[科普]皮肤的功能
二、皮肤的功能
皮肤的生理功能主要有保护作用、感觉作用、调节体温作用、分泌和排泄作用、吸收和代谢作用及参与免疫反应等作用。
(一)保护作用
皮肤的保护作用即屏障功能,包括抵御外界环境中物理性、化学性、生物性、机械性刺激对机体内组织器官损害, 防止组织内的各种营养物质、电解质和水分流失。
1. 对物理性损害的防护
角质层表面有一层脂质膜,可使皮肤柔润,并阻止外界水分渗入皮肤,又可防止皮肤水分蒸发。干燥的角质层表面是电的不良导体。
角质层有反射光线及吸收波长较短的紫外线的作用。棘细胞、基底层细胞和黑素细胞可吸收波长较长的紫外线。黑素颗粒还有反射和遮蔽光线的作用,可减轻光线对细胞的损伤。适量的日光照射可促进黑素细胞产生黑素,以增强皮肤对日光照射的耐受性。不同的民族、种族皮肤中的色素含量 不同,白种人的皮肤对日光照射的耐受性能不及黄种人和黑种人。
2. 对化学物质损伤的防护作用
皮肤表而呈弱酸性,有中和弱碱的能力。角质层细胞排列紧密,可防止化学物质及水分的侵人。实验证明化学物质滲透和通过角质层需要较长时间,但一旦通过了角质层,则较快穿透表皮。角质层的厚薄与皮肤对化学物质的防护作用成正比。掌跖部皮肤角质层最厚,屏障作用最强。
3. 对微生物的防御作用
干燥的皮肤表面以及它的弱酸性不利于细菌生长繁殖: 正常皮肤表面寄生的细菌主要为棒状杆菌、肠道杆菌科、小球菌等。棒状杆菌常寄生在皮脂腺中,它的酯酶可将皮脂中的甘油三酸酯分解成游离脂肪酸.对皮肤表面的葡萄球菌、 链球菌有一定的抑制作用。青舂期后皮脂分泌的十一烯酸等不饱和脂肪酸增多,可抑制某些真菌的繁殖。
4. 对机械性刺激的防护
柔韧而致密的角质层能防护机械性刺激对皮肤的损害。 经常受摩擦和H压迫的部位,如掌跖及四肢伸侧,角质层增厚或发生胼胝、增强了对刺激的耐受性。真皮中的胶质纤维及弹性纤维使皮肤有抗拉性及较好的弹性。皮肤受损后的裂口或溃疡而可由纤维细胞及表皮新面愈合。皮下脂肪层的软垫有减轻外界冲击而保护内脏器管的作用。
(二)感觉作用
分布在皮肤中的各种神经末梢和神经纤维网,将外界刺激引起的神经冲动传至大脑皮层而产生感觉。包括产生触觉、痛觉、冷觉、温觉、压觉、痒觉等申一感觉和干湿、光湿、粗糙、坚硬、柔韧等的复合感觉,使肌体能够感受外界的多种变化,以避免各种损伤。
瘙痒是皮肤、粘膜(鼻粘膜、眼结合膜等)的一种特殊感觉,常伴有搔抓反应。痒感在皮肤表面呈点状分布。不同部位对瘙痒的敏感程度不同。外耳道、鼻粘膜、外阴部等处较为敏感。物理化学性刺激、生物性刺激、变态反应等均可引起瘙痒。
(二)调节体温作用
皮肤是热的不良导体,既可防止过多的体内热外散,又可 防止过高的体外热传入,在保持人体正常体温以维持机体正常功能方面,皮肤的作用功不可没。皮肤可通过辐射、对流、 蒸发、传异四种方式散热、来调节体温。
当外界气温较高时,皮肤的毛细血管扩张,血流增加,散热加速,使体温不致过度升高。当外界温度降低时,皮肤的毛 细血管收缩,同时小部分动脉血液不通过毛细血管而由动静脉吻合直接回到静脉,这样皮肤的血流主要流向内脏,被散失的热量减少。由于立毛肌收缩及分布于皮肤表而的皮脂,阻滞了热量的辐射与蒸发,添加衣服,可减少对流和传导,防止体温过度降低。
汗液蒸发可带走较多热量。每毫升汗液的蒸发,约需 2.43kJ热量。以人体每昼夜排汗700mL计算,需要消耗1672kJ热量,故对调节体湿有着重要的作用。夏季出汗多,可 防止体湿升髙,冬季出汗减少,可减少热量的消耗,防止体温降低。阴雨潮湿、气愠较高的季节,汗液蒸发减少,不利散热, 令人感觉闷热不适。
有些营养性的化妆品具有促进皮肤血液循环、改善皮肤生理机能的作用,这不仅能增进皮肤健康,也有益于皮肤调节 人体的正常体温。
