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피부를 구성하는 다양한 구조들은 모두 다 살아있는 공생관계를 이룹니다. 세 개의 피부층은 표피, 진피, 피하조직으로 나뉩니다. 이러한 피부층 안에는 혈관과 신경이 분포되어 있고 피부 부속기관들도 같이 공생하고 있습니다.
표피의 구조
표피는 모든 동물들처럼 피부 표면에서 외피 기능을 합니다. 그러나 사람의 표피는 천분의 몇 mm 정도의 두께로, 유연하면서도 동시에 내구력이 있는 조직입니다. 표피의 두께는 신체 부위와 각질층의 두께에 따라 달라집니다. 평균 두께는 0.06~1mm 정도이며 최대 두께는 손바닥이나 발바닥의 경우 1~1.5mm이고 최소 두께는 눈꺼풀의 경우 0.04mm 정도입니다. 표피는 표면구조와 심층구조로 나눠서 설명할 수 있습니다. 표면구조부터 알아보겠습니다. 표피는 많은 도관들로 구멍이 뚫린 조직입니다., 모피지공을 통하여 피지가 흘러나오고 이들은 육안이나 확대경으로 볼 수 있습니다. 또한 한공을 통하여 땀이 흘러나오고 일반적으로 현미경을 통해서만 한공들은 볼 수 있습니다. 피부외각층은 매끄러운 막은 아닙니다. 길이에 따라 나눌 수 있는 다양한 함몰구조를 가지고 있습니다. 주름은 육안으로 관찰이 가능하며 주름은 나이와 환경요인에 따라 그 깊이가 달라집니다. 소릉과 소구는 주름을 따라 표피를 파이게 하는데, 이 주름들은 현미경으로 볼 수 있습니다. 지문들은 소릉과 소구가 교대로 평행하게 주행하여 형성되는 표피의 정점들입니다. 지문들은 각 개인에 따라 고유합니다. 다음 심층구조에 대해서 알아보겠습니다. 심층표면은 진피와 표피 간의 연결, 즉 진피와 표피를 묶어 주는 부위를 형성합니다. 피부의 단면을 보면 이 연결 부위는 마치 물결선 같이 나타납니다. 표피의 심층부는 표피와 겹쳐지는 다수의 원추형 진피들에 의해 움푹하게 파입니다. 이들 둥근 원추형의 진피들은 진피유두라고 불립니다. 진피유두들은 표피와 진피 간의 접촉 부위를 상당히 넓혀줄 수 있습니다.
태아의 표피
배아 시기 동안 피부는 외배엽에서부터 형성되며, 이때부터 표피와 피부 부속기관과 신경조직이 만들어집니다. 또한 중배엽에서는 진피, 혈관, 기모근이 만들어집니다. 60일 이전의 태아는 단순한 상피로 덮여 있으며, 급격한 유사분열활동을 하는 기저세포층과 바깥쪽 층, 즉 표피를 구성하는 좀 더 성숙한 세포들의 층으로 구성됩니다. 60일 이후의 태아의 표피는 각질화의 다양한 단계에 해당하는 여러 층들로 구성된 최종적인 형태로 발전하게 됩니다. 신경의 돌기부에서 나온 멜라닌세포들은 기저세포들 사이로 자리를 잡게 됩니다. 각질층은 24주부터 나타납니다.
표피의 구성세포
표피란 편평한 층으로 이루어진 상피를 말합니다. 최상의 방어기관으로 만들기 위해 상호간에 협동관계를 이루는 수많은 다른 세포들이 있습니다. 그 세포들에 대하여 알아보겠습니다.
1. 각질형성세포
편평한 층을 이루며 표피를 구성하는 세포로 표피세포의 80%를 차지합니다. 방어력이 강한 물질인 각질층을 형성하기 위해 표피의 최외층에 각질이라고 불리는 물질을 형성하는 중요한 기능을 가지고 있습니다.
2. 멜라닌세포
전체 표피세포의 13%를 차지합니다. 이들은 색소, 즉 멜라닌을 생성해 내며 이들로 인하여 피부가 착색됩니다.
3. 랑게르한스세포
표피에서 약 2~4% 정도 존재합니다. 면역작용에 있어서 결정적인 역할을 하며, 항원을 탐지하는 면역체계의 최전방 파수병으로 묘사되곤 합니다.
4. 머켈세포
표피에서 촉감을 감지하는 역할을 합니다.
표피는 단순한 세포들의 집단만은 아닙니다. 표피세포들 간에도 진피의 혈관에서 나온 액체가 순환하고 이들이 세포를 적시고, 세포들의 신진대사에 필요한 영양을 공급합니다. 표피는 혈관에 의해서 직접적으로 영양공급을 받지 않습니다. 표피층의 상처는 출혈이 없는 특징이 있습니다. 예를 들면, 까슬까슬한 바닥에 넘어지는 경우, 혹은 피부를 심하게 문지를 때 출혈은 없지만 끈적끈적한 액체가 배어 나옵니다. 각질층이 긁힘으로써, 피부막이 손상되는 것입니다. 이 피부막의 기능은 세포 간 액체의 외부 유출을 막습니다. 피부막이 파괴되면 빠르게 건조되는 세포 간 액체인 장액은 피부 밖으로 흘러나오게 됩니다. 각 세포별로 조금 더 자세히 알아보겠습니다.
-각질형성세포
표피의 80%를 차지하는 각질형성세포들은 오래 전부터 표피에서 양적으로 가장 많은 수를 차지하고 있습니다. 각질형성세포는 분화과정을 거칩니다. 이 분화과정을 표피의 층별로 알아보겠습니다.
