cyrkla, którego nożki rozsunięte są kolejno na 2, 4, 8, 12, 20 mm, skóry kolegi lub koleżanki na opuszku palca, karku i przedramieniu, w wybranych przez siebie miejscach.

(7)

3. Pytaj, czy badana osoba czuje 1 czy 2 dotknięcia.

Podsumowanie

Jeżeli dotknięcie cyrklem o nóżkach rozstawionych na odległość 8 mm było odczuwane na przedramieniu jako 1 ukłucie, a na opuszce palca jako 2, to znaczy, że odległość pomiędzy receptorami jest większa na przedramieniu.

Polecenie 3 Wyjaśnij:

1. dlaczego powyższego doświadczenia nie można przeprowadzić na sobie,

2. dlaczego osoba, która była dotykana cyrklem, miała zasłonięte oczy.

Wskazówka

W jakich sytuacjach można się czymś zasugerować?

Ciekawostka

Wnikające w naskórek opuszków palców uwypuklenia skóry właściwej tworzą charakterystyczny dla każdego układ linii papilarnych. Zwiększają one powierzchnię odbioru bodźców zewnętrznych. Ze względu na niepowtarzalne wzory stanowią szczególny rodzaj dowodu osobistego. Na ich podstawie dokonuje się na przykład identyﬁkacji osób biorących udział w przestępstwie lub zaginionych.

(8)

Skóra na opuszku palca

4. Włosy i paznokcie

Wytworami naskórka są m.in. włosy i paznokcie. Włos składa się z 2 części: wystającej ponad powierzchnię skóry łodygi oraz zanurzonego w tkance podskórnej korzenia. Łodygę tworzą martwe komórki wypełnione keratyną oraz wodą. W korzeniu znajdują się komórki rozrodcze odpowiadające za wzrost włosa oraz komórki barwnikowe. Do korzenia włosa przylega mięsień przywłosowy, który kurcząc się, powoduje powstanie gęsiej skórki i stroszenie (postawienie do góry) włosów. Uniesione włosy wraz z występującą pomiędzy nimi warstwą powietrza zmniejszają utratę ciepła z organizmu. Włosy najobﬁciej pokrywają skórę głowy, chroniąc ją przed utratą ciepła i przegrzaniem.

Na zewnętrznej powierzchni palców naskórek wytwarza twarde płytki – paznokcie, które chronią opuszki palców przed urazami.

Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

(9)

Polecenie 4

Wyjaśnij, jakie znaczenie przystosowawcze mają paznokcie.

Wskazówka

Zaobserwuj, jak podnosi igłę z gładkiej powierzchni osoba mająca paznokcie obcięte tuż przy skórze i osoba mająca długie paznokcie, przedłużone psami.

Ciekawostka

Stan naczyń krwionośnych można ocenić na podstawie obserwacji zmiany zabarwienia płytki

paznokcia. Po naciśnięciu blednie, a gdy ucisk ustanie, zmienia zabarwienie z bladego na różowe. Przy prawidłowym krążeniu krwi w naczyniach włosowatych kolor płytki paznokciowej powinien wrócić do początkowego w ciągu 5 sekund.

5. Gruczoły skórne

Gruczoły łojowe występują w bliskim sąsiedztwie włosów. Wydzielany przez nie łój zawiera substancje tłuszczowe, które chronią włosy przed przesuszeniem i złamaniem, zapewniają elastyczność skóry oraz zapobiegają wnikaniu drobnoustrojów chorobotwórczych do organizmu.

Gruczoły potowe wydzielają pot, który zawiera głównie wodę. Ta, mając wysokie ciepło parowania, unosi się z powierzchni skóry i chłodzi ją. Obecny w wydzielinie gruczołów potowych chlorek sodu nadaje skórze słonawy smak. Wraz z potem usuwane są z organizmu niektóre zbędne produkty przemiany materii, np. kwas moczowy, który sprawia, że zdrowa skóra ma odczyn kwaśny. Dzięki temu część drobnoustrojów chorobotwórczych, dla których takie środowisko jest nieprzyjazne, nie stanowi zagrożenia dla człowieka.

W animacji pojawia się twarz chłopca z brązowymi włosami. Lupa wyodrębnia fragment skóry z włosami.

Na różowej powierzchni brązowe włosy i małe, brązowe kropki. To ujścia gruczołów potowych. Pojawia się przekrój poprzeczny skóry. Wyraźnie widoczny gruby, brązowy włos wraz z cebulką, obok mały,

(10)

różowy gruczoł potowy w kształcie kłębka. Ujście gruczołu w postaci cienkiej, różowej linii prowadzi na powierzchnię skóry. Dokładniej opisano budowę i działanie gruczołu.

