皮膚とその付属器官の解剖生理学的特徴

皮膚は器官として、表皮、真皮、皮下脂肪の 3 つの層で構成されています。

表皮は、表皮型の多層構造の扁平角化上皮です。細胞の大部分はケラチノサイト（表皮細胞）で、樹状細胞（メラノサイト、ランゲルハンス細胞、メルケル細胞）も存在します。表皮は、基底層、有棘層、顆粒層、光沢層、角質層で構成されています。

基底層は基底膜上に位置し、厚さは0.7～1.0μmです。基底膜は、ヘミデスモソーム（表皮細胞の細胞膜の電子密度の高い領域で、細胞内トノフィラメントで結合しています）、光沢のある薄い板（透明板）、密な板（緻密板）、線維網状板（真皮の結合組織線維によって形成されます）などの構造で構成されています。IV型コラーゲンは基底膜の構築に関与しています。

基底角化細胞は一列に並び、立方体または角柱状の形と、大きく明るい核を有しています。これらの細胞は表皮の形成層を構成し、活発な分裂により表皮層は常に更新されています。基底細胞には、皮膚の幹細胞と半幹細胞が区別されます。基底表皮細胞の分裂速度は一定ではなく、副腎からの内因性コルチゾール産生量に比例する日々のバイオリズムの影響を受けます。表皮基底細胞の分裂を促進または抑制する外因性因子と内因性因子の複合体が存在します。正常な状態では、表皮基底層において刺激因子と抑制因子の間の動的なバランスが維持されています。

表皮の基底角化細胞の増殖速度に影響を与える主な要因

要因	彼らはスピードを上げている	減速する
内因性	有効成分は、形質転換成長因子B（TGF-B）、エストロゲン、インターロイキンなどのサイトカイン、アンドロゲン（皮脂腺の入り口）などです。	キーロン、トランスフォーミング成長因子α（TGF-α）、インターフェロンなどの物質
外因性	植物性エストロゲン、エストロゲンおよびアンドロゲン薬、天然および合成起源の糖タンパク質およびタンパク質など。	局所用グルココルチコイド、細胞増殖抑制剤、インターフェロン、インターフェロノーゲンなど。

表皮の基底層には、ケラチノサイトに加えて、樹状細胞（メラノサイト、ランゲルハンス細胞、メルケル細胞）が存在する。

メラノサイト（色素樹状細胞、または色素樹状細胞）は、白い肌の人の表皮基底層に局在しています。黒人種およびコーカサス人種の代表者では、天然色素沈着部位の有棘層にも、特定の細胞要素が見られます。人間のメラノサイトが最も多く存在するのは、顔の中央部分と天然色素沈着部位（肛門周囲、生殖器周囲、乳腺の乳頭乳輪）です。中心顔面に多数のメラノサイトが存在することが、紫外線によって引き起こされる色素異常である肝斑が最も頻繁に発生する原因です。メラノサイトは、神経外胚葉由来のメラノブラストから分化します。メラノサイトとケラチノサイトの間には、ケラチノサイトに特徴的なデスモソーム結合はありません。メラノサイトの再生は、ケラチノサイトよりもはるかにゆっくりと起こります。メラノサイトはメラニン色素を生成します。メラニンはメラノサイトの特殊な細胞小器官であるメラノソームで合成され、メラノサイト突起へと輸送されます。メラノサイト突起からメラニンはケラチノサイトに入り、そこで核の周囲に位置し、紫外線から核物質を保護します。メラニンの合成は、紫外線といくつかのホルモン（メラノサイト刺激ホルモンとACTH）によって制御されます。

ランゲルハンス細胞（非色素樹状細胞）は、抗原の捕捉、処理、抗原の提示、真皮の T リンパ球との相互作用を担う単球マクロファージ起源の細胞（表皮内マクロファージ）です。

