Last updated: 25 ก.ค. 2565 | 115409 จำนวนผู้เข้าชม |
โครงสร้างผิวหน้ง ผิวหนังประกอบด้วย 3 ชั้นหลักๆ
1.ชั้นอีพิเดอมีส (Epidermis) เป็นผิวชั้นนอกสุด ภาษาไทยเรียกเซล์ในชั้นนี้แบบรวมๆว่า ชั้นหนังกำพร้า เพราะเป็นชั้นผิวที่ไม่มีพ่อแม่ รอวันถูกผลัดออกไปเท่านั้น ประกอบด้วยเชลล์ที่มีการเรียงซ้อนกันเป็นชั้นๆ บริเวณชั้นล่างสุดของชั้นนี้ จะมีการเกิดใหม่ของเซลล์อยู่ตลอดเวลา จากนั้นเซลล์เกิดใหม่เหล่านี้จะค่อย ๆ เคลื่อนตัวมาทดแทนผิวชั้นบนสุดหรือชั้นขี้ไคล (stratum corneum) กลายเป็นเซลล์เสื่อมสภาพที่เราเรียกกันว่าขี้ไคล ซึ่งจะหลุดลอกออกไปด้วยกระบวนการผลัดผิวตามธรรมชาติ นอกจากนี้ในผิวหนังชั้นนี้ ยังเป็นที่อยู่ของ Melanocyte หรือเซลล์เม็ดสี จะมีมากน้อยขึ้นกับเชื้อชาติ พันธุกรรม จึงทำให้สีผิวของคนเราแตกต่างกันไป ในชั้นนี้จะไม่มีหลอดเลือด เส้นประสาท และต่อมต่างๆ เป็นเพียงทางผ่านของรูเหงื่อ เส้นขนและไขมัน อีพิเดอร์มิสเปนชั้นที่มีความสําคัญมากในเรื่องของความงาม เพราะผิวหนังชั้นนี้จะบงบอกถึงความยืดหยุน และความชุมชื้นของผิว รวมทั้งเปนชั้นที่ผลิตเม็ดสีผิวอีกดวยจึงเกี่ยวข้องกับการเกิดฝ้า กระ จุดด่างดำ โดยตรง
2.ชั้นเดอมิส (Dermis) หรือชั้นหนังแท้ เป็นผิวหนังชั้นถัดไปจากชั้นหนังอีพิเดอมีส เป็นชั้นที่อยู่ของ collagen และ elastin หน้าที่ของ collagen คือช่วยให้ความแข็งแรงและซ่อมแซมผิวหนังที่บาดเจ็บ ซึ่งถ้าสร้างในปริมาณมากเกินไปก็จะกลายเป็นแผลเป็น ส่วน elastin ทำหน้าที่สร้างความยืดหยุ่นให้กับผิวหนัง เมื่อวัยมากขึ้นปริมาณ collagen และ elastin จะลดลง สังเกตได้จากการมีริ้วรอยเส้นเล็กปรากฏ และผิวหนังหย่อนคล้อยตามลำดับ ในชั้นนี้จะมีหลอดเลือด เส้นประสาท ต่อมไขมัน ต่อมเหงื่อ กระจายอยู่ทั่วไป เวลาที่เป็นสิวก็จะมีการอักเสบของผิวหนังชั้นนี้ ทำให้บางคนมีหลุมสิว รอยแผลเป็นนูน จากการซ่อมแซมของผิวที่ไม่สมบูรณ์หรือมากผิดปกติ
3. ชั้นไขมันใต้ผิวหนัง (Subcutneous fat layer) หรือชั้นใต้ผิวหนัง เป็นชั้นที่รองรับแรงกระแทก ป้องกันการบาดเจ็บ ควบคุมการเผาผลาญของไขมัน ช่วยลดแรงกระทบกระแทกจากภายนอก
บทความนี้ขอโฟกัสไปที่ผิวหนังชั้น epidermis (ชั้นอีพิเดอมีส) เนื่องจากเป็นชั้นที่กำหนดความสวยงามของผิวพรรณเมื่อมองด้วยตาเปล่า
รูปที่ 1 ชั้น epidermis
ผิวหนังชั้นอีพิเดอมีสเป็นชั้นนอกสุดของผิว หน้าที่ของผิวหนังชั้นนี้คือป้องกันไม่ให้น้ำซึมเข้าหรือออกจากร่างกายและห่อหุ้มร่างกาย ผิวหนังชั้นนี้ไม่มีหลอดเลือด แต่ได้รับสารอาหารและถ่ายเทของเสียโดยการแพร่ผ่านหนังแท้ เซลล์องค์ประกอบส่วนใหญ่ของชั้นนี้คือ คีราติโนไซต์ (keratinocytes) , เมลาโนไซต์ (melanocytes) , เซลล์แลงเกอร์ฮานส์ (Langerhans cells) และเซลล์เมอร์เคลส์ (Merkels cells) ผิวหนังชั้นอีพิเดอมีสแบ่งออกเป็นหลายชั้น ที่ชั้นล่างสุดคือชั้น stratum basal จะมี basal cell ทำหน้าที่แบ่งตัวให้กำเนิดคีราติโนไซต์ (dauther cell)
