影响皮肤性质及状态的因素
4、年龄
• 年纪愈轻，皮纹愈细致、皮沟浅平、新陈 代谢功能良好 • 年纪愈大则相反，且容易产生皱纹、松驰 等老化现象
4、年龄
• 皮脂腺的分泌则是在青春期最旺盛，年幼 及年长时反而较少，大汗腺则是在青春期 才开始作用。 • 女性在25—30岁时皮肤比较敏感，易长斑 或过敏 • 男性则推迟一些，大概在30—35岁。
4、年龄
• 人的一生皮肤的性质不是一成不变的，不同 的时期，皮肤的性质也会发生相应的变化。 中性 油性 混合性
（25—35岁）
干性、衰老性
（35岁之后）
青春发育期前 （青春期）
5、内分泌
• 内分泌功能协调正常，则激素分泌正常， 会使皮肤呈现良好状态。
6、季节气候
• 夏天气候较热，皮脂腺和汗腺功能旺盛， 皮肤性质偏向油性；
影响皮肤状况的常见因素
影响皮肤性质及状态的因素？
1、 油分和水分 2、 饮食 3、 遗传 4、年龄 5、内分泌 6、季节气候 7、工作环境及性质 8、日常生活习惯 9、化妆品的使用 10、药物 11、身体状况
1、 油分和水分
• 皮肤的性质及状态很大因素取决于皮肤的 油水分布状况。 • 而皮脂腺和汗腺是皮肤油分和水分的重要 来源，所以皮脂腺和汗腺的功能是影响皮 肤性质的主要原因。
• 冬天气候较冷，皮脂腺和汗腺功能减缓， 皮肤性质偏向干性。
7、工作环境及性质
• 从事户外工作者比室内工作者皮肤更容 易接触到紫外线、寒风、灰尘污垢，老 化速度较快。
8、日常生活习惯 • 不良的生活习惯 会加速皮肤的老 化现象，如熬夜、 吸烟、饮酒等。
9、化妆品的使用
• 化妆品使用不当如使用过期变质的化妆品 • 或使用不适合自已皮肤类型的化妆品 • 或使用含有铅汞类重金属超标的化妆品
10、药物
• 使用某些药物也会引起肤质的变 化，如激素类药、避孕药等。
11、身体状况
• 俗话说皮肤是人体内在的一面镜子， 身体状况的好坏直接会影响到人的 肤质状况。
2、 饮食
• 喜好吃油腻、刺激、辛辣及酸性食物的人， 比较容易偏向油性肤质 • • 喜好吃清淡、蔬菜、水果类碱性食物的人， 可让皮肤维持在比较良好的状态。
3、 遗传
• 皮脂腺、汗腺、毛孔、皮肤纹路等，在出 生时就已经决定了数量及形状，父母的皮 肤性质会影响到子女的皮肤性质。 • 一般来说子女有八成以上机会与父母有相பைடு நூலகம்同的皮肤性质。
皮肤的机理和分析
皮肤的机理和分析一、皮肤的构造与组织皮肤是身体最大的器官，覆盖整个机体的表面，是人体的保护层，不但保护我们免受外界不良的侵害，又可帮助排泄多余废物，调节体温等作用。
皮肤分为三大层：表皮层、真皮层、皮下组织。
但是皮肤最外层，通常有一层薄膜盖着，这层膜叫皮脂膜，呈弱酸性，所以又叫做酸性保护膜，它是由皮脂腺及汗腺分泌的汗液等结合乳化而成的，皮脂膜能抵制细菌繁殖，防止细菌侵入皮肤，起到保护皮肤的作用。
每天我们洗脸的时候，这层膜被洗去，但一般在15—30分钟左右会重新形成，通常我们洗完脸后需马上使用合适的护肤保养品代替这层膜以避免被空气污染，防止细菌的感染和侵入。
一）表皮表皮是皮肤的最外一层，全层平均厚度为0.07—2毫米，此层无血管，但有许多神经末梢，在显微镜下按其细胞形态可划分为五个层次：即角质层、透明层、颗粒层、棘层、颗粒层、基底层。
表皮全层有汗液排泄管，毛囊孔、汗毛。
1、角质层角质层是表皮层的最外层，由4—8层或更多的鳞形状、无核、没有生命的角化细胞互相重叠在一起而组成，此层的厚度因体表部位的不同而异。
如掌、趾部最厚，可超过0.5毫米；眼睑、腋窝部较薄，只有0.02毫米，平常肉眼看到的皮屑即是干枯脱落的角质细胞。
角质层最大的作用就是保护表皮，有防止水分渗透的功能，防止化学物质吸收180nm—280nm的紫外线，使皮肤减少紫外线的损伤。
角质蛋白吸水力较强，一般含水量约为10%，可以保持皮肤柔润，防止细胞干裂。
角化死亡的细胞自行脱落，以防止细胞的堆积，使皮肤不致于晦暗无华。
若脱落程度欠佳则可借助洗面奶，磨砂膏，去死皮膏，清洁面膜等方法去除。
2.透明层位于角质层之下，由1—2层扁平细胞构成，因细胞内含有角质蛋白，还含有丰富的磷脂质，呈透明状。
有很强的疏水性。
因此有防止水和电解质通过之功能是角质层的前期。
有透过光线的功能。
3．颗粒层透明层之下，由2-4层扁平细胞构成，因细胞内含有粗大的嗜碱性颗粒而得名，细胞在这层成熟，并开始通化，此层有屏障作用，能控制体内水份外失，同时也防止外界水份渗入体内，有折射光线的功能。
皮肤衰老的机制
1皮肤衰老的机制1.1皮肤自然衰老机制——自由基对细胞的损伤是皮肤衰老的重要原因皮肤像人体其他器官一样,随着年龄的增长而逐渐老化,在皮肤自然老化过程中有一系列生物学的改变,如皮肤和皮下组织细胞成分的减少和免疫系统的改变。
皮肤老化的基本改变为皱纹的出现。
虽然目前关于衰老机制的研究已经取得了较大进展,对衰老机理近代比较完善的认识遗传学说、体细胞突变学说、蛋白质合成差错灾难学说、脂褐素累积学说(即残查学)、内分泌功能减退学说、免疫功能下降学说、交联学说、自由基学说等。
