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皮膚構造介紹

上次介紹了整個人體的組成層次,相信對於不同的組織、器官、系統等等,都有大概的了解,但你可知道,人體中最大最重的器官是什麼嗎?是皮膚!
2021-10-28
by 江奕緯 博士

上次介紹了整個人體的組成層次,相信對於不同的組織、器官、系統等等,都有大概的了解,但你可知道,人體中最大最重的器官是什麼嗎?是皮膚!

皮膚是人體最外圍的器官,代表著一個人的門面,因此了解皮膚也是相當重要的呦!皮膚是目前公認人體最大的器官,它的總重量約佔成人體重的15-16%呢,皮膚對於人體可說是相當重要,具有許多不可缺少的重要功能。皮膚覆蓋於全身的表面,可以保護且對抗外來的物理、化學以及生物的侵襲,是人體的第一道防線。另外也可以有效地防止過多的水分散失,使身體的溫度達到平衡。皮膚是一個相當複雜的器官,每6.5平方公分的皮膚就含有605個汗腺、20條血管以及超過1000多條的神經末梢。這篇文章會介紹皮膚的組成架構以及功能。

皮膚可以分成三個分層,分別為表皮層、真皮層以及皮下組織。

表皮層

表皮層是由角質化的複層鱗狀上皮組成,不同的身體部位厚度不一,有的是由4層上皮細胞組成,有的則是5層。通常4層的皮膚稱之為“薄皮膚”,而這4層皮膚由深處到表面又可細分為基底層、棘狀層、顆粒層以及角質層,大部分的皮膚都是屬於薄皮膚。而“厚皮膚”則只存在手掌以及腳掌處,後皮膚比薄皮膚多一層,為透明層,在角質層以及顆粒層間。另外,表皮層是不具有任何血管的。除了基底層外的其他層皆是由角質形成細胞構成的,角質形成細胞是製造和儲存角蛋白的細胞。角蛋白是一種胞內纖維蛋白,提供頭髮、指甲以及皮膚的硬度和防水的能力。接著再進一步介紹表皮層的各分層。

 

基底層

基底層又稱為生發層,是最深處的表皮層,表皮層之下則為真皮層。而與真皮層相接之處則充滿著交錯的膠原纖維,稱為基底膜。真皮層的表面(也就是基底層的底部)有許多手指狀的突起以及褶皺的結構,稱之為真皮乳頭。真皮乳頭的功用是增加表皮以及真皮的連接,折疊越多越複雜,連接就越牢固。基底層主要是由基底細胞所構成的單層細胞,基底細胞是立方體狀的幹細胞,是表皮層的角質形成細胞之前驅物。所有的角質形成細胞都是由這層細胞不斷進行有絲分裂所產生的,舊的細胞被新產生細胞不斷推向皮膚表面。除了基底細胞外,還有另外兩種細胞在基底層。第一個是Merkel細胞,其功用為觸覺受器,可以刺激神經傳導,使大腦感受到觸覺,手和腳的表面通常都很多。另一個細胞是黑色素細胞,顧名思義就是產生黑色素的細胞。黑色素賦予頭髮以及皮膚的顏色,還有助於皮膚的細胞免受紫外線(UV)輻射的傷害。生長的過程,指紋的形成與真皮乳頭的奏摺有關,每個人的指紋都是獨一無二的,可用於法醫分析,因為指紋不會隨著年老而有所變化。

棘狀層

顧名思義,這層細胞的構造為多棘狀,是因為胞橋小體連接細胞所造成的,胞橋小體將每個細胞緊緊連結在一起,將細胞彼此抓緊加強細胞的結合導致形成“多刺”的樣子。而有趣的是,這層的棘狀性質是需要細胞染色才看的到。棘狀層是由8-10層角質細胞組成,是表皮層中最厚的一層。具免疫作用的Langerthans cell也在這層中,Langerthans cell是樹突細胞的一種,可以像巨噬細胞一樣,將入侵的細菌、外來的顆粒以及損害的細胞給清除。在這層的角質形成細胞會開始合成角蛋白並釋放出防水醣脂,有助於防止水分流失,使皮膚具有防水的功用。隨著新的角質形成細胞在基底層上產生,舊的角質形成細胞被就會由棘狀層被推入至顆粒層。

