上から続く…ダメージ。
Anatomy of the Integumentary System
Epidermis
The epidermis is the most superficial layer of the skin covering almost the entire body surface.皮膚表面の外分泌腺は汗、油、ワックスを分泌して皮膚表面を冷却、保護、保湿します。 表皮は、より深くて厚い真皮層の上に乗って保護されている。 構造的には、表皮の厚さは1mmの10分の1程度ですが、40から50列の扁平上皮細胞が積み重なってできています。 表皮は無血管領域であり、血液や血管を含んでいないことを意味します。 表皮の細胞は、真皮からの体液の拡散によってすべての栄養分を受け取る。
表皮は、いくつかの特殊なタイプの細胞でできている。 表皮のほぼ90％は、ケラチノサイトとして知られる細胞でできている。 ケラチノサイトは表皮の基部にある幹細胞から発生し、ケラチンというタンパク質の生産と貯蔵を開始する。 ケラチンは、ケラチノサイトを非常に丈夫にし、うろこ状にし、水に強くする。 メラノサイトは、表皮細胞の約8％を占め、表皮で2番目に多い細胞タイプである。 メラノサイトはメラニン色素を生成し、紫外線や日焼けから皮膚を保護する。 ランゲルハンス細胞は、表皮で3番目に多い細胞で、全表皮細胞の1％強を占めている。 ランゲルハンス細胞の役割は、皮膚から体内に侵入しようとする病原体を感知し、それと戦うことです。 最後に、メルケル細胞は、全表皮細胞の1％未満ですが、触覚を感知するという重要な機能を持っています。 メルケル細胞は表皮の最深部に沿って円盤を形成し、そこで真皮の神経終末に接続して軽い触覚を感知する。
体の大部分において、表皮は4つの明確な層に分かれている。 手の掌面や足の底面では、体の他の部分よりも皮膚が厚く、5層目の表皮が存在する。 表皮の最も深い部分は基底層で、表皮の他のすべての細胞を形成するために再生する幹細胞が含まれています。 基底層の細胞には、立方晶ケラチノサイト、メラノサイト、メルケル細胞などがある。 この層には、ランゲルハンス細胞や有棘ケラチノサイトが多数存在している。 このトゲは、デスモソームと呼ばれる細胞の突起で、ケラチノサイトの間に形成され、摩擦に耐えるために結合しています。 この層では、ケラチノサイトがワックス状のラメラ顆粒を作り始め、皮膚を防水しています。 顆粒層のケラチノサイトは真皮から遠く離れているため、栄養不足で死に始める。 手足の厚い皮膚には、顆粒層の表層に「角質層」と呼ばれる層があります。 この角質層は、透明な死んだケラチノサイトが何列にも重なってできており、その下の層を保護しています。 皮膚の一番外側の層は、角質層です。 角質層は、平らになった死んだケラチノサイトが何列にも重なってできており、その下の層を保護しています。
真皮
真皮は、表皮の下にある皮膚の深い層である。 真皮の大部分は、神経組織、血液、血管とともに、高密度の不規則な結合組織でできています。 真皮は表皮よりはるかに厚く、皮膚に強度と弾力性を与えています。 真皮には、乳頭層と網状層の2つの領域がある。
乳頭層は、表皮に接する真皮の表層である。 乳頭層には、表皮に向かって突出する真皮乳頭と呼ばれる指のような突起が多数存在する。 真皮乳頭は真皮の表面積を増やし、多くの神経や血管を含んでおり、皮膚の表面に向かって突出している。 真皮乳頭を流れる血液は、表皮の細胞に栄養と酸素を供給しています。 真皮乳頭の神経は、表皮の細胞を通して、触覚、痛覚、温度を感じるために使われています。
真皮の深層部である網状層は、真皮の中でも厚く、丈夫な部分です。 網状層は緻密な不規則結合組織でできており、丈夫なコラーゲンと伸縮性のあるエラスチン繊維が多数縦横に走り、皮膚に強度と弾力性を与えている。
皮下組織
真皮の深部には、皮下組織、皮下組織、または皮下組織として知られるゆるい結合組織の層がある。 真皮下層は、皮膚とその下の筋肉および骨との間の柔軟な接続部、ならびに脂肪の貯蔵部としての役割を担っている。 皮下組織にはエラスチン線維とコラーゲン線維があり、皮膚がその下の構造物から独立して伸びたり動いたりできるように緩く配置されている。 皮下脂肪組織は、中性脂肪の形でエネルギーを貯蔵する。 脂肪はまた、その下にある筋肉によって生成された体温を閉じ込めることによって、体を断熱するのに役立つ。
毛髪
毛髪は、体のほとんどの領域で見られる死んだケラチノサイトの密集した柱でできた皮膚の付属器官である。 毛のない部分は、手のひら、足の裏、唇、小陰唇、陰茎の亀頭などです。 毛は、日光が皮膚に当たるのを防ぎ、紫外線から体を保護する働きがあります。
