Review of infant skin structure and physiology高 瑩魯 楠職蕾蕾綜述,蔣麗瀟劉曉雁審校
(1.首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院皮膚科北京100020;2.上海家化聯(lián)合股份有限公司啟初嬰幼兒肌膚護理研究中心上海200000)
·綜述·
嬰幼兒皮膚結構和生理特征的研究進展
Review of infant skin structure and physiology高瑩1魯楠2職蕾蕾2綜述,蔣麗瀟1劉曉雁1審校
(1.首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院皮膚科北京100020;2.上海家化聯(lián)合股份有限公司啟初嬰幼兒肌膚護理研究中心上海200000)
嬰幼兒皮膚具有與成人不同的生理特點,其結構、成分和功能都與成人顯著不同。多數(shù)觀點認為至少在出生后的一年內(nèi)皮膚結構和功能仍處于不斷完善的過程。嬰幼兒皮膚較成人角質(zhì)層薄,角質(zhì)細胞小,皮膚的水合能力還不完善,角質(zhì)層中含有較多的水分和較少的天然保濕因子等,這些特點使嬰幼兒更容易產(chǎn)生各種皮膚問題。所以在出生后的一年內(nèi),也是各種皮膚問題的爆發(fā)期,如:濕疹、尿布疹、特應性皮炎等。理解嬰幼兒皮膚結構和生理特征的特殊性是皮膚護理和皮膚疾病治療的重要基礎。充分了解嬰幼兒皮膚的結構和生理特點,不僅是父母,也是兒童皮膚科醫(yī)生和嬰幼兒護理產(chǎn)品開發(fā)人員共同關心的問題。本文將嬰幼兒皮膚的典型特征進行綜述,并根據(jù)這些特點給出嬰幼兒皮膚護理建議。
嬰幼兒的皮膚結構發(fā)育尚未完善,表皮和真皮結構以及皮膚附屬器與成人相比都有顯著差異,這正是其功能不成熟的根本原因。通過形態(tài)學觀察發(fā)現(xiàn),嬰兒與成人皮膚的表面結構顯著不同。嬰兒皮紋非常致密,皮島結構很小,角質(zhì)細胞也較成人的小。表面的皮島結構與真皮層乳頭結構一一對應,且大小、密度和分布較成人均勻,這種一一對應關系在成人皮膚中并沒有發(fā)現(xiàn)[1]。
嬰幼兒皮膚的角質(zhì)層和表皮厚度都顯著低于成人,角質(zhì)層厚度比成人薄30%,表皮厚度薄20%[2],早產(chǎn)兒的表皮則更薄。另一項研究通過超聲檢測也發(fā)現(xiàn)嬰兒皮膚角質(zhì)層較?。?]。嬰幼兒表皮角質(zhì)細胞和顆粒層細胞都比成人的小[4]。表皮的最外層是角質(zhì)層,角質(zhì)細胞之間充滿了細胞間脂質(zhì),這樣的結構被稱為“磚墻結構”。如果用磚墻學說來比喻,可以認為嬰幼兒皮膚的磚墻結構發(fā)育不完善,磚塊更小,墻體更薄。
嬰兒皮膚位于真皮上層的膠原纖維沒有成人的致密,嬰幼兒皮膚真皮乳頭層和網(wǎng)狀層之間沒有明顯的界線,纖維束的大小是逐漸變化的,且最終的纖維束的大小比成人細小[5-6]。彈力纖維的分布與成人相同,但纖維較細,在結構上較不成熟。電鏡下可見彈性微原纖維束伴有少量彈性硬蛋白。光鏡下早產(chǎn)兒在乳頭層和網(wǎng)狀層均未見到彈力纖維。成人真皮網(wǎng)狀層僅有少量成纖維細胞,主要位于血管周圍。足月新生兒網(wǎng)狀層成纖維細胞較多,它們有合成基質(zhì)蛋白質(zhì)活性。成纖維細胞在早產(chǎn)兒網(wǎng)狀層中最豐富。嬰幼兒真皮缺乏彈性,容易摩擦受損,所以皮膚接觸的衣物要盡量選擇柔軟細膩的材質(zhì)以減少摩擦。
