皮肤(skin)是人体的重要器官,总重量占体重的 5.0%~16.0%,总面积成人为1.5~2.0 m 2 ,新生儿为 0.21 m 2 。皮肤柔软且富有弹性,覆盖在人体表面,其厚度因年龄、部位而不同,平均为 0.5~6.0 mm。表皮的厚度从 0.02~3.00 mm不等,平均为 0.10 mm,眼睑、外阴、乳房等处皮肤较薄,掌跖及四肢伸侧等处皮肤较厚。真皮厚度是表皮的15~40 倍。
皮沟(groove of skin)是受皮肤组织中不同排列方向的纤维束牵引影响而形成的细小纹路,位于皮肤表面,深浅不一,颜面、手掌、阴囊及关节等经常活动处的皮沟最深。皮沟将皮肤划分为细长、平行、略隆起的皮嵴(dermal ridge),皮嵴上可见交错分布的毛孔和汗孔,毛孔与皮脂腺(sebaceous gland)的开孔处相一致。较深的皮沟将皮肤表面划分为三角形、菱形或多边形小区,称为皮野(skin eld)。指(趾)末端屈面的皮沟、皮嵴呈涡纹状,称为指(趾)纹,其形态受遗传因素决定,除同卵孪生者外,个体之间均有差异,故常用此鉴别个体。
皮肤由表皮、真皮、皮下组织及其附属器构成,表皮层和真皮层由基底膜分隔开。附属器官包括毛发、毛囊、指(趾)甲、皮脂腺、局泌汗腺、顶泌汗腺,是由表皮衍生而来。皮肤内还有丰富的血管、淋巴管、神经和肌组织。
表皮(epidermis)是皮肤最外面的一层,由胚胎期的外胚层演变而来。表皮由内向外可分为五层,依次为基底层(stratum basale)、棘层(stratum spinosum)、颗粒层(stratum granulosum)、透明层(stratum lucidum)和角质层(stratum corneum)。表皮由角化的复层扁平上皮构成,主要有角质形成细胞和树枝状细胞两类细胞。角质形成细胞(keratinocyte),又称“角蛋白形成细胞”,是表皮层主要的细胞,占表皮层细胞总数的 80%以上;树枝状细胞包括黑色素细胞(melanocyte)、朗格汉斯细胞(Langerhans cell)和少量梅克尔细胞(Merkel cell)。表皮内没有血管,但营养物质、淋巴液及白细胞可通过基底膜(basilar membrane)进入表皮进行物质交换和参与炎症反应。
表皮从基底层到角质层的结构变化,反映了角质形成细胞增殖、分化、移动和脱落的过程,同时也是细胞逐渐生成角蛋白和角化的过程。细胞之间桥粒的位置并非固定不变,新生角质形成细胞从基底层经棘层过渡至颗粒层的移动过程中,桥粒可以分离并重新形成,使角质形成细胞有规律地到达角质层而脱落。
基底层位于表皮最内层,由一层排列呈栅状的圆柱细胞组成,附着于基底膜上,与真皮相连。表皮与真皮相互呈波浪状交错镶嵌,表皮伸入真皮的部分称为表皮突,真皮伸入表皮的部分称为真皮乳头。营养物质、抗体及白细胞均可通过基底膜从真皮进入表皮各层。
基底细胞,又称“生发层细胞”,是未分化的幼稚细胞(干细胞),有活跃的分裂能力,分裂后逐渐向上推移、角化、变形,形成表皮其余各层细胞,最后角化脱落。基底细胞的生发作用可修复表皮组织缺损,且不产生瘢痕。基底细胞分裂后至脱落的时间即为正常表皮更新时间,一般认为是 28 天,其中从自由基底层移至颗粒层需 14 天,从颗粒层移至角质层表面到最后脱落需 14 天。
基底细胞之间还存在着少量黑色素细胞,因其产生黑色素颗粒而决定了皮肤颜色的深浅,数量占整个基底层细胞总数的 4%~10%。黑色素颗粒能吸收阳光中的紫外线,对皮肤有保护作用。阳光照射可促进黑色素颗粒的生成,夏季紫外线较强,促使机体产生较多的黑色素颗粒,从而使皮肤看起来更黑。
