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학생 건강 관리

피부의 기능과 역할 알아보기

 

인체의 제일 바깥에 존재하는 피부는 인체에서 가장 넓은 기관이며 표피, 진피, 피하 지방층으로 구성이 되어 있고, 성인 기준으로 무게는 약 5kg, 면적은 2㎡ 정도 된다. 표피는 가장 바깥에 있고 제일 얇은 층으로 두께가 제일 얇은 눈꺼풀이 0.04mm이고 손바닥은 1.6mm, 평균 0.05~0.1mm 정도 된다.


면역기능과 인체 보호기능 수행하는 ‘피부’

피부 표피는 각화중층편평상피로 주 구성 세포인 각질형성세포는 여러 단계의 분화를 거치면서 모양이 변하는데 모양을 기준으로 4개의 층으로 구분한다. 가장 아래에 있는 기저층은 세포가 분열 증식 후 위층으로 이동하여 가시층을 이루고 더 위로 이동하여 과립층이 되고 마지막으로 각질층을 형성하여 외부에서 들어오는 세균의 침입과 견인력, 장력, 기계적 자극으로부터 피부를 보호하고 수분의 증발을 막아준다.
이외에도 면역기능을 수행하는 랑겔한스 세포와 자외선으로부터 인체를 보호하는 멜라닌을 합성하는 멜라닌 세포가 표피에 있다. 특히 멜라닌 세포는 기저층의 각질형성세포들 사이에 있는데 마치 문어 다리처럼 가지를 뻗어 생성한 멜라닌을 각질형성 세포에 전달한다. 멜라닌 세포는 자외선으로부터 피부를 보호할 뿐만 아니리 피부색을 결정하기도 하는데 멜라닌 세포의 밀도와 수는 인종에 따라 다르지 않고 일정하다. 인간의 피부색은 멜라닌 세포의 수가 아니라 멜라닌 세포내의 멜라닌합성의 활성도와 성숙한 멜라닌소체의 비율, 멜라닌소체의 각질형성 세포로의 이동과 분포에 의해 결정된다. 밝은 피부색에서는 멜라닌 소체가 더 작고 각질형성 세포에서 무리를 이루는 반면에 어두운 피부색에서는 멜라닌 소체가 더 크고 어두우며 각질형성 세포내에서 개별적으로 산재해 있다.


진피 두께 표피의 15~40배

진피는 두께가 표피의 15~40배로 가장 얇은 음낭 부위가 0.5mm, 두꺼운 등 부위는 5mm 정도이다. 진피는 주로 아교질, 탄력 섬유로 되어 있는 결체 조직과 바탕질로 이루어지며, 표피 바로 아래인 얇은 유두 진피와 그 아래에서 피하 지방층 표면까지 두터운 그물 진피 2층으로 구분할 수 있다. 진피에 있는 많은 혈관은 수축과 확장을 통해 열손실을 조절한다.
땀샘에는 에크린 땀샘, 아포크린 땀생 두 종류가 있는데, 에크린 땀샘을 통해서는 체온을 조절하고, 아포크린 땀샘은 에크린 땀샘과는 달리 털, 피지선과 연결되어 있으며 겨드랑이, 외이도, 눈꺼풀, 유방 등 특정 부위에만 분포되어 있고 사춘기가 되어서 가능을 하며, 에크린 땀샘과는 달리 체온 조절 기능보다는 성적인 기능을 하는 것으로 생각된다. 피지 샘에서 분비되는 지방은 피부를 윤활하게 유지해 준다. 그 외에도 진피에는 수많은 신경과 림프관, 근육이 있다. 진피 아래에 있는 피하 지방층은 기계적 완충 역할을 하는 곳으로 외부의 여러 힘으로부터 인체를 보호하고 열량을 보존하는 역할을 한다. 그 외에도 최근에는 내분비 기능과 조직 리모델링 등의 기능을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.

 

