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皮肤

包住脊椎動物的軟層
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皮肤，是包住脊椎动物的软层，是器官之一。在人体是最大的器官。皮肤挡住外来侵入，亦保住水分，有保暖、阻隔、感觉之用。

皮肤
人类的皮肤
一只大象的皮肤
标识字符
拉丁文Cutis
MeSHD012867
TA98A16.0.00.002
TA27041
格雷氏p.1065
《解剖学术语》
犀牛皮肤的近距离照片

皮肤的作用因物种而异，有保暖、保护色、吸引异性等作用。各物种的皮有厚有薄，厚皮叫革。皮肤是表皮系统的一部分，是动物最大的器官系统，由多层外胚层的组织构成，可保护内部的肌肉、骨骼、韧带及其他内部器官。一些物种，例如鱼类和爬虫类，会生鳞保护。鸟类会生羽毛保护。两栖动物的皮肤是交换气体的器官。所有哺乳类动物的皮肤都有毛，即使看似无毛的海洋哺乳动物其实也有毛。

皮肤的重要性在于其为身体和外界环境的界面，而且是防御外来影响的第一道防线。例如皮肤能保护身体免受病原影响[1]及避免过量的水分流失[2]上有重要的作用。皮肤的其他作用包括隔热、调节温度、感觉及产生维生素D。严重受伤的皮肤愈合时会形成疤痕，有时皮肤的颜色会产生变化。动物皮肤的厚度随部位而不同，例如人类眼睛下方的皮肤和眼睑周围皮肤最薄，厚度约为0.5毫米，而且是最早出现像“鱼尾纹”或其他皱纹老化的情形。手掌及脚掌的皮肤最厚，厚度约4毫米。

毛皮是指有浓密毛发的皮肤[3]。有些皮肤会有浓密的毛发，一方面可以隔热，另一方面也是第二性征或作为伪装用。有些动物的皮肤很厚又很硬，经处理后可作为皮革。爬虫类及鱼类有坚硬的鳞片保护保护的皮肤，而鸟类也有硬羽毛，都是由坚硬的β-角蛋白所组成。两栖类动物的皮肤无法防止化学物质通过，因此化学物质很容易由皮肤渗透到体内。例如，暴露在麻醉剂中的青蛙会快速进入睡眠状态。两栖动物的皮肤对于其日常生存，以及可以居住在不同栖息地及生态系中的能力非常重要[4]。

人类及哺乳类皮肤的构造

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真皮
 
血管在脚底皮肤中的分布（真皮Corium在右上方）
 
皮肤的示意性截面图（点选图片可以放大显示）（真皮在中间位置）
标识字符
MeSHD012867
TA98A16.0.00.002
TA27041
格雷氏p.1065
《解剖学术语》

哺乳类皮肤分为以下两层：

  • 表皮，防止水分渗入，以及作为阻隔致病原的屏障，避免感染。
  • 真皮，供皮肤上的皮肤附属器可以在固定的位置。

表皮

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主条目：表皮 (皮肤)

表皮是由皮肤最外层组织所组成，是身体表面的保护层，可以维持体内的水分，并且避免致病原进入体内。表皮是由分层的鳞状上皮组织组成[5]，其中包括基底层的角质形成细胞。

