皮肤毛发和甲生理学

皮肤附属器包括毛发、甲、汗腺和皮脂腺等,具有重要的生理功能。汗腺和皮脂腺的功能前面已经做过介绍。本节主要介绍毛发和甲的生理作用。

毛发生理

毛发生长周期过程

毛发的种类

根据其长度与质地,可分为:

  1. 胎毛(lanugo hair),在胎内生长,细而软,无髓质和色素,一般在出生前4周左右脱落,但在某些遗传性疾病如胎毛增多症中,胎毛可终生存在;
  2. 毳毛( vellus hair),软而无髓质,偶见色素,常不超过2 cm;
  3. 终毛(terminal hair),长而粗,有髓质和色素,如头发、睫毛、眉毛等,其中阴毛、腋毛等在青春期受雄激素刺激后才长出,男、女之间出现阴毛的时间还有一定差异,男性一般在13~15岁,女性则在11~13岁,腋毛一般在阴毛开始长出2后年才出现。

毛发的形态因种族不同而有一定差异,最明显的是头发,黄种人头发直而粗,黑种人头发极卷曲,甚至有时形成“胡椒粒”样发结,白种人头发则介乎前两者之间。从头发的横断面来看,黄种人毛发呈圆形,黑种人毛发呈卵圆形有时是扁平的,而白种人毛发呈卵圆形,且比黑种人毛发细,这主要是由毛囊的形态所决定的。黑种人毛囊呈螺旋状,黄种人毛囊完全垂直,而白种人毛囊则介乎前两者之间。

毛发的色泽可呈黑色、褐色、金黄色、红色、白色等,主要由毛囊基质处黑素细胞所合成的黑素多少而决定。

毛发的分布

在人体除掌跖、指(趾)末节背面、唇红、乳头、龟头、包皮内层、小阴唇、大阴唇内侧及阴蒂外,几乎都有毛发。头发约有10万根,毳毛则以前额处密度最高,每平方厘米有400~450根,胸背部每平方厘米只有50~100根。毛囊在胚胎发育的第9周开始形成,至第22周即完成发育,在成人期毛囊不再有增加,而且随着年龄的增长,毛囊也逐渐减少。以头皮为例,20~30岁时每平方厘米有615个毛囊,30~50岁时减至485个,到80~90岁时只剩435个。

毛发的生长速度

主要与下列因素有关:

  1. 部位头发最快,每日生长0.35~0.37 mm,头顶处则可达0.5 mm,颏部每日为0.38 mm,大腿处每日为0.21 mm,而前额则为0.03 mm。
  2. 性别女性头发比男性长得快,青春期前男孩毛发的生长速度比女孩快;但从全身来看,男性毛发的平均生长速度比女性快。
  3. 年龄若不考虑性别因素,15~30岁间毛发的生长速度最快。
  4. 季节以头发为例,每年三月生长达高峰,九月为最低,此时每日脱发为60根。而且胡须及腿毛也有相似的季节变化。

毛发的生长周期

毛发的生长呈一定的周期性,主要与毛囊本身的生长周期有关。一般分为生长期(anagen)、退行期(catagen)和休止期(telogen)。生长期又可分为Ⅰ~Ⅵ期,其中Ⅰ~Ⅴ期为前生长期(proan-agen)、Ⅵ期则为后生长期(metanagen),前生长期中毛发尚位于毛囊内,至后生长期,发干即露出皮面。在整个毛发生长周期中,毛囊可发生显著的变化,生长期毛囊,可伸人皮肤深层即皮下脂肪层,退行期毛囊中角质形成细胞先出现核固缩,再发生凋亡,除基膜外整个毛囊可被吸收,而在休止期中内根鞘完全缺如。与此同时,毛发形态也产生变化,生长期毛发根部柔软,周围有白色透明的鞘包绕,毛球卷曲,而休止期毛发根部呈一头较粗的棍棒状,毛根周围无白色透明鞘包绕。

