婴幼儿皮肤结构和生理特征的研究进展

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  婴幼儿皮肤具有与成人不同的生理特点,其结构、成分和功能都与成人显著不同。多数观点认为至少在出生后的一年内皮肤结构和功能仍处于不断完善的过程。婴幼儿皮肤较成人角质层薄,角质细胞小,皮肤的水合能力还不完善,角质层中含有较多的水分和较少的天然保湿因子等,这些特点使婴幼儿更容易产生各种皮肤问题。所以在出生后的一年内,也是各种皮肤问题的爆发期,如:湿疹、尿布疹、特应性皮炎等。理解婴幼儿皮肤结构和生理特征的特殊性是皮肤护理和皮肤疾病治疗的重要基础。充分了解婴幼儿皮肤的结构和生理特点,不仅是父母,也是儿童皮肤科医生和婴幼儿护理产品开发人员共同关心的问题。本文将婴幼儿皮肤的典型特征进行综述,并根据这些特点给出婴幼儿皮肤护理建议。
  1 皮肤结构尚未完善
  婴幼儿的皮肤结构发育尚未完善,表皮和真皮结构以及皮肤附属器与成人相比都有显著差异,这正是其功能不成熟的根本原因。通过形态学观察发现,婴儿与成人皮肤的表面结构显著不同。婴儿皮纹非常致密,皮岛结构很小,角质细胞也较成人的小。表面的皮岛结构与真皮层乳头结构一一对应,且大小、密度和分布较成人均匀,这种一一对应关系在成人皮肤中并没有发现[1]。
  婴幼儿皮肤的角质层和表皮厚度都显著低于成人,角质层厚度比成人薄30%,表皮厚度薄20%[2],早产儿的表皮则更薄。另一项研究通过超声检测也发现婴儿皮肤角质层较薄[3]。婴幼儿表皮角质细胞和颗粒层细胞都比成人的小[4]。表皮的最外层是角质层,角质细胞之间充满了细胞间脂质,这样的结构被称为“砖墙结构”。如果用砖墙学说来比喻,可以认为婴幼儿皮肤的砖墙结构发育不完善,砖块更小,墙体更薄。
  婴儿皮肤位于真皮上层的胶原纤维没有成人的致密,婴幼儿皮肤真皮乳头层和网状层之间没有明显的界线,纤维束的大小是逐渐变化的,且最终的纤维束的大小比成人细小[5-6]。弹力纤维的分布与成人相同,但纤维较细,在结构上较不成熟。电镜下可见弹性微原纤维束伴有少量弹性硬蛋白。光镜下早产儿在乳头层和网状层均未见到弹力纤维。成人真皮网状层仅有少量成纤维细胞,主要位于血管周围。足月新生儿网状层成纤维细胞较多,它们有合成基质蛋白质活性。成纤维细胞在早产儿网状层中最丰富。婴幼儿真皮缺乏弹性,容易摩擦受损,所以皮肤接触的衣物要尽量选择柔软细腻的材质以减少摩擦。
  胎儿第6个月时小汗腺形成,汗管通畅,但早产儿不出汗,甚至足月分娩新生儿也要经1天或数天后才开始出汗,这是由于植物神经交感神经调节功能的不成熟。小汗腺的神经调节要到2~3岁才能完备。由于汗腺总数以后不再增加,所以婴儿汗腺的密度大于成人,出汗温度稍高于成人,所以婴儿特别容易发生角质浸渍和汗腺的阻塞而产生痱子。早产儿的汗腺在许多方面更像胎儿。汗腺腺体部分仅少数蟠曲管,分泌部细胞分化不完全,出汗反应缺如或受限。皮脂腺在胎儿第4个月时开始形成,到第6个月时成熟,其超微结构基本与成人相同,并在胎儿发育中就有活性,新生儿因为体内含有来源于母体的激素,特别是在脱氢表雄甾酮的影响下,至出生后第7天,皮脂的分泌量与成人接近,随后随着母体激素的减少,皮脂腺活性逐渐下降,到6个月时逐渐静止,维持在一个很低的水平,直到进入青春期后又开始活跃[7]。
