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皮肤的生理结构与功能:关键要素解析

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-1皮肤生理结构(一)表皮皮肤的最外层是表皮,表皮可以不断新生,起保护、保湿与新生的作用。未脱落的角质细胞对机体有保护作用,完全角化的角质细胞,其细胞核与细胞器完全消失,细胞亦因失去生理功能而脱落。人体正常皮肤有完整的角质层屏障,对维持内环境的稳定起重要作用。胶原纤维决定了皮肤的韧性、张力和结实程度,是目前认为与皮肤老化关系最为密切的真皮有形成分,也是抗老化护肤品的研究焦点之一。

皮肤的生理结构与功能:关键要素解析

皮肤覆盖于肌体表层,是人体一层均匀、柔软、可延伸的保护膜,具有屏障、吸收、感觉、分泌和排泄、体温调节、物质代谢、免疫等多种功能,构成人体的第一道防线。皮肤是人体最大的器官,成年人全身皮肤的面积为1.5~2 m2,质量约为体重的5%,若包括皮下组织,总质量可达体重的16%。皮肤厚度为1~5 mm(不包含皮下脂肪层),因性别、年龄和部位的不同而不同。一般来说,男性的皮肤比女性的要厚一些,眼睑、颊部和四肢屈侧等处皮肤较薄,颈项、背部、手掌和足跟等部位皮肤较厚,为2~5 mm。

皮肤由外向里,依次由表皮层、真皮层和皮下组织三部分组成,其上包含有毛发、毛囊、汗腺、皮脂腺与指(趾)甲等皮肤附属器(图3-1)。

图3-1 皮肤生理结构

(一)表皮

皮肤的最外层是表皮,表皮可以不断新生,起保护、保湿与新生的作用。表皮由角质形成细胞(keratinocyte)与树突状细胞(dendritic cell)两大类细胞组成。

1.角质形成细胞 角质形成细胞是一种能合成角质蛋白的上皮细胞。此类细胞为表皮的主体,由表皮深层逐渐增殖、分化,向上推移,最终成为角化的角质细胞,即死皮细胞。未脱落的角质细胞对机体有保护作用,完全角化的角质细胞,其细胞核细胞器完全消失,细胞亦因失去生理功能而脱落。

角质形成细胞在向角质细胞演变过程中可分为基底层、棘层、颗粒层、透明层和角质层五层(图3-2)。

图3-2 表皮层结构

(1)基底层:位于表皮的最深层,借基底膜与深层的真皮相连。基底层仅一层矮柱状的基底细胞呈栅栏状排列于基底膜上。基底细胞是未分化细胞,核较大,呈卵圆形,代谢活跃,不断分裂产生新细胞以补充表皮角质层脱落的细胞和修复表皮的缺陷。

(2)棘层:又称有棘层,位于基底层与颗粒层之间,由4~8 层多角形细胞组成,细胞较大而透明,有许多棘状突起,在棘细胞间可散布有朗格汉斯细胞(Langerhans cell)。棘层是表皮的新生期,含有丰富的水分和营养成分,并具有细胞分裂增殖能力,参与细胞的修复,维持皮肤的弹性

(3)颗粒层:位于棘层的浅面,常由1~3 层扁平或菱形细胞组成,细胞间隙较大,细胞质内有粗大的透明角质颗粒。随着颗粒层细胞不断向浅层推移角化,黏多糖磷脂类等内容物从膜被颗粒排出,进入细胞间隙,形成细胞间质的一部分,使表层细胞间的结合力更牢固,并能阻止外物侵入。

(4)透明层:由2~3 层扁平透明细胞构成,由颗粒层细胞的透明角质颗粒变性而成,一般只见于手掌和脚底皮肤角质层厚的部位。透明层的主要作用表现在对外界物理性刺激如摩擦、挤压、牵拉及冲撞起缓冲防护作用,对化学性刺激起防护作用,对微生物的入侵起防御作用,还可以避免体内营养物质、电解质和水分的丢失。

(5)角质层:位于表皮的最浅层,有防止水分流失、防止细菌和有害物质侵入的作用。角质层由几层到几十层扁平无细胞核的角化细胞组成,角化细胞脱落时,位于基底层的细胞会被推上来,形成新的角质层。人体正常皮肤有完整的角质层屏障,对维持内环境的稳定起重要作用。健康的角质层不能过厚,也不能过薄。角质层过厚,皮肤失去通透感,会变得粗糙晦暗,还会阻碍护肤品营养的吸收;角质层过薄,则不足以抵御外界刺激,水分易流失,皮肤容易变得敏感。

2.树突状细胞 在表皮内有四种类型,分别是黑色素细胞(melanocyte)、朗格汉斯细胞、未定型细胞(indeterminate cell)和梅克尔细胞(Merkel cell),其功能特性各不相同。(www.xing528.com)

(1)黑色素细胞:位于基底层,其细胞质透明,核较小,能合成黑色素。8~10个基底细胞间有1 个黑色素细胞,黑色素细胞的数目随身体部位的不同而异,并且在紫外线反复照射后可以增多,黑色素通过黑色素细胞的树枝状突被输送到基底细胞内,其含量与肤色、色斑、色素沉着等皮肤问题有着密不可分的关系。