棘层位于基底层上方,一般由 4~10 层棘细胞组成。棘细胞呈多角形,体积较大,核呈圆形,细胞向四周伸出许多细短的突起。最底层的棘细胞具有分裂能力,参与机体生发和组织修复过程。棘细胞间有淋巴液通过,提供细胞的营养与代谢,也与皮肤过敏的发生有关。浅层的棘细胞内可见多个卵圆形、直径 200~300 nm、有膜包被的颗粒,称为角质小体,颗粒内呈现明暗相间的平行板层结构,故又称“板层颗粒”,颗粒内容物主要为糖脂和固醇。
颗粒层位于棘层之上,由 2~4 层较扁平的梭形细胞组成,这些细胞的细胞核和细胞器已退化,胞质中有许多大小不等、形状不规则、嗜碱性强的透明角质颗粒,颗粒的主要成分为富含组氨酸的蛋白质。颗粒层扁平梭形细胞层数增多时,称为粒层肥厚,常伴有角化过度。颗粒层消失时,常伴有角化不全。颗粒层细胞内有较多的角质小体,它们常与细胞膜融合,将内容物排出到细胞间隙内形成多层膜状结构,构成阻止物质透过表皮的主要屏障。
透明层位于颗粒层和角质层之间,由 2~3 层细胞境界不清、无核、细胞器已消失的扁平细胞构成。此层多见于角质层发达、皮肤较厚的部位,如掌、跖。胞质中有较多疏水的蛋白结合磷脂,与张力细丝黏合在一起,能防止水分、电解质和化学物质透过,故又称“屏障带”。
角质层为表皮的最外层,由 4~10 层已经死亡的扁平角质细胞构成,这些细胞的细胞核和细胞器已完全消失,若有核残存,称为角化不全。部位不同,角质层厚度差异甚大,如眼睑、包皮、额部、腹部、肘窝等部位角质层较薄,掌、跖等部位角质层较厚。角蛋白吸水能力强,含水量通常保持在 10%~20%,一般不低于 10%,以维持皮肤的柔润,当含水量低于 10%时,机体会出现皮肤干燥、皲裂或鳞屑。角质层易脱落,可在洗澡或摩擦皮肤表面时脱落。
基底膜位于表皮与真皮交界处,为一层厚 0.5~1.0 μm的薄膜,由表皮细胞和真皮结缔组织细胞分泌形成。基底膜使表皮与真皮紧密连接,具有渗透和屏障作用,当基底膜损伤时,炎症细胞、肿瘤细胞和一些大分子可通过此层进入表皮。
黑色素细胞起源于外胚层的神经嵴,分散于表皮基底细胞之间,具有生成黑色素颗粒的作用,其数量与部位、年龄有关,与肤色、人种、性别等无关。机体不同部位的黑色素细胞数量差异显著,腋窝、乳晕、生殖器及会阴部等部位黑色素细胞较多。黑色素细胞有多个较长且分支的突起,伸向邻近的基底细胞和棘细胞,输送黑色素颗粒,形成表皮黑色素单位。黑色素是决定皮肤颜色的重要因素,它能吸收并散射紫外线,保护表皮深层细胞不受辐射损伤。日光照射可促进黑色素的生成。
朗格汉斯细胞是一种来源于骨髓和脾、呈现树枝状突起、具有免疫活性的细胞,占表皮细胞总数的3.0%~5.0%,分散于表皮棘细胞之间及毛囊上皮内,亦见于口腔、扁桃体、咽部、食管、阴道、直肠的黏膜,以及真皮、淋巴结、胸腺等处,细胞密度因部位、年龄、性别而异。朗格汉斯细胞具有吞噬作用,还具有摄取、加工并递呈抗原作用及同种异基因刺激作用,在接触性变态反应中可将半抗原呈递给T细胞使之活化,能分泌白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1),参与同种异体皮肤移植时的排斥反应。朗格汉斯细胞有多种表面标志,包括IgG、IgE和C3b等抗体的受体,以及Ia(HLA-DR)、CD4、CD45、S-100 等抗原。皮肤良性上皮肿瘤组织内朗格汉斯细胞常明显增多,而恶性肿瘤组织内朗格汉斯细胞明显减少。老年人的朗格汉斯细胞数量较少,故其接触性变态反应的皮炎程度减弱,发生皮肤肿瘤的概率较高。
梅克尔细胞是一种具有短指状突起的细胞,分散于基底细胞之间,多见于掌、跖、指、趾、口腔、生殖器等皮肤或黏膜,亦可见于毛囊上皮。梅克尔细胞的来源尚无定论,一般认为是外胚层的神经嵴细胞。多数梅克尔细胞的基底部与脱去髓鞘的神经轴索接触,后者的末梢扩大成半月板状,并与梅克尔细胞的基底部融合,形成梅克尔细胞-轴索复合体,目前推测梅克尔细胞是一个触觉感受器。
