Независимо от температуры снаружи, нашему телу необходимо балансировать на тонкой линии между 36° C и 38° С, а температура выше 42 градусов для нас смертельна. Высокоразвитый, но чувствительный к жаре человеческий мозг не смог бы распространиться по всей планете без способности тела передвигаться на большие расстояния в жарком климате. Это было возможно только благодаря работе эккриновых потовых желез [23] . Этот вид потовых желез по форме напоминает длинные макаронины, один конец которых свернут в спираль в глубине дермы, а другой выходит к поверхности, заканчиваясь устьем. На коже около четырех миллионов этих желез, и все вместе они способны произвести буквально ведро пота ежедневно, а у некоторых людей выделяется три литра пота в час. В жаркие дни чувствительный гипоталамус отмечает повышение внутренней температуры тела и отправляет через автономные (работающие без участия сознания) нервы сигналы эккриновым железам, приказывая им вывести пот на поверхность кожи. Когда пот – по большей части состоящий из воды со следовыми количествами солей – оказывается на голой коже, он быстро испаряется. Процесс испарения удаляет высокоэнергетические, содержащие жар молекулы из организма, немедленно охлаждая кожу и кровеносные сосуды дермы. Охлажденная венозная кровь затем возвращается из кожи к органам, предотвращая опасный для жизни подъем температуры.

Эккриновые потовые железы есть по всей поверхности тела, но больше всего их на ладонях и ступнях. Тем не менее, эти области не выделяют много пота в ответ на жару или на нагрузку. Вместо этого железы на руках и ногах чутко реагируют на другой стимул для наших автономных нервов – на стресс. Это объясняет, почему у нас ладони становятся влажными независимо от температуры, когда мы сидим под дверью комнаты для собеседований. Возможно, это покажется неожиданным, но пот на ладонях и ступнях на самом деле увеличивает трение и способность кожи сцепляться с поверхностью, поскольку тело готовится вступить в схватку с врагом или взобраться на дерево. Пот нужен, в том числе, для самозащиты.

Но пот – только одна из составляющих терморегуляции кожи. Кровеносные сосуды дермы, на которые также воздействуют нервы, либо расширяются, чтобы отвести тепло от тела, либо сужаются, чтобы сохранить его. По сравнению с другими млекопитающими, на теле человека волосы практически отсутствуют, и это критично для испарения, с помощью которого мы теряем тепло. И напротив, когда нам нужно согреться, у нас может не быть толстого слоя меха, но волосяные луковицы начинают работать над созданием другого покрова. Волоски на нашей коже обычно просто лежат на ней, но, когда становится холодно, мышцы, поднимающие волос, которые прикрепляются к каждой волосяной луковице, сокращаются. Из-за этого сокращения волосы поднимаются, удерживая тонкий слой теплого воздуха у поверхности кожи и создавая временное укрытие. Термостат кожи ходит по тонкой грани, постоянно проверяя температуру и реагируя на нее, и этим поддерживает жизнь.

Другой тип потовых желез в дерме – апокриновые железы. Апокриновые железы физически устроены так же, как эккриновые, но их маслянистые выделения послужили в развитии человечества совершенно другой цели. Апокриновые железы находятся в подмышках, на сосках и в паху, что указывает на их явную роль в занятиях любовью.

Выделения апокриновых желез сами по себе не имеют запаха, но содержащийся в них коктейль из белков, стероидных гормонов и липидов – это настоящий пир для легионов бактерий, живущих на коже и перерабатывающих все это в не такой уж приятный запах тела. Долгое время считалось, что эти естественные «духи» содержат феромоны, химические соединения, которые запускают физическую или социальную реакцию у других людей. Хотя наука до сих пор не обнаружила молекул, которые могли бы повлиять на привлекательность, тем не менее, люди удивительно умело определяют «запах партнера». Если понюхать любимого человека, это запустит счастливые воспоминания и снизит уровень стресса [24] .

