5강. 피부부속기관·영양·장애및질환·광선·면역·노화

피부의 구조 및 기능

피부는 표피, 진피, 피하조직 세 층으로 구성되며, 몸의 외표면을 덮는 총면적은 약 1.6제곱미터, 체중의 약 16퍼센트를 차지한다. 표피에는 각질형성세포, 색소형성세포(기저층에서 멜라닌을 생성하여 자외선을 흡수·산란), 랑게르한스세포(유극층에 위치하며 면역을 담당), 머켈세포(기저층에서 촉각을 감지하는 촉각세포)가 존재한다.

표피의 다섯 층

• 각질층: 각질형성세포로 구성되며 각화 주기는 28일을 기준으로 한다. 손바닥과 발바닥은 두껍고 안면, 손발의 굴측부는 얇다. 케라틴이라는 단백질이 주성분이며 10~20퍼센트의 수분을 포함하는데, 수분이 10퍼센트 이하가 되면 피부가 거칠어진다. 각질세포 사이는 세라마이드(약 50퍼센트), 지방산, 콜레스테롤로 이루어진 세포간지질이 메우며, 각질층에는 아미노산(약 40퍼센트), 젖산, 요소, 지방산, 암모니아로 구성된 천연보습인자(NMF)가 존재해 수분을 보유한다.
• 투명층: 손바닥과 발바닥에 주로 존재하며 물의 침투를 막아준다.
• 과립층: 단백질이 주성분이며 세포각화가 시작되는 층으로, 각화유리질 과립이 존재하고 수분저지막(레인방어막)이 외부 이물질의 침투를 막고 내부 수분의 증발을 저지한다.
• 유극층(유자층): 가시돌기 모양의 다각형 세포로 이루어지며 표피세포에 영양을 공급하고 면역세포인 랑게르한스세포가 존재한다.
• 기저층: 표피의 가장 아래층으로 기저세포로 구성된다. 세포분열이 일어나 매일 수백만 개의 세포가 위층으로 밀려 올라가며, 새로운 세포를 형성하는 층이다. 각질형성세포, 멜라닌형성세포, 머켈세포가 존재하고, 이 층이 손상되면 흉터가 남으며 표피 재생이 불가능해진다.

진피와 피하조직

진피는 섬유아세포(흉터가 생기는 동안 활발히 활동)와 대식세포·림프구·과립성 백혈구 등의 이동성 세포로 구성되며, 유두층과 망상층으로 나뉜다. 유두층은 진피의 10~20퍼센트를 차지하는 물결 모양의 층으로 모세혈관과 임파선이 분포하여 기저층에 산소와 영양분을 공급한다. 망상층은 진피의 80~90퍼센트를 차지하며 림프관, 신경, 한선, 피지선, 입모근이 존재한다. 진피의 경계는 뚜렷하지 않고 모세혈관과 말초신경이 많이 분포하며, 콜라겐이라는 단백질로 된 교원섬유와 엘라스틴으로 만들어진 탄성섬유가 서로 교차되어 있다. 교원섬유는 기계적·화학적 자극에 강한 저항력을 가져 신체 내부를 보호하고, 탄성섬유는 피부의 탄력을 담당하며 노년기 잔주름의 원인이 되기도 한다. 콜라겐과 엘라스틴 사이는 기질(뮤코다당체)이 채우고 있다.

피하조직은 지방세포가 지방을 만들어 저장하는 층으로, 외부의 물리적 자극에 대한 완충작용과 체온 유지, 신체의 곡선미와 밀접한 관계가 있다.

피부의 색소와 pH

피부의 색은 멜라닌(흑색), 카로틴(황색), 헤모글로빈(적색)에 의해 결정된다. 멜라닌색소는 일종의 단백질로 표피의 기저층에서 만들어지며, 자외선은 멜라닌 색소 생성을 촉진한다. 유멜라닌은 갈색·검은색을, 페오멜라닌은 붉은색·노란색을 띤다. 멜라닌색소가 선천적으로 결핍되면 백색증(알비노), 후천적으로 결핍되면 백반증이 나타난다. 피부의 pH는 4.5~6.5의 약산성으로, 이는 상피 자체의 pH가 아니라 피부 표면의 pH를 말한다.

