第二章 造口护理相关的解剖与生理

第一节 皮肤的解剖与生理

皮肤被覆于体表并与外界环境直接接触,是人体最大的器官,总重量约占个体体重的16%,成人1.5m2,新生儿0.21m2。皮肤结构复杂且具有很多结构独特的皮肤附属器,可行使多种生理功能。皮肤厚度0.5~4mm,随个体、年龄、部位差异,眼睑、外阴、乳房最薄,掌跖最厚。皮肤有表皮、真皮及皮下结构组成。

一、皮肤的解剖层次

1.表皮

表皮是复层鳞状上皮,主要由角质形成细胞、黑素细胞、朗格汉斯细胞、麦克尔细胞构成,细胞间及与下层结构间借桥粒、半桥粒相连。表皮通过基底膜带与真皮相连。

真皮层各部位不同,眼睑最薄,内有各种皮肤附属器及血管、淋巴管、神经和肌肉皮下组织:疏松结缔组织和脂肪小叶组成,含有血管、淋巴管、神经、小汗腺、顶泌汗腺,厚度跟营养、部位、性别有关。

1)角质形成细胞

可将表皮的角质形成细胞分为五层,由深到浅分别为基底层、棘层、颗粒层、透明层和角质层。

(1)基底层:位于表皮的底层,一层立方形或圆柱状细胞构成。30%~50%细胞可不断进行分裂,新生的细胞不断向上移动,在到达棘层下部时可再分裂二三次,然后失去分裂能力。细胞由基底层移至颗粒层上部约需14d,再移至角质层上部又需14d,总为表皮更替时间。基底层细胞之间及其与上方棘层细胞之间通过桥粒相连接,底部则借半桥粒附着于表皮下基底膜带。

(2)棘层:细胞呈多角形,且随上移渐趋扁平,其长径与表皮表面平行,一般排列约4~8层。细胞表面有许多细小的突起,并与相邻细胞的突起相连,形成细胞间桥,其上着色较深的梭形小颗粒即为桥粒。

(3)颗粒层:位于棘层上部,正常情况下其厚度与角质层厚度成正比,在角质层薄的部位颗粒层通常由1~3层梭形或扁平细胞组成,而在掌跖等角质层厚的部位,颗粒层可厚达10层。细胞的主要特点是胞质中出现许多较大的强嗜碱性致密颗粒,称透明角质颗粒。

(4)透明层:位于角质层下方,由2~3层较扁的细胞组成,此层仅在掌跖部位较厚表皮中可见。细胞界限不清,光镜下易被伊红染色,胞质呈均质状并有强折光性。

(5)角质层:由多层扁平角质细胞组成,在掌跖部位可厚达40~50层。本层细胞由颗粒层细胞突然转变而来,多已死亡,故无细胞核等细胞结构,被称为角化细胞。

2)树枝状细胞

(1)黑素细胞:黑素细胞位于表皮基底层下方或基底层细胞之间,组织固定时胞质收缩使胞浆透明,故又称透明细胞,其数量与肤色、人种、性别无关而与部位、年龄有关。人体内几乎所有组织内均有黑素细胞,以表皮基底层、毛囊、各种黏膜上皮、真皮、血管周围、内耳、软脑膜、周围神经及交感神经、眼视网膜色素上皮和脉络膜等处为多。黑素细胞可分为树枝状和非树枝状二种,均可合成黑素,前者与皮肤有关,能将黑素转移到其他细胞内;而后者主要存在于色素膜、视网膜和软脑膜等,只能将黑素贮存在细胞内。多巴染色或银染色可显示表皮中黑素细胞由顶部发出树枝状突起伸向周围的基底层细胞及棘层细胞间,并借其输送已合成的黑素小体,后者聚集在这些细胞的胞核上方,可吸收紫外线以保护胞核免受辐射损害。

(2)朗格汉斯细胞:位于棘层中、上部的棘细胞之间,胞浆透明,胞核较小,形状不规则,比周围的角质形成细胞着色深;正常成人朗格汉斯细胞占表皮细胞总数的3%~8%,细胞数目与部位、性别和年龄有关。

(3)Merkel细胞:被认为是触觉细胞,散见于基底层,比周围基底层细胞淡染,在手掌面表皮、毛囊上皮、甲床上皮、口腔和生殖道黏膜上皮中较多,可保持较固定位置而不跟随角质形成细胞迁移和脱落。