メルケル細胞（触覚上皮様細胞）は、皮膚の触覚形成に関与する神経起源の細胞です。真皮側からは、求心性の無髄神経線維に接続されています。

有棘層（stratus spinulosum）は、植物の棘に似た多数の突起を持つ領域において、デスモソームによって互いに連結された不規則な形状の細胞が3～15列並んでいます。デスモソームは、表皮細胞の細胞質膜にある電子密度の高い領域で、細胞内トノフィラメントに連結されています。有棘層の細胞列数は、皮膚の部位によって異なります。例えば、外性器の皮膚では有棘層の細胞列は2列ですが、唇とまぶたの赤縁では2～3列、しわでは3～4列、頬と額では5～7列、背中では7～8列、肘関節と膝関節の伸側では8～10列、手のひらと足の裏（いわゆる「厚い皮膚」）では10列以上あります。

顆粒層（顆粒層）は、1～3列の紡錘形細胞から構成され、核は暗色で、細胞質には封入体（ケラトヒアリン顆粒）が存在します。これらの封入体には、表皮細胞の角質化を促進するタンパク質物質、フィラグリン（フィラメント凝集タンパク質）が含まれています。フィラグリンは、表皮細胞の細胞骨格を構成する個々のフィラメントを単一の複合体へと凝集させる作用を促進します。この凝集の結果、細胞は細胞外構造、すなわち角質鱗片（角質板）へと変化します。

光沢のある層（透明層）は、光学顕微鏡で観察した場合にのみ観察でき、手のひらと足の裏の皮膚にのみ存在します。1～2列の好酸性細胞で構成されており、境界は不明瞭で、細胞小器官の輪郭もはっきりしません。電子顕微鏡で観察すると、角質層の下層に相当します。

角質層（角質細胞株）は、核や細胞小器官（角質細胞）を含まない細胞後構造によって構成されています。角質層の正常な水分保持を維持するために、高度に特殊化した細胞間脂質（セラミド、遊離スフィンゴイド塩基、グリコシルセラミド、コレステロール、コレステロール硫酸塩、脂肪酸、リン脂質など）が存在し、皮膚の基本的なバリア機能を担っています。

表皮の絶え間ない再生は、皮膚の保護機能を果たします。皮膚表面から角質層が除去されることで、外部からの汚染物質や微生物が除去されます。表皮は基底角化細胞の絶え間ない分裂によって再生されます。表皮層の再生速度は部位によって異なりますが、平均で約28日です。

真皮は、乳頭層と網状層という明確に区別されていない2つの層から構成されています。乳頭層は表皮に直接隣接しており、疎な線維性結合組織で構成されています。この層は、網状線維、弾性線維、そして特殊なアンカー線維によって、真皮と基底膜を繋いでいます。

真皮の網状層は、緻密で不規則な線維性結合組織によって形成されています。この層には、コラーゲン、弾性繊維、網状（レチキュリン、好銀性）繊維などの繊維構造が含まれています。コラーゲン繊維は三次元ネットワーク状に配列されており、真皮の結合組織の主要成分に水分を補給するとともに、皮膚の張りをもたらします。これらの繊維構造は、I型コラーゲンとIII型コラーゲンによって形成されます。成人ではI型コラーゲンが優勢で、小児ではIII型コラーゲンが優勢です。加齢とともに、より親水性の高いIII型コラーゲンの生成は減少します。皮膚の弾力性を担う弾性繊維は3種類に分けられます。そのため、表皮の真下には、皮膚表面に対して垂直に位置する、最も細く繊細なオキシタラン繊維の束があります。これらの繊維は、外部環境のさまざまな刺激要因に対して最も敏感であり、最初に破壊されます。真皮の深部、皮膚表面と平行な部分には、エラニンと成熟した（真性の）弾性繊維のより太い束が存在します。エラニンと真性の弾性繊維は、ランガー線に沿って配向しています。弾性繊維束のこの配向のため、様々な外科的処置においてランガー線に沿って切開を行うことが推奨されており、これにより審美的な観点から適切な瘢痕形成が保証されます。網状繊維はコラーゲン繊維の前駆体であると考えられています。真皮には、基質を生成する線維芽細胞、および結合組織の基質においてコラーゲンと弾性繊維が合成されるコラーゲンおよびエラスチンタンパク質が含まれています。線維芽細胞に加えて、真皮には線維細胞、肥満細胞、そして局所的な免疫監視を行う真皮マクロファージ（組織球）、リンパ球細胞が含まれています。