Gruczoły mlekowe (sutkowe) uaktywniają się u kobiet po porodzie. Ich wydzielina to mleko zawierające białko, cukry i tłuszcze, substancje odpornościowe, witaminy oraz inne składniki niezbędne do

prawidłowego wzrostu i rozwoju dziecka w pierwszych miesiącach jego życia.

Obserwacja 1

Opisywanie wydalania potu.

Co będzie potrzebne

lupa,

ręcznik papierowy.

Instrukcja

1. Po intensywnych ćwiczeniach ﬁzycznych, kiedy twoje ciało pokryje się potem, wytrzyj dokładnie opuszkę palca.

2. Zaobserwuj za pomocą lupy linie papilarne na palcu i obecne na nich małe zagłębienia.

3. Obserwuj tworzenie się kropli potu.

Podsumowanie

Jeżeli nad zagłębieniami na grzbiecie linii papilarnych pojawiły się krople cieczy, to oznacza, że obserwowane otworki są ujściami gruczołów potowych.

Ciekawostka

Na skórze człowieka występuje łącznie ok. 3 mln gruczołów potowych. Bardzo gęsto rozmieszczone są zwłaszcza na podeszwach stóp, dłoniach, twarzy. Na podeszwach stóp nie ma gruczołów łojowych.

Podsumowanie

Skóra stanowi powłokę organizmu.

Komórki warstwy zewnętrznej (naskórka) stale się złuszczają i pomagają w usuwaniu z powierzchni skóry brudu oraz drobnoustrojów chorobotwórczych.

Zawarta w komórkach naskórka melanina tworzy naturalny ﬁltr ochronny przed szkodliwym

(11)

promieniowaniem UV.

Wytwory naskórka – włosy, paznokcie i gruczoły wspomagają funkcję ochronną skóry.

Praca domowa Polecenie 5.1

Wyjaśnij, czym różni się wydzielanie od wydalania.

Polecenie 5.2

Wykaż, że funkcje skóry zależą od jej budowy.

Słowniczek

melanina

brunatny barwnik występujący u ludzi w skórze, włosach i tęczówce, chroniący przed promieniowaniem ultraﬁoletowym

naskórek

zewnętrzna warstwa skóry pełniąca funkcję ochronną receptory

komórki odbierające informacje z otoczenia; przekształcają energię bodźca w impuls nerwowy skóra

narząd pokrywający ciało kręgowców, chroniący przed wpływem środowiska zewnętrznego, zapewniający z nim kontakt, odpowiedzialny za wydalanie, termoregulację, wrażliwość

termoregulacja

zespół mechanizmów ﬁzjologicznych oraz odpowiednich zachowań pozwalających utrzymać stałą temperaturę ciała

Zadania

(12)

Ćwiczenie 1

Połącz w pary nazwy elementów struktury skóry i odpowiadające im nazwy funkcji.

gruczoły potowe, gruczoły mlekowe, zakończenia nerwowe, naczynia krwionośne

funkcja receptorowa

funkcja

termoregulacyjna

funkcja wydalnicza

funkcja wydzielnicza

Źródło: Monika Zaleska-Szczygieł, licencja: CC BY 3.0.

Ćwiczenie 2

Uzupełnij zdania, wybierając wyrazy z listy.

potowych, zasadowe, mikroorganizmów, chorób, łojowych, kwaśne, obojętne, pot, łój

W pobliżu włosa widać przez lupę ujścia gruczołów ... Na grzbietach linii papilarnych są widoczne otworki, którymi na powierzchnię skóry wydostaje się ... Pot i łój tworzą ... środowisko, nieprzyjazne dla rozwoju większości ...

Ćwiczenie 3

Przyporządkuj nazwy elementów budowy skóry nazwom procesów i zjawisk ﬁzycznych związanych z tymi elementami.

naczynia krwionośne, gruczoł potowy, tkanka tłuszczowa, warstwa rogowa

tarcie

izolacja termiczna

parowanie

wypromieniowanie ciepła

Ćwiczenie 4

(13)

Ćwiczenie 5

Oceń prawdziwość poniższych zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.

Gdy temperatura powietrza spada do -10°C,

Prawda Fałsz

obkurczają się przewody gruczołów łojowych.

□ □

kurczą się mięśnie przywłosowe.

□ □

zwiększa się ilość krwi przepływającej w naczyniach

skórnych.

□ □

maleje aktywność gruczołów potowych.

□ □