第2章　皮膚、毛發(fā)與指甲

2.1　皮膚

2.1.1　皮膚的結構

皮膚是覆蓋于人體表面的一層柔韌、富有彈性、具有延伸性的軟組織。皮膚是人體的第一道防線，其與外界環(huán)境直接接觸，也是人體重要的免疫器官之一。在解剖學上，一般將皮膚劃分為表皮（epidermis）、基底膜帶（basement membrane zone）、真皮（dermis）、皮下組織或皮下脂肪（subcutaneous tissue/subcutaneous fat）（圖2-1）。除此以外，皮膚上具有各種附屬器（如毛發(fā)、甲等）、血管、淋巴管、肌肉和神經。

2.1.1.1　表皮

皮膚的表皮由外胚層分化而來，直接與外界接觸，是角化的多層鱗狀上皮。表皮主要由角質形成細胞（keratinocyte）和樹枝狀細胞（dendrocyte）組成。

（1）角質形成細胞　角質形成細胞規(guī)則排列形成表皮，表皮細胞80%以上是角質形成細胞，其基本功能是合成角蛋白。在顯微鏡下，表皮由內向外依次分為四層：基底層（stratum basale）、棘層（stratum spinosum）、顆粒層（stratum granulosum）和角質層（stratum corneum）。在掌趾部，顆粒層和角質層之間還存在透明層（stratum lucidum）。基底膜帶是基底層與真皮連接的橋梁。

①基底層。基底細胞也稱為表皮母質細胞或表皮生發(fā)細胞，位于表皮最底層。部分基底層細胞（占總細胞數的30%～50%）可不斷增殖及分化，新生的細胞不斷向表皮上部移動直至形成角質后脫落。基底細胞從增殖到脫落的時間稱為表皮更替時間（28d），其中從發(fā)生增殖到移至顆粒層上部約需14d，移至角質層上部而脫落又需14d。

基底細胞呈立方形或圓柱形，胞漿嗜堿性，細胞核位置偏下，呈橢圓形，染色質深；基底細胞長軸與基底膜帶相垂直，呈單排柵欄狀排列，胞漿內含有從相鄰黑素細胞獲得的黑素顆粒，黑素顆粒的含量與皮膚的膚色相匹配。基底細胞內還含有張力細絲。

基底細胞通過橋粒與其上方的棘細胞相連，借助半橋粒與下方的基底膜帶處相連。角質形成細胞間具有三種連接形式——橋粒、黏附連接和縫隙連接。其中，橋粒是角質形成細胞間最常見的連接方式，也是上皮細胞間特有的一種連接結構，其密度平均約為160個/100μm2。橋粒具備較強的抗牽張性，其通過相鄰細胞間張力細絲網的機械性連接，形成一種連續(xù)的結構網，從而使細胞間的連接更為牢固。若橋粒結構被破壞，則會使角質形成細胞松懈，形成裂隙。半橋粒是一種間斷性致密斑，是由基底細胞凸向真皮側的不規(guī)則突起形成的附著斑塊，其內側與胞質內的角蛋白張力細絲連接并折向胞質。在形態(tài)學上，半橋粒相當于橋粒結構的一半，但二者最明顯的不同在于半橋粒與基質相連，而橋粒則是細胞間的相互黏合連接。

②棘層。棘細胞呈多角形，核大，細胞表面具有細小的突起，與鄰近細胞的突起相連形成細胞間橋，由于細胞間橋呈棘狀，故被稱為棘細胞。棘層由4～8層細胞排列組成，離基底層細胞遠。棘層的下層細胞呈多角形，上層細胞趨向扁平，細胞的長軸與表皮表面相平行。棘細胞的胞漿內含有張力細絲，相鄰棘細胞間隙含有糖蛋白和脂質。

③顆粒層。顆粒層位于棘層之上，顆粒層的厚度與角質層厚度正相關。顆粒層細胞扁平，胞漿內含有嗜堿性透明角質顆粒和角蛋白細絲。在角質層較薄的部位，由1～3層細胞構成顆粒層；而在角質層較厚的部位（如掌趾），由10層細胞構成顆粒層。顆粒層細胞之間通過跨膜蛋白相互連接。