皮下脂肪は真皮の延長であり、疎性線維性結合組織と脂肪細胞から構成され、栄養状態と局在性によって厚さが異なります。皮下脂肪の分布は性ホルモンによって調節されています。脂肪細胞は内分泌機能も担っており、様々なホルモンの合成に関与し、年齢に応じて様々な因子を放出します。

皮膚への血液供給は、表在動脈叢と深部静脈叢という2つの動脈・静脈叢によって行われます。皮内血管床は、いくつかの特徴を備えています。

• 機能的動静脈シャントの存在;
• 同種および異種の血管間の高度な吻合。

皮膚微小循環は、細動脈、前毛細血管、真毛細血管、後毛細血管、細静脈、リンパ毛細血管からなる微小血管系です。皮膚微小循環は、2つの細動脈血管叢（乳頭下および真皮下）と3つの細静脈血管叢（浅部および深部乳頭下および真皮下）によって構成されています。真皮乳頭層に位置する毛細血管（「ヘアピン」のような形状）は、交感神経系の緊張が高まった際に生じる血管外シャント現象に寄与しています。乳頭毛細血管が最も密集しているのは、顔面、唇の赤み、手足の皮膚です。

深部神経叢は、真皮の深部と皮下脂肪層に存在する、より太い血管のネットワークによって形成され、体温調節を担っています。皮下の動脈神経叢と静脈神経叢も体温調節に関与しています。浅部神経叢と深部神経叢の間には吻合部があります。

皮膚リンパ系は、真皮乳頭の乳頭洞から始まる表層リンパ管と、皮下組織の深層リンパ管から成り、その間に排出血管が位置しています。リンパ系は皮膚循環系と密接に関連し、排出機能を果たします。

皮膚の神経支配は、表皮下神経叢と真皮神経叢を形成する求心性線維と遠心性線維によって行われます。線維と神経終末の豊富さから、皮膚は「あらゆる知覚の基本器官」とみなすことができます。遠心性線維は、血管、汗腺、そして毛髪を育てる筋肉の平滑筋組織を神経支配します。求心性線維は、真皮に位置し、機械受容器として働く被包性神経終末（ファーター・パチーニ板状小体、クラウゼ終末フラスコ、ルフィニ触覚小体、マイスナー触覚小体、ドーゲル生殖小体など）と関連しています。また、求心性線維は、表皮と真皮の自由終末（痛覚受容器と温度受容器）とも関連しています。

皮脂腺は単純腺に分類され、末端部と排泄管からなり、全分泌型の分泌を特徴とします。ほとんどの場合、皮脂腺は毛包に関連しており、その管は毛包の口に開いています。手の甲や唇の赤い縁の皮膚には皮脂腺が少なく、サイズも小さいです。顔の皮膚（眉、額、鼻、あご）、頭皮、胸の正中線、背中、脇の下、肛門周囲、生殖器周囲には皮脂腺が多く、1 cm ²あたり最大400～900個あり、腺は大きく多葉です。これらの領域は脂漏症、ニキビ、脂漏性皮膚炎の影響を受けることが多いため、通常は脂漏性と呼ばれます。皮脂腺は皮脂と呼ばれる複雑な分泌物を分泌します。皮脂には、遊離脂肪酸と結合脂肪酸（エステル化脂肪酸）、少量の炭化水素、多価アルコール、グリセロール、コレステロールとそのエステル、ワックスエステル、スクアレン、リン脂質、カロテン、ステロイドホルモン代謝物が含まれています。不飽和脂肪酸は、殺菌作用、殺菌作用、ウイルス抑制作用を有し、特別な生物学的役割を果たします。

