第二章　皮肤的结构与生理

第一节　皮肤的组织结构

皮肤（skin）是人体最大的器官，约占总体重的16%。成人的皮肤面积为1.2～2.0m2，新生儿约为0.21m2。皮肤表面有许多纤细的皮沟（skin groove），是由真皮中纤维束的排列和牵拉所致。皮沟使皮肤呈现出划分为细长而平行、略隆起的皮嵴（skin ridge）。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 field）。指（趾）末端屈面的皮沟、皮嵴呈涡纹状，特称指（趾）纹，其形态受遗传因素影响，在个体之间均有差异且终生不变，故常用以鉴别个体。皮肤的颜色因种族、年龄、性别及部位不同而异。在组织学上，皮肤自浅入深由表皮、真皮、皮下组织三层构成。人体皮肤的发生，表皮（口腔黏膜在内）及其附属器（只限于上皮部分）和神经系统（包括中枢神经和周围神经），都是由外胚层分化而来的；真皮结缔组织则发生于中胚层（图2-1）。

一、表皮

表皮（epidermis）是皮肤的浅层，由角化的复层扁平上皮构成，主要由角质形成细胞和非角质形成细胞两类细胞组成，后者包括黑素细胞、朗格汉斯细胞和少量梅克尔细胞。

（一）表皮的分层

角质形成细胞（keratinocyte）是表皮主要的细胞，占表皮细胞的80%以上。角质形成细胞在分化过程中胞质内逐渐合成具有保护作用的角蛋白。根据角质形成细胞的分化阶段和特点，表皮由内向外，依次分为基底层、棘层、颗粒层、透明层和角质层，基底层借助基底膜与真皮连接。

1.基底层（stratum basale）　是表皮的最下层，附着于基底膜上，由一层矮柱状或立方状的细胞组成，称为基底细胞。该细胞的核呈椭圆形，位置偏下，核仁明显，常见核分裂现象。胞质呈嗜碱性，内含丰富的游离核糖体和分散、成束的角蛋白丝（keratin f ilament），也称张力细丝（tonof ilament）。此外，基底细胞的胞质中还含有从黑素细胞获得的黑素颗粒，主要分布于细胞核上方。电镜下，相邻基底细胞之间、基底细胞与棘细胞之间可见桥粒；基底细胞的真皮侧可见半桥粒。

基底细胞有活跃的分裂能力，新生的细胞向浅层移动过程中逐渐分化形成表皮其余几层的细胞，故基底层亦称生发层。正常表皮基底细胞分裂后由基底层分化、移行至颗粒层约需14天，从颗粒层移至角质层表面而脱落又约需14天，因此，正常表皮更新时间约为28天。

2.棘层（stratum spinosum）　位于基底层上方，一般由4～10层细胞组成。细胞呈多边形，体积较大，核呈圆形。细胞向四周伸出许多细短的突起，故称棘细胞。相邻细胞的突起由桥粒连接形成细胞间桥（图2-2）。最底层的棘细胞有分裂能力，而上部的棘细胞渐趋于扁平，无分裂能力。棘细胞的胞质内含有许多角蛋白丝，常成束分布，称张力原纤维（tonofibril）。张力原纤维随着细胞向上移行而逐渐增多。浅层的棘细胞内可见多个卵圆形、直径100～300nm、有膜包被的颗粒，称为角质小体（karatinosome）或Odland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（lamellated granule）（图2-3），颗粒内容物主要为糖脂和固醇。

3.颗粒层（stratum granulosum）　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。颗粒没有界膜包被，呈致密均质状，沉积于成束的张力细丝间。颗粒层细胞内有较多的角质小体，它们常与细胞膜融合，进而将内容物排出到细胞间隙内形成多层的膜状结构，构成阻止外源物质透过表皮的主要屏障。

4.透明层（stratum lucidum）（图2-4）　位于颗粒层上方，仅见于掌跖等角质层较厚的表皮。此层由位于角质层与颗粒层之间的2～3层扁平细胞构成，细胞境界不清，无核，细胞器消失，胞质嗜酸性。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，因此，透明层是防止水及电解质通过的屏障。

