前言
皮膚(skin， integument)為身体最大的器官，對整形外科而言，也是最主要的研究對象。本文的撰寫除了對皮膚作一般性的描述外，將側重於與整形外科學相關部份。希望對年青的醫師有所幫助。
皮膚的構造
皮膚本身有三部份功能組合，分為表皮(epidermis)、真皮(dermis)及皮下結締組織(hypodermis, superficial fascia)和附屬結構(epidermal derivatives, appendages)包括毛髮、指甲、及各種腺體。皮膚的厚度因身體部位而厚薄不一， 特別在手掌、足底稱為厚皮(thick skin)，約可厚至4 mm，其餘則稱為薄皮(thin skin)。特別注意的是在背部的皮膚是全身最厚的，但主要是厚在真皮層，它的表皮層並不特別厚。皮膚的顏色由幾個因素決定：黑色素(melanin)及胡蘿蔔素(carotene)的含量、一些礦物質(mineral)、血紅素的代謝產物、含鐵的血鐵質(hemosiderin)、膽紅素(bilirubin)、真皮內血管的數目等等。
表皮(Epidermis)
表皮由複層鱗狀上皮細胞(stratified squamous epithelium)所組成，可分為五層(見圖1)。以下將由深至淺介紹此五層細胞。
1.基底層(stratum basale or germinativum)含有嗜鹼性的柱狀或方形細胞，位於基底膜(basal lamina)上，基底膜分隔真皮及上皮。基底層的特色的含有旺盛的分化能力，且轉化為棘狀層，作為上皮更新。
2.棘狀層( stratum spinosum)含有正方形及多角形細胞，因在光學顯微鏡下看，細胞有棘狀突出，故稱為棘狀層。細胞間由胞橋小體( desmosomes )相連接，因其細胞聯接緊密，可抵抗外力的磨擦。
3.顆粒層(stratum granulosum) :由3-5層扁平多角細胞組合而成。細胞質內充滿租糙的嗜鹼性的顆粒，內含cystine-rich和histidine-rich的蛋白質，及呈卵圓或桿狀的顆粒。可作為抵抗外來物質的屏障及上皮密封的重要作用。
4.透明層(stratum lucidum) :在足底及手掌比較明顯，呈透明狀，並含有一層扁平嗜伊紅性細胞，細胞核及胞器較不明顯，細胞質內主要有油粒蛋白( eleidin, 一種keratin的中間物)。在薄皮的皮膚此層並不明顯。
5.角質層(stratum corneum) :含有扁平、無核、角化細胞、細胞質內含有角質素( keratin)。在角化後，細胞僅有一些纖維狀及不定形的蛋白質，細胞膜變厚。薄皮與厚皮的厚度差別主要在此層。
表皮的更新在正常狀態下為15-30天左右，主要在棘狀層。在角質化的過程中，細胞質內逐漸沉積如絲狀的蛋白質及不定形基質，而細胞逐漸由基底層向外增生。
圖一
表皮內之細胞
1.角質細胞 (Keratinocyte)是表皮最多的細胞。細胞會製造tonofibrils及keratohyaline granules，此二者是形成角質(keratin)的基礎構造。此外細胞會製造一種由醣脂類組成的lamellar bodies，它被釋出至細胞間當成隔絕水份流失的屏障。在嚴重燒傷的病人，由於細胞間質失去lamellar bodies,會導致水份大量流失而有生命危險。
2.黑色素細胞( melanocyte)。黑色素是由上皮內特殊的黑色素細胞(melanocyte)所分泌。黑色素細胞主要位於基底層，也可以在見於毛囊內。黑色素是以tyrosine為原料，然後被包被在黑色粒(melanosome)裡面。黑色素細胞形成黑色粒後會把它釋出到鄰近的角質細胞內。在白人，黑色素會被角質細胞分解；但在黑人，則黑色素會相當穩定。
3.蘭格翰氏細胞(Langerhans cell)為星狀細胞，主要存在於上皮的棘狀層。主要功能是作為T細胞的抗原呈現細胞(antigen-presenting cell)，與接觸性皮膚炎的發生有關。它亦具有吞噬功能。
4.莫克氏細胞(Merkle cell )通常存在於基底層，與神經末梢相連，所以莫克氏細胞為神經機械刺激的接受器。
真皮(Dermis)
真皮簡述