但是针对皮肤衰老机制的报道却很少,而机体的衰老与皮肤的衰老是同步进行的,引发机体衰老的因素同样也是引起皮肤老化的重要原因。
目前关于皮肤衰老的机理比较具有代表性的有皮肤衰老的基因调控学说,自由基学说,皮肤衰老的代谢失调学说,皮肤衰老的光老化作用等。
下面综合相关文献,从衰老的自由基学说入手,阐述有关皮肤衰老的机制。
近20年来,自由基在生物体内的作用已成为一个非常活跃的研究领域。
自由基(Free Radical)或称游离基(Radical),是指具有未配对价电子的原子、原子团或分子。
生物体内的自由基主要有2类:一类是活性氧(reactive oxygen species, ROS),包括超氧阴离子自由基(0「?)、过氧化氧(H2O2)、经自由基(0H?)、单线态氧('O2)等;另一类是脂质自由基,包括燒氧自由基(LO-)、燒过氧基(LOO ?)等[”。
其他常见自由基还有以氮为中心的自由基,如一氧化氮(■?)、二氧化氮(N02-)和过氧亚销酸阴离子(00N0-)等。
Haman于1955年最早提出自由基与衰老有关。
其中以0「和? 0H等活性氧蒸自由基(ROS)最为重要。
自由基的生成体系有许多种,以体内和体外来划分,体外因素有紫外线、高能电离福射如Y射线、吸收臭氧等,体内主要源于生化反应,生物的新陈代谢及物理化学因素均可产生氧自由基。
包括线粒体的电子传递(线粒体在活细胞中产生90 %的自由基,同时也是自由基损伤的重要目标,特别是裸露的线粒体DM,线粒体的衰老反映了机体的衰老程度)、微粒体细胞色素P-45()氧化、一些酶促反应(包括NADPH氧化酶途後、线粒体系统、黄漂吟氧化酶系统、环加氧酶和脱氧合酶系统等)及吞唾细胞的呼吸爆发等机体在正常代谢过程中会产生过氧化的自由基,正常情况下,它具有调节细胞间的信号传递、细胞生长、抑制病毒和细菌的作用。
临床医学皮肤性病学
注意个人卫生
避免过度日晒
保持外阴清洁干燥，勤换内裤，毛巾等物品 要与家人分开使用。
过度日晒可能导致皮肤老化、色素沉着等问 题，应尽量避免。
皮肤性病的康复护理
保持良好心态
皮肤性病患者应保持良好心态，积极配合 治疗，有利于康复。
注意饮食调理
饮食宜清淡，避免食用辛辣、刺激性食物 和饮酒。
遵循医嘱
按照医生的要求进行治疗和护理，不要随 意更改治疗方案。
2023
临床医学皮肤性病学
目录
• 皮肤性病概述 • 皮肤性病的病因与病理 • 皮肤性病的临床表现与诊断 • 皮肤性病的治疗 • 皮肤性病的预防与康复 • 皮肤性病典型病例分析
01
皮肤性病概述
皮肤性病的定义与分类
定义
皮肤性病是指发生在皮肤黏膜表面的疾病，包括细菌感染、 病毒感染、真菌感染等。
分类
皮肤性病患者往往存在焦虑、自卑等心理问题 ，影响社交和生活质量。
皮肤性病的诊疗历史与现状
历史
皮肤性病的诊疗发展历程悠久，从古代中医到现代医学，诊疗手段不断进步 。
现状
现代皮肤性病学发展迅速，诊疗技术和药物不断更新，对各种皮肤性病的治 疗效果也得到了提高。
02
皮肤性病的病因与病理
皮肤性病的病因
感染性因素
根据患者病情，制定合适的治疗方案，如局 部药物治疗、光疗、系统治疗等。
病例二：化妆品皮炎患者的诊疗过程
病史询问
了解患者的化妆品使用史、家族史、既往 病史等。
症状观察
观察患者的皮损部位、形状、颜色、大小 等。
实验室检查
进行斑贴试验，以确定过敏原。
制定治疗方案
根据患者病情，制定合适的治疗方案，如 局部药物治疗、抗过敏治疗等。
面部皮肤的生理特点日常养护
分泌和排泄作用
皮肤的分泌和排泄功能，主要是通 过汗腺及皮脂腺进行的
分泌和排泄作用
皮脂腺
分泌、排泄皮脂， 皮脂分泌量因部位而异， 在3h中，前额分泌 150~300ug/cm2 ,躯干、 四肢分泌5~10ug/cm2。
皮脂的成分：角鲨 烯（12%）、蜡脂 （25%）、甘油三酯 （57%）
分泌和排泄作用
中间性皮肤
不干不腻，比较适中，一般不须涂用化 妆品 可视季节及环境的变化情况选用合适的 化妆品 一般无特别的禁忌。
混合型皮肤
在选用化妆品时，应依其不同部位分别 选用 面部中央的油腻处可选用洁肤性及含油 量少的乳液、水包油冷霜 其余部位则选用含油量多的油包水冷霜 等护肤、营养性化妆品。
敏感性皮肤选用化妆品 要注意的问题
主要成分：透明质酸——是多阴离
子大分子，可与自重1000倍的水结合， 保持皮肤的水平衡，使皮肤有柔软感。 其生物半衰期为5天。
*皮下组织
由疏松结缔组织和脂肪小叶组成， 其厚薄因部位而异。 皮下组织中有汗腺、毛根、血管、 淋巴管及神经。
功能：保存能量，缓和冲击， 保护血管和神经。
*皮肤附属器
皮肤附属器包括： 皮脂腺 汗腺 毛发与毛囊 指（趾）甲
肤承受较大的拉力。
网状纤维：是幼稚的胶原纤维，成人稀
少，仅见于表皮下，呈网状排列。
弹力纤维：使真皮具有弹性，经拉扯延
长后可恢复原状。在乳头层与表皮垂直， 在网状 层水平排列。
*真皮
基质：为一种无定型物质，充满于胶
原纤维和胶原束之间的间隙内，在正 常皮肤中含量甚少（占真皮总干重的 0.1~0.3%）。
面部皮肤的结构特点
面部皮肤有别于身体其他部位皮肤的特点 多油 多毛 暴露 经常使用化妆品 血管神经丰富 面部五官周围皮肤也各有特点。