Апокриновый пот – это еще и любовное зелье. Все указывает на то, что запах пота может играть роль в сексуальной готовности. В 2010 году в Университете Флориды исследователи предложили бесстрашным (ну или согласившимся за хорошее вознаграждение) мужчинам понюхать нестиранные футболки женщин-добровольцев. Интересно, что уровень тестостерона поднялся только у тех мужчин, кому достались футболки женщин, у которых была овуляция [25] . Это «изучение потных футболок» впервые было проведено в 1995 году швейцарским ученым Клаусом Ведекиндом [26] , и оригинальный эксперимент показал потрясающие результаты. Сорок четыре участника-мужчины должны были не мыться и не менять футболку два дня. Затем футболки поместили в неподписанные коробки. Сорок девять женщин оценивали запах коробок, распределяя их по интенсивности, приятности и даже сексуальности. Результат был ошеломительным – оказалось, что женщин больше привлекал запах мужчин, гены главного комплекса гистосовместимости [27] (ГКС) которых отличались от их собственных [28] . Эти гены отвечают за способность организма узнавать чужеродные молекулы (и, следовательно, опасных микробов), и они эффективно определяют рамки нашего иммунитета. У одного человека не может быть полного набора этих генов, вместо этого по человеческой популяции распределено бесчисленное количество вариаций. Такое разнообразие означает, что любой существующий микроорганизм будет опознан иммунной системой, по меньшей мере, нескольких человек и, например, эпидемия нового вида гриппа никогда не сможет уничтожить все человечество. Выбор партнера с непохожими генами имеет очевидное значение с точки зрения предотвращения близкородственной связи, но исследования показывают, что потомки партнеров с различными ГКС обладают более разнообразной и зачастую более сильной иммунной системой, чем дети от связи людей с более похожими генами ГКС [29] . Вероятно, связь между кожей и носом, возможная благодаря апокриновым потовым железам, на самом деле может спасти нас от вымирания.

Последний вид желез в дерме – это сальная железа, источник жира для кожи. Этот крохотный мешочек присоединен к волосяной луковице и выделяет маслянистую субстанцию, которая распределяется по волосу и по коже, смазывая их и помогая эпидермису оставаться водонепроницаемым. Кислоты в секрете сальных желез также помогают сохранять на поверхности кожи слабокислую среду (от pH4.5 до pH6), что отпугивает потенциально опасных бактерий, а те из них, кто адаптировался к кислой среде, не смогут выжить, если просочатся сквозь кожу и попадут в щелочную среду крови. В то время как нервы стимулируют потовые железы, на сальные железы больше всего влияют половые гормоны. Это может быть проблемой в подростковом возрасте, когда возросший уровень тестостерона запускает избыточную выработку кожного сала, что ведет к появлению акне.

У дермы в арсенале множество инструментов, и мы продолжаем обнаруживать новые. В 2017 году исследователи из Кембриджского университета и Каролинского института в Швеции выяснили, что кожа мышей и, возможно, человеческая тоже, помогает контролировать кровяное давление. Кожа содержит белки под названием «факторы, индуцируемые гипоксией» (HIFs), которые влияют на сокращение и расширение – и, соответственно, на сопротивляемость – кровеносных сосудов дермы. Если коже не хватает кислорода, эти белки вызывают срочный десятиминутный подъем кровяного давления и частоты сердечных сокращений, за которым следует падение и возвращение в норму в течение сорока восьми часов [30] . Девять из десяти случаев высокого кровяного давления у людей случаются по неизвестным причинам [31] , но иногда ответ может быть в коже.

Из всего разнообразия рабочих клеток, населяющих «город» дермы, самые впечатляющие, пожалуй, иммунные клетки. Кожа на постоянной основе подвергается бомбардировке бесчисленными микроорганизмами, поэтому неудивительно, что она имеет грозное вооружение из разных видов специализированных иммунных клеток. Хотя большинство иммунных клеток кожи располагается в дерме или в ней же собирается на битву, они полагаются на стражей, которые обитают в верхнем слое эпидермиса и предупреждают о приближении чужаков. Эти стражи носят имя клеток Лангерганса [32] : их открыл в 1868 году немецкий биолог Пауль Лангерганс в нежном возрасте двадцати одного года. Когда потенциально опасные бактерии начинают просачиваться сквозь эпидермис, клетки Лангерганса обнаруживают вторжение [33] . Затем они поглощают маленькие молекулы бактерий и расщепляют их на еще более мелкие части. Эти крохотные фрагменты называются эпитопы [34] и у каждого вида бактерий они уникальны. Затем клетки Лангерганса помещают эти бактериальные эпитопы на свою поверхность, как штрих-коды.