胎兒第6個月時小汗腺形成,汗管通暢,但早產(chǎn)兒不出汗,甚至足月分娩新生兒也要經(jīng)1天或數(shù)天后才開始出汗,這是由于植物神經(jīng)交感神經(jīng)調(diào)節(jié)功能的不成熟。小汗腺的神經(jīng)調(diào)節(jié)要到2~3歲才能完備。由于汗腺總數(shù)以后不再增加,所以嬰兒汗腺的密度大于成人,出汗溫度稍高于成人,所以嬰兒特別容易發(fā)生角質(zhì)浸漬和汗腺的阻塞而產(chǎn)生痱子。早產(chǎn)兒的汗腺在許多方面更像胎兒。汗腺腺體部分僅少數(shù)蟠曲管,分泌部細胞分化不完全,出汗反應缺如或受限。皮脂腺在胎兒第4個月時開始形成,到第6個月時成熟,其超微結構基本與成人相同,并在胎兒發(fā)育中就有活性,新生兒因為體內(nèi)含有來源于母體的激素,特別是在脫氫表雄甾酮的影響下,至出生后第7天,皮脂的分泌量與成人接近,隨后隨著母體激素的減少,皮脂腺活性逐漸下降,到6個月時逐漸靜止,維持在一個很低的水平,直到進入青春期后又開始活躍[7]。
出生時乳頭下血管叢雜亂無章。真皮上部有豐富的毛細血管網(wǎng),所以新生兒皮膚紅潤。出生后前幾周,毛細血管網(wǎng)減少,胎毛喪失,皮脂腺活性降低,皮膚體表面積增加。除掌跖和甲皺外,在出生第1周內(nèi)沒有乳頭血管袢向表皮突伸。在第4~5周各部位可見乳頭血管袢,第14~17周才能很好地建立,到第3個月才出現(xiàn)成人血管模式。
在出生時神經(jīng)網(wǎng)像血管網(wǎng)一樣,功能上較不成熟。新生兒對組胺的反應需要更高的刺激閾值,提示血管平滑肌對刺激的反應性較為低下,或血管收縮的張力比成人大。早產(chǎn)兒和足月新生兒皮膚的大多數(shù)神經(jīng)直經(jīng)較細小。早產(chǎn)兒無髓鞘神經(jīng)在結構上為典型的胎兒型。足月新生兒皮膚中無髓鞘神經(jīng)在單個雪旺細胞中含的軸索比成人多,但比早產(chǎn)兒少。直徑較大的神經(jīng),包括有髓鞘和無髓鞘神經(jīng),主要限于真皮深部。特殊的感覺感受器在出生時有不同程度的發(fā)育。環(huán)層小體在手足無毛處很多,并在結構上已完全發(fā)育。手指皮膚的梅克爾小體在出生前或出生后短期內(nèi)開始減少,僅留少量。觸覺小體在出生時尚未完全形成。游離神經(jīng)末梢自出生到老年在結構上變化較少。早產(chǎn)兒及有些足月新生兒全身覆有纖細的胎毛。足月新生兒胎毛通常脫落而代之以毳毛,在頭皮部則由粗的色素較深的終毛取代之。頭發(fā)的生長在出生前通常與胎兒發(fā)育同步,但受性別、胎齡和胎兒營養(yǎng)狀況的影響。
角質(zhì)細胞通過橋粒蛋白黏附而緊密結合,而角質(zhì)細胞的剝脫是通過橋粒降解酶控制的。健康皮膚基底細胞的增殖速度和表皮角質(zhì)層的剝脫速度保持相對的平衡,從而保證皮膚的厚度基本恒定。如果打破平衡,則會導致角質(zhì)層過薄或過厚。
熒光顯微鏡可以通過測試熒光色氨酸的強度來測試表皮角質(zhì)細胞增殖。新生兒的皮膚角質(zhì)細胞增殖速度較快,在出生的第一年內(nèi)顯著下降,直到第二年接近成人。嬰兒皮膚角質(zhì)細胞增殖速度快也解釋了其細胞面積較小,密度較大的特點。膠帶黏貼實驗測試脫屑速度可以反映角質(zhì)細胞的剝脫速度。研究發(fā)現(xiàn),出生3個月內(nèi),脫屑速度和解剖位置相關性較高。面部和前臂的脫屑速度很快,而臀部的脫屑速率很慢,可能因其在封閉環(huán)境中水分含量較多有關[1-2,8]。
剛出生的新生兒角質(zhì)層含水量較低,顯著低于較長的嬰兒、兒童和成人[9]。在出生后的2~4周里,含水量顯著增加,并超過成人,然后趨于穩(wěn)定。多項研究表明4周~24個月的嬰兒皮膚含水量顯著高于成人,這可能與皮膚汗腺的逐漸成熟有關,但也不能排除其他原因[10]。但也有的研究發(fā)現(xiàn),不同年齡的角質(zhì)層含水量差異無統(tǒng)計學意義,但不同的部位,差異有統(tǒng)計學意義[11]。皮膚含水量對皮膚粗糙度影響重大,通過硅膠覆膜的形態(tài)學研究發(fā)現(xiàn),出生時新生兒的皮膚較粗糙,隨著皮膚含水量的增加,粗糙度顯著降低,在出生后30天內(nèi)即變的平滑,且兩性之間沒有顯著性差異。值得注意的是嬰兒皮膚的水合度和TEWL值相比,兒童和成人變異度較大,可能與其屏障功能不全有關。雖然嬰幼兒皮膚屏障功能較弱,皮膚含水量卻是顯著高于成人的,而調(diào)節(jié)皮膚水分平衡的機制還沒有定論。