不同部位毛囊呈非同步生长,具有各自的周期。头发的生长周期较长,一般2~5年,退行期数天,而休止期约为3个月。除胡须外,其他部位的毛发整个生长周期仅几个月,而且大多数处于休止期。

毛发生长的内分泌调节

主要的调节因素有甲状腺激素、性激素及糖皮质激素等。

  1. 甲状腺激素:一部分甲状腺功能减退症患者可伴有脱毛,其血清中蛋白结合碘水平下降,同时毛发的平均直径也减小,为0.04~0.06 mm(正常时为0.08 mm),脱毛以枕部、头顶最明显,给予甲状腺素治疗后又可恢复正常。
  2. 雌激素:其作用主要体现在妇女产后,因为产后体内激素水平发生剧烈变化,雌激素水平迅速下降,此时生长期与休止期毛发数量之比较低,休止期毛发数量占总毛发数量的15%左右,故在产后4~6个月可出现脱发。
  3. 雄激素:男性面部、躯干及肢端毛发与男女性的阴毛、腋毛的生长均受雄激素的控制,故可用抗雄激素制剂——氯烯亚甲孕酮醋酸酯来治疗女性多毛症;而对于头发,雄激素的作用则不相同,它对头皮部毛囊主要是“下调”作用。在雄激素原性脱发患者中雄激素水平较高,由于雄激素受体亚单位的聚集发生改变,加之5α-还原酶活性增强,故患者雄激素敏感性增强,引起脱发。

毛发的成分与能量代谢

毛发主要由毛发角蛋白组成,毛发角蛋白属中间丝家族,分子量为4~6万,此外还有含硫量多的蛋白(分子量为0.9~2.5万)、含甘氨酸/酪氨酸较多的蛋白、含瓜氨酸的δγ谷氨酸酰赖氨酸交联蛋白,这些蛋白间存在较多的二硫键,使毛发具有一定的形状与质地。

毛囊中的能量主要由葡萄糖提供,有三个途径:糖酵解、磷酸戊糖途径及三羧酸循环。与肌肉相比,毛囊的糖酵解较快,磷酸戊糖途径活性较强。此外,生长期与休止期毛囊的能量代谢有较大差异,与休止期毛囊相比,生长期毛囊对葡萄糖的利用率增加200%,糖酵解增加200%,磷酸戊糖途径增加800%,呼吸链所产生的ATP增加270%。

指、趾甲生理

指甲的生长

指、趾甲位于手指或足趾末端的伸面,主要组成部分为甲板,来源于表皮的角化上皮,除保护其下的皮肤不受伤外,指、趾甲还可帮助手指完成一些精细动作,而且现在认为指、趾甲在美容方面的作用比其生理功能更显重要。指甲每3个月长1 cm.每个指甲的生长速度也不一致,而趾甲的生长速度为指甲的1/3。在幼年期,甲板相对较薄,而且可出现暂时性反甲,此外,92%的正常婴儿(8~9月龄)指甲可见一条横线(Beau线)。随着年龄的增长,甲板变白、透明、出现纵嵴,而且在部分人甲板中可见Pertinax小体,这种嗜酸性物质可能是角质形成细胞核的残留形式。

甲板的成分主要为角蛋白,分为三种,即原纤维状的低硫蛋白、球状的高硫基质蛋白和富含甘氨酸、酪氨酸的基质蛋白。甲板的硬度主要与高硫基质蛋白有关。甲板中含有大量磷脂,主要分布于背层和中间质,与甲的活动度有关,甲板中钙的重量约为0.1%,与磷脂结合存在。甲板高度脱水,形成孔状排列,对水的扩散常数比表皮大100倍,此外,甲板与甲母质中均无尿刊酸。甲板的厚度主要取决于生发细胞的数量,而与甲的生长速度无关。甲板呈扁平的原因则与细胞分化的方向、甲母质嵴突与乳头的方向及末端指(趾)骨的限制有关。

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