化妆品中功能性物质的渗透传导系统
化妆品中功能性物质的渗透传导系统（综述）广州捷诚化妆品技术研究所 朱杰连近年来，随着化妆品科技和生物科技的快速发展，大量的特殊功能性物质及大分子制剂进入了化妆品领域，使化妆品的使用功能得到进一步的提升和拓展，形成了不同使用方向的功能型护理用品。
然而，这些功能性物质和大分子在化妆品中大多难以发挥应有的作用。
原因是大多数功能物质和生物大分子制剂在皮肤角质层屏障作用下难以渗入皮下，而无法与皮肤受体发生作用，这是目前大多数功能型化妆品功效不理想的主要原因之一。
在功能化妆品研究中，功能性物质的理化性质有严格的要求，如适宜的溶解性、分子量、较低的熔点、适宜的油-水分配系数及pH等。
而皮肤的屏障作用是决定药物渗透速度的关键。
皮肤的渗透速度存在着个体差异及身体不同部位之间的差异。
人体各部位渗透速度按下列顺序依次增加：足底、前臀、脚背、头皮、腹股沟、阴囊、耳后。
由于皮肤的屏障作用，使大多数功能物质．即使剂量低、功效高的物质，透皮渗透速度也难以满足功效需要。
因此克服皮肤屏障作用，促进功能物质在一定时间内透皮渗透达到作用量，是功能型化妆品开发研究的关键课题之一。
一、功能物质在皮肤上的渗透传导机理在功能物质的渗透传输系统中，物质运转是一个不可逆非平衡态热力学过程，其渗透速度和渗透率与物质的理化性质、皮肤特性及外力场等因素有很大关系。
一般情况下，渗透传导速率满足Fick’s的第一扩散定律：J Z =P Z⊿C Z （1）其中：⊿C Z为皮肤两侧的浓度差，P Z为渗透系数：P Z＝K Z.D Z/H Z （2）式中：K Z为功能物质在角质层的分散系数；D Z为扩散系数；H Z为角质层厚度。
由（1）式和（2）式可见，功能物质在皮肤上的渗透率与该物质的性质（K Z）有关，还与物质的浓度（C Z）和皮肤角质层厚度（H Z）有关。
借鉴医学领域的研究成果可以发现，功能物质在皮肤上的渗透传导是通过以下途径进行的：1 物质通过皮肤动脉通道、角质层转运(包括细胞内扩散、细胞间质扩散)和表皮深层、真皮转运而被皮肤乳头层吸收，从而进入肌体组织。
皮肤的专业知识
皮肤的专业知识皮肤的结构一、皮肤的定义皮肤是位于人体表面的与外界环境直接接触的一种组织。
覆盖于人体最外层，对人体起着极其重要的保护作用。
皮肤是人体最大的器官，成人的皮肤面积为⒈5—2平方米，总重量占人体体重的16%二、皮肤的分类中性皮肤是最好的皮肤，皮肤的纹理细腻，有光泽、有弹性、皮脂膜适中呈弱酸性，ph值在5—5.6之间，皮肤不油不干水油平衡。
缺点：越好的皮肤越不好保养，易变为干性或油性。
干性皮肤的纹理细腻、皮肤没有光泽、没有弹性、皮脂膜较薄，呈酸性，ph值在4.5—5之间，皮肤干燥缺水。
缺点：易长老化皱纹、易缺水过敏油性皮肤是不易衰老的肌肤，毛孔粗大、皮肤油亮有光泽、有弹性、皮脂膜较厚，呈弱碱性ph值在5.6—6.6之间,油脂分泌旺盛。
缺点：皮肤黑粗黑黄易长青春痘及疤痕混合性皮肤是最常见的皮肤，占人群的80%，全脸“T”字部位偏油，两颊及眼周偏干。
缺点：口周、眼周易长皱纹、脸颊易长斑问题性皮肤（1）斑（2）皱纹（3）痤疮（4）过敏（5）眼袋、黑眼圈斑：斑分为：活性斑和定性斑。
活性斑受外界光照和内分泌等因素影响颜色深浅会变化，是可以祛除的，如：黄褐斑、日晒斑、妊娠斑；定性斑是不受外界因素影响变化的，一旦祛除是不会再长出来，如：雀斑、老年斑、色素痣、黑变斑。
形成外因：长期紫外线照射、使用不当的化妆品、外界刺激擦伤、皮肤长期干燥缺水；内因：内分泌失调；精神：精神压力大、过度疲劳、神经功能紊乱；光效反应：抗生素药、避孕药、贝壳、海藻、香菜、胡萝卜；疾病：肝肾功能不全造成血液循环减慢、代谢不良、糖尿病会使整体功能下降造成代谢不良、甲状腺分泌过多使骆胺酸酶活跃使色素增加、自然衰老使新陈代谢机能降低。
保养：注意防晒、导入精华素抑制色素分泌，分解黑色素、合理睡眠、保持心情舒畅、吃富含ｖｃ的食物和水果。
常识：（１）鱼尾纹长斑：甲状腺免疫力低（２）眼下长斑：女性荷尔蒙失调、子宫疾病、或吃避孕药（３）脸颊长斑：肝脏虚弱、紫外线照射、失眠（４）嘴角周围长斑：妇科疾病皱纹皱纹分为：真性皱纹和假性皱纹。
皮肤组织的热力学行为表征：Ⅰ. 拉压行为
皮肤组织的热力学行为表征：Ⅰ. 拉压行为（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）【摘要】目的重点研究在不同温度下猪皮肤组织的拉压行为，探讨温度和真皮层胶原质热变性对皮肤组织力学性质的影响。
方法实验采用新鲜猪皮，在特殊设计的温控制拉伸系统和压缩系统条件下观察猪皮肤在不同温度下的拉压行为。
结果在拉伸实验中，皮肤的刚度随着温度的升高而降低，而在压缩实验中则相反。
结论温度对皮肤组织的拉伸和压缩行为都有影响：拉伸性质的变化主要是由于随着温度的升高皮肤胶原蛋白的热变性所引起，而压缩性质的变化则有可能是由于在热变性的影响下水合的变化所引起。