5.角质层（stratum corneum）（图2-5）　由5～10层已经死亡的扁平角质细胞组成，其细胞核和细胞器已经完全消失。电镜下，角质层细胞内充满密集平行的角蛋白张力细丝，浸埋在无定形物质中，这些无定形物质主要为透明角质，由富含组氨酸的蛋白质组成。细胞膜内面附有一层厚约12nm的不溶性蛋白质，故细胞膜厚而坚固。细胞膜表面折皱不平，细胞相互嵌合，细胞间隙中充满角质小体颗粒释放的脂类物质。靠近透明层的角质层细胞间尚可见桥粒，而角质层表层细胞的桥粒消失，因而容易脱落形成皮屑。

表皮由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、迁移和脱落的过程，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不是恒定不变的，新生角质形成细胞从基底层经棘层过渡至颗粒层的移动中，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。

（二）非角质形成细胞

1.黑素细胞（melanocyte）　是生成黑色素的细胞，由胚胎早期的神经嵴发生，然后迁移到皮肤中，分散于表皮基底细胞之间。黑素细胞在身体各部的数量有明显差别，在乳晕、腋窝、生殖器及会阴部等处较多。细胞为有多个较长树枝状分支突起的细胞，突起伸向邻近的基底细胞和棘细胞，借助树枝状突起可与30～36个角质形成细胞接触（图2-6），向它们输送黑素颗粒，形成表皮黑素单位。电镜下，黑素细胞胞质内有丰富的核糖体，粗面内质网和发达的高尔基复合体。细胞的主要特征是胞质中含有多个长圆形的黑素体。黑素体有界膜包被，内含酪氨酸酶，能将酪氨酸转化为黑色素（melanin）。当黑素体充满色素后成为黑素颗粒。黑素颗粒迁移到细胞突起末端，然后输送到邻近的基底细胞内，因而基底细胞内常含有许多黑素颗粒。黑色素为棕黑色物质，是决定皮肤颜色的重要因素。由于细胞中黑素颗粒的大小和含量的差别，以及黑素细胞合成色素的速度不同，决定了不同种族和个体皮肤颜色的差异。黑色素能吸收和散射紫外线，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。

2.朗格汉斯细胞（Langerhans cell）（图2-7）　是一种来源于骨髓和脾的免疫细胞，占表皮细胞的3%～5%，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、直肠的黏膜及真皮、淋巴结、胸腺等处，细胞密度因部位、年龄和性别而异。朗格汉斯细胞是多突起的细胞，氯化金染色能显示其树枝状突起；光镜下显示细胞较好的方法是Ia抗原染色、ATP酶染色及CD1a染色。电镜下，其核呈扭曲状，胞质比较清亮而无角蛋白丝，其特征是胞质内存在剖面呈杆状或网球拍状的特殊颗粒，称伯贝克颗粒（Birbeck granule）（图2-8）。朗格汉斯细胞是表皮内特异性的抗原提呈细胞，其有多种表面标志，包括IgG、IgE和C3b等的受体及Ia（HLA-DR）、CD4、CD45、S-100等抗原，人类朗格汉斯细胞又是皮肤内唯一能与CD1a（OKT6）单抗结合的细胞。朗格汉斯细胞具有吞噬、吞饮和提呈抗原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；朗格汉斯细胞还能分泌IL-1；参与同种异体皮肤移植的排斥反应。

3.梅克尔细胞（Merkel cell）（图2-9）　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。电镜下，梅克尔细胞胞核不规则，胞浆内有较多的直径50～100nm含有包膜的颗粒，胞膜有桥粒和角质形成细胞相连。多数梅克尔细胞的基底部与脱髓鞘的神经轴索末梢接触，后者的末梢扩大成半月板状，并与梅克尔细胞的基底面融合，形成梅克尔细胞-轴索复合体。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，推测梅克尔细胞是一种感觉细胞，能感受触刺感觉。