2.真-表皮连接

厚约0.5~1μm, PAS法可将其染成紫红色,银浸染法可将其染成黑色。除真、表皮之间外,皮肤附属器(如毛囊、皮脂腺、大汗腺单位、小汗腺单位)与真皮之间、血管周、施万细胞周围也存在BMZ。透射电镜下所见的真-表皮连接与PAS染色所见的BMZ概念有所不同,其超微结构详见后。

3.真皮

真皮层各部位不同,眼睑最薄,内有各种皮肤附属器及血管、淋巴管、神经和肌肉皮下组织:疏松结缔组织和脂肪小叶组成,含有血管、淋巴管、神经、小汗腺、顶泌汗腺,厚度跟营养、部位、性别有关。

真皮通常分为乳头层和网状层,两层之间并无明确界限。乳头层又称真皮上部,为紧靠表皮的薄层结缔组织,凸向表皮底部形成嵴状或乳头状隆起,与表皮突呈交错样连接,内含丰富的毛细血管、毛细淋巴管、游离神经末梢和神经末梢器官;网状层较厚,位于乳头层下方,是真皮的主要组成部分。真皮结缔组织由数目不多的细胞成分和丰富的细胞外基质组成。细胞成分包括成纤维细胞、肥大细胞、组织细胞(巨噬细胞)、少量淋巴细胞和其他白细胞,另外还有少量真皮树突细胞(如朗格汉斯细胞、噬色素细胞等),其中成纤维细胞和肥大细胞是真皮结缔组织中的主要常驻细胞。细胞外基质的最主要成分是胶原,约占皮肤干重的75%;网状纤维并非独立的纤维成分,仅是幼稚的、纤细的胶原纤维;弹力纤维较细,呈波浪状交织缠绕在胶原纤维束之间,在真皮网状层,其排列方向与皮面平行;基质为填充于纤维及纤维束间隙和细胞间的无定形物质,糖胺聚糖与肽链共价结合形成的蛋白多糖为其主要成分。

4.皮下组织

皮下组织与真皮之间无明确界限,两者的结缔组织彼此相延伸,其深部与筋膜、肌肉腱膜或骨膜连接。皮下组织的主要成分是脂肪,后者的基本单位是由脂肪细胞聚集形成的一级小叶,许多一级小叶构成二级小叶,二级小叶周有纤维间隔或称小梁。皮下组织的纤维间隔中有较大的血管、淋巴管、神经穿过。个体皮下脂肪的厚度因其部位、性别、年龄、营养而异,并受个体内分泌的调节。

5.皮肤附属器

1)毛发

大部分皮肤表面有毛,但掌跖、指(趾)侧面、足踝以下足侧面、口唇、乳头、脐、龟头、阴蒂、大小阴唇和包皮内面无毛。毛发在身体各部位密度不等,面部约为600/cm2,其余部位约为60/cm2;毛长度为1mm~1m,各部位相差颇大;毛的外形可有直形、蜷曲形、螺旋形和波浪形;毛在体表的排列也不同,一般呈列状且与体表呈一定角度倾斜排列,排列的方向为根部向头部,毛梢向着肢体的末端,许多毛发的倾斜方向是一致的,称为毛流,可表现为不同形状,通常毛流在头顶部有一个中心,向外成旋涡状排列,约57%~68%呈顺时针方向。

毛发的生长周期可分为三个阶段,生长期、退化期和静止期,使毛发定期脱落和更新;毛的长度取决于生长周期,但毛的粗细则。

2)毛囊

一个成熟的毛囊从解剖结构上可分为上、下两段,上段由漏斗部和峡部构成,较稳定,不参与毛囊周期;下段可分为茎部和球部,是暂时的,参与毛囊周期。毛囊周期性调控机制尚不清楚,可能与遗传、健康状况、激素水平、药物和环境气候等有关。

3)皮脂腺

是一种可产生脂质的器官,由数个上皮细胞小叶组成,导管上皮很薄,角质层排列紧密,不受神经支配。皮脂腺除掌跖、足背外遍及全身各处皮肤,其平均密度为100/cm2,但面部和头皮等部位密度可达400~900/cm2;前额、鼻、上背部皮脂腺体积最大。几乎所有的皮脂腺均与毛囊相连并开口于毛囊,皮脂腺单位也有生长周期,但与毛囊生长周期无关,一般一生只发生两次,主要受雄激素水平控制。