1. 기저층의 각질형성세포
이들은 기저세포 또는 배아세포라고 불립니다. 이 세포들은 큰 핵을 가진 일반세포의 구조를 가지고 있습니다. 기저세포들은 분열할 수 있는 유일한 표피세포입니다. 덩어리로 뭉쳐있는 장원섬유와 장원세섬유와 같은 가는 섬유가 세포질에 있습니다. 기저세포의 주변에서 우리는 짧은 세포막의 연장을 볼 수 있는데 이는 톱니 모양을 이루고 있습니다. 이 연장 부위를 교소체라 하는데 이것은 세포들을 결속시켜 주는 강한 물리적 저항력을 가진 연결구조입니다. 장원세섬유들은 이 교소체에 붙어 있습니다.
2. 유극층의 각질형성세포
유극층 세포들은 바깥층에 수평으로 넓게 퍼지는 경향이 있습니다. 세포주변에서 세포질의 세포간교는 여러 개가 되고 이 때문에 유극세포라는 이름을 가지고 있습니다. 이 세포간교들은 교소체를 이용하여 이웃한 세포의 동일한 세포간교와 연결됩니다. 이러한 구조로 인하여 유극층은 매우 강한 응집력을 가지고 있습니다. 가는 장원세섬유들은 갈수록 많아지고 조밀해집니다. 세포질에는 멜라노좀들이 들어 있습니다.
3. 과립층의 각질형성세포
과립층의 세포들은 매우 납작한 세포입니다. 세포의 구조는 다음과 같이 상당히 변형되어 있습니다. 세포질 소기관과 세포핵 염색질은 그 숫자가 줄어듭니다. 원형질막은 두꺼워져 있고 완전히 납작한 가는 장원세섬유 다발은 유착되어 있으며 세포질에 얼룩무늬가 남겨져 있습니다. 세포질에는 2가지 새로운 구조들이 나타납니다. 케라토하이알린은 과립 형태로 나타나며 방사형의 덩어리를 구성하고 있습니다. 이들은 지나가는 장원세섬유와 결합하고 있습니다. 층판소체는 달걀모양으로 편형을 이루는 엽층모양으로 과립세포의 바깥층 세포원형질막 가까이에 위치합니다. 과립세포들은 세포 사이 공간에 자신의 내용물들을 방출하는데 이것은 첫 번째 각질층과 과립층의 경계역할을 합니다.
4. 각질층의 각질세포
각질세포는 완전히 편평하고 육각형을 띕니다. 핵과 세포질의 소기관이 완전히 사라져 있습니다. 각질세포는 완전히 케라틴으로 채워져 있는데, 이 케라틴 섬유들은 시멘트에 해당하는 매트릭스들과 단단히 결합하고 있습니다. 원형질막은 두꺼워집니다. 박리층에서는 사라진 교소체가 나타나고 '세포간 물질'이 존재합니다. 흑인의 각질세포에서는 멜라노좀이 있습니다.
-멜라닌세포
표피의 13%를 차지합니다. 멜라닌세포란 멜라닌을 생성하는 기능을 가진 세포를 말합니다. 신경세포가 태어나는 조직과 동일한 배아조직에서 유래합니다. 정확한 형태를 갖추지 않은 멜라닌세포들이 일생 머무를 피부 부위로 이동하는 시기는 임신 8~11주가 될 때입니다. 멜라닌세포들은 기저층의 각질형성세포들 사이, 기저막 위에 있는 표피의 바닥에 위치합니다. 표피에서의 멜라닌세포의 분포는 여기저기에 흩어져 있습니다. 인종에 상관없이 멜라닌세포의 숫자는 동일합니다. 따라서 흑인은 백인과 동일한 수의 멜라닌세포를 가지고 있습니다. 활성 멜라닌세포의 수는 나이가 들어감에 따라 줄어듭니다. 이러한 감소는 40세 이후에 더욱 확실해지며, 특히 모발에서는 육안으로 확인할 수 있습니다. 멜라닌세포는 동근 공모양의 형태로 나타나며 여기에서 가느다란 세포질돌기들, 즉 수상돌기들이 뻗어 나옵니다. 이 수상돌기들은 기저층의 각질형성세포 사이와 유극층까지 침투하게 됩니다. 핵은 잘 보이는 핵소체와 가는 염색질을 가진 둥근 모양입니다. 세포질은 세포의 일반적인 소기관들과 멜라닌세포의 특별 소기관인 멜라노좀들을 포함하고 있습니다. 멜라닌세포는 이웃한 각질형성세포들과 멜라닌세포를 연결하는 교소체를 가지고 있지 않습니다.
-랑게르한스세포
이 세포는 1868년 폴 랑게르한스에 의해 발견되었습니다. 랑게르한스세포란 각질층을 통과할 수 있는 항원의 침입을 인지하는 표피세포입니다. 전체 표피세포의 2~4%를 차지하고 있습니다. 또한 흉선과 림프절에 있는 일부 점막들의 상피에서도 찾아볼 수 있습니다. 노화가 진행됨에 따라 랑게르한스세포 또한 감소합니다. 자외선은 표피에서 랑게르한스세포의 수를 감소시킵니다. 교소체가 없는 자유롭게 움직이는 세포로 표피층을 커버하는 매우 긴 수상돌기를 가지고 있습니다. 골수에서 생산이 되어 다시 골수에서 끊임없이 재생되므로 이 세포가 표피에 항상 존재합니다. 붙잡은 항원을 T림프구에 전달하는 세포로 특별 소기관, 즉 버벡 과립을 가지고 있습니다.
-머켈세포
머켈세포의 정의는 표피에서 촉감을 감지하여 머켈종합체를 형성합니다.