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马被皮系统的组成与功能

2021-06-08 17:22 作者:HorseTime语马  | 我要投稿



马的被皮系统(integumentary system)由皮肤、毛、蹄以及多种腺体共同组成,具有保护深层组织、防止体液蒸发、调节体温和排泄废物的功能。 


皮肤 THE SKIN


皮肤是一个极其有条理的复杂系统,系统内的神经、组织和细胞都是为调节马的内环境和外环境而设计的。这是马体最大,最重的器官(organ),对马的健康至关重要。 马的皮肤可分为三层:由外到内依次为表皮、真皮和皮下组织。



表皮(epidermis)是皮肤的最外层,由几层细胞构成。表皮中的深层上皮细胞在向表层转移的过程中逐渐死亡,并被角蛋白(keratin)硬化,形成了马抵御外界危险因素的第一道屏障。表皮深层细胞会生成黑色素(melanin),与皮肤和被毛的颜色有关。 


黑色素能够吸收阳光中的紫外线,保护皮肤。这就是为什么黑色素少的白鼻子宝贝容易晒伤。不过,阳光中的紫外线会刺激表皮合成维生素D,这对于马吸收钙磷,强健骨骼和牙齿来说非常重要。所以晒太阳这事还是得每天安排上。

 


真皮(dermis)是皮肤的中层,支持、滋养表皮和皮肤附属器(指毛、汗腺、皮脂腺、指/趾甲)。真皮是皮肤最厚,也是最主要的一层,富含大量血管、神经末梢、淋巴管、毛囊和汗腺。


滋养任务就是由真皮中的血管完成的,此外,血管在调节皮温和体温的过程中也扮演着重要角色。真皮层的神经和毛囊是触觉、压力、疼痛、震动、痒觉、冷觉、暖觉的感受器。真皮与皮下组织之间包含胶原纤维和结构蛋白,是皮肤的弹力来源。



真皮层有两种腺体,穿越表皮,通向体表毛孔(pores):


皮脂腺(sebaceous glands)附着在每一个毛囊上,皮脂腺向毛囊分泌皮脂(sebum),滋养毛,使被毛健康光亮,避免干枯易折,这在深色被毛的马身上尤其明显。皮脂也可以防止皮肤水分的过度蒸发,抑制某些细菌的生长,保持皮肤的柔软、顺滑。此外,油脂还为被毛披上了一层“雨衣”,有防水的作用。


汗腺(sweat gland)通过数百万个毛孔将分泌物释放到皮肤表面。汗腺是马体温调节系统的重要组成部分,遍布马的体表,除了腿部。汗水蒸发是马身体主要的降温机制。


皮下组织(hypodermis/subcutaneous tissue/subcutis)是一层疏松结缔组织(loose connective tissue),使皮肤能够移动。皮下脂肪就储存在这一层,是能量仓库,并在真皮和肌肉之间起缓冲作用。皮下组织也含有营养皮肤的大血管。皮下组织和真皮所包含的神经末梢对压力非常敏感。


看了好几张皮肤的解剖图了,下面这张回想一下都是什么主要结构吧。


 皮肤的运动 SKIN MOVEMENT


肉膜(panniculus carnosus)覆盖马的躯干,是一层与皮肤相互交织的皮下肌肉(subcutaneous muscles)的薄膜。肉膜使皮肤能够移动、起皱、微凹。



例如,当皮肤或毛的感觉神经受到苍蝇瘙痒的刺激时,信号会直接传递到肉膜,引起肉膜收缩和颤动。如果马不回应你的腿,有可能是肉膜出了问题(不过,我觉得大概率不会是肉膜的问题,而是人的问题)。


肉膜只延伸到腕关节和跗关节,也不覆盖马的脖子。所以,当蚊虫叮咬马的小腿时,马会跺蹄子,或者如果蚊虫叮咬的是脖子,马会晃脑袋。这也被列为马摇头(head shaking)的因素之一。



毛 THE HAIR 


毛源于皮肤真皮层,有一定的角度。毛露于皮肤表面的部分为毛干(hairshaft),埋在皮肤内的部分为毛根(root),被毛囊(hair follicle)包裹着。


毛的生长受到营养、激素和季节的影响。马随着温度和昼的变化而换毛,一年换毛两次,通常是在早春和早秋季节。毛的粗细、形状和长度由基因和激素控制。疾病、药物、营养和环境也会影响毛的健康。


触毛(tactile hair)也就是我们常说的马胡子,是一类比较特别的毛。触毛的根部富含神经末梢,帮助马儿预估口鼻与物体之间的距离,尤其重要的是确定物体的位置。