④透明層。透明層僅在掌趾等角質較厚的部位出現，位于顆粒層和角質層之間，由2～3層較扁平的細胞構成。透明層細胞界限不清、無核、嗜酸性。其胞漿內含有疏水的蛋白結合磷脂，并與張力細絲相融合，起到屏障功能，能防止水和電解質的通過。

⑤角質層。角質層在表皮最外層，由5～20層死亡的扁平或多角形、無核的角化細胞組成，在掌趾部可達到40～50層。角質細胞層下方的細胞間通過橋粒連接，而上方的角質層細胞間橋粒缺失，容易脫落。細胞的胞漿內含有大量由張力細絲和均質狀物質結合而形成的角蛋白，角蛋白起細胞骨架的功能，可以防止細胞脫水。

（2）樹枝狀細胞

①黑素細胞（melanocyte）。黑素細胞是合成和分泌黑色素的場所，位于表皮基底層細胞之間或基底層下方，是影響皮膚顏色的主要因素。黑素細胞是樹枝狀細胞的一種，每個細胞向外伸出多個細長樹枝狀突起，與周圍多個角質形成細胞（1∶10～1∶36）構成表皮-黑素單位，負責輸送黑素顆粒至角質形成細胞。在機體的所有組織中幾乎都有黑素細胞，尤以表皮基底層、毛囊、真皮、血管周圍、脈絡膜等處較多。

黑素細胞的數量與人群、種族及性別無關，但與機體的部位和年齡有關，如面部及生殖器部位的黑素細胞密度高于軀干部。黑色素合成的主要場所是黑素小體。按黑素細胞的形態(tài)，其可分為樹枝狀和非樹枝狀，二者皆可合成黑色素。樹枝狀黑素細胞與皮膚相關，可將黑色素轉移至其他細胞內；非樹枝狀黑素細胞主要存在于脈絡膜、視網膜等處，只具有儲存黑色素的作用。黑素顆粒和黑素細胞能吸收紫外線，可保護角質形成細胞，如朗格漢斯細胞，使深層皮膚組織避免紫外線輻射的傷害。另外，紫外線也可激活黑素細胞，使單位面積內黑素細胞的數量增多、黑素小體代謝旺盛，促進黑色素的生成。

②朗格漢斯細胞（Langerhans cell）。朗格漢斯細胞呈多角形，也是樹枝狀細胞的一種。朗格漢斯細胞位于表皮基底層以上，其密度與機體部位、年齡和性別有關。朗格漢斯細胞不是表皮的常駐細胞，其數量僅占表皮細胞總數的3%～5%，細胞密度約為每平方毫米460～1000個。朗格漢斯細胞來源于骨髓免疫活性細胞，經一定的循環(huán)通路到達表皮。

朗格漢斯細胞代謝活躍，有豐富的線粒體、高爾基復合體和內質網，最顯著的特點是胞漿內含有朗格漢斯顆粒，或稱Birbeck顆粒。目前普遍認為Birbeck顆粒是細胞消化外來物質時的吞噬體或是抗原的儲存形式。朗格漢斯細胞內不含黑素小體，表面具有IgG的Fc受體、C₃受體及CD1a、S100等抗原，參與皮膚的免疫反應，吞噬處理侵入表皮的抗原，并將抗原遷移至淋巴結的免疫反應區(qū)，激活淋巴細胞，傳遞至T細胞，呈現出較強的抗原遞呈能力。

③梅克爾細胞（Merkel cell）。Merkel細胞是1875年由Merkel在真-表皮交界處發(fā)現并命名的一種細胞。Merkel細胞具有短指狀突起，位于表皮基底層細胞之間，其細胞長軸與基膜相平行，細胞頂部有較粗短的突起伸至角質形成細胞之間。

Merkel細胞基底面與失去髓鞘的神經末梢形成Merkel細胞-軸索復合體，具有非神經末梢介導的感覺促進作用，因此Merkel細胞被認為是一種觸覺細胞。Merkel細胞的胞質中含有神經內分泌顆粒，這些顆粒與腎上腺髓質中的顆粒類似，多聚集在近神經末梢的一側，成群位于突觸結構中。Merkel細胞多見于感覺敏銳的部位，包括手掌表皮、甲床上皮、毛囊上皮、口腔及生殖道黏膜的上皮等。