(四)分泌和排泄作用
皮肤具有分泌和排泄功能。汗腺分泌汗液,皮脂腺分泌 皮脂,对整个人体都是极为重要的。
1.汗液的分泌
汗液分泌是受视丘下部温度调节中枢控制的。正常室温下,只有少数小汗腺有分泌活动,排出汗液少,无出汗的感觉, 不易被人所察觉。气温高于30℃时,活动性小汗腺增加,排汗明显。汗液分泌量的多少能够影响汗的成分。小汗腺的汗液含99% ~ 99,5%水,0.5%-1,0%无机盐和有机物质。无 机盐主要有氯化钠,有机物质主要是尿素、氨基酸、乳酸等。 正常情况下汗液呈弱酸性,PH值约为4.5-5.0,大最排汗时 pH值可达7.0。
汗液排出后与皮脂混合,形成乳状的脂膜,叫使角质层柔软、润泽、防止干裂。同时汗液使皮肤带有酸性,可抑制一些细菌的生长。另外,汗液排出少量尿素,还有辅助肾脏的作用。但大量排汗可使角质层吸收水分而膨胀,汗孔变窄,排汗困难,容易生长痱子。
大汗腺分泌物由其细胞远端破碎而成。为有荧光的奶样蛋白液体,也可有细胞碎屑,其中,除水分外可有脂肪酸、胆固醇和类脂质。正常时汗液无味,排出皮肤表面迅即干燥,如有细菌感染则可散发特殊的臭味。某些人大汗腺常分泌一些有色物质(脂褐素)而呈黄色、棕色或黑色,可见于腋部、腹股 沟等处,久之可使衣服染色。大汗腺分泌于晨间较高,夜间较低。
2.皮脂的分泌和排泄
皮脂要是由皮脂腺体分泌的,小部分是表皮角化过程中角质层细胞供给的角质脂肪。皮脂腺多数生长在毛襄附近,分泌的皮脂有润泽毛发、防止皮肤干裂及一定的抑制细菌在皮肤表面繁殖的作用。皮脂腺中未发现神经末梢,分泌不受神经支配。分泌的皮脂在腺体内积存,便排泄管内的压力增加,而从毛囊口排出。皮脂排出到皮肤表面,与该处的汗液和水乳化后形成一层乳状脂膜,根据此膜的厚度及皮脂的粘稠度可产牛一种抵抗皮脂排出的反压力。上述两种压力的相互作用,调节着皮脂的排出量。用脂溶剂除去脂膜后, 皮脂分泌增加,约30min后皮肤表面皮脂即可恢复原状。
皮脂中含有较多的甘油三酸酯(50%以上),蜡类 (26%),固醇类(4.3%)等。皮脂分泌受年龄与性别的影响, 自青春期后至壮年期较旺盛,至老年则渐减少。雄性激素使皮脂腺增大、分泌增多,雌激素有抑制皮脂腺的功能。
皮脂腺中寄生的痤疮棒状杆菌和卵圆糠秕孢子菌的酯酶可将甘油三酸酯分解为游离脂肪酸。若游离脂肪酸排泄不 畅,则可刺激毛囊及其周围组织,引起炎症。
(五)吸收作用
皮肤具有防止外界异物侵人体内的作用,但皮肤仍然有 一定的渗透能力和吸收作用,因为它不是绝对严密而无通透性的屏障,故某些物质可以通过表皮而被真皮吸收,影响局部或全身。完整的皮肤能吸收脂溶性物质,面对水溶性物质吸收能力较小。若皮肤损伤或发炎时,其吸收力显著增强。 如常用的肾上腺皮脂激素,性激素,维生素A、D、E等,在局部外用时,均可经皮肤吸收,产生全身作用。某些外用药如酚类,当皮肤大量吸收后,即可引起中毒,甚至造成死亡。
日常生活中所接触的各种物质,一般是不可透过表皮或被吸收的。化妆品的基质一般不被皮肤吸收,如凡士林、液体石蜡、硅油等矿物油类完全或几乎不能被皮肤吸收。猪油、羊毛脂、橄榄油等动植物油类则能进人皮肤层、毛囊和皮脂腺。当基质中存在有表面活性剂时,表皮细胞膜的渗透性将增大,吸收最也将增加。能否吸收取决于皮肤的状态、 物质性状以及混合有该物质的基剂。吸收最取决于物质量、 接触时间、部位和涂敷面积等。
皮肤吸收的主要途径是渗透通过角质层细胞膜进入角质层细胞,然后通过表皮其他各层而进入真皮;其次是少量脂溶性及水溶性物质或不易渗透的大分子物质通过毛囊、皮脂腺和汗腺导管而被吸收;仅极少量通过角质层细胞间隙进入皮肤内。通常情况下,角质层吸收外物的能力很弱,但如使其软化,某些物质则可渗透过角质层细胞膜而进入角质层细胞,然后通过表皮各层而被吸收。如皮肤被水浸软后,则吸收能力加强,故可采用包敷的方法使汗液蒸发减少,皮肤的水分增加,因而皮肤的吸收作用加强。皮肤充血时吸收力也会加强。