成人皮膚的pH為弱酸性(4.5~6.7),酸性的皮膚環(huán)境對皮膚非常重要:①調(diào)控一系列pH—敏感酶的活性從而影響細胞間脂質(zhì)代謝;②調(diào)節(jié)pH—敏感酶與橋粒降解相關的絲氨酸蛋白酶從而影響角質(zhì)層剝脫;③調(diào)節(jié)皮膚表面的細胞微生態(tài)群[12]。
皮膚表面的正常pH環(huán)境與屏障功能和修復密切相關。pH值的構成因素包括皮脂分泌、汗液、乳酸及氨基酸等[13]。嬰兒出生時皮膚pH卻接近中性(由于部位差異從6.6~7.5),這可能與剛從羊水環(huán)境(pH=7.4)中出來有關,也可能與NMF的含量低(NMF中的氨基酸為酸性),或皮膚表面沒有微生物群定植,以及酶系統(tǒng)的不成熟等有關。從出生后第2天,皮膚pH就開始下降,在出生后1個月內(nèi)持續(xù)降低,而后到3個月保持相對穩(wěn)定[8,14-15]。在<1歲、1~3歲、4~6歲、7~12歲組,不同年齡的pH值,差異無統(tǒng)計學意義,但在不同的部位,差異有統(tǒng)計學意義,頰部pH明顯高于前臂和額部[11]??傮w來說,嬰兒的皮膚pH仍然高于成人,特別是在較為潮濕的尿布區(qū)域,因為暴露在尿液和糞便中,pH更高,且沒有性別的差異。嬰兒皮膚刺激發(fā)炎的比例很高,而皮膚刺激的發(fā)生進一步導致皮膚通透性增高,從而引起微生物的二次入侵。因此,當皮膚屏障出現(xiàn)紊亂時,嬰兒皮膚相對來說也不易自我恢復。
皮膚最重要的功能是對抗干燥和惡劣外界環(huán)境,即皮膚屏障功能,主要體現(xiàn)在對水分的調(diào)節(jié)平衡能力和防止外源物質(zhì)入侵的能力。如前所述,嬰幼兒皮膚結構的不完善,如角質(zhì)層薄、角質(zhì)細胞小以及致密的皮紋結構使皮膚表面積增加等特點,我們可以推測嬰幼兒皮膚屏障功能也會較成人弱。此外,嬰兒皮膚的總脂質(zhì)以及皮脂腺脂質(zhì)的含量都低于成人,細胞間脂質(zhì)是角質(zhì)層含水量和屏障功能的重要調(diào)節(jié)成分,皮脂膜的不完整也是嬰兒皮膚屏障不健的原因。通過拉曼共聚焦顯微鏡來測定皮膚中NMF(天然保濕因子)的含量發(fā)現(xiàn),3~12個月的嬰兒皮膚中NMF的含量顯著低于成人。NMF是在角質(zhì)細胞成熟的過程中產(chǎn)生的氨基酸,糖分和離子等物質(zhì),是皮膚保持水分的重要分子,NMF的缺乏也可能是嬰幼兒皮膚保水能力差的一個重要原因[16-17]。
對于皮膚屏障功能的研究,應用最多的皮膚參數(shù)就是TEWL(經(jīng)表皮水分丟失),是皮膚屏障功能的一個重要指標。高的TEWL值,表明皮膚屏障較弱或損傷,例如:在濕疹和銀屑病患者皮膚的TEWL通常表現(xiàn)為異常高的TEWL值。TEWL的數(shù)值受到很多外界干擾因素的影響,低濕度環(huán)境下或體育運動后TEWL會較高,測試部位、溫度和營養(yǎng)狀況也會對其有影響,同時個體差異也很大,這就導致在文獻報道中對于TEWL的監(jiān)測差別很大。文獻中對于嬰兒TEWL的研究報道,有的低于成人,有的和成人一樣,有的高于成人[14-15,18]。強生公司的研究發(fā)現(xiàn)0~12個月的足月產(chǎn)嬰兒前臂皮膚其TEWL顯著高于成人[19]。這個結果也通過皮膚的水吸附-解吸附實驗證實[20]。在我國,馬琳教授對于健康兒童的皮膚pH的研究發(fā)現(xiàn),在<1歲,1~3歲,4~6歲,7~12歲4個年齡組中沒有顯著差異,但頰部顯著高于前臂和額部[11]。高的TEWL值與皮膚敏感性也相關,如:發(fā)生尿布疹的區(qū)域TEWL顯著高于正常。有趣的現(xiàn)象是,小嬰兒與年長些嬰兒或成人相比TEWL的個體間差異非常大[19],這也表明嬰兒的皮膚水分調(diào)節(jié)平衡能力仍不完善,皮膚屏障功能仍處于發(fā)育中。此外,早產(chǎn)兒皮膚的TEWL也顯著高于足月新生兒,孕周小于28周的早產(chǎn)兒其TEWL顯著增高,而小于32周的早產(chǎn)兒經(jīng)皮的藥物吸收率也顯著為高。