二、真皮

真皮（dermis）位于表皮下面，由结缔组织组成，与表皮牢固相连。真皮深部与皮下组织接连，两者之间没有清楚的界限。身体各部位真皮的厚薄不等，一般厚1～2mm。真皮分为乳头层和网织层两层（图2-10）。

1.乳头层（papillary layer）　为紧邻表皮的薄层结缔组织。胶原纤维和弹性纤维细密，含细胞较多。此层的结缔组织向表皮底部突出，形成许多嵴状或乳头状的凸起，称真皮乳头（dermal papilla），使表皮与真皮的接触面扩大，有利于两者牢固连接，并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。

2.网织层（reticular layer）　在乳头层下方，较厚，是真皮的主要组成部分，与乳头层无清楚的分界。网织层由致密结缔组织组成，粗大的胶原纤维束交织成密网，并有许多弹性纤维，使皮肤有较大的韧性和弹性。此层内有许多血管、淋巴管和神经，毛囊、皮脂腺和汗腺也多存在于此层内，并常见环层小体。有的婴儿骶部皮肤真皮中有较多的黑素细胞，使局部皮肤显灰蓝色，称胎斑（mongolian spot）。

真皮结缔组织间可见成纤维细胞、肥大细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和其他白细胞，以及朗格汉斯细胞、真皮树突细胞（dermal dendritic cell）及噬黑素细胞等。

三、皮下组织

真皮下方为皮下组织，与真皮无明显界限，其下方与肌膜等组织相连。皮下组织由疏松结缔组织及脂肪小叶组成，又称皮下脂肪层。其厚薄因身体不同部位及营养状况而异。此层内还有汗腺、毛囊、血管、淋巴管及神经等。

四、皮肤附属器

皮肤附属器包括毛发、毛囊、皮脂腺、小汗腺、顶泌汗腺及指（趾）甲等。

（一）毛发（hair）

毛发（图2-11，图2-12）由角化的上皮细胞构成，分为长毛、短毛及毳毛。长毛如头发、胡须、阴毛及腋毛等；短毛如眉毛、睫毛、鼻毛及外耳道的短毛；毳毛（lanugo）细软、色淡、无髓，分布于面、颈、躯干及四肢。指（趾）末节伸侧、掌跖、乳头、唇红、龟头及阴蒂等处无毛。

毛发露出皮肤表面的部分为毛干，在毛囊内的部分称毛根（hair root）。毛根下端略膨大，为毛球（hair bulb）（图2-13）。毛球底面凹入，容纳毛乳头（hair papilla）。毛乳头由结缔组织、神经末梢及毛细血管组成，为毛球提供营养。毛球下层靠近毛乳头处的细胞称为毛基质（matrix），是毛发及毛囊的生长区，相当于表皮的基底层，并有黑素细胞。毛发的横断面可分三层：中心为髓质（medulla）（毛发末端无髓质），由2～3层部分角化的多角形细胞组成，内含黑素颗粒和气泡；其外为皮质（cortex），是几层梭形已角化的上皮细胞，无细胞核，胞浆中有黑素颗粒；最外一层称毛小皮（hair cuticle），是一层排列成叠瓦状的已角化的扁平上皮细胞。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。内毛根鞘由内向外为鞘小皮（cuticle）、赫胥黎层（Huxleys layer）及亨勒层（Henle 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地镶嵌着，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。