คีราติโนไซต์ที่สร้างใหม่จะมีการเปลี่ยนรูปร่างและองค์ประกอบ (Differentiation) โดยจะมีการสะสมคีราตินมากขึ้นและเคลื่อนที่ขึ้นมาเรื่อยๆ เมื่อเคลื่อนขึ้นมาจนถึงชั้น สตราตัม คอร์เนียม (stratum corneum) ซึ่งเป็นชั้นบนสุด จะมีชื่อเรียกว่า คอร์นีโอไซต์ (corneocyte) กระบวนการตั้งแต่การให้กำเนิดคีราติโนไซต์สู่การเปลี่ยนรูปร่างและองค์ประกอบจนสมบูรณ์กลายเป็นคอร์นีโอไซต์ เรียกว่า คีราติไนเซชัน (keratinization ) ใช้เวลาเฉลี่ย 14 วัน และคอร์นีโอไซต์จะหลุดลอกออกเป็นขี้ไคลในที่สุด กระบวนการหลุดของขี้ไคล เรียกว่า เดสเควเมชั่น (desquamation) ใช้เวลาอีก 14 วัน รวมทั้งสิ้น 28 วัน = รอบการผลัดเซลล์ผิวตามธรรมชาติ ในบางคนอาจมีรอบการผลัดเซลล์ถึง 45 วัน
อธิบายความแตกต่างของพัฒนาการเซลล์ในแต่ละชั้นย่อย
1. ชั้น Stratum germinativum (Basal cell layer) ทำหน้าที่ให้กำเนิดคีราติโนไซต์ (dauther cell)
2. ชั้น Stratum spinosum คีราติโนไซต์ในชั้นนี้จะมีรูปร่างคล้าหนามยื่นออกมาจากตัว จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า spinous cells หรือ prickle cells (spine , prickle หมายถึงหนามยื่น) ในชั้นนี้มีการสร้าง organelles ชนิดใหม่ที่เรียกว่า lamella granules หรือ membrane-coating granules (MCG) หรือ Odland bodies กระจายอยู่ทั่วไปซึ่ง MCG นี้ต่อไปจะเป็นตัวสร้างไขมัน (Stratum corneum lipid) ที่อยู่ระหว่างเซลล์ (intercellular lipid)
3. ชั้น Stratum granulosum คีราติโนไซต์ในชั้นนี้จะมีส่วนประกอบในเซลล์มีรูปร่างเป็นเม็ดเล็กๆ เซลล์ในชั้นนี้จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า granular cells (granule หมายถึง เม็ดเล็กๆ) เรียก granules เล็กๆ นี้ว่า keratohyaline granules ประกอบไปด้วยโปรตีนที่ชื่อ Profilaggrin และ Loricrin ซึ่งสารเหล่านี้เกี่ยวข้องกับขบวนการคีราติไนเซชั่น
4. ชั้น Stratum lucidum พบเฉพาะผิวหนังฝ่ามือ ฝ่าเท้า จัดเป็นชั้นผิวหนังประเภท thick skin
5. ชั้น Stratum corneum ประกอบด้วยคอนีโอไซต์ 25 - 30 ชั้นเป็นเซลล์ที่ตายแล้ว มีรูปร่างแบน ไม่มีนิวเคลียส ประกอบด้วยสารโปรตีนที่มีความแข็งแรงและทนทานต่อสารเคมี ไม่ละลายน้ำ ที่เรียกว่าเคราตินจำนวนมาก ทำให้เซลล์มีความแข็งกระด้าง เซลล์ในชั้นนี้จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า Horny cell ... Horny หมายถึง เขาสัตว์ซึ่งมีความแข็งกระด้าง
รูปที่ 2 ภาพขยายของผิวหนังชั้น epidermis