4)汗腺

根据结构与功能不同可分为小汗腺和顶泌腺。

(1)小汗腺:为单曲管状腺,由腺体和导管组成,腺体位于真皮深部和皮下组织,管径较粗并高度盘曲,导管较细,其与腺体相连接的一段很弯曲,其后的一段较直并上行于真皮,最后一段呈螺旋状穿过表皮并开口于汗孔。人出生时小汗腺约有300万~500万个,出生后不再生成新腺;除唇缘、鼓膜、甲床、乳头、包皮内面、龟头、小阴唇和阴蒂等部位外,全身大部分皮肤中均有小汗腺,其分布与部位和遗传有关;密度大约为80~600/cm2,手掌、足跖和腋窝最多,其次为头皮、躯干和四肢,四肢屈侧较伸侧密集,上肢多于下肢;

(2)顶泌腺:仅存在于人的腋部、乳晕、脐周围、会阴部、肛周、包皮、阴囊、阴阜和小阴唇,偶见于面部、头皮和躯干,此外,外耳道的耵聍腺、眼睑的睫腺以及乳晕的乳轮腺均属于变型的顶泌腺。在胚胎期,此腺同毛发和皮脂腺均起源于同一个上皮芽,所以大多数顶泌腺导管开口于毛囊漏斗部,但也有少部分顶泌腺直接开口于皮肤表面;在出生时顶泌腺已明显可见,但未成熟,到青春期时才呈现成熟结构。顶泌腺分泌部的直径约为小汗腺的10倍。

5)甲

甲是指(趾)末端伸面的坚硬角质,由甲板以及其周围组织构成。甲板为透明的角质板,呈外凸的长方形,其形状在不同个体和同一个体的各指(趾)上均存在差别,其厚度约为0.5~0.75mm。甲板纵切面可分为甲根(指埋在皮肤下面的甲板近侧部)、甲体(位于甲床背面,即正常可见部分)和甲板远端游离缘。两侧和近侧甲沟旁的皮肤可形成皱褶,分别称侧甲襞和后甲襞,甲根即位于由后甲襞向后下方延伸的楔形凹中并封闭了甲板背面和后甲襞腹侧面之间的潜在空隙,后甲襞上的角化层名甲上皮,由其腹侧面发生并紧贴甲板表面,宽1~2mm;甲床为上皮组织,其下方为富有血管的真皮,与指(趾)骨骨膜连接,其远端游离缘下面的表皮角化层较厚,称为甲下皮,它与指(趾)腹侧面的表皮相连,二者之间有弧形的浅沟;甲弧影为甲板上白色的半月形区域,它是甲母质生发细胞的远端标志,拇指上较为明显易见,通常小指上不可见,其余手指上则有无不定,此区域呈白色的原因可能与两个因素有关:①此处甲板角化不完全;②甲母质上皮较厚,掩盖了下方组织中血流颜色。

6.皮肤的其他解剖结构

1)神经

皮肤中有丰富的神经分布,可感受环境刺激如触、压、振动、牵拉、毛发弯曲等,还可感受温度刺激(热和冷)和伤害性刺激(对皮肤的轻重不同的破坏性刺激),这些刺激由分布在真皮和皮下组织中的神经纤维和神经末梢器官感受并传导到脊神经节或脑神经节神经元并产生感觉。

2)血管

真皮中有由微动脉和微静脉构成的浅丛和深丛血管,深丛位于真皮网状层深部,浅丛位于网状层浅部。这些血管丛大致呈层状分布,与皮肤表面平行,浅丛与深丛之间有垂直走向的血管相通连,形成丰富的吻合支。乳头下丛发出的袢状毛细血管可到达每个真皮乳头。毛细血管静脉端通连到浅丛毛细血管后微静脉,然后再相继通连到真皮的交通微静脉、深丛较大的微静脉和皮下组织中的小静脉。

3)淋巴管

皮肤的淋巴管网与几个主要的血管丛平行,毛细淋巴管盲端起始于真皮乳头,渐汇合为管壁较厚的具有瓣膜的淋巴管,再通连到皮肤深层和皮下组织的更大淋巴管。毛细淋巴管管壁很薄,仅由一层内皮细胞及稀疏的网状纤维构成,无周细胞和基板,内皮细胞之间有间隙,通透性较大,且毛细淋巴管内压力低于毛细血管及其周围组织间隙的渗透压,故结缔组织中的淋巴液、皮肤中的游走细胞、皮肤病理反应的一些产物或侵入皮肤的细菌等均可随着渗透压方向进入淋巴管并回流到淋巴结,在淋巴结内被滤去或被消灭。细胶原原纤维一端毛细直角附着于淋巴管管壁,另一端沿延并连接于周围结缔组织,可使淋巴管在周围组织发生炎症水肿时不致塌陷,从而保持管腔通畅。