毛髪の構造は、毛包、毛根、毛幹の3つに大別されます。 毛包は、真皮の奥にある表皮細胞の窪みです。 毛包内の幹細胞が繁殖して、最終的に毛髪を形成するケラチノサイトを形成し、メラノサイトが毛髪の色となる色素を生成します。 毛包の中には、皮膚の表面より下にある毛の部分である毛根があります。 毛包が新しい毛を作るとき、毛根の細胞は皮膚の表面に押し上げられ、皮膚の外に出ます。
毛幹と毛根は、キューティクル、コルテックス、メデュラの3つの細胞層で構成されています。 キューティクルは、ケラチノサイトからなる一番外側の層である。 キューティクルのケラチノサイトは、それぞれの細胞の外側の先端が体から離れる方向に向くように、帯状に重なっている。 キューティクルの下には、毛髪の幅の大部分を形成するコルテックスの細胞があります。 紡錘形でぎっしり詰まったコルテックスの細胞には、髪に色をつけるための色素が含まれています。 毛髪の最も内側の層である髄質は、すべての毛髪に存在するわけではありません。 髄質が存在する場合、通常、ケラチンでいっぱいの色素の濃い細胞が含まれています。 メデュラがない場合、コルテックスは髪の真ん中まで続いています。
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爪
Nails are accessory organs of the skin made of sheets of hardened keratinocytes and found on the distal ends of the fingers and toes. 指の爪と足の爪は、指の末端を補強し保護するとともに、小さなものをこすったり操作したりするのに使われる。 爪には、根元、本体、遊離端の3つの主要な部分があります。 爪の根元は、皮膚の下にある爪の部分です。 爪甲は、爪の外側にある目に見える部分です。
爪は、爪母という表皮組織の深い層から成長し、爪の根を取り囲んでいる。 爪母細胞の幹細胞が繁殖してケラチノサイトを形成し、ケラチンタンパクを産生し、固まった細胞の丈夫なシートに詰まる。 このケラチノサイトのシートが硬い爪根を形成し、ゆっくりと皮膚から伸びて、皮膚の表面に到達すると爪体を形成するのです。 爪母細胞の中で新しい細胞が形成されることで、爪根と爪体の細胞は指や足の遠位端に向かって押し出されます。 爪本体の下には、爪床と呼ばれる表皮と真皮の層があります。 爪床は、爪本体の細胞を支える毛細血管が存在するため、ピンク色をしています。 爪の根元に近い近位端には、爪甲と呼ばれる白っぽい三日月状の部分があり、爪母が爪体を通してわずかに見えています。 爪の近位端と側縁の周囲には、爪本体の縁に重なって覆う上皮の層である爪甲（エポニキウム）があります。
汗腺
汗腺は、皮膚の真皮に存在する外分泌腺で、一般に汗腺として知られている。 汗腺には大きく分けて、エクリン汗腺とアポクリン汗腺の2種類があります。 エクリン汗腺は、皮膚のほぼすべての部位に存在し、水と塩化ナトリウムの分泌物を生成しています。
アポクリン汗腺は、主に腋窩と陰部に存在し、皮膚表面にダクトを介して送られ、蒸発冷却により体温を下げます。 アポクリン汗腺の管は毛包の中まで伸びており、そこから出る汗は毛幹の表面に沿って体外に出ます。 アポクリン汗腺は思春期まで不活性であり、思春期になると濃厚な油性の液体を作り、皮膚に生息するバクテリアに食べられます。
皮脂腺
皮脂腺は、皮膚の真皮にある外分泌腺で、皮脂と呼ばれる油性の分泌物を生成する。 皮脂腺は、手のひらと足の裏の厚い皮膚を除く、皮膚のあらゆる部分に存在する。 皮脂は皮脂腺で作られ、ダクトを通って皮膚の表面や毛根に運ばれます。 皮脂は、皮膚の防水と弾力性を高める働きをします。
角層腺
角層腺は、耳介の真皮にのみ存在する特殊な外分泌腺である。 耳垢腺は、耳管を保護し、鼓膜を潤滑にするために、耳垢として知られるワックス状の分泌物を生成する。 耳垢は、外耳道に侵入したほこりや空気中の病原体などの異物を捕捉し、耳を保護します。 角質は継続的に作られ、古い角質は外耳道の外側に向かってゆっくりと押し出され、そこで耳から落ちるか、手動で取り除かれる。
消化器系の生理学
角化
角化は、角化とも呼ばれ、ケラチノサイト内に角質が蓄積される過程である。 ケラチノサイトは、基底層の幹細胞の子供としてその一生を始める。 若いケラチノサイトは立方体の形をしており、ケラチンタンパク質はほとんど含まれていない。 幹細胞が増殖すると、古いケラチノサイトは皮膚の表面へと押しやられ、表皮の表層に入り込んでいく。 角質は、有棘層に達する頃には、かなりの量のケラチンが蓄積され始め、硬く、平らになり、耐水性が高まっています。 顆粒層に到達すると、角質はさらに平らになり、ほぼ完全にケラチンで満たされる。 この時点で、細胞は真皮の血管から拡散する栄養分から遠く離れ、アポトーシスというプロセスを経る。 アポトーシスとは、細胞が自らの核と小器官を消化し、ケラチンで満たされた丈夫な殻だけを残すプログラムされた細胞死のことです。
