馬被皮系統(tǒng)的組成與功能


馬的被皮系統(tǒng)(integumentary system)由皮膚、毛、蹄以及多種腺體共同組成,具有保護深層組織、防止體液蒸發(fā)、調(diào)節(jié)體溫和排泄廢物的功能。?
皮膚 THE SKIN
皮膚是一個極其有條理的復雜系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)的神經(jīng)、組織和細胞都是為調(diào)節(jié)馬的內(nèi)環(huán)境和外環(huán)境而設計的。這是馬體最大,最重的器官(organ),對馬的健康至關重要。?馬的皮膚可分為三層:由外到內(nèi)依次為表皮、真皮和皮下組織。

表皮(epidermis)是皮膚的最外層,由幾層細胞構成。表皮中的深層上皮細胞在向表層轉移的過程中逐漸死亡,并被角蛋白(keratin)硬化,形成了馬抵御外界危險因素的第一道屏障。表皮深層細胞會生成黑色素(melanin),與皮膚和被毛的顏色有關。?
黑色素能夠吸收陽光中的紫外線,保護皮膚。這就是為什么黑色素少的白鼻子寶貝容易曬傷。不過,陽光中的紫外線會刺激表皮合成維生素D,這對于馬吸收鈣磷,強健骨骼和牙齒來說非常重要。所以曬太陽這事還是得每天安排上。
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真皮(dermis)是皮膚的中層,支持、滋養(yǎng)表皮和皮膚附屬器(指毛、汗腺、皮脂腺、指/趾甲)。真皮是皮膚最厚,也是最主要的一層,富含大量血管、神經(jīng)末梢、淋巴管、毛囊和汗腺。
滋養(yǎng)任務就是由真皮中的血管完成的,此外,血管在調(diào)節(jié)皮溫和體溫的過程中也扮演著重要角色。真皮層的神經(jīng)和毛囊是觸覺、壓力、疼痛、震動、癢覺、冷覺、暖覺的感受器。真皮與皮下組織之間包含膠原纖維和結構蛋白,是皮膚的彈力來源。

真皮層有兩種腺體,穿越表皮,通向體表毛孔(pores):
皮脂腺(sebaceous glands)附著在每一個毛囊上,皮脂腺向毛囊分泌皮脂(sebum),滋養(yǎng)毛,使被毛健康光亮,避免干枯易折,這在深色被毛的馬身上尤其明顯。皮脂也可以防止皮膚水分的過度蒸發(fā),抑制某些細菌的生長,保持皮膚的柔軟、順滑。此外,油脂還為被毛披上了一層“雨衣”,有防水的作用。
汗腺(sweat gland)通過數(shù)百萬個毛孔將分泌物釋放到皮膚表面。汗腺是馬體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分,遍布馬的體表,除了腿部。汗水蒸發(fā)是馬身體主要的降溫機制。
皮下組織(hypodermis/subcutaneous tissue/subcutis)是一層疏松結締組織(loose connective tissue),使皮膚能夠移動。皮下脂肪就儲存在這一層,是能量倉庫,并在真皮和肌肉之間起緩沖作用。皮下組織也含有營養(yǎng)皮膚的大血管。皮下組織和真皮所包含的神經(jīng)末梢對壓力非常敏感。
看了好幾張皮膚的解剖圖了,下面這張回想一下都是什么主要結構吧。

?皮膚的運動?SKIN MOVEMENT
肉膜(panniculus carnosus)覆蓋馬的軀干,是一層與皮膚相互交織的皮下肌肉(subcutaneous muscles)的薄膜。肉膜使皮膚能夠移動、起皺、微凹。

例如,當皮膚或毛的感覺神經(jīng)受到蒼蠅瘙癢的刺激時,信號會直接傳遞到肉膜,引起肉膜收縮和顫動。如果馬不回應你的腿,有可能是肉膜出了問題(不過,我覺得大概率不會是肉膜的問題,而是人的問題)。
肉膜只延伸到腕關節(jié)和跗關節(jié),也不覆蓋馬的脖子。所以,當蚊蟲叮咬馬的小腿時,馬會跺蹄子,或者如果蚊蟲叮咬的是脖子,馬會晃腦袋。這也被列為馬搖頭(head shaking)的因素之一。

毛?THE HAIR?
毛源于皮膚真皮層,有一定的角度。毛露于皮膚表面的部分為毛干(hairshaft),埋在皮膚內(nèi)的部分為毛根(root),被毛囊(hair follicle)包裹著。