4)肌肉

立毛肌是皮肤内最常见的肌肉类型,由纤细的平滑肌纤维束构成,其一端起自真皮乳头层,另一端插入毛囊中部的结缔组织鞘内;此外尚有阴囊肌膜、乳晕平滑肌、血管壁平滑肌等,汗腺周围肌上皮细胞也具有某些平滑肌功能;面部皮肤内的表情肌属于横纹肌。平滑肌纤维呈梭形,肌膜薄,胞质中原纤维不易见到,胞核为椭圆形,位于肌纤维中央,肌纤维周围有网状纤维缠绕;横纹肌肌纤维内有多个卵圆形细胞核,位于肌纤维边缘靠近肌膜处,肌原纤维纵切面上有明暗相间的横纹。

二、皮肤生理学

皮肤是人体最大的器官,覆盖于人的整个体表,具有屏障、吸收、分泌和排泄、感觉、体温调节、代谢、免疫等生理功能,对机体健康十分重要。

1.皮肤的屏障作用

人体正常皮肤有两方面屏障作用,一方面保护机体内各种器官和组织免受外界环境中机械、物理、化学和生物性有害因素的侵袭;另一方面防止组织内的各种营养物质、水分、电解质和其他物质的丧失,因此,皮肤在保持机体内环境的稳定上起着重要的作用。

1)对机械性损伤的防护

正常皮肤的表皮、真皮及皮下组织共同形成一个完整的整体,质地坚韧、柔软,具有一定的张力和弹性,这些物理特性都与真皮内的胶原纤维和弹力纤维等物质的性质有关,并且受年龄、性别与身体部位等因素的影响。皮肤对外界的各种机械性刺激如摩擦、牵拉、挤压及冲撞等有一定的保护能力,并能迅速地恢复正常状态;经常受摩擦和压迫的部位,如手掌、足跖、四肢伸侧和臀部等处,角质层增厚或形成胼胝,增强了对机械性刺激的耐受性;如果外界机械性刺激太强烈,则可引起保护性的神经反射动作,回避对机体的损伤。

2)对物理性损伤的防护

(1)电:皮肤是电的不良导体,它对低电压电流有一定的阻抗能力,后者受部位、汗腺分泌和排泄活动、精神状态及气候等因素的影响,特别和皮肤角质层的含水量及其表面湿度有关,而且电阻值的高低和含水量多少成反比,即皮肤干燥时电阻值较高,导电性较低。

(2)光:正常皮肤对光有吸收能力,可保护体内器官和组织免受光的损伤。光透入人体组织的能力和它的波长及皮肤组织的结构有密切的关系,一般波长愈短,透入皮肤的程度愈表浅,随着波长增加,光的透入程度也有变化,红光及其附近的红外线透入皮肤最深,而长波红外线(波长1.5~400μm)透入程度很差。皮肤组织对光的吸收也相应具有明显的选择性,如角质层内的角质细胞能吸收大量UVC,棘细胞层的棘细胞和基底层的黑素细胞则吸收UVA,而紫外线大部分被表皮吸收。

(3)磁:磁是能量的一种表现形式,对人体组织(包括皮肤)可产生一定的磁生物效应。一般认为它可以影响组织内生物电流的大小和方向,引起细胞内、外电解质及酶系统发生变化,它本身还可以产生磁电流,但是一般不会引起组织损伤。

(4)机械力:角质层具有防止机械损伤的功能,要将人角质层撕开2mm宽需40g的力,但角质层脱水后,只要用10g的力即可撕开,如将角质层全部去除,则表皮即丧失其张力。对抗外界的压力主要依靠真皮,因其具有弹性的胶原纤维,全厚度的人腹部皮肤每平方厘米具有50~200kg的张力。皮下脂肪可对皮肤所受的冲击起缓冲作用。

3)对化学性损伤的防护

正常皮肤对各种化学物质都有一定的屏障作用,主要依靠角质层。正常皮肤表面偏酸性,其pH值约为5.5~7.0,最低可到4.0,对碱性物质可起缓冲作用,被称为碱中和作用;而头部、前额及腹股沟处偏碱性,对pH值在4.2~6.0范围内的酸性也有相当的缓冲能力,被称为酸中和作用,可防止一些酸性物质对机体的损害,故皮肤有中和酸、碱的能力。皮肤自身酸碱度受各种体内外因素的影响,如小汗腺较多的部位pH值约为5.5 ±0.5,大汗腺较多的部位则为6.5 ±0.5。