ก่ารจัดเรียงตัวของเซล์ผิว
ชั้น stratum corneum ประกอบด้วยเซลล์คอร์นีโอไซต์ (3) ที่เรียงตัวเป็นชั้นๆ โดยใช้ Intercellular lipid (5) เป็นตัวประสานให้เซลล์ยึดเกาะกัน
ภาษาอังกฤษเรียกการเรียงตัวของคอร์นีโอไซต์เป็นชั้นๆนี้ว่า " Brick and Motar model" ภาษาไทยแปลว่า " แบบจำลองอิฐและปูน" โดย brick หมายถึงก้อนอิฐซึ่งเทียบได้กับคอร์นีโอไซต์ ส่วน motar หมายถึงปูนซีเมนต์ เทียบได้กับ Intercellular lipid โดยมี corneodesmosome (2) เป็นสะพานเชื่อมระหว่างเซลล์เพื่อเพิ่มความแข็งแรงไม่ให้เซลล์หลุดออกจากกัน โครงสร้างผิวชั้นนี้จึงมีความแน่นหนา ช่วยกั้นสิ่งแปลกปลอมจากภายนอกไม่ให้เข้าสู่ผิวชั้นล่างและกั้นการระเหยของน้ำใต้ผิวออกสู่อากาศ การใช้ AHA เพื่อลอกเซลล์ผิว ก็คือการทำให้ corneodesmosome ขาดออก เซลล์คอร์นีโอไซต์ก็จะหลุดลอกออกจากกันกลายเป็นขี้ไคล
natural moisturizing factors (NMFs)
ภายในเซลล์คอร์นีโอไซต์มีส่วนประกอบของ keratin filamant ซึง เป็นโปรตีนที่แข็งแรง บวกกับมันได้ปรับตัวเองให้มีรูปร่างแบน จึงทำให้เซลล์คอร์นีโอไซต์มีความแข็งแรงมากยิ่งขึ้น และภายในเซลล์ยังมี natural moisturizing factor (1) ทำให้เซลล์มีความชุ่มชื้น อวบอิ่ม เต่งตึง
ตัวอย่างสารที่เป็นองค์ประกอบของ natural moisturizing factor ได้แก่
amino acid : 40% สร้างจากโปรตีนชื่อ Profilaggrin ในชั้น Stratum granulosum
Organic acid : 30% เช่น Sodium PCA สร้างจากกรดอะมิโน glutamine
อื่นๆ : lactic acid , urea
Cornified Lipid Envelope
ปลอกหุ้มคอร์นีโอไซต์หรือที่เรียกว่า Cornified Lipid Envelope (4) อยู่ถัดเข้าไปจากชั้นเยื่อหุ้มเซลล์ เป็นสารจำพวกโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งพัฒนามาจากสาร Loricrin ปลอกหุ้มตัวนี้เป็นตัวควบคุมไม่ให้น้ำหรือสารพวก NMFs ในเซลล์คอร์นีโอไซต์ผ่านออกมาข้างนอกเซลล์ได้
Intercellular lipid
Intercellular lipid คือ ไขมันระหว่างเซลล์ (5) มีส่วนประกอบเป็นสารจำพวกไขมัน ซึ่งปลดปล่อยออกมาจาก lamella bodies (6) ของ granular cell ชั้น Stratum granulosum (7)
Intercellular lipid มีส่วนประกอบเป็นสารจำพวกไขมัน ได้แก่ เซราไมด์ 40% , โคเลสเตอรอล 20% , กรดไขมันอิสระ 20% มีการเรียงตัวเป็น lipid bilayer โดยหันด้านหัวส่วนที่ชอบน้ำออก และหันด้านหางส่วนที่ชอบไขมันเข้าหากัน การเรียงตัวเช่นนี้ ทำให้มันมีคุณสมบัติในการยอมให้สารต่างๆผ่านเข้าออกได้แบบจำกัด ทั้งนี้เพื่อป้องกันอันตรายให้แก่ผิวหนังชั้นใน
รูปที่ 3 การจัดเรียงตัวของ Intercellular lipid เป็น Bilayer