吸附-解吸附能力也反映了皮膚的屏障功能。通過水的吸附-解吸附實驗,即在皮膚上滴一滴水后,用電容法或者電導法測試不同時間點上皮膚中水分的含量后計算水分吸收和解吸附速率。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),新生兒的皮膚水分調(diào)節(jié)能力顯著低于成人。1歲以內(nèi)的嬰兒,皮膚的吸水量顯著高于成人,但同時失水更快[19]。表明嬰兒皮膚保持水分的能力較差,容易失水。
嬰幼兒體表面積和體重之比為成人的3~5倍,而且嬰兒皮膚角質(zhì)細胞較小,角質(zhì)層較薄,所以,藥物分子經(jīng)嬰幼兒皮膚滲透將比成人更加直接、容易,其系統(tǒng)吸收也比成人多,因此,對有害物質(zhì)和過敏物質(zhì)反應也更加強烈。早產(chǎn)兒有屏障功能障礙,產(chǎn)后2周才有正常屏障功能,皮膚的通透性更高。因此,嬰兒外用功效性添加劑要非常小心,最好使用專門的護膚品,避免香精、酒精、色素、防腐劑等刺激性物質(zhì)的危害,對早產(chǎn)兒更應慎重。
黑素由皮膚中黑素細胞產(chǎn)生,在皮膚中可以減少紫外線穿透而起到光防護作用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),嬰兒日光暴露部位的皮膚中黑素的含量顯著低于成人。嬰兒皮膚本來就較薄,黑素含量又較少,角質(zhì)層含水量高必然使得光的散射減少,這些特點會共同導致天然的防紫外線能力比較弱,更容易被曬傷。所以,嬰兒皮膚惡性腫瘤的發(fā)生率與日光暴露時間長有顯著的相關性[20-21]。1歲以內(nèi),暴露在日光下表現(xiàn)為黑素的聚集,這些黑素的沉積也伴隨著UV誘導的DNA損傷,所以早期的日光暴露會產(chǎn)生累積效應和皮膚損傷。
適量的紫外線照射不僅能夠幫助鈣質(zhì)的吸收,促進骨骼的發(fā)育,又能增強免疫力,有利于嬰幼兒的健康和發(fā)育,但由于嬰幼兒皮膚對紫外線的抵御力較薄弱,在戶外活動及日曬時要特別注意防曬,除了做好太陽傘、衣服、帽子等防護措施外,也可以涂抹適合嬰幼兒皮膚的防曬霜。美國的兒科協(xié)會對于嬰幼兒日光防護的指導中,建議要加強日光防護,避免日光暴露,建議嬰兒在出生后每日補充400IU的維生素D,防止維生素D缺乏癥的發(fā)生。
皮膚除了屏障功能,還具有體溫調(diào)節(jié)功能、感覺功能、水電解質(zhì)平衡作用及免疫功能等。這些功能是在什么時候完全成熟的還沒有定論,而且每一個功能的發(fā)育完善時間也各不相同。如:嬰兒汗腺及血液循環(huán)系統(tǒng)還處于發(fā)育階段,體溫調(diào)節(jié)能力弱,所以要注意隨環(huán)境變化為嬰兒適當增減衣物;嬰兒自身的免疫系統(tǒng)尚未完善,抵抗力較弱,因此,較易出現(xiàn)皮膚過敏,如:紅斑、紅疹、丘疹、水皰,甚至脫皮等,所以要盡量避免嬰兒接觸刺激性過敏原。
此外,嬰兒皮膚還需承受某些特殊的環(huán)境,如嬰兒臀部使用尿布,皮膚經(jīng)常處于潮濕并且不透氣的環(huán)境下,由于尿液和糞便帶有細菌而且尿可分解為氨使其具有較高的pH值,長期接觸會對皮膚造成較嚴重的刺激,而對該部位的頻繁清洗也會給皮膚造成刺激。在護理方面要注意經(jīng)常更換尿布,避免接觸刺激性強的沐浴露和香皂,適當暴露臀部,局部可使用具有隔離功效的護臀霜來隔離尿液刺激等。
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編輯/李陽利
劉曉雁,首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院皮膚科主任、主任醫(yī)師;研究方向:兒童過敏性皮膚病
2014-11-27
2015-01-10