皮脂分泌は主にホルモンによって、そして程度は低いものの神経メカニズムによって調節されています。アンドロゲン（テストステロン）は皮脂の生成を促進します。テストステロンは皮脂細胞表面の受容体と相互作用し、5α還元酵素の作用を受けて活性代謝物であるジヒドロテストステロンに変換され、これが皮脂の分泌を直接的に増加させます。生物学的に活性なテストステロンの量、皮脂細胞受容体の感受性、そして皮脂腺の分泌速度を決定する5α還元酵素の活性は、遺伝的に決定されます。一般的に、皮脂分泌のホルモン調節は、視床下部、下垂体、副腎皮質、そして性腺の4つのレベルで行われます。アンドロゲン含有量の変化につながるホルモンレベルの変化は、間接的に皮脂分泌に影響を与えます。

汗腺はエクリン腺（単純管状腺）とアポクリン腺（単純管状腺）に分けられます。

エクリン汗腺は皮膚のあらゆる部位に存在し、出生直後から機能し始め、体温調節に関与しています。エクリン汗腺は終末分泌部と排泄管から構成されています。終末部は皮下脂肪層に位置し、筋上皮細胞と分泌細胞（明細胞と暗細胞）を含み、後者の活動はコリン作動性線維によって担われます。排泄管は皮膚表面に自由に開口しており、毛包とはつながっておらず、二層の立方上皮によって形成されています。エクリン汗腺は低張性分泌物、つまり有機成分の含有量が少ない汗を分泌します。分泌物を分泌している間、細胞は無傷のままです（メロクリン分泌）。

アポクリン汗腺は、腋窩の皮膚、乳腺の乳輪、肛門周囲および生殖器周囲など、体の特定の領域にのみ存在します。また、へそや仙骨周辺の皮膚にも見られることがあります。これらの腺は思春期に機能し始めます。終末分泌部と排泄管で構成されています。終末部は真皮の深部にあり、筋上皮細胞と分泌細胞を含み、後者の活動はアドレナリン神経線維と性ホルモンによって制御されています。分泌物の蓄積は分泌細胞の頂端部分で起こり、そこから内腔（アポクリン型の分泌物）に分かれます。排泄管は2層の立方上皮によって形成され、毛包の入り口へと流れ込みます。

毛髪は、角質化した糸状の皮膚付属器です。成人の体表には最大200万本の毛髪があり、そのうち最大10万本が頭部に生えています。毛髪の構造は遺伝によっても決定され、人種によって大きく異なります。

髪は、皮膚より上に突き出た毛幹と、毛包にある毛根で構成されています。毛包は毛包という結合組織に囲まれています。皮膚の表面近くでは、毛包が拡張部（漏斗）を形成し、そこに皮脂腺（皮膚のすべての部分）の管とアポクリン汗腺（これらの腺が局在する場所）が流れ込みます。毛包の端には拡張部、つまり毛球があり、そこに多数の血管を持つ結合組織の毛乳頭が成長します。球根の上皮細胞は、4か月間持続する形成層要素です。血液供給の特殊性により、右利きの人の右手、およびII、III、IV指の爪の成長が速いことが知られています。足の爪では、爪甲の成長速度はやや遅く、健康な爪は平均6ヶ月で再生します。爪甲の成長速度は多くの要因に左右されます。そのため、夏場の日中や爪への軽度の外傷があると、爪の成長速度が速くなります。一般的に、爪甲の成長速度は若い人の方が高齢者よりも速くなります。女性、特に妊娠中は爪の成長速度が速くなります。

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