Intercellular lipid ทำหน้าที่เคลือบเซลล์คอร์นีโอไซต์ช่วยป้องกันการสูญเสียน้ำของเซลล์ (water barrier) ช่วยทำให้เซลล์ยึดติดกันอย่างมีประสิทธิภาพ และมีผลต่อการดูดซึมยาที่ทาลงบนผิวหนังด้วย โดยรวมแล้ว คือ มันจะพยายามป้องกันผิวให้อยู่ในภาวะสมดุลและปราศจากอันตรายมากที่สุด ซึ่งหากสารเหล่านี้ลดลง จะทำให้น้ำใต้ผิวระเหยออกข้างนอก ผิวจึงแห้งลอก แบคทีเรีย สิ่งแปลกปลอม สารก่อภูมิแพ้จากภายนอกก็จะผ่านเข้ามาและก่อโรคได้
[1.] Melanocyte เป็นเซลล์สร้างเม็ดสี
เป็น dendritic cell ชนิดหนึ่งที่มีต้นกำเนิดมาจาก neural crest cells จัดเป็น immigrant cells คือ เซลล์ที่เดินทางมาจากที่อื่นแล้วมาอาศัยอยู่ที่ผิวหนัง ในชั้น epidermis ใน hair follicle และใน dermis เมื่อมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดาจะเห็น melanocyte ในชั้น epedermis อยู่ตรง basal cell layer โดยแทรกอยู่ระหว่าง basal cell โดยประมาณ 10 basal cells จะพบ melanocyte อยู่ 1 ตัวภายใน melanocyte มีเม็ดสี (melanin) อยู่ในถุงหุ้มที่เรียกว่า melanosome แล้ว melanocytes จะส่ง melanin ไปให้ keratinocytes ที่อยู่ชั้นบนกว่าผ่านไปทาง dendritic processes ที่แทรกอยู่ระหว่าง keratinocytes ทำให้เกิดเป็นสีผิวหนังขึ้น (skin color) ซึ่งจะพบว่าจำนวนของ melanin ใน cytoplasm ของ keratinocytes มีปริมาณมากว่าจำนวน melanin ใน melanocytes ข้างเคียง
Melanocytes มีรูปร่างคล้ายดาว Cytoplasm ติดสีซีด (Pale-staining Cytoplasm) nucleus รูปร่าง กลม และมี melanosome อยู่ภายในเซลล์ Melanosome มีรูปร่างกลม มีถุงหุ้ม (membrane-bound) มีหน้าที่สร้าง melanin melanosome สามารถแบ่งได้เป็น 4 ระยะขึ้นกับจำนวน melanin ที่ผลิต (Degree of melanization) (Stage 1-4) นอกจากนี้ melanosome ที่มี melanin ต่างชนิดกันก็จะมีรูปร่างแตกต่างกัน คือ ถ้า melanosome ที่สร้าง melanin สีน้ำตาล-ดำ (Brown-black Eumelanin) จะมีรูปร่างเป็นวงรี (elliptical) และ melanin เรียงตัวภายในเซลล์ตามยาว (internal organization of longitudinally oriented, concentric lamellae) ส่วน melanosome ที่ผลิต melanin สีเหลือง-แดง (yellow-red phenomelanin) จะมีรูปร่างกลม (spheroid shape) และ melanin จะบรรจุในถุงเล็กๆ อีกที (microvesicular internal structure) โดยพันธุกรรมจะเป็นตัวกำหนดขนาดของ melanosome และคน ผิวดำจะมี melanosomes ขนาดใหญ่กว่าคนผิวขาว
การย้อมชิ้น เนื้อด้วย H&E stain จะเห็น melanocyte เป็นเพียงเซลล์กลมๆ ใสๆ แต่หากต้องการเห็นรายละเอียดภายในเซลล์มากขึ้น ควรย้อมชิ้นเนื้อด้วยสาร 1,3,4-dihydroxy-phenylalanine (DOPA) ซึ่งสารนี้จะถูก oxidize โดยเอ็นไซม์ tyrosinase ที่บรรจุอยู่ใน cytoplasm ของ melanocytes เกิดเป็นตะกอนสีน้ำตาลของ melanin เกิดขึ้น