综上所述,供皮肤收敛、杀菌、增白等用途的化妆品, 采用水溶性药剂为宜,以避免皮肤过度吸收,造成伤害;从皮肤表面吸收到达体内起营养作用的化妆品,以脂溶性药剂为宜。为了促进皮肤对化妆品营养成分的吸收,在涂搽化妆品前,先用皮肤清洁剂脱除皮脂(最好用温水),然后再搽用化妆品,并配以适当的按摩等,均会收到良好的效果。
(六)代谢作用
皮肤表面细胞分裂与分化形成角质层,毛发和指(趾)甲 的生长,色素细胞的形成以及汗液的皮脂和形成、分泌等, 都要经过一系列的生化过程才能完成,这即是皮肤的代谢功能,对皮肤和肌体起着保护作用。
1 糖代谢
糖原和葡萄糖是细胞中的主要糖类。正常表皮的葡萄糖含量约为0.08%。糖屎病患者皮肤中的葡萄糖含量增加,故易受细菌及真菌感染。
表皮、毛囊、汁腺中均含有酸性粘多糖。真皮基质中也有较多的酸性多糖蛋白,它们对水盐代谢有重要影响。粘多糖类有较高的粘稠度,它们和胶原纤维以静电结合形成网状 结构,除对真皮及皮下组织中的组织成分起支持、固定作用外,还有抗局部压力作用。
2. 蛋白质代谢
皮肤内的蛋白质可分为三类,即纤维蛋白、非纤维蛋白及球蛋白。
(1) 纤维蛋白主要包括表皮细胞中的张力微丝和角质层中的角质蛋白纤维,真皮中的胶原纤维、弹性纤维和网状纤维.张力微丝和角质蛋白纤维可使及表皮细胞保持一定的形状,形成比较坚韧的角质层。当角化完成时,细胞核和细胞器均消失,细胞中水分大大减少,胞浆内含有密集的角质蛋白纤维,细胞膜增厚,一个良好的保护层即可形成。弹性纤维富有弹性。胶原纤维是构成真皮的主要成分之一,使皮肤具有韧性和抗张力作用。
(2) 非纤维蛋白包括控制遗传特性的核蛋白,调节细胞代谢的各种酶,真皮的基质。
(3) 球蛋白为细胞不可缺少的组成部分,也是基底细胞 RNA核蛋白和DNA核蛋白的主要成分。
3. 脂类代谢
皮肤表而的脂膜中含有脂类、游离脂肪酸、甘油酯、固醇类等,大多为皮脂腺的分泌物,少量来源于表皮的角质层。表皮内含有7-脱氢胆固醇,经紫外线照射后可生成维生素D.被吸收后可防软骨病的发生。皮肤的脂类代谢与表皮细胞的分化及能量供应有密切关系。
4. 水的代谢
皮肤中的水分主要储于真皮内,对于整体的水分起着调节作用,同时是皮肤的各种生理作用的重要内环境。皮肤是人体水分排泄的主要途径之一,每日从皮肤扩散出的水分约为500g。皮肤有炎症时水分的蒸发量显著增多。机体脱水时皮肤可提供其水分的5%-7%,以补充血液循环中的水分。
5. 电解质代谢
皮肤中的电解质以氯化钠及氯化钾的含量最多,此外, 还有微最的钙、镁、铜、磷等。
氯化钠主要在细胞外液中,对维持渗透压及酸碱平衡有一定作用。
氯化钾主要在细胞浆内,对某些酶有激活作用,对钙离子有抵抗作用,并可调节细胞内的渗透压及酸碱平衡。当皮肤有炎症时应限制盐的摄人,因为皮肤受损伤时,钾含量降低,钠和水分含量增加。
钙主要存在于细胞内,对细胞膜的通透性及细胞间的粘性有一定作用。
镁与某些酶的活性有关。
铜在皮肤中的含量较少,作用却不小。铜在角南蛋白的形成过稈中起一定作用,铜缺乏可造成角质形成不良,出现角化不全及毛发卷曲。铜是酪氨酸酶的主要成分之一,参与色素形成过程。在有氧条件下,酪氨酸酶可将酪氨酸转化为多巴,多巴被酪氨酸酶进一步氧化为多巴醌,聚合作用后形成黑素小体。
磷是细胞内许多代谢物质和酶的主要成分,参加能储存及转换。
另外,表皮角质层及指(趾)甲有较多的硫,参加角质蛋白纤维的合成。
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