【关键词】皮肤组织变性热力学行为拉伸行为压缩行为ABSTRACT: Objective This paper aims to characterize the tensile and compressive behaviors of skin tissue under different temperatures and to study the effect of temperature and corresponding dermal collagen denaturation on the mechanical properties of skin tissue. Methods The uniaxial tensile and compressive tests of fresh pig ear skin underdifferent temperatures have been performed by using two specifically designed hydrothermal experimental systems. Results In tensile tests, the skin stiffness decreases with increased temperature, while a contrary trend is observed in compressive tests. Conclusion The results show that temperature has a great influence on both tensile and compressive properties of skin tissue, but the mechanisms are different. The variation of skin tensile properties is caused by the thermal denaturation of skin collagen with increased temperature, while the variation of skin compressive behavior of skin tissue may be due to the hydration change with thermal denaturation.KEY WORDS: skin tissue; thermal denaturation; thermomechanical behavior; tensile behavior; compressive behavior皮肤覆盖于人体表面，约占人体重量的16%，容纳了人体约1/3的循环血液和约1/4的水份，具有多种重要的生理功能。
皮肤科三基三严考试题答案
皮肤科三基三严考试题答案文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-皮肤科三基三严考试题答案一、名词解释10题1 自觉症状：患者主观感觉的症状称自觉症状，主要有瘙痒，疼痛，烧灼及麻木等，与皮肤病的性质，严重程度及患者个体特异性有关。
2 继发性皮疹：可由原发性损害转变而来，或由于治疗及机械性损伤（如搔抓）所引起。
3 风团：为真皮浅层急性水肿引起的略隆起损害，大小不一，边缘不规则，淡红或苍白色，周围有红晕，常伴剧痒。
4洗剂（震荡剂）：是不溶于水的药物（约30～50％）与水混合而成。
5 瘙痒：是皮肤或粘膜的一种引起搔抓欲望的不愉快的感觉。
6表皮通过时间：由基底层移行至颗粒层最上层约需14日，再移至角质层表面而脱落又需14日，共约28日，称为表皮通过时间。
7 苔藓样变：为皮肤局限性浸润肥厚，皮沟加深，皮嵴隆起，表面粗糙，似皮革样。
8 Koebner现象：即同形反应，是指外观正常的皮肤在各种刮伤、抓伤、针刺等伤及真皮的刺激后，发生与原发皮疹相同皮损的现象。
9 Ramsey-hunt综合征：水痘－带状疱疹病毒侵犯三叉神经可引起面瘫、耳痛、外耳道疱疹三联症，称Ramsey-hunt综合征。
10SSS是指葡萄球菌性烫伤样皮肤综合症。
（staphylococcal scalded skin syndrome ,SSSS）系由凝固酶阳性菌嗜菌体Ⅱ组71型金葡菌引起的急性表皮颗粒层坏死的严重型皮肤感染，好发于出生3个月以内的婴儿，偶见于成人。
皮损常始于口周及眼周，红斑迅速波及躯干及四肢。
最具特征性的表现是在大片红斑基础上出现烫伤样水疱及大片表皮松解。
以及口角放射性裂纹；但无口腔粘膜损害。
有疼痛感及明显触痛，尼氏征阳性。
轻者1－2周皮损干燥而痊愈，重者可因并发败血症，肺炎而危及生命。
二、填空题 20题1人体最薄的皮肤部位是眼睑外阴乳房2人体最厚的皮肤部位是手掌足跖3毛发分为长毛短毛毳毛4 皮脂腺丰富的部位头面胸背上部5 原发性皮损包括斑疹丘疹斑块风团结节水疱和大疱脓疱囊肿6 继发性皮损包括鳞屑浸渍糜烂溃疡裂隙抓痕痂瘢痕苔藓样变萎缩7足癣通常分为（水疱型、浸渍糜烂型）和（鳞屑角化型）三型。
皮肤生物力学研究进展_汤文成