피부의 부속기관

털(모발)

털은 손바닥, 발바닥, 입술, 유두, 음부를 제외한 피부 전 표면에 존재하며 인체에 약 130~140만 개가 있고, 두발에는 약 10만 개가 존재한다. 모발의 수명은 남자 2~4년, 여자 3~5년이며, 생장속도는 하루 약 0.35mm로 부위에 따라 차이가 난다. 남성보다 여성이, 측두부보다 두정부가 더 잘 자라며, 봄과 여름철 특히 5~6월에 성장이 빠르다. 모발은 끊임없이 생장하는 것이 아니라 성장기, 퇴화기, 휴지기의 주기를 거친다.

모발은 모간과 모근으로 나뉜다. 모간은 모표피(가장 바깥 부분으로 비늘 모양으로 각화된 세포가 기와처럼 겹쳐있음), 모피질(멜라닌 색소를 함유하여 털의 색을 만듦), 모수질(수질세포로 구성되며 연모는 대체로 수질이 없음)로 구성된다. 모근에서 모유두는 모발에 영양을 공급하고, 모모세포는 세포가 분열·증식하며 털을 생산하는 역할을 한다.

피지선(기름샘)

피지선은 피부와 털에 유분을 공급해 수분 증발을 막는다. 손발바닥을 제외한 전신에 분포하며 진피에 위치하고 코 주위에 특히 많다. 안드로겐 호르몬이 피지 생성을 촉진하며, 하루 분비량은 약 1~2g이다. 입, 입술, 구강점막, 눈, 눈꺼풀, 젖꼭지에는 털 없이 피지선만 존재하는 독립피지선이 있다. 피부 중화능은 목욕이나 세안 후 피지가 원상태로 회복되는 능력으로, 목욕 후에는 3~4시간, 세안 후에는 1시간 정도가 걸린다. 피지 속의 지방산은 화농균과 백선균에 대한 살균작용을 하여 침입을 막아준다.

한선(땀샘)

한선은 소한선(에크린선)과 대한선(아포크린선)으로 나뉜다. 소한선은 전신 피부, 특히 손바닥과 발바닥에 많이 분포하며 체온 유지와 노폐물 배출 기능을 담당한다. 대한선은 귀 언저리, 겨드랑이, 젖꼭지, 배꼽, 음부에 분포하며 땀과 함께 호르몬이 흐르고 독특한 냄새를 내는데, 겨드랑이 암내와 관련이 있다.

손발톱

손발톱은 표피의 각질층이 변형된 것으로 성분은 케라틴이며, 하루 약 0.1mm씩 끊임없이 성장한다.

피부의 기능

피부는 보호작용(표피 각질층, 진피의 교원섬유·탄성섬유, 피하지방, 피지막), 체온조절작용, 감각작용, 분비·배설작용(피지와 땀), 호흡·흡수작용, 비타민D 형성작용, 재생작용, 면역작용을 담당한다. 감각기관의 분포는 통각 > 압각 > 촉각 > 냉각 > 온각 순이다.

피부와 영양

3대 영양소

3대 열량영양소는 최종적으로 각각 다른 물질로 가수분해된다. 탄수화물은 당으로 분해되어 1그램당 4킬로칼로리, 단백질은 아미노산으로 분해되어 1그램당 4킬로칼로리, 지방은 지방산으로 분해되어 1그램당 9킬로칼로리의 열량을 낸다. 단백질은 표피 각질의 결합조직과 탄성섬유 등을 구성하며 달걀과 우유에 많이 함유되어 있다. 당분을 다량 섭취하면 피부의 수분량이 증가하고 비만과 당뇨병의 원인이 될 수 있다. 지방은 건성피부에 섭취가 필요하지만 여드름 피부에는 좋지 않다.

비타민과 피부

• 비타민A(지용성): 레티놀이라고도 하며 피부 각화에 중요한 역할을 한다. 결핍 시 건성피부와 야맹증(밤에 잘 보이지 않음)이 나타나고 과잉 섭취 시 탈모와 안구건조가 발생한다.
• 비타민B1(수용성): 결핍 시 각기병(무기력증)이 나타나며 피부에 윤기가 없어지고 붓는다.
• 비타민B2: 결핍 시 구순염, 구각염이 생기고 콧등, 혀끝, 눈 주위가 빨개진다.
• 비타민B6: 결핍 시 비듬이 많아지고 입술에 염증이 생긴다.
• 비타민C(수용성): 결핍 시 괴혈병(잇몸 출혈)과 빈혈이 나타난다. 미백작용이 있어 기미와 주근깨 치료에 사용되며, 조리 시 파괴되기 쉽다.
• 비타민D(지용성): 뼈의 발육과 관계있으며 결핍 시 구루병(뼈가 휨)이나 골연화증이 생긴다. 자외선B를 받아 피부에서 합성된다.
• 비타민E(지용성): 결핍 시 불임과 관계가 있다.
• 비타민K(지용성): 결핍 시 혈액응고와 지혈이 잘 되지 않는다.