人的头皮部约有头发10万根。人的头发和其他部位毛发并非同时或按季节地生长或脱落，而是在不同时期分散地脱落和再生。正常人每日可脱落70～100根头发，同时也有等量的头发再生。不同部位的毛发长短不同，这是由于它们的生长期、退行期及休止期的时间长短不同。头发的生长期为3～4年；退行期约数周，这时头发停止生长；休止期为3～4月，旧发脱落后至再生新发。头发每日生长0.27～0.4mm，3～4年中可生长至50～60cm，然后脱落再重新生发。眉毛和睫毛的生长期仅约2个月，故较短。毛发的生长受多种因素影响，男性青春期后，胡须、躯干、腋部及耻部毛发增长，这与睾丸产生的雄性激素密切相关；女性在生殖器成熟前即可出现阴毛，可能与肾上腺皮质产生的雄性激素有关。毛发与皮肤成一定的倾斜角度。在毛囊的稍下段有立毛肌，属平滑肌，受交感神经支配。立毛肌下端附着在毛囊下部，上端附着在真皮乳头层，精神紧张及寒冷可引起立毛肌的收缩，即所谓起“鸡皮疙瘩”。

（二）皮脂腺（sebaceous gland）（图2-14）

皮脂腺分布广泛，存在于掌、跖和指（趾）屈侧以外的全身皮肤，头、面及胸背上部等处皮脂腺较多，故称皮脂溢出部位。皮脂腺常开口于毛囊上部，位于立毛肌和毛囊的夹角之间，故立毛肌收缩可促进皮脂的排泄。乳晕、口腔黏膜、唇红部、小阴唇、包皮内侧等处的皮脂腺单独开口于皮肤。皮脂腺由一个或几个囊状的腺泡和一个共同的导管构成。腺泡无腺腔，外层为扁平或立方形细胞，周围有基膜和结缔组织包裹。腺细胞由外向内逐渐增大，胞质内脂滴逐渐增多，最终破裂而释放出皮脂，由导管排出，故皮脂腺为全浆腺。皮脂腺导管由复层鳞状上皮构成。

（三）小汗腺（图2-15）

小汗腺（eccrine gland）又称外泌汗腺，有分泌汗液和调节体温作用。除唇红区、包皮内侧、龟头、小阴唇及阴蒂外，小汗腺遍布全身，为160万～400万个，以足跖（每平方厘米600个）、腋、额部较多，背部较少（每平方厘米64个）。每个小汗腺可分为分泌部和导管部。分泌部存在于真皮深层及皮下组织，由排列成管状的单层分泌细胞组成，其进一步盘绕呈球形，管腔直径约20μm。其外有一层不连续的梭形肌上皮细胞（myoepithelial cell），最外为基底膜。小汗腺的分泌细胞有两种，即亮细胞和暗细胞。亮细胞稍大，基底部较宽，顶部较窄，占腺腔面积较少，胞质中较多的糖原颗粒，是分泌汗液的主要细胞。汗液含较多的钠离子、氯离子、水及少量糖原。暗细胞略小，其顶部稍宽而占腺腔的大部面积，在HE染色切片中胞质嗜碱性，可分泌涎黏蛋白，回吸收钠、氯等电解质。小汗腺受交感神经系统支配。肌上皮细胞对汗腺分泌部起支持作用，其收缩对排汗作用甚微。导管部也称汗管，由两层小立方形细胞组成，其基底膜不明显，无肌上皮细胞，管腔直径约l5μm。汗管于最深部和分泌部盘绕在一起，然后通过真皮向上，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。

（四）顶泌汗腺

顶泌汗腺（apocrine gland）又名大汗腺，是较大的管状腺。其分泌部分布在皮下脂肪层中，腺腔直径约为小汗腺腺腔的10倍。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。其导管部分的组织结构与小汗腺的相似，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。顶泌汗腺主要分布于腋窝、乳晕、脐窝、肛门及外阴等处。外耳道的耵聍腺、眼睑的moll腺和乳腺属变异的顶泌汗腺。顶泌汗腺的分泌活动主要受性激素影响，于青春期分泌旺盛。一般认为顶泌汗腺的分泌方式属顶浆分泌，但也可能有顶浆分泌、局浆分泌和全浆分泌3种方式。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，产生有臭味物质（短链脂肪酸及氨）。