第36卷第3期2006年5月东南大学学报(自然科学版)J OURNAL OF SOUT H EAST UN I VERS I TY (N at ural Science Ed iti on )V ol 136No 13M ay 2006皮肤生物力学研究进展汤文成 蔡传宝(东南大学机械工程学院,南京210096)摘要:综述了皮肤本构理论和建模方法.讨论了普通材料力学方法、离体生物力学方法和活体生物力学方法下获取软组织力学特性参数的测量技术,包括张力计测量、多轴加载测量、钢印挤压测量、气动吸料测量、超声波测量等,列举了皮肤生物力学在生物医学中的皮肤伸展术和扩张术中的应用进展.最后对皮肤生物力学的发展进行了展望.皮肤的本构理论、建模方法、生物力学实验方法也给其他软组织生物力学研究提供了有益的参考和启发.关键词:生物力学;皮肤;本构关系;测量技术中图分类号:R318101 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2006)03-0493-06Progress i n s kin bio m echanicsTangW encheng Ca i Chuanbao(C ollege ofM ech an i cal Eng i neeri ng ,Sou t h eas tUn i versity ,Nan ji ng 210096,Ch i na)Abst ract :The constituti v e la w s o f sk i n and m ethods of bio m echan ica lm ode li n g w ere rev i e w ed.M eas -ure m en ts of acquiri n g m echan ica l properties para m eters of sk i n through m ethod o fm echan ics o fm ater-i a,l bio m echanics i n v itro and bio m echan ics i n v ivo are d iscussed ,i n cl u ding extenso m eter m easure -m en,t m ultiax ial l o ad i n g m easure m en,t i n dentation m easure m en,t pneu m atic suction m easure m en t and u ltrasonic m easure m en.t The applicati o n progress of sk i n b io m echan ics in skin stretch i n g techn i q ue and sk i n expansi o n techn ique i n bio m ed icine are particularized .Fina ll y the prospect o f skin bio m echan ics is g iven.The constitutive la w s ,m et h ods of m odeling and experi m ents of bio m echan ics i n this paper can also prov ide useful reference and suggestion for study of b i o m echanics of o t h er so ft tissue .K ey w ords :bio m echan ics ;skin ;constituti v e la w;m easure m ent techno logy 收稿日期:2005-11-15.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50475074).作者简介:汤文成(1958)),男,博士,教授,博士生导师,tang w c@jlon li ne .co m.皮肤具有多种生理功能,其中许多功能的实现有赖于其生物力学特性,如黏弹性、张力、抗压力等.由于其覆盖于体表,因此比肌肉、血管等软组织方便取样和试验,因此很早就成为生物力学实验的对象.由于软组织的结构和功能的复杂性和特殊性,对软组织进行力学分析的边界条件和测试手段比工程力学更为复杂,测试手段必需随着其他学科如电子学、光学、计算机等技术的发展而发展.研究皮肤的生物力学,可以从力学角度对皮肤的生理功能进行表述,为临床皮肤移植、伤口处理以及研制新型皮肤替代材料提供参考.本文着重介绍近20年来有关皮肤生物力学的本构理论、测试方法以及所取得的结果与应用价值.1 皮肤生物力学的本构理论研究国内外学者对皮肤力学的理论进行了广泛的研究.冯元桢[1]曾用二维方法对皮肤的力学性质进行了试验并推导了其本构方程.F lynn 等[2]提出了测定平面薄片组织的非线性和各向异性材料性质的方法.该方法利用已知的外部载荷和位移确定材料性质矩阵.实验的样本采用离体的皮肤组织,形状为矩形.