피부, 외부와 인체 사이 장벽 형성해 인체 보호

표피는 지속적으로 새롭게 생성되는 피부 구조물로 피부에서 가장 얇은 부위지만 피부 기능에서는 가장 중요한 부분으로 여기서는 주로 표피에 대하여 기술하도록 하겠다.
피부의 가장 중요한 기능은 외부 환경과 인체 사이에 장벽을 형성하여 인체를 보호하는 것이다. 피부에는 물리적 장벽, 생화학적 장벽, 면역학적 장벽 등이 있다. 물리적 장벽은 표피의 각질층과 치밀이음이 담당하며 각질층이 주로 역할을 한다. 생화학적, 항균적 장벽은 지질, 산, 라소자임, 항균 펩타이드로 이루어져 있고 세포 면역과 체액 면역은 감염에 대한 면역학적 장벽을 만들어 인체를 보호한다. 이 중 피부의 각질층이 주로 담당하는 물리적 장벽이 가장 중요하며 이 피부 방벽에는 인체 내로부터 과도한 수분 손실을 막아 주는 장벽과 인체 밖에서 유해한 물질이 들어오는 것을 막아 주는 장벽이 있다. 각질층의 장벽은 흔히 벽돌과 모르타르 모델이라고 하는데 벽돌 역할을 하는 각질 세포와 모르타르 역할을 하는 세포간 지질로 이루어져 있는데 세포간 지질에는 콜레스테롤, 유리 지방산, 세라마이드로 이루어져 있다.


노화된 피부, 표피 콜레스테롤 합성 감소

각질형성 세포는 기저층에서 위쪽의 과립층으로 이동, 분화하면서 여러 단백질과 지질을 합성하며 마지막으로 구조의 변화를 가져와 각질층의 편평하고 핵이 없는 편평 세포인 각질세포로 변한다. 각질세포는 주로 각질잔섬유로 되어 있고 각질막 단백과 이와 결합된 지질막으로 구성이 되어 있다.
이 각질막 단백과 지질막은 각질세포의 화학적 내성에 중요한 역할을 한다. 표피의 가시층 상부와 과립층에는 특징적인 표피 각질소체가 있는데 여기에서는 지질을 분비한다. 각질층의 주된 지질은 콜레스테롤, 유리 지방산, 세라마이드이고 대부분의 콜레스테롤은 표피에서 직접 합성하기 때문에 혈청 콜레스테롤 수치와는 무관하며, 노화 피부에서는 표피의 콜레스테롤 합성이 감소하기 때문에 피부 장벽 화복 능력이 저하되고 이때 콜레스테롤이 포함된 보습제를 도포하는 것이 장벽 가능 화복에 도움이 될 수 있다.
표피의 유리 지방산은 표피가 약 산성을 유지하는데 중요하며 세라마이드를 공급하는데 중요한 효소의 활성에 약산성 환경이 중요한데 유리 지방산에 의한 약산성 유지는 장벽의 항상성 유지에 중요하다. 세라마이드는 세포간 지질층 사이의 연결과 각질세포 껍질과 지질층을 서로 연결하는데 중요하다. 또 각질세포간 지질 성분 중 가장 많은 양을 차지하고 있다. 표피지질의 합성은 피부의 장벽 기능을 유지하는데 중요한데 여러 방법으로 장벽이 손상이 되면 표피지질이 손실되어 이에 의해서 표피 지질 합성이 촉진이 된다. 각질층은 피부의 가장 중요한 물리적 장벽이지만 각질층 아래의 표피층도 장벽 기능에 아주 중요한데 여기서는 치밀이음과 결합체 경계, 유착이음 경계 등이 중요한 역할을 한다.


피부 장벽 손상시, 72~96시간 내 복구

각질층의 기능을 유지하기 위해서는 표피지질 합성과 장벽 손상에 대한 반응이 중요한데 피부는 콜레스테롤을 합성하는데 주요 부위로 전체 콜레스테롤의 20~25%를 합성하고 특히 기저층에서는 60~70%의 지질을 합성한다. 피부 장벽이 손상되면 표피는 지질 합성을 갑자기 증가시킨다. 초기에는 과립세포의 모든 각질소체의 지질을 분비하고 콜레스테롤과 지방산 합성을 증가시켜 12시간 내에 장벽 기능의 50%를 회복시키고 그 후에는 세라미이드 합성을 증가시키고 DNA 함상을 자극하여 72~96시간 안에 장벽을 완전히 복구시킨다.
여러 피부 질환들이 장벽 기능 이상과 관련이 있는데 특히 아토피 피부염에서 피부 장벽 기능 이상은 중요한 병인으로 작용을 한다. 아토피 피부염 환자들 중에는 피부 장벽 유지에 중요 역할을 하는 단백질의 하나인 필리그린의 생성에 이상이 있는 경우가 있는데 이 경우에는 필라그린 생성에 이상이 없는 아토피 피부염 환자에 비해 증상이 더 심하고 치료에 대한 반응도 안 좋은 것으로 알려져 있다. 피부 장벽 기능 이상시 회복에 가장 중요한 치료는 적절한 보습제 사용이다. 현재 시중에는 여러 종류의 보습제가 나와 있는데 최근에는 표피 지질 성분과 유사한 지질성분과 지질간의 비율도 각질세포 간 지질과 비슷한 제품들이 나와 있어 장벽 기능 회복에 도움이 되고 있다. 


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