（五）甲（图2-16）

甲（nail）由多层紧密的角化细胞构成，外露部分称为甲板，伸入近端皮肤中的部分称为甲根。覆盖甲板周围的皮肤称为甲襞。甲板之下的皮肤称为甲床。甲根之下和周围的上皮称为甲母质，是甲的生长区。甲板近端可见新月状淡色区，称为甲半月，这是甲母质细胞层较厚所致。指甲生长速度约每日0.1mm，趾甲生长速度为指甲的1/2～1/3。疾病、营养状况、环境及生活习惯等的改变可使当时所产生的指（趾）甲发生凹沟或不平。

五、皮肤的血管、淋巴管、肌肉和神经

（一）皮肤的血管

皮肤的血管主要有3个丛：①深部的较大血管丛，其动静脉较粗，并行排列在皮下组织的深部。②真皮下血管丛，位于真皮下部，其动静脉分支供给腺体、毛囊、神经和肌等的血液。③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，然后折成毛细血管袢的下行静脉汇合成小静脉，形成乳头下血管丛，并借着纵行的交通支与真皮及皮下组织深部的动静脉汇合。在指（趾）、耳郭、鼻尖等处真皮内有较多的动静脉吻合，称为血管球。当外界温度有明显变化时，在神经支配下，球体可以扩张或收缩，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。

（二）皮肤的淋巴管

皮肤的淋巴管在常规染色切片中不易辨认。毛细淋巴管的盲端起源于真皮乳头的结缔组织间隙，其壁由一层内皮细胞及稀疏的网状纤维构成。在乳头下层及真皮深部分别汇合成浅深层淋巴网，经过皮下组织通向淋巴结。较大的深部淋巴管有瓣膜。由于毛细淋巴管内压力低于毛细血管及其周围组织间隙，且通透性较大，故皮肤中的组织液、游走细胞、病理产物、细菌、肿瘤细胞等均易进入淋巴管而到达淋巴结，并在淋巴结内被吞噬消灭或引起免疫反应，甚至进一步扩散。

（三）皮肤的肌肉

皮肤的平滑肌包括立毛肌、阴囊肉膜、乳晕的平滑肌和血管壁中的平滑肌。面部表情肌和颈部颈阔肌属横纹肌。

（四）皮肤的神经

皮肤中有感觉神经及运动神经，通过它们和中枢神经系统的联系，可以产生各种感觉，支配肌肉活动及完成各种神经反射。

1.皮肤的感觉神经（图2-17，图2-18）　皮肤的感觉神经末梢可分为3类：①末端变细的游离神经末梢，主要分布到表皮下及毛囊周围。②末端膨大的游离神经末梢，如与表皮梅克尔细胞接触的神经盘和偶见于手掌真皮中的Ruffini小体。③有囊包裹的神经末梢，如常见于手（足）部掌（跖）侧真皮乳头的Meissner小体和可见于掌跖等受压部位、乳头和生殖器真皮深层或皮下组织内的Vater-Pacini小体，以及见于龟头、包皮、阴蒂、小阴唇、肛周、唇红部等处真皮乳头层内的Krause小体。

皮肤的感觉可分为触觉、痛觉、热觉、冷觉及压觉等。这些感觉，特别是前4种常呈点状分布。由于这种点状的感觉分布，以及有些神经末梢具有特殊的结构，所以有人认为不同感觉是由不同的神经末梢传导，如Meissner小体和Merkel感受器主要感受触觉；Krause小体与冷觉传导有关；Vater-Pacini小体与压觉感受有关；Ruffini小体与热觉感受有关；痛觉由游离神经末梢传导；毛囊周围的游离末梢与触觉感受有关等。但多年来组织学和电生理学的研究结果已基本上否定了这种看法，特别是因为，即使只有游离神经末梢而无任何特殊神经结构的部位，仍可有触、痛、冷、热等感觉。有证据表明，神经纤维的粗细和有无髓鞘可能影响神经传导的性能和效果。

2.皮肤的运动神经　面神经支配面部横纹肌。交感神经的肾上腺素能纤维支配立毛肌、血管、血管球和顶泌汗腺、小汗腺的肌上皮细胞。小汗腺分泌细胞则受交感神经的胆碱能纤维支配。