皮肤附属器包括毛发、皮脂腺、汗腺和指(趾)甲,均由外胚层分化而来。在胚胎发育的第1周,胎儿体表由一层被称为周皮的未角化的立方形细胞覆盖。后来,周皮被多层表皮替代。毛囊和小汗腺等皮肤附属器,在胚胎发育的第12周由表皮向下生长而形成。大汗腺发生于毛囊上段,皮脂腺发生于毛囊中段。附属器结构最先在胎儿的头侧出现,然后出现在尾侧。
各种皮肤附属器都有相应的功能,这些结构还能作为潜在的表皮。在浅层表皮损伤后,角质形成细胞可由皮肤附属器上皮移行至皮肤表面实现再上皮化。因此,头、面部等富含毛囊皮脂腺单位的皮肤,其再上皮化速度要比附属器相对稀少的部位(如背部)更快些。一旦伤口再上皮化完成,肉芽组织不再产生。在几乎不含皮肤附属器的皮损处,肉芽组织将缓慢填充直至它们与周边皮肤平齐。相反,富含皮肤附属器部位的皮损将很快被上皮覆盖,没有更多的肉芽组织形成。在感染性和炎症性皮肤病中明显可见假上皮瘤样增生,这几乎都是由皮肤附属器上皮增生所致。
人体皮肤分为无毛皮肤和有毛皮肤,前者包括掌跖、指(趾)屈面及其末节伸面[指(趾)末端弯曲的方向为曲面,背伸的方向为伸面]、唇部、乳头、龟头、包皮内侧、小阴唇、大阴唇内侧及阴蒂部位,其余部位均覆盖长短不等的毛发。毛发分为长毛、短毛和毳毛,其中头发、胡须、阴毛和腋毛属于长毛,眉毛、鼻毛、睫毛和外耳道毛属于短毛,而分布于面部、颈部、躯干和四肢的毫毛是毳毛。露出体表部分的毛发称为毛干,位于表皮以下的部分称为毛根,毛发由外向内依次为毛小皮、皮质和髓质。毛囊位于真皮和皮下组织层,是毛发生长的根源。皮脂腺开口于毛囊,毛囊末端膨大部位称为毛球,毛球下端有神经末梢和毛细血管。毛囊的最上部,即从毛囊口至皮脂腺导管开口部,称为漏斗部;从立毛肌附着处至皮脂腺导管之间的毛囊部分称为峡部(图1-7)。
图1-7 毛囊解剖示意图
人类毛发的生长呈周期性,每一个毛囊都是一个独立的功能单位,因此,人类的毛发不会同时脱落。每一个毛囊都有间歇的活动期和静止期,可分为生长期、退行期和休止期。正常情况下,头发的生长期持续3~5年,85%~90%的头发处于生长期,但生长期毛发的比例随着年龄增长而下降,且在男性秃发患者中下降更快。成人正常情况下每天头发脱落量为90根左右,同时也有相同数量的头发再生。头发每日生长速度约为0.27~0.4 mm。人体头发的生长速度受遗传、疾病、激素和季节等影响。退行期或退化期持续约2周。休止期即终止期,持续3~5个月。人体大多数部位毛发的生长期较短,而休止期较长,故而人体大部分皮肤的毛发为短毛。
毛发的外形由毛透明蛋白所控制。欧洲人头发的横切面为圆形,阴毛、胡须和睫毛呈椭圆形;亚洲人的毛发呈圆形;非洲人的头发呈高度椭圆形,并且毛球正上方的毛囊有一个弯曲,所以非洲人的毛发呈卷曲状。
毛发颜色由毛干的黑素小体的黑素化程度与分布决定。毛球黑素细胞合成黑素小体并将它们输送至毛球基质的角质形成细胞。非洲人毛发中黑素小体较大,欧洲人毛发中黑素小体较小,并聚集在膜包裹的复合物中。红发的特征是球形黑素小体。头发变白是黑素细胞减少,产生黑素小体较少的结果。反复氧化应激可使毛囊黑素细胞发生凋亡,导致正常毛发变白。早老性灰发与黑素细胞干细胞库耗竭有关。
秃发的遗传学机制非常复杂,可能与来自母亲的X染色体上雄激素受体基因存在多态性有关。女性脱发的遗传学机制仍缺乏了解,因为雄激素受体多态性与女性脱发似乎无关,但肾上腺源性雄激素可能与此有关。
