ระบบปกคลุมร่างกาย (Integumentary System)

ภาพรวมของระบบปกคลุมร่างกาย (Integumentary System)

• นิยามและความสำคัญ: ระบบปกคลุมร่างกายคือระบบอวัยวะที่ปกคลุมอยู่ภายนอกสุดของร่างกาย ซึ่งประกอบด้วยผิวหนัง (Skin) และอวัยวะที่มีต้นกำเนิดมาจากผิวหนัง (Skin derivatives or appendages) เช่น เล็บ ผม/ขน รูขุมขน ต่อมไขมัน และต่อมเหงื่อ

• ลักษณะทั่วไป: ผิวหนังเป็นหนึ่งในอวัยวะที่มีขนาดใหญ่ที่สุดของร่างกาย ทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งกั้นอวัยวะภายในออกจากสิ่งแวดล้อมภายนอก

• หน้าที่หลักของระบบผิวหนัง:

  • การป้องกัน (Protection): ป้องกันรังสี UV, อันตรายจากสารเคมีและความร้อน (Chemical & thermal insults) และทำหน้าที่เป็นตัวกั้นน้ำ (Water barrier)

  • การรับความรู้สึก (Sensation): เป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่ใหญ่ที่สุด โดยมีฐานรับความรู้สึกและตัวรับความรู้สึก (Receptors) หลากหลายชนิด

  • การควบคุมสมดุลความร้อน (Thermoregulation): ทำงานผ่านต่อมเหงื่อ, ขน, กลุ่มร่างแหเส้นเลือดฝอยในผิวหนัง และชั้นไขมันใต้ผิวหนัง

  • ระบบการเผาผลาญ (Metabolic functions): เนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง (Subcutaneous adipose tissue) เป็นแหล่งสะสมพลังงานที่สำคัญ และเป็นแหล่งสังเคราะห์วิตามิน D (Synthesis of vitamin D)

โครงสร้างทางกายวิภาคและพังผืด (Anatomy and Fasciae)

• พังผืด (Fasciae): คือโครงสร้างเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของร่างกาย แบ่งออกเป็น 3 ระดับ:

  1. Superficial Fascia (Hypodermis): อยู่ระหว่างผิวหนังและอวัยวะข้างใต้ ประกอบด้วยเนื้อเยื่อ Areolar และ Adipose

  2. Deep Fascia: พังผืดชั้นลึกที่เป็นโครงสร้างภายในที่แข็งแรง ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดแน่น (Dense connective tissue) ยึดติดกับแคปซูลหุ้มอวัยวะ, เอ็นกล้ามเนื้อ (Tendons) และเอ็นยึดกระดูก (Ligaments)

  3. Subserous Fascia: อยู่ระหว่างเยื่อบุช่องท้อง/ช่องอก (Serous membranes) และ Deep fascia ประกอบด้วยเนื้อเยื่อ Areolar

องค์ประกอบของผิวหนัง (Components of the Skin)

โครงสร้างหลักของผิวหนังแบ่งออกเป็น 3 ชั้นหลัก และอวัยวะส่วนควบ:

• Epidermis (หนังกำพร้า): ชั้นนอกสุด

• Dermis (หนังแท้): ชั้นที่อยู่ใต้หนังกำพร้า ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

• Hypodermis / Subcutaneous Layer (ชั้นใต้ผิวหนัง): ชั้นไขมันและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหลวม

• Skin Derivatives (Appendages): ขน, ต่อมเหงื่อ, ต่อมไขมัน และเล็บ

ชั้นหนังกำพร้า (Epidermis)

• ลักษณะและหน้าที่: เป็นชั้นบนสุดที่ปกคลุมร่างกาย เซลล์มีการเกิด เจริญเติบโต และตายลอกหลุดออกตลอดเวลา เป็นแหล่งกำเนิดของ Skin derivatives

• การแบ่งชนิดของผิวหนังตามความหนาของ Epidermis:

  1. Thick Skin (ผิวหนังชนิดหนา):

     • มีชั้น Epidermis หนา โดยเฉพาะชั้น Stratum corneum

     • พบเฉพาะบริเวณฝ่ามือ (Palms) และฝ่าเท้า (Soles)

     • ไม่มีขน รูขุมขน และกล้ามเนื้อ Arrector pili

  2. Thin Skin (ผิวหนังชนิดบาง):

     • มีชั้น Epidermis บาง

     • พบได้ทั่วร่างกาย

     • มี Skin derivatives ครบทุกชนิด

ลำดับชั้นของหนังกำพร้า (Layers of Epidermis)

จากชั้นล่างสุดขึ้นไปชั้นบนสุด:

1. Stratum Basale (Stratum Germinativum):

   • เซลล์ชั้นเดียว รูปทรง Cuboidal หรือ Columnar

   • วางตัวบนเยื่อบุฐาน (Basement membrane) ยึดติดกับ Dermis ด้วย Dermoepidermal junction

   • เป็นชั้นที่มีการแบ่งเซลล์แบบ Mitosis สูงตลอดเวลา

2. Stratum Spinosum:

   • ประกอบด้วย Keratinocyte ขนาดใหญ่ รูปหลายเหลี่ยม เรียงตัว $5-10$ ชั้น

   • มีลักษณะคล้ายหนามยื่นออกมาจากผิวเซลล์ ซึ่งคือ Desmosome ที่ยึดเซลล์เข้าด้วยกัน

   • เริ่มมีการสร้าง Membrane-coating granules (MCG) หรือ Lamellar bodies

3. Stratum Granulosum:

   • เซลล์รูปร่างแบนเรียงตัว $3-5$ ชั้น

   • ในไซโทพลาซึมบรรจุ Keratohyalin granules (KG) จำนวนมาก

   • มีการหลั่ง Lamellar granules (Lipid-rich layer) ออกมาเพื่อทำให้ผิวหนังกันน้ำได้

4. Stratum Lucidum:

   • พบเฉพาะใน Thick skin เท่านั้น

   • เป็นชั้นบางๆ ใสๆ เซลล์ไม่มีนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ โปรตีนจะกระจายตัวทำให้ดูใส

5. Stratum Corneum:

   • ชั้นบนสุด ประกอบด้วยเซลล์ที่ตายแล้ว (Corneocytes) เรียงตัว $20-30$ ชั้น

   • ไม่มีออร์แกเนลล์ เหลือเพียง Keratin และล้อมรอบด้วย Lipids

   • ทำหน้าที่ป้องกันอันตรายและการสูญเสียน้ำ

หมายเหตุ: Stratum Spinosum + Stratum Basale รวมเรียกว่า Stratum Malpighii

เซลล์ในชั้นหนังกำพร้า (Cells in the Epidermis)

1. Keratinocytes: เป็นเซลล์ส่วนใหญ่ (มากกว่า $80\%$) ทำหน้าที่สร้าง Keratin ผ่านการบวนการ Differentiation ใช้เวลาประมาณ $50-60$ วัน จากชั้น Basal จนลอกหลุดออก

2. Dendritic Cells (Immigrant Cells): เซลล์ที่เดินทางมาจากที่อื่นเพื่ออาศัยในผิวหนัง มี 3 ชนิด:

   • Melanocytes: เซลล์สร้างเม็ดสี แทรกตัวอยู่ในชั้น Basal cell layer ไม่มี Desmosome

   • Langerhans cells: เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน (Antigen-presenting cell) พบในชั้น Stratum spinosum ภายในมี Birbeck granules

   • Merkel cells: เกี่ยวข้องกับการรับสัมผัส (Tactile mechanoreceptors) พบในชั้น Basal cell layer มี Desmosome เชื่อมกับ Keratinocyte

กระบวนการสร้างเม็ดสี (Melanogenesis)