Epidermal-melanin unit หมายถึง จำนวน melanocyte 1 ตัว จะส่ง melanin ไปให้ยัง keratinocytes อยู่ข้างเคียง 36 ตัว ผ่านทาง Dendritic processes ซึ่งจะเห็นว่าคนต่างเชื้อชาติสีผิวจะมีจำนวน epidermal metanin units ในปริมาณใกล้เคียงกัน ส่วนจำนวน melanocytes จะแตกต่างกันในแต่ละบริเวณของร่างกาย จะหนาแน่นมากที่สุดบริเวณอวัยวะเพศ, รองลงมาคือบริเวณใบหน้าและศีรษะ ส่วนบริเวณอื่นๆ นั้น ถ้าเป็นตำแหน่งที่โดนแสงแดดเป็นประจำ (sun-exposure areas) ก็จะมีจำนวน melanocytes มากกว่าบริเวณที่ไม่โดนแสงแดด (non sun-exposure areas) เช่น บริเวณหลัง, ก้น, ท้อง, ด้านในของแขน เป็นต้น
โดยปกติ melanocytes จะไม่แบ่งตัวเพิ่มจำนวนมากขึ้นเอง (in situ) แต่ถ้ามีปัจจัยเหล่านี้มากระตุ้น ได้แก่แสงแดด, ฮอร์โมน melanocyte-stimulating hormone, sex-hormone, inflammatory mediators ตั้งครรภ์ และวิตามิน D3 ที่สร้างภายใน epidermis ปัจจัยเหล่านี้จะกระตุ้นให้มีการแบ่งตัวเพิ่มขึ้นของ melanocyte, melanocyte จะมี dendritic processes เพิ่มมากขึ้น, มีการสร้าง melanin เพิ่มมากขึ้น (melanogenesis) และมีการส่ง melanin ไปให้ keratinocytes เพิ่มมากขึ้น ผลก็คือสีผิวจะเข้มขึ้นกว่าเดิม นั่นคือ สีผิวของมนุษย์จะขึ้นอยู่กับขนาด, ชนิด, จำนวนของ melanosome, จำนวน melanin ใน keratinocytes และความสามารถของ melanocytes ในการผลิต melanin (Melanogenesis)
สีผิวหนัง (skin color) แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ
1. Constitutive skin color คือ สีผิวที่เป็นมาตั้งแต่เกิด โดยมีพันธุกรรมเป็นตัวกำหนด และไม่มีปัจจัย อื่นมาเกี่ยวข้อง นั่นคือสีผิวของทารกแรกเกิด แต่ในผู้ใหญ่สามารถดูสีผิวชนิดนี้ได้บริเวณก้น (Buttock) หรือบริเวณที่ไม่ได้โดนแสงแดดเป็นประจำ
2. Facultative skin color คือ สีผิวที่เปลี่ยนแปลงไป เนื่องจากมีปัจจัยเหล่านี้มากระตุ้น คือ แสงแดด, ฮอร์โมน alpha melanocyte-stimulating hormone (MSH), sex-hormone, inflammatory mediators, การตั้งครรภ์,วิตามิน D3 ที่สร้างภายใน epidermis มากระตุ้น และ Tanning capacity ของคนแต่ละเชื้อชาติ ตัวอย่างเช่น สีผิวบริเวณแขนด้านนอกจะเข้มข้นกว่าตอนแรกเกิด เนื่องจากโดนแสงแดด, สีผิวบริเวณลานหัวนม (areoalr) และหัวนม (nipple) จะดำขึ้นหลังจากตั้งครรภ์, หรือสีผิวบริเวณที่เคยเป็นสิวอักเสบหลังจากสิวหายแล้วทิ้งรอยดำไว้ เป็นต้น
นอกจากนี้สีผิวยังอาจเปลี่ยนแปลงได้จากอิทธิพลของสิ่งต่อไปนี้ คือ
1. สีเหลืองของผิวหนัง เกิดจากสาร carotene pigment มาสะสมที่ผิวหนังมากกว่าปกติ ในคนที่กิน