  出生时乳头下血管丛杂乱无章。真皮上部有丰富的毛细血管网,所以新生儿皮肤红润。出生后前几周,毛细血管网减少,胎毛丧失,皮脂腺活性降低,皮肤体表面积增加。除掌跖和甲皱外,在出生第1周内没有乳头血管袢向表皮突伸。在第4~5周各部位可见乳头血管袢,第14~17周才能很好地建立,到第3个月才出现成人血管模式。
  在出生时神经网像血管网一样,功能上较不成熟。新生儿对组胺的反应需要更高的刺激阈值,提示血管平滑肌对刺激的反应性较为低下,或血管收缩的张力比成人大。早产儿和足月新生儿皮肤的大多数神经直经较细小。早产儿无髓鞘神经在结构上为典型的胎儿型。足月新生儿皮肤中无髓鞘神经在单个雪旺细胞中含的轴索比成人多,但比早产儿少。直径较大的神经,包括有髓鞘和无髓鞘神经,主要限于真皮深部。特殊的感觉感受器在出生时有不同程度的发育。环层小体在手足无毛处很多,并在结构上已完全发育。手指皮肤的梅克尔小体在出生前或出生后短期内开始减少,仅留少量。触觉小体在出生时尚未完全形成。游离神经末梢自出生到老年在结构上变化较少。早产儿及有些足月新生儿全身覆有纤细的胎毛。足月新生儿胎毛通常脱落而代之以毳毛,在头皮部则由粗的色素较深的终毛取代之。头发的生长在出生前通常与胎儿发育同步,但受性别、胎龄和胎儿营养状况的影响。
  2 皮肤更新速度快
  角质细胞通过桥粒蛋白黏附而紧密结合,而角质细胞的剥脱是通过桥粒降解酶控制的。健康皮肤基底细胞的增殖速度和表皮角质层的剥脱速度保持相对的平衡,从而保证皮肤的厚度基本恒定。如果打破平衡,则会导致角质层过薄或过厚。
  荧光显微镜可以通过测试荧光色氨酸的强度来测试表皮角质细胞增殖。新生儿的皮肤角质细胞增殖速度较快,在出生的第一年内显著下降,直到第二年接近成人。婴儿皮肤角质细胞增殖速度快也解释了其细胞面积较小,密度较大的特点。胶带黏贴实验测试脱屑速度可以反映角质细胞的剥脱速度。研究发现,出生3个月内,脱屑速度和解剖位置相关性较高。面部和前臂的脱屑速度很快,而臀部的脱屑速率很慢,可能因其在封闭环境中水分含量较多有关[1-2,8]。
  3 皮肤的含水量高
  刚出生的新生儿角质层含水量较低,显著低于较长的婴儿、儿童和成人[9]。在出生后的2~4周里,含水量显著增加,并超过成人,然后趋于稳定。多项研究表明4周~24个月的婴儿皮肤含水量显著高于成人,这可能与皮肤汗腺的逐渐成熟有关,但也不能排除其他原因[10]。但也有的研究发现,不同年龄的角质层含水量差异无统计学意义,但不同的部位,差异有统计学意义[11]。皮肤含水量对皮肤粗糙度影响重大,通过硅胶覆膜的形态学研究发现,出生时新生儿的皮肤较粗糙,随着皮肤含水量的增加,粗糙度显著降低,在出生后30天内即变的平滑,且两性之间没有显著性差异。值得注意的是婴儿皮肤的水合度和TEWL值相比,儿童和成人变异度较大,可能与其屏障功能不全有关。虽然婴幼儿皮肤屏障功能较弱,皮肤含水量却是显著高于成人的,而调节皮肤水分平衡的机制还没有定论。   4 皮肤pH偏中性
  成人皮肤的pH为弱酸性(4.5~6.7),酸性的皮肤环境对皮肤非常重要:①调控一系列pH—敏感酶的活性从而影响细胞间脂质代谢;②调节pH—敏感酶与桥粒降解相关的丝氨酸蛋白酶从而影响角质层剥脱;③调节皮肤表面的细胞微生态群[12]。
