-1-第一篇总论第一章皮肤的解剖学和胚胎学第一节皮肤的解剖学一、概述皮肤(skin)被覆于体表并与外界环境直接接触,是人体一种具有重要解剖学和生理学功能的器官;表皮(epidermis)和真皮(dermis)总重量约占体重的5%~8%,若包括皮下组织重量则可达体重的16%,因此皮肤是人体最大的器官;皮肤结构复杂且具有很多结构独特的皮肤附属器(skinappendage)(图1-1),可行使多种生理功能。图1-1皮肤解剖结构模式图皮肤上致密的多走向沟纹称皮沟(sulcicutis),是皮肤附着于深部组织并受纤维束牵引形成,以面部、手掌、阴囊以及其他活动部位为较深;皮沟间形成大小不等的菱形或多角形隆起称为皮嵴或皮丘(ridge),每条嵴的下面有一个真皮乳头,乳头的形状和配布样式决定了嵴的样式,皮嵴上凹陷的斑点即为汗腺开口。皮肤表面有许多粗纹和肉眼不易见的细纹,这些皮肤标志统称皮线(skinline),手掌和足跖及指(趾)屈侧的皮线呈平行排列,并构成特殊的图样,称为指(趾)纹,其样式由遗传因素决定的,在一生中稳定不变且个体之间存在差别,因此可作为鉴别个体的可靠根据之一;指(趾)纹常可分为四型,即拱形(弓形)、袢形、涡形和混合形。皮肤的结构特点(如厚度、角化程度、机械张力、毛和毛囊的大小及数目、腺体类型及数目、色素化程度以及血管、神经的分布等)在人体各部位有较大差别,因此对皮肤类型很难作较详细的划分。一般根据表皮和真皮的厚度、毛和皮脂腺的有无将皮肤分为两型,即有毛的薄皮肤(hairyhirsuteskin)和无毛的厚皮肤(glabrousskin),前者被覆身体大部分,主要承担皮肤的一般功能,后者位于手掌、足跖和指(趾)的屈侧面,结构强度较大,具有较深厚的磨擦嵴,较多的汗腺和较丰富的感觉神经末稍,能耐受较强的机械性磨擦,便于运动和手工操作;有些区域的皮肤结构比较特殊,不属于上述两型,如口唇、外阴、肛门等皮肤-粘膜交界处。真皮内缠绕胶原纤维成束排列的弹力纤维使皮肤具有一定弹性,可保持持续的张力,根据弹力纤维排列顺序不同,各部位的皮肤张力均有其固定的方向。1861年Langer用圆锥形长钉随意穿刺新鲜尸体皮肤后发现,其形成的皮肤菱形裂缝长轴在不同部分呈固定的方向排列,将其连接起来便形成了皮纹,后人称朗氏线(Langerlines)即皮肤张力线;1892年Kocher提出,外科切口应沿皮肤张力线切开,否则不仅裂口较宽,愈合后也较容易瘢痕增生;但此后发现实际上沿皱纹、皱褶和屈折线的切口形成的瘢痕才比较纤细且不太明显,而它们与皮肤张力线走向常不一致;1977年Ksander研究表明,真皮胶原纤-2-维的排列方向与皮肤张力线并不完全一致,因此顺沿皮肤张力线设计切口并不合适;进一步的研究表明,在活体皮肤上,由于面部表情肌运动而形成的垂直于表情肌收缩方向的面部表情线、皱折和由于屈伸运动而在颈部、躯干、四肢形成的皮肤松弛线共同组成了皮肤最小张力线,顺沿皮肤最小张力线的切口愈合后瘢痕增生最不明显。皮肤的厚度一般为0.5mm~4mm(不包括皮下脂肪组织),有显著个体差异。我国成人男性皮肤平均厚度为1.15mm,可因部位不同而有很大差别,如躯干背部及臀部较厚,约2.23mm,眼脸及耳后皮肤较薄,约0.5mm;同一肢体,内侧偏薄,外侧较厚,如大腿外侧约1.13mm,内侧为0.95mm;此外,皮肤厚度也随不同年龄、性别、职业、工种的不同而有差别。表皮厚度为0.07mm~1.2mm,各部位悬殊较大,手掌、足跖可达0.8mm~1.4mm,而肘窝处仅0.3mm,眼睑的表皮厚度则小于0.1mm;一般真皮的厚度为0.4mm~2.4mm不等,背部真皮厚度为表皮的30~40倍。二、皮肤的解剖层次(一)表皮人的表皮是角化的复层鳞状上皮,主要由上皮细胞和树枝状细胞(dendrocyte)组成,前者发生和分化的最终阶段是形成含有角蛋白(keratin)的角质细胞,故又称角质形成细胞(keratinocyte),后者包括来源于胚胎神经嵴的黑素细胞(melanocytes)、朗格汉斯细胞(Langerhanscell)及Merkel细胞等。1.角质形成细胞根据不同发展阶段和特点,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(stratumbasale)、棘层(stratumspinosum)、颗粒层(stratumgranulosum)、透明层(stratumlucidum)和角质层(stratumcorneum)(图1-2)。图1-2角质形成细胞形态模式图(1)基底层:位于表皮的底层,在正常情况下一部分细胞(约30%~50%)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,因此有人又把基底层和棘层合称为生发层(malpighianlayer)。基底层细胞的分裂周期平均为311小时。细胞由基底层移至颗粒层上部约需14天,再移至角质层上部又需14天,总称为表皮通过时间或更替时间。基底层细胞之间及其与上方棘层细胞之间通过桥粒(desmosome)相连接,底部则借半桥粒(hemidesmosome)附着于表皮下基底膜带(basementmembranezone,BMZ)。