第一节 皮肤的屏障作用
皮肤由表皮、真皮和皮下组织构成一个完整的屏障结构,对于机械性、物理性、化学性及生物性刺激有保护作用,并能防止体液丢失。
一、对机械性刺激的防护
表皮角质层既柔韧又致密,对机械性刺激有防护作用。经常摩擦和受压可使角质层增厚,如手掌、足跖部位的角质层,从而对机械性刺激的耐受性增强。真皮中的胶原纤维、弹力纤维和网状纤维交织成网,使皮肤具有抗拉性及较好的弹性。皮肤在短期内一定张力下可以可逆性地延展10%~50%。皮下脂肪作为软垫具有缓冲作用,可减轻外界的冲击。因此,在一定程度上,皮肤能抵抗外来的牵拉、冲撞、挤压和摩擦等损伤。
二、对物理性损害的防护
皮肤的角质层含水分少,电阻值较大,对低压电流有一定的阻抗能力。潮湿的皮肤电阻值下降,易受电击。皮肤对光线有吸收和反射作用,使机体免受光线的损伤。角质层的角化细胞有反射光线和吸收波长较短的紫外线的作用。棘层和基底层的细胞能吸收波长较长的紫外线;其中的黑素对紫外线的吸收作用尤强。黑素细胞受紫外线照射后可产生更多的黑素,并将黑素传递给角质形成细胞,从而增强了皮肤对紫外线辐射的防护能力。皮肤色素一方面是不同肤色人种遗传决定的,另一方面常因个体暴露紫外线程度不同而有所差异。黄种人及黑种人原本皮肤颜色较深,对日光照射的耐受性比白种人皮肤高,这是皮肤中色素含量较高的缘故。
三、对化学性损伤的防护
皮肤的角质层是防止外界化学物质进入体内的主要屏障。角质层细胞具有完整的脂质膜,胞浆富含角蛋白,细胞间有丰富的酸性糖胺聚糖,具有抵抗弱酸、弱碱的作用。但这种屏障作用是相对的,一些化学物质仍可通过皮肤弥散而进入体内,其弥散速度与角质层的厚度、化学物质对角质层的溶解度等有关。
正常皮肤表面偏酸性,pH值约为5.0~7.0。不同部位的皮肤其pH值也不相同,最低达4.0,最高可达9.6。皮肤对酸和碱有一定的缓冲能力,可防止一些弱酸性和弱碱性化学物质对机体的损害。
皮肤经较长时间浸泡后,角质层吸收了较多水分,可增加皮肤的渗透作用。皮肤糜烂及溃疡时角质层缺损,如外用药物时间较长或用量较大,则可导致较多的吸收,甚至引起中毒。皮肤接触某些化学物质(如生漆、升汞)后可发生接触性皮炎,说明皮肤对化学物质的屏障作用不是绝对的,角质层的薄厚与皮肤对化学物质的屏障作用成正比;掌跖部皮肤角质层较厚,故屏障作用较强。
四、对微生物的防御作用
皮肤对微生物的侵害有多种防御功能。致密的角质层和角质形成细胞间借助桥粒等结构互相联系,可以机械地阻挡一些微生物的入侵。角质形成细胞不断脱落,可以排除一些微生物。干燥的皮肤表面和弱酸性的环境不利于微生物的生长繁殖。正常皮肤表面寄生的常驻菌可能产生抗菌成分,抑制金黄色葡萄球菌等致病菌的生长。最新研究表明正常皮肤本身也能产生天然抗菌成分,如具有杀菌或抑菌的寡肽或多肽,即抗微生物肽(antimicrobial peptides,AMPs),其中包括如β防御素2、α防御素等能起到天然免疫的作用,抑制一些病原微生物的生长并产生炎症反应的组分。迄今发现的α防御素有6种,β防御素有4种,均具有类似的作用。防御素还具有趋化作用,促进记忆T细胞的活化。cathelicidin(LL-37)具有广谱抗菌作用,同时可以促进机体细胞免疫。正常皮肤的一些常驻菌,如痤疮杆菌和卵圆形糠秕孢子菌,具有脂酶,能将皮脂中的甘油三脂分解成游离脂肪酸,这些游离脂肪酸对葡萄球菌、链球菌及白念珠菌等有一定的抑制作用。青春期后皮脂分泌中的某些不饱和脂肪酸,如十一烯酸增多,可抑制一些真菌繁殖,故白癣到青春期后可自愈。真皮基质的分子筛结构能将侵入真皮的细菌限制在局部,以利于白细胞的吞噬。
五、防止体液过度丢失
角质层表面有一层脂膜,主要来自皮脂腺分泌,还包括皮肤角质细胞分化过程中释放的颗粒,脂质存留在皮肤表面和角质层细胞之间,它既能防止皮肤水分过度蒸发,又能阻止外界水分渗入皮肤。角质形成细胞及其表皮表面形成的角质化细胞被膜均可限制皮肤水分的丢失。但因角质层深部含水分多,浅部含水分少,一些水分可通过浓度梯度的弥散作用而丢失。成人24小时内通过正常皮肤弥散丢失的水分约480ml。如果角质层丧失,水分丢失可增加10倍或更多,还可伴有其他营养成分和电解质的流失。