一般描述真皮，可分為二層，較表層為乳狀層( papillary layer, dermal papillae)及深層的網狀層( reticular layer)。與真皮的乳狀層相對的，由表皮層向真皮層伸入的部份叫做表皮嵴(epidermal ridges, rete ridges)。
為了增加表皮和真皮之間的接合強度，有三種特別的構造存在。1.基底細胞(basal cell)有許多細胞質突起，增加與基底膜的接觸面積；2.基底細胞的細胞膜與基底膜間有稱為「半胞橋小體」(hemidesmosome)的構造；3.基底膜下方有固定纖維(anchoring fibrils)深入真皮層中。
乳狀層是由較鬆散的結締組織(connective tissue)構成，與上皮以基底板(basal lamina)為隔，為不規則形且存在許多凸起於上皮之間，這種結構是用於增強上皮及真皮間的接合能力。乳狀層含有血管及神經。在分層植皮手術(STSG)中，供皮區在使用取皮機(dermatome)碾過後，會呈現點狀出血，此即表示厚度已達真皮層的乳狀層。
網狀層則具較緻密的結締組織，組織學上與乳狀層相比，有較厚的膠原蛋白及較少的細胞。在網狀層中有許多皮膚的附屬器官如毛囊(hair follicle)、皮脂腺、和汗腺等。毛囊和汗腺都是由表皮層逐步往真皮層生長，甚至會深入到皮下組織去。
圖二. 真皮層
真皮內的結締組織
「結締組織」意指包含於同一空間內的細胞，細胞外的纖維，以及基質(matrix)。而基質是由一些基礎物(ground substance)及組織液構成。筆者建議各位可以把結締組織想像成蓋大樓時所用的鋼筋和水泥及工人。工人即是結締組織內的細胞；而鋼筋即是基質中的纖維；水泥則是基質。
真皮中的結締組織是屬於 connective tissue proper (一般性/固有 結締組織)。而一般性結締組織可再區分為疏鬆(loose)及緻密(dense)結締組織。緻密結締組織主要是由纖維和少數的纖維母細胞(fibroblast)組成，真皮中的網狀層即屬此類；而疏鬆結締組織則含有很多種不同的細胞，乳狀層即屬此類。結締組織的纖維可分為三類：膠原蛋白纖維，網狀纖維(reticular fiber)，及彈性纖維(elastic fiber)，以下分述之。
1. 膠原蛋白(collagen fibers)。是由更細小的微纖維(fibril)成束所組成。膠原蛋白微纖維的直徑大小隨著部位及成長時期而有不同。微纖維本身則是由膠原蛋白分子(tropocollagen)重疊而成。而一條膠原蛋白分子則是由三條α chain所組成的螺旋結構(triple helix)。根據α chain的不同而有不同的膠原蛋白纖維。以Type I 膠原蛋白為例，它是由α1及一條α2 chains組成。現在已知的膠原蛋白種類有26種以上。
膠原蛋白纖維的生成。是由纖維母細胞內開始形成procollagen, 再送到細胞外時會裁切掉首尾多餘的多肽鏈(peptides)形成膠原蛋白分子(tropocollagen)，之後再組成微纖維。在製造procollagen時，需要Vit. C，所以壞血病患(scurvy)傷口難以癒合就是這個原因。
圖三. 膠原蛋白纖維
2. 網狀纖維(reticular fibers)。主要由Type III的膠原蛋白微纖維(collagen fibril)構成，但與膠原蛋白纖維(collagen fiber)不同在於它並不會成束形成很粗的纖維。網狀纖維大部份由纖維母細胞產生，但亦可由淋巴腺的網狀細胞(reticular cell)、神經的Schwann細胞、血管壁的平滑肌細胞所產生。它的主要功能在提供器官細胞一個鷹架(supporting framework)，因此，在真皮層裡它存於與表皮的交接處、血管神經旁。
3. 彈性纖維(elastic fibers)。它有分枝，常與膠原蛋白纏繞在一起，防止組織過度拉扯擴張(可以把膠原蛋白想像成鋼筋，彈性纖維就是一堆繞住鋼筋的彈簧)。它也是由纖維母細胞或平滑肌細胞所產生，但它並非由膠原蛋白纖維所組成，而是由彈性蛋白(elastin)及微纖維(microfibril)組成。在Marfan’s syndrome中，便是microfibril的生成有問題。
基礎物(ground substance)