皮肤的功能 THE FUNCTION OF THE SKIN 


保护


皮肤是首要的物理、化学以及生物屏障,帮助马抵御天气、外伤、脱水和感染。


皮肤还参与控制体液平衡、稳定血压,并且提供弹性支持。


马的皮肤厚度取决于品种、年龄和性别。所以同一个身体部位,有些马会比其他马更敏感一些。


额外的皮脂腺让关节部位的皮肤更具柔韧性。


皮肤是防水的,但是不可以浸泡在水里或者完全风干。


皮肤天然的PH值能够抑制微生物的生长,并且杀死体表细菌、真菌和病毒。


皮肤还有排出代谢废物的功能。




交流


毛为马提供了保护,抵御擦碰、细菌、异物和阳光对皮肤的伤害。


如果一根毛发生移动,无论移动多么微小,毛囊的触觉感受器都会被激活。这就是马对触碰非常敏感的原因。


皮肤也会生成一些化学物质,影响动物的行为,吸引异性。




体温调节


体温调节是指将体温保持在一定的范围内。马的正常体温范围为37.5-38.5℃,皮肤、骨骼肌、腹部和部分脊髓的敏感神经与感受器会将有关体温的信息发送给大脑内的体温调节中心——下丘脑(hypothalamus)。


皮肤是马主要的散热器官,通过以下四种方式散热。


1. 蒸发散热(evaporation)。这是最高效的散热途径。分泌到皮肤表面的汗液以蒸发的形式带走马身上的热量。马体核心体温(core temperature)因为外界温度或运动而升高,皮肤毛细血管舒张,血流量随之增加。马血液中60%的热量转移到汗水中,随后从皮肤表面蒸发,以降低体温。在潮湿环境中,潮湿空气降低了发汗效率,发汗的降温效果因此大大减弱。在这种情况下,必须使用大量冰水,给马快速降温。



2. 对流散热(convection)。吹过马体的空气被皮肤加热后上升,冷空气取代热空气,有微风的时候散热效率会更高。简单来说就是小风排着队把马体表的热量带走了。(这画面,想想都觉得凉爽)


3. 辐射散热(radiation)。以热射线的形式将体热传给外界较冷物质的一种散热方式。辐射散热量的多少主要取决于皮肤与周围环境之间的温度差,当皮肤温度髙环境温度时,温度差越大,散热量就越多。反之,若环境温度高于皮肤温度,则机体不仅不能散热,反而会吸收周围环境中的热量。


4. 传导散热(conduction)。这是指马体将热量传递给了冷水,或者,如果马躺下,那就是将热量传送到了地面。水越凉,传导散热的效率越高。



相反地,马需要维持体温的话,有以下几种方式:


1. 隔绝(insulation)。马利用皮下组织内的脂肪来保暖。


2. 血管收缩(vasoconstriction)。皮肤毛细血管收缩,减少热量从皮肤流失。


3. 震颤(shivering)。皮下肌肉可快速收缩产热。


毛在马体温调节过程中也扮演了重要角色。冬天,马为了适应寒冷的天气,会生出又长又厚的被毛。在寒冷环境中,立毛肌(arrector pili muscles)会让被毛竖立起来,创造一层空气隔绝层来保温。



 电解质(electrolytes)的重要性


马和人类是少数通过大量发汗来降温的哺乳动物。马的汗液量比人类多出3-4倍,体液平衡受到电解质精密的控制,电解质控制着细胞中水的进出。


电解质的主要成分为钠、氯、钾、钙和镁。当电解质随汗液流失,马可能会出现脱水、过热、疲劳、肌肉问题,肠道的运动也可能会受到影响。所以,运动后,及时给马补充电解质是非常重要的。 



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参考资料:


Higgins G. 2012. Horse Anatomy for Performance: A Practical Guide to Training, Riding and Horse Care. David&Charles

百度词条:散热https://baike.baidu.com/item/%E6%95%A3%E7%83%AD/1332323?fr=aladdin


百度词条:皮肤温度调节https://baike.baidu.com/item/%E7%9A%AE%E8%82%A4%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E8%B0%83%E8%8A%82


百度词条:热绝缘https://baike.baidu.com/item/%E7%83%AD%E7%BB%9D%E7%BC%98/868146?fr=aladdin
Moriello K.A. 2019.  Structureof the Skin in Horses.https://www.msdvetmanual.com/horse-owners/skin-disorders-of-horses/structure-of-the-skin-in-horses#:~:text=The%20skin%20has%203%20major,and%20subcutaneous%20muscles%20and%20fat.


百度词条:皮肤附属器https://baike.baidu.com/item/%E7%9A%AE%E8%82%A4%E9%99%84%E5%B1%9E%E5%99%A8/4553962?fr=aladdin


百度词条:黑色素https://baike.baidu.com/item/%E9%BB%91%E8%89%B2%E7%B4%A0/542142?fr=aladdin

百度词条:角质细胞https://www.baidu.com/link?url=DxGFKTlxxnlDuX_DipFqy5-Y8thz67lIU6NCGABSDVk4Z8jNakUnzPrd2kjJelivxq6bw5q1FSz5rP76kt6HQjs9bUFb5bk4u5k_2ZH1C_qczNHIcEiyDeYIl3EFGWpG&wd=&eqid=d8a696cc0002d7c50000000660be0929

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