2.1.1.2　基底膜帶

皮膚基底膜帶是真皮和表皮的連接結構，厚0.5～1.0μm，屬于結締組織。基底膜帶可分為胞膜層（lamina）、透明層（lamina lucida）、致密層（lamina densa）及致密下層（reticular lamina）四部分。真-表皮連接的四層中的不同組分相互結合，完美地連接了真皮和表皮。機體表皮沒有血管，外界物質可通過基底膜帶進入表皮，其代謝產物則進一步通過基底膜帶進入真皮。基底膜帶可限制分子量大于4萬的物質通過，具有滲透屏障作用。基底膜帶結構異常時可導致真皮與表皮發(fā)生分離；基底膜帶損傷可導致炎癥或腫瘤細胞進入表皮。

（1）胞膜層　胞膜層厚約8nm，由基底層角質形成細胞真皮側的胞膜和半橋粒構成。半橋粒在基底細胞漿膜的內外側分布。內外兩側的致密斑和中間的基底細胞質膜呈夾心餅狀，半橋粒具有的Ⅹ、Ⅶ膠原等多種跨膜蛋白能穿透并黏附于透明層。半橋粒中還含有大皰性類天皰瘡抗原、整合素等蛋白。半橋粒的數目基本恒定，與年齡、性別、部位等無關。

（2）透明層　透明層厚35～40nm，位于半橋粒以下，其主要成分是板層素及其異構體（韁蛋白和表皮異構體韁蛋白）。板層素也是錨絲的主要組成，錨絲穿過透明層并附著在致密斑上。

（3）致密層　致密層厚35～45nm，位于透明層之下，Ⅳ型膠原是其主要組成成分。Ⅳ型膠原分子通過自體相互交聯(lián)，形成穩(wěn)定的三維網格，構成支持基底膜帶穩(wěn)定的重要支撐。

（4）致密下層　致密下層又稱致密板下帶或網板，與真皮連接緊密，主要由錨原纖維構成。錨原纖維主要成分是Ⅶ型膠原，可與致密板和錨斑結合，通過與真皮纖維相互交織，從而使致密板和真皮乳頭緊密聯(lián)系。

2.1.1.3　真皮

真皮是支撐皮膚的致密且富有彈性的結締組織，位于基底膜和皮下組織之間。真皮層以纖維為主，其中彈力纖維和膠原纖維交織成網狀，細胞成分和細胞外基質填充于該網狀結構中。真皮內具有毛囊、皮脂腺等皮膚附屬器，還具有血管、淋巴管、肌肉及神經。

通常將真皮從上到下分為乳頭層和網狀層，二者界限不明。乳頭層緊靠表皮，較薄，呈乳頭狀隆起并凸向表皮底部，與表皮突交錯連接，這種相互嚙合的結構是維持皮膚表面平整的關鍵。乳頭層中毛細血管和毛細淋巴管豐富，具有游離的神經末梢和神經末梢器官。網狀層位于乳頭層下，較厚，與乳頭層無明顯界限，纖維粗且排列松散，具有較大的血管、淋巴管、神經和皮膚附屬器。真皮的厚薄與纖維成分和基質的多少相關，真皮的老化與成纖維細胞和基質的失衡相關。

（1）纖維成分

①膠原纖維。膠原纖維在真皮結締組織中含量最多。在電鏡下，膠原纖維的表面為縱橫交錯的膠原束。膠原纖維的主要成分是Ⅰ型和Ⅲ型膠原，其中Ⅰ型占80%～90%。膠原纖維由膠原原纖維組成，原纖維直徑約100nm，縱切面為帶形，橫切面為圓形，含有明暗相交的周期性橫紋，橫紋直徑約64nm。乳頭層膠原纖維細小，方向不定。網狀層中膠原纖維結合成束并相互交織。膠原纖維堅韌、抗張力強，但缺乏彈性。皮膚老化被認為與膠原纖維有密切關系。

②網狀纖維。網狀纖維由幼嫩纖細的原纖維組成，可看作是新生的膠原纖維，具有周期性橫紋的特點。網狀纖維的原纖維橫紋直徑較小，一般為40～65nm。網狀纖維主要位于乳頭層，以Ⅲ型膠原為主要成分。正常成人皮膚中網狀纖維含量少，表皮下的網狀纖維排列呈網狀。