头皮被毛干覆盖,头部皮肤会分泌较多的汗液和皮脂,混合脱落的角质层和外界尘土形成头皮屑。毛发类化妆品的主要功能是洗净,同时达到去屑、生发、营养头皮和美观等作用。因此,合理使用洗发香波、护发素、烫染膏等毛发类化妆品,能达到柔软头发、易于梳理、止痒、滋养毛根以及改善头皮的血液循环等作用。
刺猬信号(hedgehog signaling,Hh)通路在毛发发育中至关重要,该通路异常会导致毛发肿瘤和基底细胞癌。缺乏刺猬信号时,胚胎毛发胚芽可发育为异常的汗腺或乳腺上皮(毛发的详细介绍见第九章)。
胚胎时期的皮脂腺发育自一个毛囊上部的外生物。皮脂腺由胞浆中含丰富脂滴的淡染细胞小叶组成,小叶周围可见基底层生发细胞,通过短的皮脂腺导管持续不断地伸向毛囊的漏斗部。皮脂腺导管内衬细胞的排列类似于鲨鱼齿状起伏,相同的齿状起伏也见于皮脂腺囊瘤和某些皮样囊肿。
皮脂腺作为一种可分泌脂质的器官,腺体细胞破裂后释放出脂滴并由导管排出体外。皮脂的主要成分是蜡脂、甘油三酯和游离脂肪酸,皮脂主要起滋润皮肤和毛发的作用。皮脂腺导管开口于毛囊上部,一个皮脂腺与一个毛囊相连,并称为毛囊皮脂腺单位(图1-8),但皮脂腺的生长周期与毛囊生长周期无关。皮脂腺分布广泛,存在于掌跖和指(趾)屈侧以外的全身皮肤,T区和上背部的皮脂腺最多,称为皮脂溢出部位。
图1-8 皮脂腺解剖示意图
皮脂腺产生的大部分脂质可由身体其他部位产生,但蜡酯和鲨烯是皮脂腺的独特分泌物。皮脂腺细胞表达组胺受体,抗组胺药可减少鲨烯含量,提示抗组胺药物参与调节皮脂的生产。皮脂参与细胞屏障功能,有些皮脂成分(主要是脂肪酸,如十六碳烯酸等)有抗微生物作用。
尽管皮脂腺本身是独立的小器官,但皮脂腺在解剖部位和功能上与毛囊相关。累及皮脂腺的皮肤病,如寻常痤疮,实际上是整个毛囊皮脂腺单位的疾患。无论皮脂腺的活性是否增加,只要皮脂腺导管与毛囊漏斗部保持通畅,所分泌的脂质与细胞碎片能到达皮肤表面,痤疮的临床表现(如粉刺、丘疹、脓疱及囊肿)将不会出现。
皮脂腺的分泌受人种、年龄、性别及气候等因素的影响。有色人种尤其是非洲人的皮脂分泌水平比欧洲人多一些,亚洲人适中;在16~35岁皮脂分泌最旺盛;皮脂分泌主要受雄激素水平控制,一般情况下各年龄段男性比女性皮脂分泌旺盛;皮脂在夏天分泌较多,而在秋冬季分泌较少;长期服用糖皮质激素、过量食用油腻和辛辣刺激的食物也可促进皮脂分泌。
一般认为皮脂能保持皮肤的光滑柔软,这也是动物皮毛特别柔软的主要原因,但皮脂过度分泌可导致皮肤油腻和毛孔粗大,并诱发痤疮和脂溢性皮炎。老年人和干性肤质人群的皮脂分泌较少,可出现皮肤落屑、干燥、手脚皲裂等现象。因此,针对不同人群应当选用不同类型的化妆品以达到适量的皮脂分泌(详见第七章)。
根据结构与功能将汗腺(图1-9)分为外分泌腺(小汗腺)和顶泌汗腺(大汗腺)。
1.外分泌腺
外分泌腺又称小汗腺,其分泌部位位于真皮深部和皮下组织,盘绕如球形,导管的管径较细。小汗腺分布于除唇红、鼓膜、甲床、乳头、包皮内侧、龟头、小阴唇及阴蒂以外的全身各处,总数为200万~500万个,掌跖、腋、额部较多,背部较少。人类的主要汗腺是小汗腺,而在其他大多数哺乳动物中,大汗腺是主要的汗腺。
表皮内的小汗腺螺旋管直接开口于皮肤表面,称为顶端汗管。它是真皮导管细胞通过有丝分裂并向上移行而形成的。顶端汗管由小的多角形细胞组成,有中央圆形核和粉红色胞浆。