实验在组织的中心区域做4个标记(4个标记成为1个正方形),已知的载荷施加在样本四周的12个位置上,每边3个位置.在单轴、双轴、剪切载荷施加时,测量标记的位移.最后利用已知的载荷和观测到的节点位移作类似于/有限元0的分析来确定样本材料的弹性性质.F l y nn等[2]的方法需要求解超定近似于奇异的方程组.有关皮肤生物力学的早期研究都是使用弹性力学理论.M o w等[35]根据关节软骨的生物力学特性,首先应用现代混合物理论建立了二相多孔弹性体理论(b i p hasic poroe lastic theory).然后又提出了反映软组织大变形特性的二相有限变形理论(f-i n ite defor m ation theory for soft ti s sues).Oo m ens等[6]根据混合物理论建立了皮肤的二相有限变形理论,其方程类似于M o w等[5]所述,但在自由能的表示和非独立变量的选择上有所不同.黄立独等[78]根据以上理论,将皮肤及皮下软组织模拟为均匀的二相多孔弹性体,结合使用解析法和数值方法求解皮肤层在表面周期性载荷作用下的生物力学响应. O o m ens等[6,9]将混合物理论用于皮肤的力学性能研究,测试了皮肤层内的液相压力变化,并与其二相有限元分析结果作了比较,在消除了材料参数的影响后,二者结果相符.A rruda-Boyce超弹性本构定律不可压缩形式成功地建立了不同变形状态下弹性体的模型,该模型能够推广至可压缩或者近不可压缩材料,据此B ischo ff等[10]提出了基于生理学参数的皮肤本构定律,该定律根据纤维交叉耦合密度、纤维长度等皮肤本构参数考虑了额外的物理学参数,如各相异性的响应和应力辅助生长(an iso-trop ic response and stress-assisted gro w th).皮肤从工程学材料角度看,具有各向异性、非线性和黏弹性等性质[1].学者们提出了用不同的本构模型去描述这些性质,其中包括描述软组织的超弹性响应的应变能函数模型[1112]和描述软组织与时间相关行为的黏弹性模型[1314].近来出现基于微结构的模型,该模型考虑了表示纤维性质的参数,并将其加入已知的本构方程中[1517].这些模型的优点在于模型的参数拥有生理学意义,如材料性质的变化可以直接归结于组织学的变化.这些模型都很容易应用于拟合由基础的体外试验得到的结果,如单向和双向拉伸试验.试验假设组织试样足够小,特性参数全部为常数,变形为均匀.2皮肤生物力学的试验研究对皮肤生物力学试验,学者们经历了延用普通材料力学的方法、离体生物力学方法、活体生物力学方法等阶段.早期皮肤力学性质的测量使用可以进行拉伸实验的仪器,这种仪器一般不适合进行活体实验.冯元桢等[1]曾用软组织二维应力实验装置测定了兔子皮肤的本构方程.早期在活体状态下,将动物麻醉,用张力计直接测量皮肤张力的研究颇多.刘策励等[18]在1995年进行了H LC1型生物活组织力学试验机的研制,为了更好地了解皮肤的生理功能,使用HLC1型生物活组织力学试验机对正常成年人股前区皮肤进行生物力学测定.研究结果表明:股前区皮肤垂直于皮纹方向的应力与应变之间呈指数函数关系,当应变在112以内时,应变增加而应力增加不明显,而当应变大于112时,应力急剧增加.因此刘策励等提出不论在伤口缝合、植皮手术以及永久性皮肤替代物研究时皮肤应变范围应在112内为宜.由于实验条件所限,刘策励等[18]的研究是从一维角度出发来阐明皮肤的力学特性.就局部皮肤来讲受到周边及上下方向力的作用,完整地描述其生物力学特性理论上应是三维.Kv istedal等[19]在2004年研制了测试人体皮肤应力应变曲线的多轴加载测试系统,装备16个位移制动器,形成圆形阵列,允许移动范围为50mm,分辨率011L m,允许同时施加8个轴向变形,位移制动器装有二维力传感器,允许加载2N,分辨率1mN,使用高精度CCD照相机记录研究对象变形前后的几何信息.该装置由于圆形阵列的位移制动器,在测试软组织皮肤各向异性有显著优势.早期生物软组织力学试验方法多采取离体测试的原因,并非人们没有认识到神经、体液、代谢以及理化环境等多因素调控作用对其生物力学特性的影响,而是实验方法上还没有突破.为了推动生物软组织力学特性的研究,设计既适合生物软组织的性能,又符合力学基本原理的生物力学试验方法.对皮肤的生物力学而言,/低限度侵入0或者/无损0地测量是非常重要的.因此诞生了钢印挤压测量、气动吸料(pneu m atic sucti o n)测量、超声波测量等测量方法.Schock等[20]用猪皮进行了钢印挤压试验,并获得了其二维应变图,在小变形状态下,其测试结果与线弹性有限元结果相吻合.Lan ir 等[21]使用人的前额皮肤进行了皮肤层的钢印挤压试验,其结果显示,皮肤内的液相与固相之间没有相对运动,由于其使用的皮肤层很薄,测试时间也短,因而其结果并非普遍结果.文献[2224]利用数学方法求解了皮肤层在钢印挤压作用下的蠕变与应力松驰问题.计算所得的平衡状态时的位移响应与单相弹性解的位移结果吻合较好.黄立独等[22]研究的结果是在一些假设条件下的理论解,所有物理参数是参考国外文献来确定的.