角质形成细胞是表皮最主要的细胞，约占95%[5]，其他的细胞有默克尔细胞、黑素细胞、炎症细胞及朗格汉斯细胞。表皮可以再分为以下几层，由外至内为[6]：

基底膜

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主条目：基底膜

表皮和真皮之间被一层薄的纤维层分隔，此一纤维层称为基底膜，是由表皮和真皮之间的作用而形成。

基底膜控制真皮和表皮之间细胞及分子的流动，不过基底膜也会和许多细胞因子及成长因子结合，在生理重塑或修复过程中，适量的释放细胞因子及成长因子[7]。

真皮

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主条目：真皮

真皮是皮肤中位在表皮以下的组织，由结缔组织组成，可以缓冲身体受到的压力及应变。

真皮中有用胶原纤维、微原纤维（英语：microfibrils）和弹性纤维组成的细胞外基质，包埋在透明质酸和蛋白聚糖中，提供皮肤的张力及弹性[8]。皮肤蛋白多糖具有多样性，并且其位置非常特定[9]。例如透明质酸、多功能蛋白聚糖（英语：versican）及核心蛋白聚糖（英语：decorin）在真皮及表皮的细胞外基质中，而双糖链蛋白聚糖（英语：biglycan）及凝溶胶蛋白只会出现在表皮。

真皮中有许多机械感受器（神经末梢），透过伤害感受器（英语：nociceptor）及热传受器（英语：thermoreceptors）感知碰触及热量。真皮中也有毛囊、汗腺、皮脂腺、顶分泌腺（英语：apocrine glands）、淋巴管及血管。真皮中的血管为真皮及表皮中的细胞提供营养，也移除代谢后产生的废弃物。

人类皮肤

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人类皮肤是人体最大的器官，主要功能为保护身体、排汗及感觉。皮肤的感觉是不同的，手指最敏感，特别是触觉；一些地方十分迟钝，例如足底。

皮肤一旦受到伤害，如果伤口轻微的话，身体可以自行产生胶原蛋白和纤维蛋白去修复伤口。但假若伤口太大，就要进行植皮手术。由于大面积的皮肤伤害在火灾里很常见，因此世界各地对皮肤替代品的需求也很大。一块直径10厘米的人工皮的成本高达500美元，因此，先进国家大城市的医院都设有皮肤库，以培植和贮存适合作移植用途的皮肤。

皮肤是一个持续在重塑，并且有广泛神经分布的三层结构：表皮、真皮、皮下组织。另外有些皮肤附属器，包括指甲、毛发、汗腺、与皮脂腺分布于其中。毛囊与乳腺则是哺乳类特有的两个构造，皆由表皮衍生而来。

皮肤内有三种密集的网络让皮肤能与身体的其他部分连结，分别是淋巴系统、血管系统、以及表皮神经。这些网络可以提供营养、氧气，移除有毒物质，产生免疫反应，而且对于体液的维持相当重要。

功能

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皮肤有以下的功能：

  1. 保护：皮肤可保护身体内部的器官，免受病原或外部环境的影响。皮肤中的朗格汉斯细胞是后天免疫系统的一部分[1][2]。
  2. 感知：皮肤有许多体感、温感（英语：thermoreceptor）、触觉、压力、振动及感知组织受伤的神经末梢（参照体感及触-压觉）。
  3. 温度调节：增加血液灌注（英语：perfusion）及散热，可以用收缩血管的方式大幅减少皮肤的血流量，并保存热能。立毛肌对动物而言非常重要。
  4. 控制蒸发：皮肤是一个比较干燥的半渗透屏障，可以减少液体的蒸发[2]。
  5. 储存及合成：皮肤可以储存水分及脂质。
  6. 吸收：透过皮肤可以扩散少量的氧气、氮气和二氧化碳。一些动物利用皮肤为其呼吸器官，人类皮肤表层0.25-0.40毫米的细胞几乎是使用来由外界空气中的氧气，但相较于呼吸而言，其供氧量很小，可以省略[10]。
  7. 抗水：皮肤无法完全防水，不过是身体和外界的一道屏障，避免营养素流失到体外。皮肤外层有表皮，表皮内则有可以滋润皮肤的营养素和油脂，而部分的油脂即为皮肤中皮脂腺分泌的皮脂。只靠水分是无法消除皮肤的油脂，但若没有表皮，皮肤的油脂就会受到外界水分的影响[11]。