• Melanocyte สังเคราะห์เม็ดสี Melanin ภายใน Vesicle และส่งต่อไปยัง Keratinocyte ข้างเคียงผ่านทางแขนง (Dendritic processes)

• ขั้นตอนการสุกของ Melanosome:

  • Stage I: Vesicle มีโปรตีน Matrix และเอนไซม์ Tyrosinase

  • Stage II: เริ่มสร้าง Melanin บน Matrix ที่เรียงตัวขนานกัน

  • Stage III: Melanin สะสมมากขึ้น

  • Stage IV: เม็ดสีสะสมเต็มถัง (Mature Melanin Granule) ไม่เหลือกิจกรรมของเอนไซม์

• หน้าที่: Melanin จะไปรวมตัวกันเหนือระดับนิวเคลียสของ Keratinocyte (Supranuclear cap) เพื่อปกป้อง DNA จากรังสี UV

ชั้นหนังแท้ (Dermis)

• ลักษณะทั่วไป: หนาประมาณ $1-2\,mm$ (บางที่หนังตา, หนาที่ฝ่ามือฝ่าเท้า)

• โครงสร้างรอยต่อ:

  • Epidermal ridges: ส่วนของ Epidermis ที่ยื่นลงมาใน Dermis

  • Dermal ridges (Dermal papillae): ส่วนของ Dermis ที่ยื่นขึ้นไปหา Epidermis เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสและการยึดเกาะ

  • Rete ridges: ทำให้เกิดลวดลายบนผิวหนัง (Fingerprints)

• การแบ่งชั้นหนังแท้:

  1. Papillary Layer: ชั้นบน เป็น Loose connective tissue (Areolar) มีเส้นเลือดฝอยสูง

  2. Reticular Layer: ชั้นล่าง หนาและแน่นกว่า เป็น Dense irregular connective tissue มีคอลลาเจนและเส้นใยยืดหยุ่น (Elastic fibers)

• หน้าที่: ให้ความยืดหยุ่น (Elasticity), ความแข็งแรงต่อแรงดึง (Tensile strength), อุ้มน้ำเพื่อคุมอุณหภูมิ และเป็นที่อยู่ของเส้นเลือดและเส้นประสาท

ชั้นใต้ผิวหนัง (Hypodermis / Subcutaneous Layer)

• องค์ประกอบ: Loose connective tissue และ Adipose tissue (เซลล์ไขมัน)

• หน้าที่:

  • รักษาความอบอุ่นของร่างกาย (Insulation)

  • แหล่งสะสมพลังงาน (Reserve energy)

  • เป็นหมอนรองกระแทก (Cushion)

  • ช่วยให้ผิวหนังเคลื่อนไหวได้อิสระไม่ติดกับโครงสร้างด้านล่าง

  • มีผลด้านความสวยงาม (Cosmetic effect)

อวัยวะส่วนควบของผิวหนัง (Skin Derivatives)

ขนและรูขุมขน (Hair and Hair Folliclles)

• การกระจาย: พบทั่วร่างกาย ยกเว้นฝ่ามือ ฝ่าเท้า ริมฝีปาก และบางส่วนของอวัยวะเพศ

• โครงสร้าง:

  • Hair Bulb: ส่วนพองที่ปลายรากขน มี Dermal Papilla บรรจุเส้นเลือดมาเลี้ยง

  • Hair Matrix: กลุ่มเซลล์ที่แบ่งตัวเพื่อสร้างเส้นขน

  • Arrector Pili Muscle: กล้ามเนื้อเรียบที่ยึดกับรูขุมขน เมื่อหดตัวจะทำให้ "ขนลุก"

  • Hair Bulges: ส่วนที่ยื่นออกมาจากผนังรูขุมขน เป็นที่ยึดเกาะของกล้ามเนื้อ และเป็นที่เปิดของต่อมไขมัน/ต่อมเหงื่อ

• วงจรชีวิตของขน (Hair Growth Cycle):

