피부의 구조 1편 - 표피

피부의 구조는 크게 표피, 진피, 피하 조직의 3개 층으로 이루어져 있으며 좀 더 세분하면 표피는 각질층, 과립층, 유극층, 기저층으로 구성되어 있고 진피는 유두층, 망상층으로 이루어져 있습니다. 피부는 신체의 표면을 덮고 있으며 체온 조절, 수분 손실 억제, 노폐물 배출, 자외선, 온도, 먼지 등 외부로부터 신체를 보호하는 역할을 담당하는 기관으로 pH 4.5~6.5의 약산성으로 주성분은 단백질 27%, 지방 2%, 무기질 0.5%로 구성되어 있으며 성인 기준으로 체중의 약 15%를 차지할 정도로 인체를 구성하고 있는 기관 중 가장 큰 기관입니다. 두께는 약 1.4 mm 정도인데 이는 개인별, 부위별로 다르며 가장 두꺼운 곳은 발뒤꿈치 같은 곳이며 눈꺼풀이나 귀 부위가 가장 얇은 편입니다. 지금까지 화장품에 대해 기초적인 내용을 알아보았다면 이제 화장품과 가장 관련이 깊은 피부에 대해 알아보겠습니다. 피부의 각 층별 기능과 역할이 무엇인지 구조에 대해 좀 더 자세히 알아보겠습니다.

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1. 표피

표피는 가장 표면에 있는 층으로 혈관이 없고 피부를 보호하는 역할을 하며, 두께가 약 0.1~0.3mm로 4개 층으로 이루어져 있습니다. 표피를 구성하는 세포에는 각질세포, 멜라닌 형성 세포, 랑겔한스 세포가 있습니다. 그중 각질세포는 전체 표피 세포의 80%를 차지하는 단백질 성분인 각질(케라틴, 동물의 뿔처럼 단단)로 구성되어 있으며 외부 환경으로부터 피부를 보호하는 역할을 하는데 모발, 손톱의 단단한 경단백질과 부드러운 표피세포의 연단백질이 있습니다. 멜라닌 형성 세포는 피부색을 결정하는 데 영향을 주는 멜라닌이라는 색소를 만들고 자외선을 흡수해 피부를 보호하기 위한 작용을 하며 랑겔한스 세포는 피부 면역 작용을 담당하는 세포로 자극이나 알레르기 유발 물질의 피부 침투 시 체내 면역체계를 작동하고 림프액 및 항체에 관계합니다. 표피는 각질층, 과립층, 유극층, 기저층으로 이루어져 있는데 특이하게 손바닥과 발바닥에는 각질층과 과립층 사이에 투명층이 존재하여 다른 부위에 비해 두꺼운 것이 차이점입니다. 투명층은 엘다이딘 이라는 반유동성 단백질을 보유하고 있는 층으로 수분 침투를 막아주고 빛을 굴절, 반사하는 성질이 있는데 손바닥이나 발바닥만 햇빛에 잘 타지 않고 하얀 이유나, 목욕탕이나 물에 오래 있으면 손발이 쭈글쭈글해지는 이유가 이 엘다이딘 단백질 때문입니다. 기저층의 세포분열로부터 시작되어 각질세포 탈락으로 이어지는 각질화 과정에 의하여 표피세포들은 피부의 표면으로 갈수록 점점 더 편평한 모양을 가지게 됩니다. 표피의 각 층에 대해 자세히 알아보겠습니다.

피부의 구조(표피)

1) 각질층

피부의 가장 바깥층에 위치하며 죽은 세포로 구성되어 있습니다. 피부 보호가 주된 역할로 체내의 영양분이나 수분이 밖으로 빠져나가지 않게 막고 각질층 방어막 기능을 통해 여러 가지 자극이 외부로부터 침투하는 것을 방어합니다. 각질로 변한 15~20층의 편평하고 얇은 각층 세포가 포개져 있는 구조로 벽돌을 쌓아 놓은 모양으로 되어 있으며 섬유상 단백질(케라틴)이 세포 대부분을 이루고 있으며 각질층의 두께는 약 15~20㎛입니다. 세라마이드가 주성분인 세포 간 지질이 존재하며 수분을 10~30% 함유하고 있으며 수분함량이 10% 이하가 되면 피부가 거칠어집니다. 각층 세포의 접착성이 떨어져 피부로부터 떨어져 나가는 각질 박리(turn over)는 피부의 노년기에 해당한다고 할 수 있습니다. 이런 과정은 개인별로 차이가 있지만 계속해서 발생하며 일반적인 피부의 경우 기저층에서 각질층까지 도달하는 데 약 28일 정도 걸리고 나이가 들수록 속도가 점점 느려져 각질층이 되어 떨어질 때까지 약 14일이 걸립니다. 이러한 과정을 각화라고 하며 계속해서 만들어지고 상층으로 이동함으로써 가장 겉 부분의 오래된 각질세포는 자연적으로 떨어지기 때문에 표피는 항상 일정한 두께를 유지합니다.

2) 과립층

2~4층으로 구성된 과립세포, 세포 속에 케라토하이알린 과립을 함유하고 있으며 점차 핵이 위축되고 퇴행합니다. 각질층에서 필요한 효소들을 분비하고 본격적인 각질화 과정이 시작되어 각질층으로 전이하며 성인기에 해당합니다.

3) 유극층

다른 말로 가시층이라고도 하며 표피의 대부분을 구성하는 가장 두꺼운 층으로 불규칙한 다각형의 유극 세포로 이루어져 있으며 이물질의 침입에 대한 방어 기구인 면역 반응에 관여하는 랑겔한스 세포가 존재합니다. 세포벽이 변형된 세포 간 접착 구조(데스모솜)를 통해 근처 세포와 연결되고 서로 맞물려 있는 세포 사이로 흐르는 림프액을 통해 영양 공급 및 노폐물의 교환이 이루어지며, 수분이 가득 차 있습니다. 아동기 단계로 성장과 소량 분열합니다.

4) 기저층

표피의 가장 아래에 있는 층으로 물결모양을 띄고 있으며 모세혈관이 있는 진피와 접촉해 있어 영양 공급이 잘됩니다. 세포분열을 통해 끊임없이 생성, 증식하며 유아기에 해당한다고 할 수 있습니다. 멜라닌 색소를 생산하는 멜라닌 세포, 각질세포를 만드는 각질 형성 세포가 존재합니다. 각질 형성 세포에서 만들어진 각질세포는 4개의 표피층을 차례로 통과하여 위층으로 이동하고, 이에 따라 밀려난 기존의 세포들은 표피의 가장 바깥쪽으로 이동하여 딱딱한 각질층을 형성합니다. 28일 각화 주기는 기저층에서 시작됩니다.

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지금까지는 피부의 구조 중 가장 외층인 표피에 대해 살펴보았습니다. 다음 글에서 진피와 피하지방에 대해 알아보고 피부의 구조에 대한 설명을 마무리하도록 하겠습니다.