(2)朗格汉斯细胞:大多位于棘层中上层,其细胞质透明,是表皮内主要的抗原提呈细胞,参与机体的免疫应答反应,可引起化妆品皮炎、接触性过敏反应等。皮肤科常用的“斑贴试验”即利用朗格汉斯细胞的特性来检测皮肤是否对某种物质过敏。

(3)未定型细胞:常位于表皮下层,其特点是没有黑素体及朗格汉斯颗粒。此种细胞可能分化为朗格汉斯细胞,也可能是黑色素细胞的前身。

(4)梅克尔细胞:大多位于毛囊附近的表皮基底细胞之间,数量很少,目前研究认为梅克尔细胞很可能是一个触觉感受器。

人体皮肤的表皮层具有较强的自我修复能力,这与表皮层的新陈代谢速度有关。每天基底层不断分裂产生新细胞,将原有细胞向上推移直至形成皮屑脱落,与此伴随的是角蛋白及其他成分合成的量与质的变化,这个新生—上移—脱落的过程,就是表皮层的新陈代谢。新生细胞从基底层上移至透明层大约需要14 天,角质层从形成到皮屑脱落需要14 天,所以新陈代谢的周期一般为28 天。随着年龄增长,新陈代谢会变得缓慢,周期会逐渐增长。随新陈代谢缓慢而来的是诸多老化现象,如皮肤变得粗糙、暗哑和色素沉着,愈合修复能力减弱等。

(二)真皮

真皮位于表皮下面,主要由胶原纤维、网状纤维、弹性纤维和细胞外基质等结缔组织组成,还有神经、毛细血管、汗腺及皮脂腺、淋巴管及毛根等组织,厚度为表皮的15~40 倍。真皮层可分为三层,即乳头层、乳头下层及网状层。真皮坚韧而有弹性,有丰富的神经末梢,可感受外界的各种刺激,参与身体内各种物质传递与免疫活动。

1.胶原纤维 胶原纤维是真皮中的主要成分,主要含有胶原蛋白氨基酸的纤维组合物,占真皮全部纤维质量的95%~98%。胶原纤维较粗大,直径0.5~20 μm,成束分布,排列紧密,并交织成网。胶原纤维决定了皮肤的韧性、张力和结实程度,是目前认为与皮肤老化关系最为密切的真皮有形成分,也是抗老化护肤品的研究焦点之一。

2.网状纤维 网状纤维是新生的纤细的胶原纤维,表皮下网状纤维排列呈网状。网状纤维决定了皮肤的紧致度及衰老程度。在胚胎时期,网状纤维出现最早。正常成人皮肤中网状纤维稀少,仅见于表皮下、汗腺、皮脂腺、毛囊和毛细血管周围。在创伤愈合或成纤维细胞增生活跃的病变期而有新胶原形成等情况下,网状纤维可以大量增生。

3.弹性纤维 弹性纤维在真皮层最粗,呈波浪状。其排列方向和胶原束相同,可以缠绕在胶原束之间,与表皮平行。在表皮下的乳头体中,细小的弹性纤维几乎呈垂直方向上升至表皮下,终止于表皮和真皮交界的下方。弹性纤维主要与皮肤弹性关系密切,弹性蛋白缺乏及受损会导致皱纹的产生。

4.细胞外基质(extracellular matrix,ECM)ECM 是一种无定型物质,充满于胶原纤维和胶原束之间的间隙里。在正常真皮内,ECM 主要含非硫酸盐酸性黏多糖,如透明质酸。ECM 在正常皮肤中含量很少,但由于其可以吸收相当于自身1000 倍的水,所以在皮肤抗皱、抗老化方面具有重要意义。ECM 还可以增强纤维结缔组织之间的黏合力和功能,同时也是皮肤代谢的场所。

和表皮层不一样,真皮层的新陈代谢非常缓慢,自我修复能力很弱,所以真皮层一旦受损极难复原。任何真皮层的损伤都可能留下痕迹,例如,小时候受伤留下的瘢痕,即使十几年甚至更长时间过去了依然看得见,这就是当时伤及真皮层所致。因此,针对真皮层的保养,预防比修护更为重要。

(三)皮下组织

皮下组织位于真皮层下方,是由真皮延伸下来的纤维形成的网状组织,与真皮无明显的界限,又称为皮下脂肪组织或脂膜,其厚度约为真皮层的5 倍。皮下组织由脂肪小叶和疏松的结缔组织组成,主要组成成分为脂肪细胞、纤维间隔和血管,此外,皮下组织内尚分布有淋巴管、神经、汗腺体以及毛囊(乳头部)。皮下脂肪的含量与年龄、性别,以及健康状况有关,一般来说,女性的皮下脂肪较男性多。皮下脂肪层是储藏能量的仓库,脂肪细胞被分解后释放能量,可以供人体活动需要。皮下脂肪层也是热的良好绝缘体,还可以缓冲外来的冲击,保护内脏器官。

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