它是黏稠狀、透明的物質，填充在細胞和各種纖維之間(可比喻為水泥)。主要的成份是蛋白醣(proteoglycan)。蛋白醣是由一個核心蛋白(core protein)加上許多葡萄糖胺醣 (glycosaminoglycans, GAGs)所組成。GAG已知有七種，分別是玻尿酸 (Hyaluronic acid)、Chondroitin 4- and 6- sulfate、Dermatan sulfate、keratan sulfate、Heparan sulfate、及Heparin。
要特別提玻尿酸。它不是一種蛋白醣，也就是說它沒有核心蛋白，而是數以千計的GAG組成的碳水化合物。但玻尿酸會與眾多的蛋白醣結合在一起，形成非常巨大的分子。(可以把蛋白醣想像成會吸水的海綿，而玻尿酸則是一條線，把很多小海綿串起來，這也是為什麼玻尿酸有非常好的保濕作用原因)
圖四.玻尿酸與葡萄糖胺醣的關係
除了上述提到的三種纖維和七種GAGs外，細胞外基質(extracellular matrix, ECM)還有Laminin, 纖維連接蛋白素(fibronectin)二種特殊的醣蛋白。Laminin是由表皮細胞產生，與type IV膠原蛋白關係密切，主要功能是把細胞和其它細胞或基底板綁在一起，與細胞的固定、分化、運動、型態有關。與laminin有缺陷的相關疾病包含肌肉萎縮(muscular dystrophy)和早衰症(progeria)。Fibronectin是傷口癒合時第一種形成的醣蛋白，它會與細胞膜上的一種蛋白質受体integrin結合，此外它也會把細胞外的膠原蛋白、纖維素(fibrin)、肝素(heparin)等結合在一起 (可視為卡榫，把許多東西結合起來) 。
圖五. 基質
結締組織內的幾種細胞
包括纖維母細胞(fibroblasts)和肌纖維母細胞(myofibroblasts)、巨噬細胞(macrophages)、脂肪細胞、肥大細胞(mast cells)、及其它未分化的間葉細胞(mesenchymal cells)。
纖維母細胞及肌纖維母細胞。一般認為單單纖維母細胞就可以生產出所有細胞外基質的東西，此外它也擁有些許吞噬(phagocytosis)的功能。肌纖維母細胞兼有纖維母細胞和平滑肌細胞的特質，它的細胞質內含有肌動蛋白絲(actin filament)及dense bodies。在傷口處會發現有大量的肌纖維母細胞，所以可以推測與傷口的收縮有關係。
巨噬細胞和皮膚的免疫反應(做為淋巴球的抗原呈現細胞)、過敏反應(anaphylaxis)、發炎反應、防禦(吃掉細菌)、清除(吃掉細胞碎片)等功能有關。它會產生一些蛋白酶(neutral proteases, GAGases)來破壞葡萄糖胺醣，以利它在結締組織中移動。
在第一次接觸到抗原是，漿細胞(plasma cells)會製造出許多抗体，這些抗体(IgE classes)會跑到肥大細胞的表面。等到第二次接觸到同樣的抗原時，這些抗原與肥大細胞上的抗体結合，便使得肥大細胞釋出細胞質中的顆粒(granules)而引起過度過敏反應(hypersensitivity reactions)、過敏(allergy)及過敏反應(anaphylaxis)。
在小血管的外膜(tunica adventitia)有一些未分化的間葉細胞(undifferentiated mesenchymal cells)是傷口癒合過程中一些新細胞的來源(以前認為這些新細胞是來自血液)。此外，傷口旁的纖維母細胞、外被細胞(pericytes, 在小血管的外層)、內皮細胞(endothelial cells)也會分化形成其它細胞和結締組織及微血管。
皮膚之附屬器官(Skin appendages)
毛髮 (Hair)
全身除了手掌、腳掌、唇部及泌尿道開口四周的皮膚之外，皆有毛髮存在。某些部位甚至受到某些程度性荷爾蒙的作用，如男性至青春期後，即開始有鬍鬚的產生，或男女性在青春期，有恥毛及腋毛生長。