  皮肤表面的正常pH环境与屏障功能和修复密切相关。pH值的构成因素包括皮脂分泌、汗液、乳酸及氨基酸等[13]。婴儿出生时皮肤pH却接近中性(由于部位差异从6.6~7.5),这可能与刚从羊水环境(pH=7.4)中出来有关,也可能与NMF的含量低(NMF中的氨基酸为酸性),或皮肤表面没有微生物群定植,以及酶系统的不成熟等有关。从出生后第2天,皮肤pH就开始下降,在出生后1个月内持续降低,而后到3个月保持相对稳定[8,14-15]。在<1岁、1~3岁、4~6岁、7~12岁组,不同年龄的pH值,差异无统计学意义,但在不同的部位,差异有统计学意义,颊部pH明显高于前臂和额部[11]。总体来说,婴儿的皮肤pH仍然高于成人,特别是在较为潮湿的尿布区域,因为暴露在尿液和粪便中,pH更高,且没有性别的差异。婴儿皮肤刺激发炎的比例很高,而皮肤刺激的发生进一步导致皮肤通透性增高,从而引起微生物的二次入侵。因此,当皮肤屏障出现紊乱时,婴儿皮肤相对来说也不易自我恢复。
  5 皮肤屏障功能不全
  皮肤最重要的功能是对抗干燥和恶劣外界环境,即皮肤屏障功能,主要体现在对水分的调节平衡能力和防止外源物质入侵的能力。如前所述,婴幼儿皮肤结构的不完善,如角质层薄、角质细胞小以及致密的皮纹结构使皮肤表面积增加等特点,我们可以推测婴幼儿皮肤屏障功能也会较成人弱。此外,婴儿皮肤的总脂质以及皮脂腺脂质的含量都低于成人,细胞间脂质是角质层含水量和屏障功能的重要调节成分,皮脂膜的不完整也是婴儿皮肤屏障不健的原因。通过拉曼共聚焦显微镜来测定皮肤中NMF(天然保湿因子)的含量发现,3~12个月的婴儿皮肤中NMF的含量显著低于成人。NMF是在角质细胞成熟的过程中产生的氨基酸,糖分和离子等物质,是皮肤保持水分的重要分子,NMF的缺乏也可能是婴幼儿皮肤保水能力差的一个重要原因[16-17]。
  对于皮肤屏障功能的研究,应用最多的皮肤参数就是TEWL(经表皮水分丢失),是皮肤屏障功能的一个重要指标。高的TEWL值,表明皮肤屏障较弱或损伤,例如:在湿疹和银屑病患者皮肤的TEWL通常表现为异常高的TEWL值。TEWL的数值受到很多外界干扰因素的影响,低湿度环境下或体育运动后TEWL会较高,测试部位、温度和营养状况也会对其有影响,同时个体差异也很大,这就导致在文献报道中对于TEWL的监测差别很大。文献中对于婴儿TEWL的研究报道,有的低于成人,有的和成人一样,有的高于成人[14-15,18]。强生公司的研究发现0~12个月的足月产婴儿前臂皮肤其TEWL显著高于成人[19]。这个结果也通过皮肤的水吸附-解吸附实验证实[20]。在我国,马琳教授对于健康儿童的皮肤pH的研究发现,在<1岁,1~3岁,4~6岁,7~12岁4个年龄组中没有显著差异,但颊部显著高于前臂和额部[11]。高的TEWL值与皮肤敏感性也相关,如:发生尿布疹的区域TEWL显著高于正常。有趣的现象是,小婴儿与年长些婴儿或成人相比TEWL的个体间差异非常大[19],这也表明婴儿的皮肤水分调节平衡能力仍不完善,皮肤屏障功能仍处于发育中。此外,早产儿皮肤的TEWL也显著高于足月新生儿,孕周小于28周的早产儿其TEWL显著增高,而小于32周的早产儿经皮的药物吸收率也显著为高。