③彈力纖維。彈力纖維表現為大小不一的塊狀物。彈力纖維較細，波浪狀交織纏繞在膠原纖維束間。彈力纖維由彈性蛋白和微纖維構成，點狀或絲狀的微纖維包埋于彈性蛋白內或聚集包繞于其外周。彈力纖維位于真皮、皮下組織內，與皮膚彈性有關。在皮膚附屬器和神經末梢的彈力纖維起支架作用。

（2）細胞成分　真皮中的細胞成分主要含有成纖維細胞、肥大細胞、淋巴細胞和組織細胞等。

①成纖維細胞。成纖維細胞形態(tài)為梭形，胞質內含有粗面內質網、高爾基復合體及游離核糖體等細胞器。當細胞靜止時，細胞體積較小；而當細胞功能活躍時，胞內內質網的數目和體積增大。成纖維細胞可合成膠原纖維和氨基多糖，產生基質和纖維。成纖維細胞是真皮的常駐細胞，同時也是皮膚深層組織損傷后的主要修復細胞。

②肥大細胞。肥大細胞形態(tài)多樣，可呈圓形、星形、梭形等不同形態(tài)。肥大細胞膜上有褶皺，并具有絨毛，胞質中含有大量特征性的圓形顆粒。顆粒由大小和密度不同的顆粒性物質組成，直徑為0.2～0.6μm，具有粗面內質網及高爾基復合體。肥大細胞內含有蛋白多糖、蛋白酶及血管活性物質等。肥大細胞同成纖維細胞一樣也是真皮常駐細胞和主要修復細胞。

③淋巴細胞。淋巴細胞形態(tài)多樣，不同功能的淋巴細胞形態(tài)和功能不一。淋巴細胞中80%是T細胞，其余為B細胞。一般來說，小淋巴細胞的核致密、核仁突出、胞質內含有較多的粗面內質網和多聚核蛋白體。

④組織細胞。組織細胞又稱巨噬細胞，直徑為15～25μm。組織細胞核大、呈圓形或腎形、胞質豐富，含有豐富的溶酶和吞噬體。

⑤中性粒細胞。中性粒細胞表面有短的微絨毛突起，直徑為10～12μm。中性粒細胞的細胞核分葉，葉間有異染色質絲連接，胞質內不含游離核蛋白體，線粒體小且少，少見粗面內質網，高爾基復合體不發(fā)達。胞質內富含糖原顆粒、中性粒細胞A顆粒和S顆粒。

⑥嗜酸性粒細胞。嗜酸性粒細胞的直徑在12～17μm，核分葉，胞質內富含糖原，缺乏細胞器。嗜酸性粒細胞分為兩類：一類是橢圓形或圓形的顆粒，內含結晶芯，直徑0.5～1.0μm；另一類是少數呈圓形且電子致密的均質顆粒。

⑦嗜堿性粒細胞。嗜堿性粒細胞直徑為10～12μm，核分葉，胞質內含少量細胞器，具有特異性的嗜堿性顆粒。嗜堿性顆粒具多層結構，橫截面可見致密點呈同心圓形排列。

⑧漿細胞。漿細胞高爾基復合體較大，其由外形扁平而表面光滑的囊、運輸小泡和分泌泡組成，細胞表面具有指狀突，粗面內質網增大，蛋白質合成增加。

（3）基質　基質主要成分是蛋白多糖，無定形填充于纖維、纖維束間隙和細胞間隙中。蛋白多糖以透明質酸為骨架，支鏈連接于蛋白質，支鏈側鏈與多糖相連接，形成具有豐富空隙的立體篩網結構。水、電解質、營養(yǎng)物質、代謝產物等小于空隙的物質均可自由通過，而大于這些空隙的物質（如細菌、病毒等）被阻擋，利于吞噬細胞的吞噬。透明質酸結合大量水分形成凝膠狀基質，膠原纖維、網狀纖維和彈力纖維交織成的網狀結構埋于上述基質中，使肌膚富有彈性，保持水潤。