  1. Anagen: ระยะเจริญเติบโต

  2. Catagen: ระยะหยุดการเจริญเติบโต

  3. Telogen: ระยะพักตัวและขนหลุดร่วง

เล็บ (Nails)

• องค์ประกอบ: แผ่นเล็บ (Nail Plate) ประกอบด้วย Hard keratin ที่ตายแล้ว

• ส่วนประกอบสำคํญ:

  • Nail Matrix: เป็นตัวสร้างแผ่นเล็บ มี Melanocyte ให้สีเล็บ

  • Nail Bed: เนื้อเยื่อใต้แผ่นเล็บ

  • Eponychium (Cuticle): ผิวหนังส่วนโคนเล็บ

  • Hyponychium: รอยต่อใต้ปลายเล็บที่แผ่นเล็บเริ่มแยกออกจาก Nail bed

  • Lunula: ส่วนรูปพระจันทร์เสี้ยวสีขาวที่โคนเล็บ

• อัตราการงอก: เล็บมืองอกเร็วกว่าเล็บเท้า ประมาณ $0.1-1.2\,mm$ ต่อวัน

ต่อมไขมัน (Sebaceous Glands)

• ตำแหน่ง: พบร่วมกับรูขุมขน (Pilosebaceous unit) ยกเว้นฝ่ามือฝ่าเท้า

• กลไกการหลั่ง: Holocrine secretion (เซลล์สลายตัวเพื่อปล่อยสารหลั่ง)

• Sebum: ประกอบด้วย Squalene, Cholesterol, Wax ester ช่วยให้ความชุ่มชื้นแก่ผิว

• การควบคุม: ถูกกระตุ้นด้วยฮอร์โมน Androgen โดยการทำงานจะลดลงตามอายุ ($23\%$ ต่อ 10 ปีในชาย, $32\%$ ในหญิง)

ต่อมเหงื่อ (Sweat Glands)

1. Eccrine Sweat Glands: ต่อมเหงื่อทั่วไป พบกระจายทั่วร่างกาย (มากที่สุดที่ฝ่ามือฝ่าเท้า) หลั่งแบบ Merocrine เพื่อระบายความร้อน

2. Apocrine Sweat Glands: พบเฉพาะรักแร้และอวัยวะเพศ เริ่มทำงานเมื่อเข้าสู่วัยรุ่น สารที่หลั่งตอนแรกไม่มีกลิ่น แต่เมื่อถูก Bacteria ย่อยจะเกิดกลิ่น

3. Apoeccrine Sweat Glands: พบเฉพาะรักแร้ของผู้ใหญ่ โครงสร้างคล้าย Eccrine แต่ขนาดใหญ่กว่าและหลั่งเร็วกว่า $10$ เท่า

ตัวรับความรู้สึกที่ผิวหนัง (Skin Receptors)

ตัวรับความรู้สึกแบบไม่มีเปลือกหุ้ม (Unencapsulated)

• Free Nerve Endings: รับความรู้สึกเจ็บปวด (Pain), ความร้อน-เย็น

• Peritrichial Nerve Endings: ปลายประสาทพันรอบรากขน รับความรู้สึกสัมผัสหรือการเคลื่อนไหวของขน

• Merkel's Disk: อยู่ใน Epidermis รับสัมผัสชนิดหยาบ

ตัวรับความรู้สึกแบบมีเปลือกหุ้ม (Encapsulated)

• Meissner’s Corpuscle: พบใน Dermal papillae (ปลายนิ้ว) รับสัมผัสที่ละเอียด (Fine touch)

• Pacinian Corpuscle: อยู่ชั้นลึก (Dermis/Hypodermis) รูปทรงวงรีคล้ายหัวหอม รับแรงสั่นสะเทือน (Vibration)

• Ruffini Ending: รับแรงกด (Pressure) และการดึงรั้ง (Stretch)

• Krause End Bulbs: รับความเย็น (Cold receptors)