มะละกอมากเกินปกติ หรือคนที่ป่วยเป็นโรคดีซ่าน (jaundice) ก็จะเห็นผิวเป็นสีเหลืองได้
2. สีแดงของผิวหนังเกิดจาก oxyhemoglobin ในเม็ดเลือดแดง
3. สีเขียวคล้ำ, น้ำเงิน เกิดจาก Deoxyhemoglobin ในเส้นเลือด
[2.] Markel cell เป็นเซลล์เกี่ยวกับการรับความรู้สึก
เป็น Dendritic cell ที่พบอยู่บริเวณชั้น Basal cell layer พบในบางบริเวณของร่างกาย เซลล์ชนิดนี้จะตรวจพบได้ในระดับกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนเท่านั้น ลักษณะทั่วไปคล้าย keratinocytes มี desmosome ยึดติดกับเซลล์ข้างเคียง nucleus มีรอยเว้ามาก บางครั้งอาจพบว่ามี paracrystalline aggregrations ที่มีลักษณะเป็นเส้นบรรจุอยู่ภายใน nucleoplasm ส่วนใน cytoplasm จะบรรจุกลุ่มของ filament อยู่รอบๆ nucleus และขอบๆ ของเซลล์ (perinuclear filament protein) แต่ลักษณะที่สำคัญ ที่สุดคือพบ neurosecretory granule อยู่ภายใน cytoplasm
Merkel cells จัดว่าเป็น slow-adapting type 1 mechanoreceptor มีหน้าที่รับความรู้สึกสัมผัส (high tactile sensitivity) เมื่อรับ stimuli มาจาก keratinocyte แล้ว Merkel cells จะปล่อยสารพวก cathecolamine ที่บรรจุอยู่ใน neurosecretory granules ออกมาซึ่งเป็น neurotransmitter ชนิดหนึ่ง
Merkel cells จะพบเฉพาะบางบริเวณที่รับสัมผัส (high tactile sensitivity) เท่านั้น ได้แก่ บริเวณปลายนิ้ว (digits), ริมฝีปาก (lips), ในช่องปาก (regions of oral cavity) และบริเวณ outer root sheath of hair follicles
[3.] Langerhans cell เป็นเซลล์เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันของผิวหนัง (skin immune cell)
เป็น Dendritic cells พบอยู่ในชั้น Stratum spinosum ดยแทรกอยู่ระหว่าง keratinocyte เป็นเซลล์ที่มีต้นกำเนิดจากไขกระดูก (bone marrow) ในชิ้นเนื้อที่ย้อมด้วย H&E stain จะพบว่าเซลล์นี้มี nucleusที่หยักลึกและติดสีเข้มล้อมรอบด้วย cytoplasm สีซีดใส ถ้าย้อมด้วย gold chloride เซลล์จะติดสีเข้มและมีรูปแฉก ถ้าดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนจะพบว่าภายใน cytoplasm จะบรรจุ rod-shaped granulesที่มีชื่อว่า Birbeck granules สิ่งที่แตกต่างจาก keratinocytes และ Merkel cells คือ จะไม่พบ desmosome, melanosome และ tonofilament ใน cytoplasm ของ Langerhans cell หน้าที่ของ เซลล์ชนิดนี้เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันของผิวหนัง (skin immune system) โดยที่ผิวของเซลล์จะมี receptors ต่างๆ เช่น CD1a, C3 receptor, Fc receptor เป็นต้น โดยเป็นเซลล์ที่มีบทบาทเกี่ยวกับ allergic contact dermatitis และ cell-mediated reaction (Delayed type hypersensitivity) ของผิวหนัง