4)对生物性损伤的防护

人体皮肤上寄生着许多微生物,主要寄生在角质层的表浅处、毛囊皮脂腺口的漏斗部、汗管口及皮表脂质膜内,在一定的条件下可成为致病微生物对人体造成危害。皮肤对各种致病微生物具有多方面防御能力,首先,角质层有良好的屏障作用,直径在200nm的细菌及直径100nm的病毒在正常情况下都不能进入皮肤内;其次,皮肤表面偏酸性对寄生菌的生长不利;此外,皮表脂质膜中的某些游离脂肪酸对寄生菌的生长有抑制作用;皮肤干燥和脱屑也不利于寄生菌的生长。

5)防止体内营养物质的丧失

正常皮肤除了汗腺、皮脂腺分泌和排泄,角质层水分蒸发及脱屑外,一般营养物质及电解质等都不能透过皮肤角质层而丧失,角质层的这种半通透膜特性起着很好的屏障作用。成人通过皮肤而丢失的水分每天约为240~480ml(不显性发汗),但如将角质层去掉,水分的丧失比不显性出汗时增加10倍或以上;将表皮全部去掉,则屏障作用完全消失,营养物质、电解质和水分会大量流失。

2.皮肤的吸收作用

人体皮肤有吸收外界物质的能力,称为经皮吸收、渗透或透入,对维护身体健康是不可缺少的。

(1)水分:皮肤角质层含水量约为10%~20%。人体皮肤与重水或重水饱和蒸气接触,10min后在尿中可以发现有重水,而且数小时内浓度继续增加。水分主要透过角质层细胞胞膜进入体内。

(2)电解质:放射性离子实验表明,Na+、K+、Br+、PO3-4可很快透过皮肤,131碘、89锶和放射性钙在鼠皮肤上均可吸收。

(3)脂溶性物质:皮肤对脂溶性物质可大量吸收,如维生素A、D及K容易经毛囊皮脂腺透入;激素中的脂溶性激素如雌激素、睾丸酮、孕酮、脱氧皮质酮等也透入良好。在脂及水中都能溶解的物质吸收最好,大多数物质其吸收速度可与消化道粘膜的吸收和注射后的吸收相似,而单纯水溶性物质如维生素B、维生素C、蔗糖、乳糖及葡萄糖等都不被吸收。

(4)酚类药物:一般酚类药物可由皮肤透入。

(5)激素:雌激素、睾酮、孕酮、脱氧皮质酮等容易迅速地被皮肤吸收。

(6)有机盐基类:此类物质存在于各种植物碱、合成杀虫剂、抗组胺剂、镇静剂、防腐剂、收敛剂等中,皮肤对这类物质吸收情况各有不同,如果其盐基是脂溶性的游离盐基(如尼古丁),则皮肤吸收良好,而对水溶性有机盐则皮肤吸收不好。

(7)重金属及其盐类:重金属的脂溶性盐类可经皮吸收,金属汞、甘汞、黄色氧化汞主要经毛囊和皮脂腺而透入,表皮本身不能透过;铅、锡、铜、砷、锑、汞有与皮肤、皮脂中脂肪酸结合成复合物的倾向,使本来的非脂溶性变为脂溶性,从而使皮肤易于吸收。

(8)油脂:动植物性和矿物性油脂都是经毛囊皮脂腺而透入,在皮脂腺细胞中可见有滴状油脂;经角质层吸收的油脂量极微。

(9)气体:皮肤吸收气体的数量很小,全身皮肤吸氧量约为肺的1/160; CO不被吸收,CO2则可在皮肤内外相通,并由浓度高的一侧向低的一侧弥散或透入;氦、氮、氨、硝基苯及特殊的芳香族油类蒸气等也可以透入皮肤。

3.皮肤的感觉作用

正常皮肤内分布有感觉神经及运动神经,它们的神经末梢和特殊感受器广泛地分布在表皮、真皮及皮下组织内,以感知体内外的各种刺激,产生各种感觉并引起相应的神经反射,以维护机体健康。

(1)触觉:触觉是微弱的机械刺激兴奋了皮肤浅层触觉感受器引起的。正常皮肤内感知触觉的特殊感受器有三种:在平滑皮肤处主要是Meissner小体,位于表皮突基底的为Merkel细胞,在有毛皮肤处则为Pinkus小体,这些感受器接受的外界刺激实际上是一种机械能,如刺激毛发的末梢引起的感觉,主要是由于对毛囊周围末梢神经网的压力及毛发出口处皮肤受到牵拉变形的结果。