2.1.1.4　皮下組織

皮下組織主要成分是脂肪，又稱皮下脂肪，其基本單位是由脂肪細胞聚集而成的一級小葉。一級小葉構成二級小葉，二級小葉周圍含有纖維間隔。血管、淋巴管和神經從纖維間隔中穿過。皮下脂肪位于真皮下，與真皮無明顯界限，二者結締組織相互延伸，其下與筋膜、腱膜或骨膜相連。皮下組織受內分泌調節(jié)的影響，也受性別、年齡和機體部位等因素的影響。皮下組織的主要功能是熱絕緣體、營養(yǎng)儲備和振動吸收器等。

2.1.1.5　皮膚附屬器

（1）毛發(fā)與毛囊（hair and hair follicle）　毛發(fā)是由角化的上皮細胞組成的桿狀物。其結構詳見2.2.2節(jié)。

（2）皮脂腺（sebaceous gland）　皮膚中皮脂腺分布廣泛，除手掌、足跖、足背的皮膚外均含有皮脂腺。皮膚皮脂腺的密度約為每平方厘米100個，其中頭面部及胸背上部的皮脂腺分布較多，稱為皮脂溢出部位。面部和頭皮的皮脂腺數目可達到每平方厘米400～900個。皮脂腺由腺體及短導管組成，腺體呈泡狀，導管位于毛囊和立毛肌夾角之間，開口于毛囊上。而一些無毛的薄皮膚，導管直接開口于皮膚而不與毛囊相連。

腺體由外而內逐漸增大，胞漿中的脂滴也隨之增多，腺體破裂釋放脂滴，經導管排出，立毛肌收縮促進皮脂排放。皮脂中含有角鯊烯和蠟質，具有保護毛發(fā)和潤滑皮膚的作用。皮脂在皮膚表面形成脂質膜，其中含有細菌分解產生的游離脂肪酸，使脂質膜的pH偏酸性（pH值為5.5～7.0），具有殺菌和緩沖的作用。皮脂的分泌隨年齡增長而變化。新生兒期前額皮脂分泌較多，兒童期分泌降低，青春期時又逐漸增加。女性皮脂分泌的高峰期為10～20歲，之后迅速降低；男性皮脂分泌的高峰期在30～40歲，50歲之后仍然分泌旺盛。在化妝品中通常需要添加脂質成分來補充皮膚皮脂分泌不足造成的皮膚干燥和脫皮現象。

（3）汗腺　汗腺可分為小汗腺（eccrine sweat gland）和頂泌汗腺（apocrine sweat gland）兩類。

小汗腺由腺體和導管構成，管狀的單層分泌細胞高度盤曲形成腺體，并位于真皮深部及皮下組織中。導管也稱汗管，較細，導管與腺體盤繞連接，向上直行穿過真皮，最后螺旋狀穿過表皮，開口于汗孔。人出生后不會再生成新的汗腺，全身小汗腺總數為160萬～400萬個，密度每平方厘米80～600個，其分布與皮膚的部位和遺傳有關，四肢屈側密集，上肢比下肢密集，掌趾、腋窩及額部最多，頭部、軀干及四肢次之，唇緣、乳頭等部位無小汗腺。機體出汗有顯性和不顯性之分。顯性出汗是指小汗腺活動性增加，全身皮膚均可見汗液；不顯性出汗是指機體在環(huán)境溫度低于31℃時，無明顯出汗，但在皮膚中有水分不斷滲出，在顯微鏡下可看到汗珠。

頂泌汗腺屬大管狀腺體，僅存在于腋窩、乳暈、會陰和肛門等處，外耳的耵聹腺和眼瞼的睫腺也屬于頂泌汗腺。頂泌汗腺同樣由腺體和導管構成，腺體位于皮下脂肪層，其直徑是小汗腺直徑的10倍，大多數導管開口于毛囊漏斗部，少數直接開口于皮膚表面。頂泌汗腺的新鮮分泌物無味，但排出后經細胞分解可產生臭味，即腋臭。頂泌汗腺受性激素的影響，在出生時已明顯可見，但尚不成熟，青春期時成熟顯現，分泌旺盛。