真皮(dermis)来源于中胚层,是皮肤的重要组成部分,也是皮肤最厚的一层。真皮的作用主要是支持、营养表皮。真皮由浅至深可分为两层,即乳头层(papillary layer)和网状层(reticular layer)。
乳头层是真皮的浅层。真皮向表皮底部突出,形成许多嵴状或乳头状的凸起,称为真皮乳头(dermal papilla)。乳头层具有营养皮肤和痛觉感受的作用。乳头层与表皮紧密相连,为紧邻表皮的薄层结缔组织,使表皮与真皮的连接面扩大,既有利于两者牢固连接,又便于表皮从真皮的血管获得营养。乳头层毛细血管丰富,有许多游离神经末梢,在手指等触觉灵敏的部位常有触觉小体。
网状层在乳头层的深面,与乳头层之间无明显界限,是真皮的主要组成部分,又称“真皮深层”。网状层由致密结缔组织组成,粗大的胶原纤维束交织成密网,将皮肤锚定在皮下组织。网状层有许多弹性纤维,使皮肤有较大的韧性和弹性。真皮结缔组织间可见成纤维细胞、肥大细胞、巨噬细胞、白细胞(如淋巴细胞)、朗格汉斯细胞、真皮树突状细胞(dermal dendritic cell)及噬黑色素细胞等。网状层内含有小血管、淋巴管、毛囊、皮脂腺、汗腺及神经末梢等。部分婴儿骶部皮肤真皮中有较多的黑色素细胞,局部皮肤呈灰蓝色,称为蒙古斑(Mongolian spot),又称“胎斑”。
纤维分为胶原纤维、弹力纤维和网状纤维。
(1)胶原纤维:为真皮的主要成分,约占真皮全部纤维含量的 95%,集合组成束状。乳头层纤维束较细,排列紧密,走行方向不一,也不互相交织。网状层纤维束较粗,排列较疏松,交织成网状,与皮肤表面平行者较多。纤维束呈螺旋状,有一定伸缩性。
(2)弹力纤维:网状层下部较多,多盘绕在胶原纤维束下及皮肤附属器官周围,除赋予皮肤弹性外,也构成皮肤及其附属器的支架。
(3)网状纤维:被认为是未成熟的胶原纤维,环绕于皮肤附属器及血管周围。
基质是一种无定形的凝胶状物质,充塞于纤维束间及细胞间,为皮肤各种成分提供物质支持,并为物质代谢提供场所。
真皮中的细胞主要有成纤维细胞、组织细胞和肥大细胞三种。
(1)成纤维细胞:能产生胶原纤维、弹力纤维和基质。
(2)组织细胞:是网状内皮系统的一个组成部分,具有代谢产物、色素颗粒和异物以及吞噬微生物的能力,还具备有效的清除作用。
(3)肥大细胞:存在于真皮和皮下组织中,以真皮乳头层最多,其细胞质内的颗粒能贮存和释放组胺、肝素等。
皮下组织来源于中胚层,由疏松结缔组织和脂肪小叶组成,又称“皮下脂肪层”。皮下组织与真皮间无明显界限,二者紧密连接。皮下组织的厚度因年龄、性别、身体部位及营养状况而异。皮下组织是一个天然的缓冲垫,能缓冲外来机械性冲击,同时还具备防止散热、储备能量等作用。除脂肪外,皮下组织还含有汗腺、毛囊、血管、淋巴管及神经等。
皮肤附属器由表皮衍生而来,包括汗腺、毛发、毛囊、皮脂腺、指(趾)甲等。
汗腺分为局泌汗腺(merocrine sweat gland)和顶泌汗腺(apocrine sweat gland)。
(1)局泌汗腺:一般所说的汗腺即为局泌汗腺,又称“外泌汗腺(eccrine sweat gland)”“小汗腺”,位于真皮网状层,由分泌部和导管部构成。分布于除唇红区、龟头、包皮内侧及阴蒂以外的全身各处,掌、跖、腋窝、腹股沟、额头等处较多。局泌汗腺通过分泌汗液,达到调节体温的目的。
局泌汗腺的分泌部分布于真皮深层及皮下组织,单层分泌细胞排列成管状,盘绕如球形,管腔直径约 20 μm,其外有不连续的一层梭形肌上皮细胞,最外为基底膜。分泌细胞分为亮细胞和暗细胞。亮细胞体积稍大,为分泌汗液的主要细胞。汗液含较多的钠离子、氯离子、水,以及少量糖原。暗细胞体积略小,可分泌黏蛋白,回收钠、氯等电解质。