(2)压觉:压觉是指较强的机械刺激导致深部组织变形时引起的感觉,由皮肤内的Paci-ni小体传导的,后者主要分布在平滑皮肤处,如手指、外阴及乳房等处,胰腺、腹后壁、浆膜及淋巴结等处也有,它常和其他的感受器或游离神经末梢共同感知各种复杂的复合感觉。触觉与压觉两者在性质上类似,只是机械性刺激强度不同,可统称为触-压觉。

(3)冷觉:一般认为由皮肤内的Krause小体传导的,后者主要分布在唇红、舌、牙龈、眼睑、龟头、阴蒂及肛门周边等处,在有毛皮肤及摩擦部位尚未发现这种感受器,但表肤表面确有冷点存在,常成群分布,在2mm×1mm范围内约有33个,其数目一般和皮肤的温度变化成正比,皮肤温度愈低,活动性冷点数目愈少,反之则冷点数目增多。

(4)温觉:温觉有人称之为热觉,它主要是由Ruffini小体传导,有人认为皮肤血管球上的游离神经末梢也参与活动;皮肤表面也有热点存在,但难以测定,在1mm×1mm范围内约有29个,它也随皮肤温度的变化而减弱。冷觉和温觉合称为温度觉。

(5)痛觉:痛觉是由有可能损伤或已造成皮肤损伤的各种性质刺激所引起,是一种复杂感觉,常伴有不愉快的情绪活动和防卫反应,这对于保护机体是重要的;疼痛又常是许多疾病的一种症状,因此在临床上常引起关注。一般认为痛觉的感受器是游离神经末梢,且任何形式的刺激只要达到一定强度有可能或已造成组织损伤时,都能引起痛觉,但其机制还不清楚。有人认为这种游离神经末梢是一种化学感受器,当各种伤害性刺激作用时,首先引致组织内释放某些致痛物质(例如K+、H+、组胺、5-HT、缓激肽、PG等),然后作用于游离神经末梢产生痛觉传入冲动进入中枢引起痛觉。

(6)痒觉:痒觉是一种引起搔抓欲望的不愉快感觉,从组织学和解剖学上尚未证明存在特殊的痒觉感受器,现在一般认为皮肤痒点无对应点,而与该处纤细的游离神经末梢易接受痒或阈值低有关,可能通过游离神经末梢或毛囊周围末梢神经网进行传导。

4.皮肤的分泌和排泄作用

皮肤具有分泌和排泄功能,主要通过汗腺和皮脂腺进行。

1)汗腺

汗腺分为小汗腺(或外分泌腺)和大汗腺(或顶泌腺)两种,它们各自有不同的生理活动,但都具有分泌和排泄汗液的能力。

(1)小汗腺:小汗腺的分布,除口唇、龟头、包皮内层、阴蒂外分布全身,其密度随部位而不同,一般以掌、跖最多,屈侧比伸侧多,小汗腺的活动受交感神经的支配主要是胆碱能纤维。

小汗腺分泌与活动状态小汗腺的数目有关系。在室温条件下,只有少数小汗腺有分泌活动,多数处于静息状态;当外界温度升高到32℃以上时,活动状态小汗腺增加;如气温高于临界水平(31~32℃)时,则全身皮肤可见到或多或少的突然出汗;当气温低于临界水平时,汗腺分泌只能在显微镜下可见,而肉眼看不见,这不仅是因为汗珠太小,而是刚出表皮即被蒸发,这种不可见地出汗是人体不自觉失水的一部分。到达皮肤表面汗液数量的变化取决于小汗腺分泌丝球部的汗液分泌率,肌上皮细胞的收缩可能对汗液的排泄有作用,但对汗液分泌率的影响很小。汗液主要是通过分泌细胞完整的细胞膜分泌,并不包含细胞质的全部成分,分泌丝球部的暗细胞只分泌一种含粘多糖的黏液,透明细胞则分泌钠离子及水分等。影响小汗腺分泌的因素有温度、精神、药物:饮食。

汗液可分为液体和固体两部分,前者占99%~99.5%,后者仅占0.5%~1.0%;液体成分主要是水分,固体成分有无机物和有机物,无机物中氯化钠最多,此外还有钙、镁、磷、铁,有机物中乳酸及尿素最多;小汗液中还含有多种氨基酸。