（4）甲（nails）　甲是位于指（趾）末端伸面的，由多層緊密角化細胞排列構成的堅硬角質。詳見2.3.1指甲的構造和功能。

2.1.1.6　皮膚的血管、淋巴管、肌肉及神經

（1）血管　皮膚中的血管主要是指由動脈和靜脈交織而形成的四個主要血管叢，可分為淺層血管和深層血管。淺層血管包括乳頭下血管叢和乳頭內血管叢，深層血管則包括皮下血管叢和真皮下部血管叢。皮膚內的血管叢與皮膚平行層狀排布，通過垂直走向的血管連接淺層和深層血管。

深層血管與淺層血管在結構上稍有不同。深層的血管直徑較粗，為40～50μm，有5層左右的平滑肌細胞，膠原原纖維分布在平滑肌細胞和內皮下層之間，且與血管平行。淺層血管直徑較小，為18～23μm，僅有1～2層平滑肌細胞，膠原原纖維大多單獨分散在血管壁邊緣。

微血管包含微動脈和微靜脈。微動脈管壁具有彈力蛋白，動脈內皮細胞內外的肌絲束相連，斷斷續(xù)續(xù)的彈力纖維相互交融構成彈力層，并包埋在均一的基底膜物質中。微靜脈無彈力纖維，管壁上的基底膜物質呈分層狀排列，管壁外圍包裹著一層扁平的簾細胞。

皮膚的血管根據功能可分為兩種類型：一種是營養(yǎng)血管，包括動脈、靜脈和毛細血管；另一種是調節(jié)體溫的血管，指趾、鼻唇等處真皮中具有動靜脈吻合的血管球，通過球體的擴張或收縮控制血流，調節(jié)體溫。

（2）淋巴管　皮膚淋巴管網的盲端起于真皮乳頭層中的毛細淋巴管，與血管叢網相平行。毛細淋巴管僅由一層內皮細胞和稀薄的結締組織構成。具有瓣膜且管壁較厚的一部分淋巴管，形成乳頭下淺淋巴網和真皮淋巴網，再通向深部淋巴管。毛細淋巴管的內皮細胞具較大的通透性，毛細血管周圍組織間隙的滲透壓高于毛細淋巴管的管內壓力，皮膚中的細菌、腫瘤、游走細胞等易進入淋巴管到達淋巴結，引起免疫反應。

（3）肌肉　皮膚肌肉分為橫紋肌和平滑肌。立毛肌屬于平滑肌纖維，是皮膚最常見的肌肉類型。立毛肌肌膜薄，梭形，其一端在真皮乳頭層中，另一端在毛囊中部的結締組織鞘中，寒冷、精神緊張可引起立毛肌收縮，形成所謂的“雞皮疙瘩”。橫紋肌主要存在于面部的表情肌和頸部的頸闊肌。

（4）神經　皮膚分布著豐富的感覺神經和運動神經。皮膚的神經由神經纖維和神經末梢組成，分布于真皮和皮下組織中。皮膚的神經可感受環(huán)境刺激（觸、拉、壓等）、溫度刺激（冷和熱）和傷害性刺激，這些刺激由神經纖維和神經末梢器官感受，傳導至腦脊神經節(jié)，進而產生各種感覺。

①感覺神經。皮膚感覺神經大多是有髓神經，其末端在皮膚各層中廣泛分布。感覺神經末梢分為游離神經末梢和神經小體。

游離神經末梢主要分布在皮膚淺層和毛囊周圍，其感受功能的專一性較差，能感受痛覺、溫覺、觸覺及壓覺。

神經小體分為囊狀與非囊狀小體。囊狀小體末梢被結締組織包裹，包括環(huán)層小體、觸覺小體、球狀小體、梭形小體。環(huán)層小體在掌趾分布較多，主要感受壓覺。觸覺小體主要感受觸覺，在指尖分布最多。球狀小體分布于龜頭、包皮、陰蒂等處。梭形小體主要分布于手掌皮膚中。

采用不同的刺激方式檢查人的皮膚時，發(fā)現觸壓覺、溫覺、冷覺和痛覺呈點狀分布，推測不同的神經末梢感受不同的感覺。除以上單一感受器外，還存在多覺型感受器，其能感受不同的刺激。

②運動神經。運動神經來源于交感神經節(jié)后纖維。腎上腺素能控制神經纖維支配血管、血管球、立毛肌、汗腺的肌上皮細胞，膽堿能控制神經纖維支配小汗腺的分泌細胞，面部橫紋肌受面神經支配。