皮膚は人体と外部環境との間の障壁である。 それは外因性の化学的および物理的要因から体を保護し、代謝プロセスに参加し、病原性微生物に対する最初の防衛線である吸収性および体温調節機能を果たし、免疫学的プロセスに参加する。
人間の皮膚の複雑な構造とその物理化学的特性は、外因性因子に対する効果的な最も外側の防御線に変わり、人体の恒常性の維持に役立ちます。 この役割は、表皮の角膜層が実行するために特に重要な機能を有する表皮バリアによって果たされる。 それは完全に角化されたケラチノサイト–角質細胞の15-20層からなる。 角化層の底部では、細胞は互いに密接に隣接しているが、上部ではそれらは緩く配置され、スケーリングを受ける。 角膜層の構築は、角膜細胞がレンガのために立つ壁に似ており、脂肪が豊富な細胞間マトリックスがセメントである。 角膜層細胞の内部には、フィラグリンと結合したサイトケラチンフィラメントが充填されている。 これらの細胞はいわゆる蛋白質脂質の封筒の部分を形作るloricrin蛋白質の大抵造られる堅い、角化されたencasementによって囲まれます。 エンベロープは細胞外液晶マトリックスと接続され、細胞の親水性表面と角質細胞周囲のマトリックスの親油性非極性脂肪酸との境界を構成する。
表皮の外層の厚さ、角質細胞の大きさ、表在脂質の組成は、皮膚の再生特性に影響を与え、皮膚科学的疾患の様々な経過および治癒のプロセスに寄与する。 厚い表皮を有する解剖学的領域は、外部要因に対してより耐性がある。 一方、顔のような比較的薄い角化層を有する領域は、損傷因子に対する高い感受性を特徴とするが、バリア機能を非常に迅速に再確立する能力によっ 従ってそれは表皮の高い増殖性の活動、速い再生、多くの汗腺の集中的なvascularity、よい水和および存在と接続されます。
表皮バリアの状態は、生成される皮脂の量、表皮の水和、経表皮の水分喪失、皮膚の表面と身体の内部との間のpH勾配などの物理的性質に依存する。 多くの個人的および環境的要因は、年齢、性別、人種、皮膚の解剖学的領域、汗の強さ、皮膚温度および周囲温度、空気の湿度、季節、毎日のリズム、ホルモンバラン
角化層の表面は脂質膜で覆われており、表皮バリアの機能に非常に重要な役割を果たしています。 これは、脂質マントルの大部分を構成する皮脂腺によって分泌される皮脂と、表皮の角化層の一部を形成する表皮脂質の2つの供給源から来ています。 脂質マントルの厚さは、所定の領域の皮脂腺の数に応じて、0.5μ mから5μ mに達する。
表皮の角膜層の細胞間マトリックスの脂質は、顆粒層の多層Odland小体によって提供されるそれらの前駆体の変換過程において発達する。 極性脂質は非極性脂質に変換され、糖脂質の加水分解はセラミドを生成し、リン脂質は遊離脂肪酸に代謝される。 これらのプロセスは、表皮細胞の表面に平行に配置された、しっかりと充填されたラメラからなる構造の生成をもたらす。 細胞間脂質は、主にスフィンゴ脂質、またはセラミド（45-50％）、ならびにコレステロール（20-25％）、飽和遊離脂肪酸（10-15％）、および少量の非極性脂質である。 ヒトの皮膚では、主なグループの化学構造に応じて、1から9のマークされたセラミドの九つのサブクラスを区別することができる。 炭素鎖C24からC26の長さの画分は、セラミドの中で最も頻繁に見られる。 表皮で主な役割を果たすセラミドはリノール酸です。 一方、遊離脂肪酸の中では、c22およびC24の鎖長を有するものが支配的であるように見える。 マトリックスの要素のおよそ2-5%は表皮の細胞間のdesmosomeリンクを消化する蛋白質分解酵素の阻止に責任があるコレステロールの硫酸塩です。
皮脂は粘着性の液体であり、非極性脂質の混合物である。 これらの中性脂肪(∼16%)、無料の脂肪酸(∼33%)、ワックスエステル(∼26%),スクワラン（∼12%)、コレステロールエステル(∼3%)、コレステロール(∼1.5%). 優性脂肪酸は、炭素鎖Ｃ１ ６およびＣ１ ８の長さの必須脂肪酸であり、それにより優性酸はオレイン酸である。 飽和脂肪酸の中で、パルミチン酸が最も一般的である。 皮脂の組成は比較的一定であり、その変化はいくつかの皮膚疾患を伴う可能性がある。 皮脂の組成の最大の変化は、遊離脂肪酸へのトリグリセリドの強化された加水分解の間に、青年で観察される。 皮脂の生成は、個々の特性および環境要因によって調整される非常に動的なプロセスである。 観察された皮脂の産生は、女性よりも男性の方が大きい。 皮脂の産生は、皮脂腺の密度、位置および活性に依存する。 頭皮、顔のTゾーン、胸骨または肩甲間領域のような領域では、それらの密度は皮膚の平方センチメートル当たり900に達するが、他の場所では平方セン