(2)大汗腺:大汗腺主要分布在腋窝、乳晕、脐周、会阴部和肛门周围等。主要有肾上腺素能神经纤维调控,实验证明局部注射肾上腺素可以使大汗腺分泌活动增加。大汗腺有三种分泌方式:顶浆分泌、裂殖分泌、全浆分泌。各处大汗腺的活动是不一致的,也是不规则的,早晨大汗腺有一阵分泌活动高潮,晚上则活动减少。大汗液含有液体和固体两种成分,前者主要为水分,后者包括下列一些成分:铁、脂质、荧光物质、有臭物质、有色物质等。

(3)皮脂腺:除掌跖外,皮脂腺的分布皮脂腺分布全身,皮脂腺分泌和排泄的产物称为皮脂,为一种混合物。皮脂腺的功能可用皮脂的排泄来表示。影响皮脂排泄的因素年龄、性别、人种、温度、湿度、部位、营养、激素等。皮脂具有参与形成皮表脂质膜、润滑毛发及皮肤、防止皮肤干燥皲裂等作用,其中的脂酸对真菌和细菌的生长有轻度抑制作用。

5.皮肤的体温调节作用

人和高等动物机体都具有一定的温度,称为体温。恒定、适度的体温是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件。

人体的主要散热部位是皮肤。当环境温度低于体温时,大部分的体热通过皮肤的辐射、传导和对流散热,一部分热量通过皮肤汗液蒸发来散发,呼吸、排尿和排粪也可散失一小部分热量。环境温度为21℃时,约70%的体热通过皮肤的辐射、传导和对流散热,约27%的体热通过皮肤水分蒸发散热,约2%的体热通过呼吸散热,约1%的体热通过排尿、排粪散热。

辐射、传导和对流散失的热量取决于皮肤和环境之间的温度差,温度差越大则散热量越多,温度差越小则散热量越少。皮肤温度受皮肤血流量控制,皮肤血液循环的特点是分布到皮肤的动脉穿透隔热组织(脂肪组织等)并在乳头下层形成动脉网,皮下毛细血管异常弯曲形成丰富的静脉丛,皮下还有大量的动-静脉吻合支,这些结构特点决定了皮肤的血流量可以在很大范围内变动。机体的体温调节中枢通过交感神经系统控制皮肤血管的管径,增减皮肤血流量改变皮肤温度,从而使散热量符合于当时条件下体热平衡的要求。在炎热环境中,交感神经紧张度降低,皮肤小动脉舒张,动-静脉吻合支也开放,皮肤血流量因而大大增加,于是较多的体热从机体深部被带到体表层,提高了皮肤温度,增加了散热作用;在寒冷环境中,交感神经紧张度增强,皮肤血管收缩,皮肤血流量剧减,散热量也因而大大减少,此时机体表层宛如一个隔热器,起到了防止体热散失的作用。衣服覆盖的皮肤表层,不易实现对流,棉毛纤维间的空气不易流动,这类情况都有利于保温。

恒温动物(包括人类)有完善的体温调节机制,在外界环境温度改变时,通过调节产热过程和散热过程,维持体温相对稳定,例如在寒冷环境下机体增加产热和减少散热,在炎热环境下机体减少产热和增加散热,从而使体温保持相对稳定。体温调节非常复杂,可涉及感觉温度变化的温度感受器,当皮肤温度升高时,温觉感受器兴奋,而当皮肤温度下降时,则冷觉感受器兴奋。从记录温度感受器发放冲动中可看到,温觉感受器和冷觉感受器各自对一定范围的温度敏感,如记录大鼠阴囊的冷觉感受器在28℃时发放冲动频率最高,而温觉感受器则在43℃时发放冲动频率最高,当皮肤温度偏离这两个温度时,两种感受器发放冲动的频率都逐渐下降;此外,温度感受器对皮肤温度变化速率更敏感。机体可通过有关传导通路把温度信息传达到体温调节中枢,经过中枢整合后,通过自主神经系统(调节皮肤血流量、竖毛肌和汗腺活动等)、躯体神经(调节骨骼肌的活动,如寒战等)以及内分泌系统改变机体的代谢率,建立起当时条件下的体热平衡,维持正常体温。

6.皮肤的代谢作用

皮肤作为人体的一个重要器官参与整个机体的一般代谢过程,但由于其解剖结构的特殊性,在生物化学代谢方面有许多特点,也具有特殊的生理功能。

1)能量代谢

正常表皮的能量代谢比较活跃,与其再生速度较快相适应。皮肤和体内大多数组织一样,以葡萄糖或脂肪作为主要能量物质,供能的方式也存在有氧氧化(包括糖的有氧氧化、脂肪酸的β氧化和氨基酸的氧化分解等)和糖的无氧分解(糖酵解)两条途径,后者在皮肤中(尤其是在表皮)特别旺盛,其速度在人体各组织中是最快的。在有氧条件下,表皮中50%~75%的葡萄糖通过糖酵解分解提供能量,缺氧时,则有70%~80%的葡萄糖通过无氧酵解分解提供能量,且同时产生乳酸。