毛的生長受到營養(yǎng)、激素和季節(jié)的影響。馬隨著溫度和晝長的變化而換毛,一年換毛兩次,通常是在早春和早秋季節(jié)。毛的粗細、形狀和長度由基因和激素控制。疾病、藥物、營養(yǎng)和環(huán)境也會影響毛的健康。
觸毛(tactile hair)也就是我們常說的馬胡子,是一類比較特別的毛。觸毛的根部富含神經(jīng)末梢,幫助馬兒預估口鼻與物體之間的距離,尤其重要的是確定物體的位置。

皮膚的功能?THE FUNCTION OF THE SKIN?
保護
皮膚是首要的物理、化學以及生物屏障,幫助馬抵御天氣、外傷、脫水和感染。
皮膚還參與控制體液平衡、穩(wěn)定血壓,并且提供彈性支持。
馬的皮膚厚度取決于品種、年齡和性別。所以同一個身體部位,有些馬會比其他馬更敏感一些。
額外的皮脂腺讓關節(jié)部位的皮膚更具柔韌性。
皮膚是防水的,但是不可以浸泡在水里或者完全風干。
皮膚天然的PH值能夠抑制微生物的生長,并且殺死體表細菌、真菌和病毒。
皮膚還有排出代謝廢物的功能。

交流
毛為馬提供了保護,抵御擦碰、細菌、異物和陽光對皮膚的傷害。
如果一根毛發(fā)生移動,無論移動多么微小,毛囊的觸覺感受器都會被激活。這就是馬對觸碰非常敏感的原因。
皮膚也會生成一些化學物質(zhì),影響動物的行為,吸引異性。

體溫調(diào)節(jié)
體溫調(diào)節(jié)是指將體溫保持在一定的范圍內(nèi)。馬的正常體溫范圍為37.5-38.5℃,皮膚、骨骼肌、腹部和部分脊髓的敏感神經(jīng)與感受器會將有關體溫的信息發(fā)送給大腦內(nèi)的體溫調(diào)節(jié)中心——下丘腦(hypothalamus)。
皮膚是馬主要的散熱器官,通過以下四種方式散熱。
1.?蒸發(fā)散熱(evaporation)。這是最高效的散熱途徑。分泌到皮膚表面的汗液以蒸發(fā)的形式帶走馬身上的熱量。馬體核心體溫(core temperature)因為外界溫度或運動而升高,皮膚毛細血管舒張,血流量隨之增加。馬血液中60%的熱量轉移到汗水中,隨后從皮膚表面蒸發(fā),以降低體溫。在潮濕環(huán)境中,潮濕空氣降低了發(fā)汗效率,發(fā)汗的降溫效果因此大大減弱。在這種情況下,必須使用大量冰水,給馬快速降溫。

2.?對流散熱(convection)。吹過馬體的空氣被皮膚加熱后上升,冷空氣取代熱空氣,有微風的時候散熱效率會更高。簡單來說就是小風排著隊把馬體表的熱量帶走了。(這畫面,想想都覺得涼爽)
3.?輻射散熱(radiation)。以熱射線的形式將體熱傳給外界較冷物質(zhì)的一種散熱方式。輻射散熱量的多少主要取決于皮膚與周圍環(huán)境之間的溫度差,當皮膚溫度髙于環(huán)境溫度時,溫度差越大,散熱量就越多。反之,若環(huán)境溫度高于皮膚溫度,則機體不僅不能散熱,反而會吸收周圍環(huán)境中的熱量。
4.?傳導散熱(conduction)。這是指馬體將熱量傳遞給了冷水,或者,如果馬躺下,那就是將熱量傳送到了地面。水越?jīng)?,傳導散熱的效率越高?/p>

相反地,馬需要維持體溫的話,有以下幾種方式:
1.?隔絕(insulation)。馬利用皮下組織內(nèi)的脂肪來保暖。
2.?血管收縮(vasoconstriction)。皮膚毛細血管收縮,減少熱量從皮膚流失。
3.?震顫(shivering)。皮下肌肉可快速收縮產(chǎn)熱。
毛在馬體溫調(diào)節(jié)過程中也扮演了重要角色。冬天,馬為了適應寒冷的天氣,會生出又長又厚的被毛。在寒冷環(huán)境中,立毛?。╝rrector pili muscles)會讓被毛豎立起來,創(chuàng)造一層空氣隔絕層來保溫。

?電解質(zhì)(electrolytes)的重要性
馬和人類是少數(shù)通過大量發(fā)汗來降溫的哺乳動物。馬的汗液量比人類多出3-4倍,體液平衡受到電解質(zhì)精密的控制,電解質(zhì)控制著細胞中水的進出。
電解質(zhì)的主要成分為鈉、氯、鉀、鈣和鎂。當電解質(zhì)隨汗液流失,馬可能會出現(xiàn)脫水、過熱、疲勞、肌肉問題,腸道的運動也可能會受到影響。所以,運動后,及時給馬補充電解質(zhì)是非常重要的。?

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