皮脂は表皮脂質の3次元構造の形成に関与し、その完全性を維持するのに役立ちます。 これは、炎症性および抗炎症性の両方の特性を有する病原性微生物の増殖に対する保護層を形成する。 作り出されたsebumの量にsebumから栄養価が高い物質、例えばPropionibacterium acnesまたはMalasseziaのイーストを得る多数の微生物との植民地化の増加の影響がある。 皮脂は、過度の湿度および周囲温度の変動に対する断熱材の一種である。 さらに、それは表皮の水結合能力を維持するのに役立ちます。 皮脂の適切な産生は、角化層の高レベルの湿潤と相関する。 物理化学的な特徴、それはのおかげで皮に加えられる混合物の選択的な浸透に影響を与える。 さらに、それは抗酸化特性を有し、皮脂血小板活性化アセチルヒドロラーゼIIの機能不全に関連するUBV放射線から皮膚を保護する。
角化層の脂質は、皮膚表面からの様々な化合物の吸収の調節において非常に重要な役割を果たす。 吸収には2つの方法があります: 表皮と皮膚の付属器を通って。 主な方法は、表皮を通る選択的吸収である。 細胞外脂質の反対電荷の層状の二層構造は、親油性物質の溶解を容易にする。 それらの疎水性特性は、水の過剰な損失および親水性物質の溶解を防止する。 皮膚の表面からの物質の吸収は、角化層の角質細胞の大きさに大きく依存し、細胞間空間の容量に比例し、細胞の大きさに反比例する。 500Da以下の分子量の非極性化合物は、表皮を容易に浸透する。 皮膚付属器（汗腺、皮脂腺、毛包）を介した物質の吸収は、適度な程度でしか起こらない。 これは、選択性が低く、より大きな分子を吸収する可能性があるため、高速透過経路と呼ばれています。 そのため、顔や胴体の上部などの多くの汗腺のある領域は、しばしば皮膚発疹の原因である潜在的な炎症性物質の吸収にさらされています。
健康な皮膚の表面は、4.0～6.0の間で振動する酸性pHを特徴とすることができます。 人間の内臓のpHは中性に近く、7.35から7.46の間で、皮膚の様々な領域で区別されています。 最も高いpH値は、皮膚のひだや関節の化石などの最も水和した領域で観察されます。 酸性pHの維持は、遊離脂肪酸、主に乳酸およびアミノ酸、水素およびアンモニウム化合物の生成、ならびに皮脂脂質の組成および表皮の角膜層のタン これらの構成要素は皮の表面のそしておよその価値に達する表皮の生きている層の内の価値間の重要な相違と接続されるpHの勾配の作成を定め 7.0 . このようにして、表皮のいわゆる緩衝量が維持される。 酸コートの生成における重要な役割は、角膜層の細胞内脂質の代謝に関与する脂肪分解酵素の正しい活性によって行われる。 表皮の下層の酸性pHはナトリウム/プロトン交換蛋白質–NHEによって維持されます。 それらは細胞からH+イオンを除去し、Na+イオンを引き、同時に細胞内環境を酸性化から保護する。 ＰＨ値は、皮膚の水和のレベル、大気条件、汗分泌の強度および身体活動によって変更され得る。 さらに、それは遺伝的要因、併存疾患、および使用される薬物または化粧品に依存する。 このような相関関係があることを示唆するいくつかの報告があるが、性別はおそらく、pH値の違いに影響を与えません。 また、年齢はこの値を変更しませんが、新生児および80歳以上の人々の間では、より高いpH値が注目されます。
皮膚表面の酸pHおよび皮膚表面のpHと表皮の角膜層のより深い層のpHとの差は、生理学的細菌叢および潜在的に感染性のものを制御する。 一方、腐生性微生物の存在は、遊離脂肪酸へのトリグリセリド分解によって、皮膚表面の酸性度の維持にプラスの影響を与える。
正しいpHは、表皮の正しい水和の維持にも関与します。 その増加は、カテプシンを活性化し、filaggrinを分解し、このようにして天然保湿因子（NMF）の生成を減少させる。 増加したpH値は、表皮バリア機能の最も重要な指標の1つである経表皮水分損失（TEWL）の増加にも対応しています。 さらに、皮膚pHは、それらの表面構造および安定性を調節することによって、マトリックス脂質の正しい組織化において最も重要な役割の1つを果 細胞内脂質は、加水分解反応を改変する可能性のあるpH変動に敏感であり、その組成および空間構造の変化を引き起こす。
表皮バリアの完全性は、水分の過剰な損失から皮膚を保護し、表皮の正しい水和の維持を保護する。 表皮の角膜層のおかげで水が蓄積され、この層の水の量は皮膚の水和として定義されます。 水分の正しいレベルは、表皮、真皮および皮脂腺の底層から供給される水の量、ならびに蒸発によって失われる水の量および角膜層が水を蓄積する能 この層における水分保持は、細胞外マトリックスの脂質および細胞のタンパク質コートの存在によっても影響される。