在某些部位的皮肤,如真皮较厚的背部,小汗腺螺旋管见于真皮深部,并被大量脂肪围绕。上皮细胞的内层是腺体的分泌部分,外层被一层扁平的肌上皮细胞围绕。分泌细胞有两型:Ⅰ型为富含糖原的大而淡染的细胞,Ⅱ型为小而深染的细胞。Ⅰ型分泌细胞富含糖原,与汗液形成关系密切。深染细胞的功能与真皮导管细胞类似,负责再吸收钠离子,因此使汗液从刚开始的等渗溶液变为到达皮肤表面时的低渗溶液。汗液在成分上与血浆相似,含有相同的电解质,只是浓度相对较低。在炎热环境中,机体因对热刺激的反应可产生大量极低渗的汗液,这种适应性反应在降低体温的同时又保存了钠离子。
汗液的生理分泌受多种因素调节,主要由胆碱能神经支配。热是促进汗腺分泌的主要刺激物,其他生理性刺激包括情绪和血管活性肠肽等。在早期发育阶段,汗腺受肾上腺能神经和胆碱能神经的交替支配,有些刺激可同时引起胆碱能和肾上腺能反应。
2.顶泌汗腺
顶泌汗腺又称大汗腺,其分泌部分位于皮下脂肪层,导管直径约为小汗腺的10倍。大汗腺主要分布在腋窝、乳晕、脐周、肛周、包皮、阴阜和小阴唇,偶见于面部、头皮和躯干,总数为40万~100万个。顶泌汗腺的分泌主要受性激素影响,在青春期分泌较为旺盛。
大汗腺来自毛囊上部或漏斗部的向外生长物。虽然未发育成熟的大汗腺见于人类胎儿的整个皮肤表面,但它们逐渐退化,到胎儿足月时消失。大汗腺的导管外分泌部开口于毛囊漏斗部,由双层立方形上皮细胞组成。螺旋状分泌腺的内层由单层柱状立方形细胞组成,该层细胞外周包绕一层肌上皮细胞。大汗腺卷曲部较小,汗腺卷曲部扩张更明显。
柱状细胞的顶部伸入大汗腺体内腔,在横截面组织切片中看上去像是被挤压到腺腔内一样。大汗腺分泌细胞的分泌方式是局泌、顶泌、全泌,还是三种方式都有仍存有争议。大汗腺分泌物的成分有蛋白质、碳水化合物、氨、脂质和铁等。大汗腺分泌物大多为乳白色,但少数情况下脂褐素可使分泌物产生褐色和灰蓝色,称为大汗腺色汗症。大汗腺液无气味,但到达皮肤表面后,细菌的作用使之散发出恶臭。大汗腺分泌由肾上腺素能神经支配,并受肾上腺髓质产生的儿茶酚胺调节。血管活性肠多肽也可刺激大汗腺分泌。虽然汗腺的实际分泌活动呈连续性,但大汗腺的分泌是阵发性的。人类大汗腺的功能尚未完全明确,在其他动物中,它具有保护、性刺激及体温调节等作用。
3.汗液的作用
汗的作用是调节体温,正常人在24小时内会不知不觉蒸发600~700 mL水,汗液和皮脂在皮肤上混合后形成的皮脂膜可滋润皮肤。因此,有人认为出汗是最好的皮肤补水方式,汗腺分泌不足甚至无汗的皮肤会因此而变得粗糙。汗液中的有机成分在皮肤表面累积,在炎热气温的作用下,皮肤表面会成为微生物繁殖的“温床”,从而诱发汗斑、毛囊炎、湿疹、疖子、痱子等皮肤病。
目前市售的抑汗类化妆品主要是利用铝盐和锌盐等收敛剂,凝结皮肤表面的蛋白质,阻塞汗液的排出,从而抑制汗液的过多分泌,但过度使用该类化妆品会损害身体健康(详见第八章)。
甲是覆盖在指(趾)末端伸面的多层坚硬角质。甲的外露部分称为甲板;近甲根处的新月状淡色区称为甲半月;隐藏在近端皮肤中的部分称为甲根;位于甲根下的部分称为甲母质,是甲的生长区。指甲生长1 cm约需3个月,趾甲则需9个月。甲的性状和生长速度受疾病、营养状况、环境和生活习惯的影响较大。适当控制美甲频率(一年3次以内)和选择合适的美甲类化妆品可更好地保护甲及身体健康(详见第六章)。