무기질의 종류와 기능

• 칼슘(Ca): 골격과 치아의 구성성분, 신경안정 기능. 결핍 시 성장장애, 골연화증, 근육수축이 유발된다.
• 인(P): 핵산과 세포막의 구성성분이며 골격과 치아를 구성한다.
• 나트륨(Na): 체내 수분과 산·알칼리 평형을 유지한다.
• 철(Fe): 헤모글로빈의 주성분이며 결핍 시 빈혈이 유발된다.
• 요오드(I): 갑상선 기능을 조절하고 피부와 모세혈관 기능을 정상화한다.
• 마그네슘(Mg): 근육이완과 신경안정작용, 산과 알칼리의 평형유지, 신경전달에 관여한다.
• 불소: 결핍 시 치아부식, 과잉 시 치아불소증(치아불소 침착)이 발생한다.
• 구리: 결핍 시 안면 창백과 빈혈이 나타난다.
• 황: 세포의 단백질을 구성한다.

영양소와 피부미용

적정량의 탄수화물 섭취는 피부세포를 활성화하지만, 과다 섭취는 피부를 산성화시키고 비만과 지성피부를 유발한다. 지방은 피지선의 기능을 조절하는데 과다 섭취는 피부탄력 저하를 일으키는 반면, 식물성 지방은 피부를 유연하게 하고 산소를 공급하며, 필수 지방산은 피부의 저항력을 높이고 탄력 유지와 건조 방지에 도움을 준다. 아미노산은 피부의 영양공급과 재생작용을 담당하지만 단백질을 지나치게 섭취하면 색소침착의 원인이 되며, 아미노산이 부족하면 진피세포의 노화가 촉진되어 잔주름이 생긴다. 필수 아미노산으로는 발린, 메치오닌, 아르기닌, 이소루이신, 리신, 트레오닌, 트립토판 등이 있으며, 비필수 아미노산으로는 글루타민, 글라이신, 시스틴, 세린, 알라닌 등이 있다. 건강한 사람의 표피 각질층 수분함유량은 10~20퍼센트 정도이며, 수분 부족은 피부트러블, 소양감, 잔주름의 요인이 된다. 식이섬유는 변비 예방, 발암물질 제거, 장내 유익균 증식 촉진, 심장병 예방 효과가 있으며 미역과 다시마 등 해초류에 많이 포함되어 있다.

피부장애와 질환

원발진과 속발진

원발진은 피부질환의 초기 상태인 1차적 병변으로 면포, 구진, 농포, 결절, 반점, 팽진, 소수포, 수포, 낭종, 종양 등이 있다. 구진은 여드름 피부 3단계에 해당하는 직경 1cm 이하의 작은 융기이며, 반점은 융기나 함몰 없이 원형 또는 타원형으로 경계가 뚜렷하다. 팽진은 말초혈관의 투과성 증가로 생기며 가려움증을 동반한다. 속발진은 원발진이 진행되거나 외상·외적 요인으로 변화된 2차적 병변으로 비듬, 가피, 미란, 궤양, 찰상, 흉터, 위축, 태선화, 반흔, 인설 등이 있다. 비듬은 각질화 과정 이상으로 생기는 죽은 각질세포이며, 가피는 표피 손상 부위의 염증이나 액체가 마른 것이다.

대표적인 피부질환

여드름은 피지선의 왕성한 작용으로 모공이 크게 열려 피지 분비가 왕성해지는 지방성 피부질환으로, 여드름을 악화시키는 요인을 제거하고 곪기 전에 손으로 만지지 않아야 흉터를 예방할 수 있다. 여드름의 발전단계는 1도(면포성 여드름), 2도(면포와 함께 구진·농포), 3도(박테리아 침입으로 흉터 가능), 4도(구진·농포가 얼굴 전체 진피층까지 퍼짐)로 나뉜다. 알레르기는 생체가 비정상적인 반응을 나타내는 것으로, 반드시 첫 접촉에서 나타나지 않고 2~3주 후에 나타나기도 하며, 알레르기를 일으키는 항원과 체내 항체가 반응하는 항원항체반응이 그 기전이다. 아토피성피부염은 만성습진의 일종으로 유아에게 흔히 발생하고 재발성이 높으며 가려움증과 건조한 피부가 특징이다. 유전, 알레르기, 면역, 환경오염 등이 원인으로 추정되며 가을과 겨울철에 발생빈도가 높아 보습관리가 중요하다.