但通过刚性挤压试验来确定皮肤层的物理常数具有重要的494东南大学学报(自然科学版)第36卷意义.Scalari等[25]提出了一种基于软组织的气动吸料后变形的测量装置来进行软组织力学的活体测量.其测量结果相对于其他测量方法的优点是可以获得弹性模量的绝对值.目前皮肤力学测量使用最广泛的技术是超声波技术.Oka等[26]提出了一种便携式超声仪器测量皮肤表面生物力学阻抗的系统.系统使用测量探针测定实验者手部皮肤的刚度三维图.Pan等[27]使用了一种皮肤弹性非侵入测定的仪器.该仪器以1L m的分辨率伸展皮肤,并用40MH z的超声活组织显微镜将拉伸过程成像,同时记录皮肤应变的不同阶段时的应力、生物显微图像、无线电频率等数据,并进行了10名被实验者的前臂皮肤应变实验.实验的超声生物显微图像显示出应变增加时,真皮中的灰度级明显增加.文献[27]还详细描述了皮肤杨氏系数的应变效应和应力松弛过程.文献[28 29]使用装备有超声波变频器的计算机辅助座位系统(co m puter-a i d ed seating syste m,C ASS)分析了臀部皮肤的生物力学行为,并且进行猪组织的体外实验和人体的活体实验,研究了组织层厚度和变形、分界面压力响应等问题.结果表明,相对于外部载荷响应,肌肉的变形比皮肤和脂肪都大.Genn is-son等[30]使用了一种新的高分辨率的仪器,能够在非常薄的层(1~5mm)中测量局部的杨氏系数,专门用于进行人体皮肤弹性性质的活体测量,并使用了50MH z的超声探针跟踪由300MH z剪切波引起的位移.3皮肤生物力学的应用研究皮肤生物力学在医学上重要的应用是皮肤伸展术和皮肤扩张术.皮肤具有以下伸展性:¹固有弹性;º机械伸展性;»生物伸展性;¼化学伸展性.所谓固有弹性,是指皮肤具有的自然伸展性如捏、夹等[31].通过机械加压而获得的伸展性为机械伸展性,分为2类:即球面负载循环和线性负载循环[31].前者需剥离皮下组织,把扩张器置入其内,从皮肤内部加压使呈球面扩张,称为内扩张,即通常所指的皮肤软组织扩张术;后者是不剥离皮下,通过线性牵动皮肤组织关闭伤口的方法称为外扩张,即伸展术.由生物变化引起的伸展性为生物伸展性,如妊娠、肿瘤和肥胖所致的皮肤伸展现象.由药物引起的伸展为化学伸展性,如类固醇药物所致的皮肤伸展.其中皮肤伸展术始于1976年,Barrer等采用了固位桥装置用于关闭伤口,它是通过施加于皮缘的直接外力,线性牵引创面两侧的皮肤组织,使之产生皮肤增量,达到关闭创面的目的[31].1994年范志宏等[32]研究了皮肤软组织快速扩张后生物力学特性的改变,并与常规扩张、未扩张的皮肤进行对比研究,以了解扩张皮肤生物力学特性的改变与扩张速度的关系,即扩张皮肤24h 应力松弛的程度和应力状态的平衡与一周应力松弛和平衡的区别,为临床快速扩张提供生物力学的研究基础.北京工业大学生物力学研究室和中国医学科学院中国协和医科大学整形外科医院[33],针对现有研究多是探讨皮肤扩张后的近期变化,缺乏对扩张皮肤移植后远期变化的研究,为全面了解扩张皮肤在移植后的近期和远期的变化规律,共同研究了扩张皮肤移植后的生物力学特性.他们对狗背部扩张后和相应对照侧的皮肤软组织在移植后的不同阶段,分别进行应力、应变、应力松弛特性和极限抗拉强度实验.研究表明在移植后的短时期内,扩张组的力学性能相对于其对照组发生较大的偏离;但随着移植后恢复时间的增加,扩张组的力学性能又逐渐接近其对照组.文献[33]最后指出扩张试件在移植后24周的生物力学性能基本恢复.此外文献[34]还进行了不同扩张方案下在体皮肤生物力学特性的研究,进行了快速和常规扩张的离体皮肤生物力学特性的比较.离体生物力学各参数,如强度、应力应变、应力松弛、蠕变等参数在I nstron实验机上的测定和计算结果表明:扩张后的短时期内,扩张皮肤的力学性能相对于其对照组发生较大的偏离;但随着维持时间的增加,扩张皮肤的力学性能又逐渐接近其对照组.对于同样的维持时间,快速扩张和常规扩张对生物力学性质影响区别不大.由此文献[34]得出结论:快速扩张组的生物力学特性十分接近于常规扩张组;延长维持时间可以改变皮肤的生物力学性质,使之与对照组接近.并认为,临床上可以采取缩短扩张期,延长维持期的方法来提高疗效.2005年霍然等[35]进行了皮肤的重复扩张生物力学实验.实验表明常规扩张的皮肤软组织的黏弹性较正常皮肤软组织有降低的趋势,而重复扩张的皮肤软组织的黏弹性较常规扩张的皮肤软组织有进一步降低的趋势.并且初步明确了皮肤软组织重复扩张的生物力学特性及其变化规律,对临床工作有一定的参考意义.1995年张明利等[36]设计了皮夹外扩张装置修复缺损的方法,在临床使用成功,只是需持续牵引30d左右,给治疗带来一定的不便和困难.2000年周黎安[37]等使用猪为实验动物,采用自身对照495第3期汤文成,等:皮肤生物力学研究进展方式进行,对伸展作用侧及对照侧皮肤标本分别进行拉伸断裂强度、拉伸断裂伸长百分率、皮肤本构关系等生物力学指标的测定及组织学的检查.结果表明伸展皮肤的粘弹性下降.组织学观察可见伸展后表皮细胞层次增多,真皮层稍变薄.