角膜層は、表皮の皮膚表面と底層との間の水勾配を維持する。 ケラチノサイトの水和は、基底層から表皮表面へのそれらの通過とともに減少する。 水は角膜層の総質量の約15-20％を構成し、主に角膜細胞の内部に蓄積し、表皮の生きた層では水はその質量の70％を構成する。 最も表面的な–角膜層の上部は、水和が最も少なく、水分含有量に対する外的要因の影響が大きい。 角化層の厚さは３ ０μ ｍである。 適度に湿らせた後、それは40μ mにまで上昇する。 表皮の最も深い部分はより多くの水を含み、従って外部環境の影響は微々たるものではないです。 中央の領域は、水の蓄積を調節する可能性が最も高いゾーンです。 これは、角質細胞の内部に位置する高濃度のNMFを特徴とする。 自然な保湿の要因は表皮および皮の可塑性の正しい水和の維持に責任があります。 それはcorneal層の乾燥した固まりの10-30%を構成し、filaggrinの蛋白質分解のプロダクトであるurocanic酸（UCA）およびピロリドンカルボン酸のような自由なアミノ酸そして代謝 吸湿性の特性のcorneal層の他の要素は乳酸塩、尿素、蛋白質、糖類、有機酸および汗腺を通して分泌する多数の電解物、またsebaceous腺によって提供されるグリセ
表皮の角膜層の細胞内空間の脂質は、主に解剖学的および生化学的構造のおかげで、表皮からの水分の過剰な損失を打ち消し、バリア構成要素の役割を果 それらは平行な板であり、互いに密着して充填され、表皮の角膜層の内側からの水分蒸発から保護する。 角膜層の保水性を高めるセラミドの存在によって特別な役割が果たされる。 細胞内マトリックスのセラミド、コレステロールおよび遊離脂肪酸の含有量の減少は、皮膚の水分を減少させる。 表皮の生きた層の水和の過程において、アクアポリン-3によって重要な役割が果たされる。 それは細胞膜の水チャネルの構成要素であり、表皮細胞への水、尿素およびグリセロールの輸送を促進する。 真皮内の水の正しい内容は親水性の特性のためにhyaluronic酸への維持された感謝、である。 この酸のいくつかの少量は、角膜層の細胞内マトリックス中にも見出すことができる。
表皮水和値は解剖学的領域によって異なる。 最高値は顔の皮、articular fossaeで、より低い価値–前腕の間最も低いの–すねで見つけることができる。 これは主に表皮の厚さと皮脂腺と汗腺の位置に依存します。 湿気のレベルは包囲された湿気および温度によってまた変わる。 これらのパラメータは保水性および角膜層からの蒸発の程度に影響を及ぼし，表皮と環境との間の水和勾配の変化にいくらかの影響を及ぼす。 さらに、水分値は、消費される食品の種類によっても影響を受ける可能性があります。 研究の1つは、飽和または一価不飽和脂肪酸が豊富な食事の結果として表皮水和が減少することを示している。
皮膚からの水分の喪失は、発汗および経表皮受動拡散の分泌の結果である。 表皮を通る水損失はTEWLの価値によって記述され、表皮の湿気のレベルに影響を与えます。 経表皮水分損失は、表皮水分層の完全性を反映するパラメータであり、表皮バリアの損傷の非常に敏感な指標である。 経表皮水分損失は、開いたチャンバ内の皮膚表面に垂直にある二つの点で測定された蒸気圧の勾配であり、角膜層からの水分透過の中間値である。 安定した包囲された条件では、TEWLは皮区域によって4-10g/h/m2のまわりで、振動しますが、表皮が傷つくとき30倍のより高い価値まで増加するかもしれ ＴＥＷＬ値は，皮膚温度，皮膚血管を通る血流，表皮再生のペース，角膜層の厚さ，角膜層中の脂質含量，所定の皮膚領域における汗腺の数と活性，周囲温度と湿度などの要因の影響を受けても変化する。 このパラメータは、低濃度および高濃度の水の間の通過の場所である角膜および顆粒層の細胞間の接合部の正しい構造に依存する。 これらの接続は、水およびそれに溶解された他の物質の表皮の生きた層への伝達を調節する。 最も高いTEWL値は、手のひら、足の裏、顔、性器および関節の領域の皮膚に見出される。 経表皮水分損失値はおそらく性別に依存しないが、いくつかの研究では男性の間でこのパラメータの値が高いことを指摘している。 年齢に応じてその変更可能性も議論の余地があります。 おそらくより低いTEWLの価値は60歳の上の人々間で起こります。 このパラメータは、表皮剥離および角質化に伴う酵素機能の調節にも影響を及ぼす。 より集中的な水損失、より集中的な余分な剥離および紅斑で臨床徴候があるkeratinisationプロセスはあります。
健康な皮膚の指標は、外部要因および病原性微生物から保護する表皮バリアの正しい機能です。 この障壁の構造的または機能的完全性の喪失は、多くの皮膚科学的疾患に伴う皮膚病変の発生を容易にする。 皮膚内の生物物理学的プロセスの知識は、バリア機能を回復させ、病理学的病変の発症から保護することを目的とした予防的行動の実施に有用であり、効果的な治療を開始するのにも有用である可能性がある。