力学

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皮肤是一种软组织，有软组织共通的重要力学特性，其中最为人知的是应力应变的J曲线反应，在特定应力下有较大的应力，但是应变较小，对应于胶原纤维的微结构矫直和重新定向[12]。有时完整的皮肤会事先被拉伸，就像潜水夫的潜水衣一様，有些皮肤则是在受压力的状态下。依照压力分布的不同，皮肤上的小圆孔可能会拉伸变成椭圆，或是收缩并保持圆形[13]。

皮肤的相关学说

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  • 遗传学说---皮肤自然老化，指的是皮肤松弛下垂、正常皮纹加深。通常为全身性。
  • 环境因子学说---环境中之特殊因素，如自由基对皮肤产生之老化现象，指的是皮肤粗糙、皱纹增多、皮脂腺增大

组织学

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  • 自然老化：弹性纤维轻度增加、变粗，细胞数变少，表皮变薄
  • 光老化：真皮中大量粗大弹力纤维形成团块，纤维母细胞变多、肥大细胞丰富、释出组织胺，表皮增厚、表皮细胞型态变得不规则、大小不等、染色特征改变

注释

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  1. ^ 1.0 1.1 Proksch E, Brandner JM, Jensen JM. (2008).The skin: an indispensable barrier. Exp Dermatol. 17(12):1063–72. PMID 19043850
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Madison KC. (2003). Barrier function of the skin: "la raison d'être" of the epidermis （页面存档备份，存于互联网档案馆）. J Invest Dermatol. 121(2):231-41. doi:10.1046/j.1523-1747.2003.12359.x PMID 12880413
  3. ^ 存档副本. [2017-01-10]. （原始内容存档于2017-03-03）. 
  4. ^ Clarke, BT. The natural history of amphibian skin secretions, their normal functioning and potential medical applications.. Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society. 1997, 72 (3): 365–379 [2017-01-10]. PMID 9336100. doi:10.1017/s0006323197005045. （原始内容存档于2015-02-09）. 
  5. ^ 5.0 5.1 McGrath, J.A.; Eady, R.A.; Pope, F.M. Rook's Textbook of Dermatology 7th. Blackwell Publishing. 2004: 3.1–3.6. ISBN 978-0-632-06429-8. 
  6. ^ The Ageing Skin – Structure （页面存档备份，存于互联网档案馆）. pharmaxchange.info. March 3, 2011
  7. ^ Iozzo, RV. Basement membrane proteoglycans: From cellar to ceiling. Nature reviews. Molecular cell biology. 2005, 6 (8): 646–56. PMID 16064139. doi:10.1038/nrm1702. 
  8. ^ Breitkreutz, D; Mirancea, N; Nischt, R. Basement membranes in skin: Unique matrix structures with diverse functions?. Histochemistry and cell biology. 2009, 132 (1): 1–10. PMID 19333614. doi:10.1007/s00418-009-0586-0. 
  9. ^ Smith MM, Melrose J. Proteoglycans in normal and healing skin. Adv. Wound Care. 2015, 4 (3): 152–73. PMID 25785238. doi:10.1089/wound.2013.0464. 
  10. ^ Stücker, M., A. Struk, P. Altmeyer, M. Herde, H. Baumgärtl & D.W. Lübbers (2002). The cutaneous uptake of atmospheric oxygen contributes significantly to the oxygen supply of human dermis and epidermis.PDF Journal of Physiology 538(3): 985–994. doi:10.1113/jphysiol.2001.013067
  11. ^ McCracken, Thomas. New Atlas of Human Anatomy. China: Metro Books. 2000: 1–240. ISBN 1-58663-097-0. 
  12. ^ Sherman, Vincent R. The materials science of collagen. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2015, 52: 22–50. PMID 26144973. doi:10.1016/j.jmbbm.2015.05.023. 
  13. ^ Bush, James A. Skin tension or skin compression? Small circular wounds are likely to shrink, not gape. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 2015, 52: 22–50. PMID 26144973. doi:10.1016/j.jmbbm.2015.05.023. 

参见

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