文献[3]认为皮肤伸展作用后,其生物力学性质及组织学均有明显变化.临床上可采用皮肤伸展术,以缩短疗程,提高疗效.2003年孙志刚等[38]研究了皮肤伸展术对皮肤生物力学性质的影响,得出了伸展术后皮肤的韧性逐渐增强,皮肤的弹性降低,以及皮肤伸展术早期能引起生物力学特性的变化,但随后即逐渐恢复正常的结论.4展望1)系统地收集和丰富皮肤的数据库.该数据库主要由男性和女性全年龄皮肤特性参数构成,除此之外,还应有各种皮肤伤病造成皮肤特性参数变化的数据.2)皮肤生物力学的研究方法应该是能进一步将皮肤组织与受神经、体液、代谢以及理化环境的调控反应联系起来,即皮肤生物力学从体外研究发展为活体研究,今后发展为基于生理系统的研究.3)测试手段必需随着其他学科如电子学、光学、计算机等技术的发展而发展.如,H iroka w a[39]提出了一个新颖的韧带生物力学研究方法)))光弹性法基于应变来分析应力.而当前最广泛应用的测试手段应当属超声波测试技术.4)理论研究与实际应用相结合,研究成果直接为临床及其他应用学科服务,并且为其他软组织生物力学的研究提供有益的参考和启发.参考文献(References)[1]冯元桢.生物力学[M].北京:科学出版社,1983:160164.[2]F lynn D M,H o ff m an A H,G r i gg P.F i n ite e le m en tbased me t hod to dete r m i ne nonli near an isotropic m ater i a l properti es o f planar shee ts us i ng larg e stra i n-displace m en t theory[C]//App lie d M echanics D ivisi on of B iomechanics Symp osiu m.San D i ego,1989:6164.[3]M ow V C,K ue i S C,L aiWM,et a.l B i phasic creep andstress re lax ati on o f articu lar cartilage i n co m pressi on:the-ory and experi m ents[J].Journal of B iomechanical Eng i-neer i ng,T ransactions of the ASME,1980,102(1):7384.[4]M ow V C,H o l m esM H,L a iW M,e t a.l F l uid transpo rtand b i om echan ical properti es o f a rti cular cartil age:a re-v ie w[J].J ournal of B i om echanics,1984,17(5):377394.[5]Sp ilke r R L,Suh J-K,M ow V C.F i n ite e le m en t for m ula-ti on o f the nonli near b i phasic m ode l 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皮肤的结构与生理功能
锁水 自然脱落代谢 保护皮肤
棘细胞层
角质层
Horny layer
角质层过厚，会使皮肤看上去发黄、发暗、
而且缺乏光泽，从而影响皮肤的吸收功能。
因此，在做皮肤护理时，利用磨砂、去角质
棘细胞层
等产品定期去除过厚的角质细胞，能使皮肤
细嫩而富有光泽，同时也提高皮肤对营养物
质的吸收能力，达到理想的护肤效果。
湿度的影响 饮食的影响
皮肤表面水分高则皮脂易乳分、扩散，干燥 皮肤则分泌扩散缓慢。
进食含糖、脂肪多的食物，皮脂分泌就增加； 在饥饿的状态下，皮脂腺合成能力低下。另 外，吸烟、饮酒、吃辛辣性食物，也能促进 皮脂分泌和排泄
皮肤附属器官
Skin accessory organs
血管
Blood vessel
表皮
皮层 真皮
皮肤
皮下组织
皮肤的附属器官 ：皮脂腺、汗腺、毛发、指（趾）甲
皮肤的皮层
Cortex of the skin
表皮层 真皮层
皮下组织
表皮层
Cuticular layer
●角质层(死亡期) ●透明层 ●颗粒层(衰老期) ●有棘层(成熟期) ●基底层(婴儿期)
棘细胞层
基底层
Basal layer
Factors Affecting Skin Absorption
角质层的厚薄
角质层薄利于皮肤吸收
毛孔打开的状态
毛孔充分的打开利于皮肤吸收
皮肤含水量的多少
皮肤含水量高利于皮肤吸收
局部皮肤的温度
按摩、喷雾、热敷等都可加温帮 助毛孔的打开
新陈代谢
metabolism
皮肤还参与整个机体的糖、蛋白质、类 脂质、水和电解质、维生素及酶的代谢 过程。皮肤是身体储藏水分的重要器官， 约占人体水分的1/4,仅次于肌肉而为人体 第二“水库”。皮肤是盐类的主要储库， 皮肤细胞与人体血液之间不断进行水、 盐类的交换。