温度恒常性
体の最も外側の器官である皮膚は、体が環境とどのように相互作用するかを制御することによって、体温を調節することができます。 体が高熱状態になると、皮膚は発汗と血管拡張によって体温を下げることができる。 汗腺から分泌された汗は、体表に水分を送り込み、蒸発を開始します。 汗の蒸発によって熱が吸収され、体表が冷やされる。 血管拡張とは、真皮の血管を覆う平滑筋が弛緩し、皮膚に多くの血液を送り込むことを可能にするプロセスである。
体が低体温状態になると、皮膚は立毛筋の収縮と血管収縮によって体温を上昇させることができる。 毛の根元には、平滑筋の小さな束が付着しており、これを立毛筋という。 この立毛筋が収縮して毛包を動かし、毛幹を皮膚の表面から垂直に持ち上げることによって、鳥肌が立つのです。 この動きによって、より多くの空気が毛の下に閉じ込められ、体の表面を断熱しているのです。 血管収縮は、真皮の血管壁にある平滑筋が収縮して、皮膚に流れ込む血液の量を減らすプロセスです。
ビタミンD合成
ビタミンDは、食物からカルシウムを吸収するために必要な必須ビタミンで、紫外線が皮膚に当たることで生成されます。 表皮の基底層と有棘層には、7-デヒドロコレステロールと呼ばれるステロール分子があります。 太陽光や日焼けマシーンに含まれる紫外線が皮膚に当たると、表皮の外層を透過して7-デヒドロコレステロールの分子の一部に当たり、ビタミンD3へと変化する。 ビタミンD3は腎臓で活性型ビタミンDであるカルシトリオールに変換されますが、皮膚に十分な量の日光が当たらないと、ビタミンD欠乏症になり、深刻な健康問題につながる可能性があります。
保護
皮膚は、病原体や機械的損傷、紫外線から、その下の組織を保護している。 ウイルスやバクテリアなどの病原体は、表皮の最外層にある丈夫な死んだケラチノサイトの絶え間ない供給により、破られていない皮膚から体内に侵入することができないのである。 そのため、切り傷や擦り傷は清潔にし、包帯で覆って感染を防ぐ必要があります。 粗いものや鋭利なものによる軽度の機械的損傷は、その下の組織に損傷を与える前に、ほとんどが皮膚に吸収されます。 表皮細胞は、皮膚に生じた損傷を迅速に修復するために、絶えず再生産している。 表皮のメラノサイトは、メラニンという色素を生成し、紫外線が皮膚を通過する前に吸収する。
肌の色
人間の肌の色は、メラニン、カロチン、ヘモグロビンという3つの色素の相互作用によってコントロールされています。 メラニンは、紫外線から皮膚を守るためにメラノサイトで作られる褐色または黒色の色素です。 メラニンは、肌に日焼けや褐色の色を与え、茶色や黒色の髪の色にもなっています。 メラニンの生成は、紫外線を多く浴びると増加し、肌が日焼けする。 カロテンは、皮膚に存在するもう一つの色素で、皮膚に黄色やオレンジ色の影を作り、メラニンのレベルが低い人に最も顕著に現れます。 ヘモグロビンは、メラニンの少ない人に最も顕著に見られるもう一つの色素です。 ヘモグロビンは、赤血球に含まれる赤い色素ですが、皮膚の層を通して薄赤色やピンク色として見ることができます。
皮膚感覚
皮膚は、触覚、圧力、振動、温度、および痛みの信号を拾うことによって、体が外部環境を感知することを可能にします。 表皮のメルケル円盤は真皮の神経細胞とつながり、皮膚に接触した物の形や感触を感知する。 触角は、真皮の毛乳頭にある構造で、これも皮膚に接触した物体の触覚を感知する。 真皮の奥にあるラメラ角層は、皮膚の圧力や振動を感知する。 真皮全体には、樹状突起を持つ単なる神経細胞である遊離神経終末が多数存在する。 この自由神経終末は、痛み、暖かさ、または冷たさに敏感である場合がある。
排泄
皮膚のエクリン汗腺は、体を冷やすために汗を分泌するだけでなく、老廃物を体外に排泄する働きもある。 エクリン汗腺から出る汗は、通常、ほとんどが水分で、多くの電解質とその他の微量な化学物質が含まれています。 汗に含まれる電解質としては、ナトリウムと塩化物が最も一般的ですが、カリウム、カルシウム、マグネシウムイオンも排泄されることがあります。 これらの電解質が血液中で高濃度になると、汗中の存在量も増え、体内の電解質濃度を下げるのに役立ちます。 電解質以外にも、汗には乳酸、尿素、尿酸、アンモニアなど、少量の代謝性廃棄物が含まれ、排泄を助けています。 最後に、エクリン汗腺は、アルコール飲料を飲んだ人の体からアルコールを排泄するのを助けることができます。 アルコールは真皮の血管拡張を引き起こし、より多くの血液が汗腺に到達するため、発汗量が増加します。 血液中のアルコールは汗腺の細胞に吸収され、他の汗の成分と一緒に排泄されます。