毛囊(hair follicle)的最外層稱為外根鞘( external root sheath ) ，外根鞘是數層上皮細胞所組成，。毛囊的底部，有似燈泡狀的擴大，稱為膨隆部(bulb)，膨隆部有結締組織嵌入，形成乳頭突(dermal papilla)，所有組成膨隆部的細胞稱為基質(matrix)。在基質有許多黑色素細胞，它們產生的黑色素粒使得毛髮有顏色。在基質的細胞有分生能力，可以分化成會分泌角質的細胞(keratin-producing cells)及形成內根鞘( internal root sheath)。內根鞘為多層細胞，圍繞於毛髮深部，可再細分成三層構造。毛髮(hair)本身也有三層結構組織;分別為髓質( medulla)、皮質( cortex)及角質( cuticle)。另在毛囊的四周有結締組織的鞘膜，與一撮平滑肌聯接，此肌肉稱之為豎毛肌( arrector pili muscle)。毛髮的生長有三個時期：生長期(anagen)、靜止期(catagen)、及休止期(telogen)。任一時期，約有80~90%的毛髮是在生長期，為時2至6年；0~2%的毛髮在靜止期，為時3週；10~20%的毛髮在休止期，為時3個月。在美容除毛時，只有處於生長期的毛髮才能被脈衝光(IPL)或雷射所摧毀，所以單照一次脈衝光或雷射並不能完全除掉所有毛髮的道理在此。
圖六. 毛髮
皮脂腺 ( Sebaceous gland)
由毛囊它的外根鞘向外生長而成，一根毛囊束約有數個腺體，且分泌皮脂( sebum)可覆蓋毛髮及附近皮膚。皮脂腺為全漿分泌腺體( holocrine) ，意思是當腺體細胞充滿了脂質產物，即會破裂、壞死，死亡細胞及皮脂由腺體一齊排出。新的腺體細胞則由四週基底細胞( basal cell) 再衍生。
在青春期因皮脂腺會受男女性荷爾蒙作用，皮脂分泌量異於平常。皮脂中的三酸甘油脂被皮膚痤瘡桿菌(Propionibacterium acnes)分解成脂肪酸，這些脂肪酸刺激皮膚便形成了所謂青春痘( acne)。
汗腺( Sweat gland)
汗腺分成兩種:一種外泌腺(或稱小汗腺eccrine gland) ，另一為頂漿腺(或稱大汗腺 apocrine gland)。 外泌腺分佈在全身，除了唇部和外陰部。外泌腺與毛髮沒有關聯，而在沒有毛髮的厚皮較多。外泌腺為一簡單捲曲管狀腺體，分泌部位在於真皮或真皮下方，腺體內有三種細胞：肌上皮細胞(myoepithelial cell )、清細胞( clear cell)及暗細胞( dark cell )。肌上皮細胞藉由收縮將腺體的分泌物排出體外，清細胞及暗細胞皆為分泌細胞。汗腺管腔為複層柱狀上皮，管道呈捲曲狀在真皮間向表皮方向延伸。
外泌腺汗液屬低張性溶液，含有低量的蛋白質，不同量的氯化鈉、尿素、尿酸及氨。外泌腺在體溫調節上佔有重要的地位，可以藉由汗液的蒸發來達到降低溫度。每天經由肺及皮膚蒸發的水份約有600ml。体溫控制的流汗屬於副交感神經(cholinergic)但是情緒性出汗(emotional sweating)則屬於交感神經控制(adrenergic)。
頂漿腺( apocrine sweat gland)存在人體的腋下、乳暈、肛門四周及外生殖四周的皮膚。它與毛囊相通，但其開口在皮脂腺之上。腺體呈捲曲管狀，分泌區位於真皮層深部或下方。它只有一種分泌細胞，這細胞的頂端會突出一小塊，以前以為這一小塊會脫落然後排入管腔，所以將它命名為「頂漿腺」，現在已知這是一種部份分泌(merocrine)。頂漿腺的分泌物含蛋白質、碳水化合物、氨、脂質及其它有機物。頂漿汗液是一有色無味之液体，但經過細菌的分解就產生一種不好聞的味道。狐臭(osmidrosis or bromidrosis)手術便是想辦法去除頂漿腺(apocrinectomy)。頂漿腺則由腎上腺素(adrenergic)傳遞刺激，當情緒及感情受刺刺激時分泌。
指甲 (Nail)
指甲是角質化的平板，有些彎曲，覆蓋在手指、腳趾的末端。指甲位於甲床(nail bed )之上，而甲床含有上皮細胞，與皮膚上皮的基底層和棘狀層相接。近端則稱甲根 (nail root )包覆在皮膚之下，在甲根下方的細胞稱為指甲基質( nail matrix)。基質的細胞可分裂向甲根移動並在甲根處分化及產生指甲的角質。角質不斷的累積就形成指甲，指甲的角質為硬性的(hard keratin)，平均每天以0.1mm的速度生長。而整個甲板正常生長的過程約需4-5個月。在接近甲根部位，有一半月形的白色區稱為半月板(lunula)，那是因為此區部份角質化的基質細胞反光所致。在覆蓋甲根上方的皮膚邊緣皺折稱為甲胚( eponychium) ，或甲狀表皮( cuticle)。在指甲末端的皮膚有上皮增厚，將指甲與皮膚相接，稱為下甲胚( hyponychium)。
圖七. 指甲構造