  吸附-解吸附能力也反映了皮肤的屏障功能。通过水的吸附-解吸附实验,即在皮肤上滴一滴水后,用电容法或者电导法测试不同时间点上皮肤中水分的含量后计算水分吸收和解吸附速率。经研究发现,新生儿的皮肤水分调节能力显著低于成人。1岁以内的婴儿,皮肤的吸水量显著高于成人,但同时失水更快[19]。表明婴儿皮肤保持水分的能力较差,容易失水。
  婴幼儿体表面积和体重之比为成人的3~5倍,而且婴儿皮肤角质细胞较小,角质层较薄,所以,药物分子经婴幼儿皮肤渗透将比成人更加直接、容易,其系统吸收也比成人多,因此,对有害物质和过敏物质反应也更加强烈。早产儿有屏障功能障碍,产后2周才有正常屏障功能,皮肤的通透性更高。因此,婴儿外用功效性添加剂要非常小心,最好使用专门的护肤品,避免香精、酒精、色素、防腐剂等刺激性物质的危害,对早产儿更应慎重。
  6 皮肤易受紫外线辐射伤害
  黑素由皮肤中黑素细胞产生,在皮肤中可以减少紫外线穿透而起到光防护作用。经研究发现,婴儿日光暴露部位的皮肤中黑素的含量显著低于成人。婴儿皮肤本来就较薄,黑素含量又较少,角质层含水量高必然使得光的散射减少,这些特点会共同导致天然的防紫外线能力比较弱,更容易被晒伤。所以,婴儿皮肤恶性肿瘤的发生率与日光暴露时间长有显著的相关性[20-21]。1岁以内,暴露在日光下表现为黑素的聚集,这些黑素的沉积也伴随着UV诱导的DNA损伤,所以早期的日光暴露会产生累积效应和皮肤损伤。
  适量的紫外线照射不仅能够帮助钙质的吸收,促进骨骼的发育,又能增强免疫力,有利于婴幼儿的健康和发育,但由于婴幼儿皮肤对紫外线的抵御力较薄弱,在户外活动及日晒时要特别注意防晒,除了做好太阳伞、衣服、帽子等防护措施外,也可以涂抹适合婴幼儿皮肤的防晒霜。美国的儿科协会对于婴幼儿日光防护的指导中,建议要加强日光防护,避免日光暴露,建议婴儿在出生后每日补充400IU的维生素D,防止维生素D缺乏症的发生。
  7 其他
  皮肤除了屏障功能,还具有体温调节功能、感觉功能、水电解质平衡作用及免疫功能等。这些功能是在什么时候完全成熟的还没有定论,而且每一个功能的发育完善时间也各不相同。如:婴儿汗腺及血液循环系统还处于发育阶段,体温调节能力弱,所以要注意随环境变化为婴儿适当增减衣物;婴儿自身的免疫系统尚未完善,抵抗力较弱,因此,较易出现皮肤过敏,如:红斑、红疹、丘疹、水疱,甚至脱皮等,所以要尽量避免婴儿接触刺激性过敏原。   此外,婴儿皮肤还需承受某些特殊的环境,如婴儿臀部使用尿布,皮肤经常处于潮湿并且不透气的环境下,由于尿液和粪便带有细菌而且尿可分解为氨使其具有较高的pH值,长期接触会对皮肤造成较严重的刺激,而对该部位的频繁清洗也会给皮肤造成刺激。在护理方面要注意经常更换尿布,避免接触刺激性强的沐浴露和香皂,适当暴露臀部,局部可使用具有隔离功效的护臀霜来隔离尿液刺激等。
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  [收稿日期]2014-11-27 [修回日期]2015-01-10
  编辑/李阳利
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