顆粒層

從棘狀層被推出的角質形成細胞會有進一步的變化,使得角質形成細胞具有顆粒,而被稱為顆粒層。這層的細胞大概為三到五層厚,細胞變得更平坦、細胞膜變厚並且它們會產生大量的角蛋白(纖維狀)和角質透明蛋白(在細胞內以層狀顆粒的形式積累)。這兩種蛋白質構成了顆粒層中大部分的角質形成細胞,並使顆粒層具有顆粒的外觀。而顆粒層的細胞,隨著細胞死亡,細胞核和其他細胞器分解,留下角蛋白、透明角質層和細胞膜,這些物質將形成透明層、角質層以及皮膚的附屬結構如頭髮和指甲。

透明層

透明層是位於顆粒層上方和角質層下方,具有平滑性質以及看似半透明的表皮層。 這種薄薄的細胞層僅存在於手掌、腳底和手指的厚皮當中。構成透明層的角質形成細胞已是死亡細胞並且變的相當平坦。由透明角質蛋白所製造富含脂質的透明蛋白質(eleiden)密密麻麻地擠滿這層細胞內,使這些細胞具有透明(即清晰)的外觀,並提供了防水的屏障。

角質層

角質層是表皮層中最外面的那一層,暴露在外界環境中。此層中細胞角化的程度最高,使其得名角質層。角質層通常有1530層的死細胞構成,這種乾燥以及死亡細胞構成的層有助於防止微生物入侵、防止底層組織脫水,並為更脆弱的底層組織提供保護,減少磨損。該層的細胞會定期脫落,並被由顆粒層(或手掌和腳底的透明層)上推的角質形成細胞所取代。大約 4 週的時間內會使整個層被更替。一些美容課程,會去除一些乾燥的表層死細胞,使新的細胞產生,讓皮膚看起來“新鮮”以及健康,便是所謂的去角質。
 

真皮層

真皮層被認為是整個外皮系統的“核心”,與表皮層及皮下組織不同。真皮層包含血管和淋巴、神經以及其他結構,如毛囊和汗腺等。真皮層主要由兩層結締組織組成(乳狀層、網狀層),由纖維母細胞產生的彈性蛋白和膠原纖維相互連接而成。

乳狀層

乳狀層由蜂窩組織(鬆散結締組織)構成,主要由膠原蛋白纖維和彈性蛋白纖維形成鬆散的網狀結構。乳狀層突出到表皮的基底層中,形成手指狀的真皮乳頭(前述的指紋來源)。乳狀層內有纖維母細胞、少量脂肪細胞和大量微血管。此外,乳狀層含有一種免疫防禦細胞,吞噬細胞,有助於抵抗細菌入侵或其他影響皮膚的感染。此層還包含微淋巴管、神經纖維和稱為Meissner corpuscles的觸覺接受器。

網狀層

在乳狀層下方是更厚的網狀層,由緊密、不規則的結締組織組成。此層較為血管化,且具有大量的感覺和交感神經。網狀層呈現網狀,是由緊密的纖維所構成。彈性蛋白纖維為皮膚提供一些彈性,使之能夠運動。膠原纖維提供結構和收縮強度,並且延伸到乳狀層和皮下組織。此外,膠原蛋白與水結合以保持皮膚水分。注射膠原蛋白以及使用維他命A酸可以恢復皮膚飽滿度,是透過外部注入膠原蛋白或刺激血液流動和修復真皮來完成。

皮下組織

皮下組織一般也稱皮下層或是淺筋膜,是直接位在真皮層的下方,將皮膚連接到骨骼以及肌肉下方的筋膜(纖維組織)。儘管真皮跟皮下組織的邊界難以分辨,很難定義何謂真皮層何謂皮下組織,但在較為嚴格的定義中,皮下組織並不算在皮膚的一部分。皮下組織是由許多血管、鬆散的結締組織以及脂肪組織構成,而胎的功能具有儲存脂肪以及提供撞擊的緩衝功能還有維持體溫。

 

參考資料/文章來源

Structure and Function of Skin 

(https://courses.lumenlearning.com/suny-wmopen-biology2/chapter/structure-and-function-of-skin/)