局泌汗腺的导管部,又称“汗管”,与分泌部盘绕在一起,向上穿行于真皮中,自表皮突下端进入表皮,在表皮中呈螺旋状上升,开口于皮肤表面。表皮内的汗管细胞的角化过程比表皮角质形成细胞早,在颗粒层水平处即已完全角化。
(2)顶泌汗腺:又称“大汗腺”,是较大的管状腺,主要分布于乳晕、腋窝、脐窝、肛周和外生殖器等处。外耳道的耵聍腺、眼睑的睫毛腺(Moll gland)和乳腺属于变异的顶泌汗腺。
顶泌汗腺的分泌部由一层立方或柱状分泌细胞组成,其外有肌上皮细胞及基底膜。分泌部分布在皮下脂肪层中,腺腔直径约为局泌汗腺腺腔的 10 倍。
顶泌汗腺的导管部与局泌汗腺的导管部组织结构相似,但通常开口于毛囊的皮脂腺入口上方,少数直接开口于表皮。新鲜的顶泌汗腺分泌物为无臭的乳状液,排出后被某些细菌(如类白喉杆菌)分解,产生有特殊臭味的物质(短链脂肪酸、氨),是臭汗症的病因之一。
皮脂腺位于真皮内,靠近毛囊,与毛囊构成毛囊皮脂腺单位,分布于除掌、跖、指(趾)屈侧以外的全身各处。头面部、鼻部、肩胛间、胸骨和阴阜等处皮脂腺较多,称为皮脂溢出部位。唇红部、乳晕、口腔黏膜、龟头、小阴唇、包皮内侧等处的皮脂腺单独开口于皮肤表面,其余开口于毛囊上 1/3 处。
皮脂腺由一个或几个囊状腺泡和一个共同的导管组成。腺泡细胞由外向内逐渐增大,胞质内脂滴逐渐增多,最终破裂并释放出皮脂,由导管排出,故皮脂腺属于全浆腺。皮脂具有润滑和保护皮肤、毛发的作用,能够使皮肤表面滋润柔软,防止皮肤皲裂、干燥。皮脂腺分泌受内分泌激素的调节,青春期分泌最旺盛,女性停经后皮脂腺开始萎缩,男性则可维持到 70 岁以后。
毛发由角化的上皮细胞构成,分长毛、短毛和毫毛三种。指(趾)末节伸侧、掌、跖、乳头、唇红、龟头及阴蒂等处无毛。①长毛:又称“终毛”,包括头发、胡须、阴毛和腋毛,一般长度在 1 cm以上,较粗且色泽浓。②短毛:包括眉毛、睫毛、鼻毛和外耳道毛,一般长度在 1 cm以下。③毫毛(vellus hair):又称“毳毛”,分布于面部、颈、躯干及四肢等处,比较细软,色泽淡,无髓腔。
在皮肤表面以上部分的毛发称为毛干(hair sha ),在皮肤表面以下毛囊内部分的毛发称为毛根(hair root),毛根下段膨大的部分称为毛球(hair bulb)。毛球底面凹入,容纳毛乳头(hair papilla)。毛球下层靠近毛乳头处的细胞称为毛基质(hair matrix),是毛发及毛囊的生长区,相当于表皮的基底层,并有黑色素细胞。毛乳头含有结缔组织、丰富的血管和神经,以维持毛发的营养和生成,如发生毛乳头破坏或退化,则毛发停止生长并逐渐脱落。
毛发的横断面分为三层:中心为髓质(medulla),由 2~3 层部分角化的多角形细胞组成,内含黑色素颗粒和气泡,毛发末端无髓质;其外为皮质(cortex),由几层已角化的梭形上皮细胞组成,无细胞核,细胞质中有黑色素颗粒;最外层为毛小皮(hair cuticle),由一层已角化、呈叠瓦状排列的扁平上皮细胞组成。
毛囊由表皮下陷而成,毛囊壁由内毛根鞘、外毛根鞘及最外层的结缔组织鞘组成。内毛根鞘由内向外分为鞘小皮、赫胥黎层(Huxley's layer)及亨勒层(Henle's layer)。鞘小皮和毛小皮结构相同,但游离缘向毛根,鞘小皮和毛小皮互相借助锯齿状突起紧密镶嵌,使毛发固着在毛囊内。外毛根鞘由数层细胞构成,相当于表皮的棘层和基底层。结缔组织鞘的内层为玻璃样膜,相当于加厚的基底膜,中层为较致密的结缔组织,最外层为疏松结缔组织,与周围的结缔组织连接。