应用放射性同位素标记的葡萄糖进行的研究表明,皮肤的糖利用率比肌肉组织高,而皮肤中表皮的糖利用率又显著高于真皮,已证明葡萄糖能自由通过表皮细胞膜并存在于表皮上层细胞。

2)糖代谢

皮肤葡萄糖含量为60mg%~81mg%,相当于血糖的2/3左右,表皮中含量又多于真皮和皮下组织。在某些疾病如糖尿病时,皮肤糖含量可升高,使皮肤对于真菌和细菌的易感性增加。皮肤中糖的主要功能是提供能量,此外还可作为粘多糖、脂质、糖原、核酸、蛋白质等物质在体内生物合成的底物。

表皮能有效地进行分解代谢,其分解通路主要有三条,即无氧酵解、有氧氧化和磷酸戊糖通路。

3)脂类代谢

人体皮肤的脂类总量(包括皮脂腺、皮脂及表皮质膜)约占皮肤总重量的3.5%~6%,最低为0.3%,最高可达10%。表皮脂类在角质层的形成中起着重要的作用,胆固醇和必需脂肪酸与表皮的成熟和角化有关。

同位素掺入研究显示,皮肤脂质中各种成分均能在体内合成。当大量限制热量供应时,人体表皮脂质合成将有显著变化,但皮脂肪质则较少受影响。在表皮中有许多降解磷脂类物质的酶(如磷脂酶和碱性磷酸酶),可将底物降解成脂肪酸、甘油、磷酸和胆碱。

4)蛋白质代谢

皮肤的蛋白质主要由表皮蛋白质和真皮蛋白质组成。表皮中的蛋白质有纤维性蛋白和非纤维性蛋白,前者主要指角蛋白,它是表皮细胞、毛发和甲的结构蛋白,后者则参与角化过程以外的所有其他的细胞功能。

真皮蛋白质主要是结缔组织纤维中的蛋白质,包括胶原和弹性蛋白;基质中主要有粘蛋白;基质膜中则含糖蛋白,如板层素、纤维连接素、类天疱疮抗原等,其功能为促进细胞与Ⅳ型胶原的黏附。

5)水和电解质代谢

皮肤是人体内的一个主要贮水库,大部分水分贮存在真皮内,一在失水条件(如严重腹泻、呕吐等)下,皮肤内水分释出可起到一定程度辅助调节体内水分贮藏的作用。

皮肤也是人体电解质的重要贮存库之一,大部分电解质贮存在皮下组织内,如钠、钾、镁、氯、钙、磷以及一些微量元素等,这些电解质的含量约为皮肤重量的0.6%。皮肤受损或在各种炎症性皮肤病(如急性湿疹、接触性皮炎)时,水分及钠盐增加,随之氯化物也增加,水及钠均有明显增加。

6)黑素代谢

黑素细胞起源于神经嵴,分布于表皮基底层和毛囊。黑素细胞在表皮内的密度随人种和部位不同而有所差异,平均1500个/mm2左右,以暴露部位和外阴部较密。

正常皮肤的颜色是由四种生物色素构成:即褐色的黑素、黄色的胡萝卜素、红色的氧合血红蛋白和蓝色的还氧血红蛋白。其中胡萝卜素为外源性色素,不能由人体自身合成,分布于表皮和皮下脂肪,其余三种均为内源性色素,由机体自身合成。黑素分布于表皮,血红蛋白位于真皮。黑素是皮肤颜色的主要决定因素。

7)皮肤的免疫作用

皮肤具有很强的非特异性免疫防御能力,是人体抵御外界环境有害物质的第一道防线,它能有效地防御物理性、化学性、生物性等有害物质对机体的刺激和侵袭,对人体适应于周围环境,健康的生长发育和生存起了十分重要的作用。随着生物学和医学免疫学的不断发展,对皮肤与特异性免疫之间的相互作用和影响有了深入的研究,皮肤不仅具有很强的非特异性免疫防御能力,而且具有非常重要的特异性免疫功能。近年来的研究表明皮肤是一独特的免疫器官,具有独特的免疫功能,皮肤免疫系统(SIS)的概念已经确立,在免疫学领域中有着十分重要的作用。