(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(intercellularbridge),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-3-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(keratohylinegranules)。(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:在石蜡包埋、HE染色的皮肤切片上,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(clearcells),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、各种粘膜上皮、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(图1-3)。图1-3HE染色时所见的黑素细胞和可能的朗格汉斯细胞(2)朗格汉斯细胞:光镜下观察细胞呈多角形,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;细胞化学染色三磷酸腺苷酶和胺基肽酶都呈阳性,而多巴(dopa)反应为阴性;具有CD6和S100等表面标记(图1-4),可籍此与黑素细胞区别。正常成人朗格汉斯细胞占表皮细胞总数的3%~8%,密度为约460~1000/mm2,细胞数目与部位、性别和年龄有关。朗格汉斯细胞并非表皮常驻细胞,主要在骨髓等处发生后再经一定循环通路进入表皮。图1-4表皮及毛囊内CD6阳性的朗格汉斯细胞(3)Merkel细胞:1875年由Merkel在真-表皮交界处发现并命名,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、口腔和生殖道粘膜上皮中较多,可保持较固定位置而不跟随角质形成细胞迁移和脱落。普通染色法光镜下不易辨认,银和金浸染法可用于细胞分布和数量研究。Merkel细胞在胚胎期较多,出生后逐渐减少,成年大鼠背部表皮Merkel细胞密度约为150/cm2,-4-感觉敏锐部位(如指尖和鼻尖)密度较大;神经纤维在临近表皮时失去髓鞘,扁盘状的轴突末端与Merkel细胞基底面形成接触,称Merkel细胞-轴突复合体(Merkelcell-neuritecomplex),具有非神经末稍介导的感觉促进作用,故Merkel细胞被认为是触觉细胞。组织化学和免疫组化观察到Merkel细胞含有与神经组织有关的酶如特异性乙酰胆碱脂酶、三磷酸核苷酶、神经特异性烯醇化酶等,且与APUD(amineprecursoruptakeanddecarboxylation)细胞存在某些共性,但是否归属于APUD细胞还有待于进一步研究。(二)真-表皮连接早先以普通光学显微镜发现基底细胞下存在一条细带称基底膜带(BMZ),厚约0.5μm~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(dermoepidermaljunction)与PAS染色所见的BMZ概念有所不同,其超微结构详见后。(三)真皮真皮上方通过真-表皮连接与表皮相连,下方借其延伸形成的脂肪小叶周纤维间隔与皮下组织相连,厚度一般为1mm~5mm,内有毛囊、皮脂腺、汗腺等皮肤附属器结构和丰富的血管、淋巴管、神经及肌肉等组织结构。真皮通常分为乳头层(papillarylayer)和网状层(reticularlayer),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稍器官;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份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份是胶原(collagen),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。(四)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。(五)皮肤附属器-5-1.毛发(hair)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。覆盖于体表大部分区域的细毛称为毳毛(vellushair),眉毛、睫毛、头发、腋毛、胡须、阴毛等粗长而黑的毛称为终毛(terminalhair),终毛是唯一含髓质的毛。毛发位于皮肤以外的部分称毛干(hairshaft),位于皮肤以内的部分称毛根(hairroot),毛根包含在由上皮和结缔组织形成的毛囊(hairfollicle)内,后者和毛囊下端融合成膨大的毛球(hairbulb)。全身除面部、腋部、鼻孔和外耳道的毛以及睫毛、眉毛外,其他毛均有立毛肌,立毛肌的发达程度与毛的粗细无关,一般认为立毛肌收缩可帮助皮脂腺排出分泌物。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;