毛发的生长与休止呈周期性,不同部位的毛发周期长短不一,这是由于它们的生长期、退行期及休止期的时间长短不同。头发和其他部位毛发并非处在同一周期,而是在不同时期分散地脱落和再生。头发的生长期为 3~7 年,随后进入数周的退行期,再进入休止期,为 3~4 个月,此后再过渡到新的生长期,再生新发。正常机体每天脱落头发70~100 根,同时也有等量的头发再生,少量头发脱落是正常的生理现象。
毛发的生长受多种因素影响,男性在青春期后出现胡须、躯干、腋部及耻部毛发增长,这与睾丸产生的雄激素有明显的关系;女性在生殖器成熟前即可出现阴毛,这可能与肾上腺皮质产生的雄激素有关。毛发与皮肤成一定的倾斜角度。毛囊的稍下段有立毛肌,属于平滑肌,受交感神经支配。
指(趾)甲(nail)的主要作用是保护指端。此外,由于甲床血运丰富,指(趾)甲可用于观察人体微循环情况。指(趾)甲由多层紧密的角化细胞构成,外露部分称为甲板,甲板之下的皮肤称为甲床,覆盖甲板周围的皮肤称为甲廓,隐藏在皮下的部分是甲根,甲根之下和周围的上皮称为甲母,是甲的生长区。甲板近端可见新月状淡色的甲半月区,是较厚的甲母质细胞层。指甲的生长速度约为 0.1 mm/d,趾甲生长速度较慢,为指甲的 1/3~1/2。拔甲后,指甲约 6 个月恢复原状,而趾甲则需 12~18 个月。疾病、营养状况、环境及生活习惯等的改变可使指(趾)甲发生凹沟或不平。
皮肤血管分布于真皮及皮下组织,具有营养皮肤组织和调节体温的作用。
动脉进入皮下组织后分支,上行至皮下组织与真皮交界处形成较粗的深部动、静脉丛,向毛乳头、汗腺、神经和肌肉供给营养。
真皮下血管丛在真皮下部,其动、静脉分支供给腺体、毛囊、神经和肌肉等的血流。
乳头下血管丛位于真皮乳头下层,由此分出毛细血管袢的上行小动脉支供给真皮乳头的血流,随后折成毛细血管袢的下行静脉汇合成小静脉,并借着纵行的交通支与真皮及皮下组织深部的动、静脉丛汇合。鼻尖、指(趾)、耳廓等处真皮内有较多的动、静脉吻合,称为血管球。当外界温度明显变化时,血管球体可在神经支配下发生扩张或收缩,以改变由动脉通过球体直接回向静脉或进入毛细血管的血流,从而调节体温。
毛细淋巴管的盲端起于真皮乳头层内的结缔组织间隙,沿血管走行,在乳头下层及真皮深部血管网处形成淋巴管网,逐渐汇合成较粗的淋巴管,流入所属的淋巴结,较大的深部淋巴管有瓣膜。毛细淋巴管有阻止微生物和异物入侵的作用,其内压力低于毛细血管及其周围组织间隙,且具有较大的通透性,使皮肤中的组织液、游走细胞、病理产物、细菌、肿瘤细胞等较易进入淋巴管并到达淋巴结,而后在淋巴结内被吞噬消灭或引起免疫反应。
皮肤的肌肉包括平滑肌和横纹肌两种。
平滑肌以立毛肌为主,一侧附着在毛囊下 1/3,另一侧附着在真皮乳头层。精神紧张、寒冷可引起立毛肌的收缩,俗称“鸡皮疙瘩”。
横纹肌仅见于面部的表情肌和颈部的颈阔肌。
皮肤有丰富的神经分布,包括感觉神经和运动神经,通过它们和中枢神经系统的联系,可产生各种感觉,支配肌肉运动及完成各种神经反射,使肌体适应体内外的各种变化,维持正常功能。
感觉神经可分为神经小体和末端变细的游离神经末梢,后者呈细小树枝状分布,主要分布于表皮下及毛囊周围。神经小体包括鲁菲尼小体(Ru ni's corpuscle)、迈斯纳小体(Meissner's corpuscle)、环层小体(lamellar corpuscle,又称“帕奇尼小体”)和克劳泽小体(Krause's corpuscle)。皮肤的感觉可分为触觉、痛觉、热觉、冷觉及压觉。
运动神经来自交感神经节后纤维,其中肾上腺素能神经纤维支配立毛肌、血管、血管球、顶泌汗腺和局泌汗腺的肌上皮细胞,胆碱能神经纤维支配局泌汗腺分泌细胞,面神经支配面部横纹肌。
(张冬梅、江艇、王宗华)