진균에 의한 피부질환으로는 두부백선(머리의 비듬, 방치 시 영구 탈모 위험), 완선(통풍이 안 되는 부위의 곰팡이 감염으로 여름철 심함), 무좀(주로 손발에서 번식하는 곰팡이균 감염)이 있다. 주사는 지루성 피부에 생기는 질환으로 원인이 불분명하며 40~50대에 주로 나타나고, 면포 없이 곧바로 구진과 농포가 생기며 혈액순환 저하로 충혈되고 양 볼에 나비 모양으로 나타난다.

색소침착은 멜라닌의 양, 타입, 분포 위치에 따라 색이 달라지며 피부 표면에 가까울수록 갈색이나 흑갈색을, 진피 깊이 존재할수록 청색조를 띤다. 과색소침착의 직접적 요인은 자외선, 내분비장애, 내장장애, 정신적 스트레스, 물리적·화학적 요인, 피부염증 등이다. 색소이상증으로는 주근깨와 기미가 있으며, 노인성 반점은 50대 이후 혈액순환 저하로 얼굴, 손등, 어깨 등 햇빛 노출 부위에 갈색반점이 불규칙하게 나타나는 것으로 주근깨보다 크고 잘 낫지 않는다. 지루성 각화증은 경계가 뚜렷한 갈색 또는 흑갈색 구진으로 사마귀 모양의 표면을 가지며, 릴 안면흑피증은 이마·뺨·귀 뒤·목 측면에 넓게 나타나는 갈색 색소침착이다. 베를로크 피부염은 향수나 오데코롱 사용 후 일광에 노출되었을 때 생기는 색소침착으로 베르가못 오일이 광선 감수성을 높이는 것이 원인이다. 백반증은 후천적 저색소침착증 중 가장 흔한 질환으로 멜라닌세포의 결핍으로 백색 반점이 나타난다.

피부와 광선

지구상에 영향을 미치는 태양광선은 자외선(200~400nm), 가시광선(400~800nm), 적외선(800~1000nm)으로 구성되며, 자외선이 6.1퍼센트, 가시광선이 51.8퍼센트, 적외선이 42.1퍼센트를 차지한다.

자외선의 세 종류

• 자외선A(장파장, 320~400nm): 진피층까지 도달하여 만성적 광노화를 유발한다. 진피의 탄력섬유와 교원섬유를 변성시켜 피부 탄력을 감소시키고, 주름과 색소침착, 광독성·광알레르기 반응을 일으킨다.
• 자외선B(중파장, 290~320nm): 표피의 기저층과 진피 상부층까지 도달하며 홍반, 수포, 일광화상을 유발하고 색소침착과 DNA 손상을 일으킨다. 반면 비타민D 합성을 유도하는 긍정적 작용도 한다.
• 자외선C(단파장, 200~290nm): 대부분 지구의 오존층에서 흡수되어 인체에 큰 영향을 주지 않지만, 피부의 살균작용과 단세포성 조직 파괴, 피부암 유발과 관련이 있다.

자외선의 긍정적인 면은 살균·소독, 비타민D 합성 유도, 혈액순환 촉진이며, 부정적인 면은 일광화상, 색소침착, 홍반반응, 광과민·광독성 반응이다.

적외선이 미치는 영향

적외선은 혈관을 확장시켜 혈액순환과 신진대사를 촉진하고, 근육과 피부를 이완시키며 통증완화·진정·체온상승 효과를 준다. 또한 식균작용을 돕고 피부의 영양분 흡수를 촉진시킨다.

피부면역

면역은 특이성 면역과 비특이성 면역으로 나뉜다. 특이성 면역은 체내에 침입하거나 체내에서 생성되는 항원에 대한 항체 반응으로, B림프구는 체액성 면역을 담당하여 특정 면역체에 대한 면역글로불린 항체를 생성하고, T림프구는 세포성 면역을 담당하며 혈액 내 림프구의 70~80퍼센트를 차지한다. 비특이성 면역은 태어나면서부터 가지는 자연면역체계로 두 단계의 방어계로 나뉜다. 제1방어계는 각질층·점막·코털의 기계적 방어, 위산·소화효소의 화학적 방어, 재채기·섬모운동 같은 반사작용을 포함한다. 제2방어계는 대식세포와 단핵구의 식세포작용, 히스타민에 의한 염증 및 발열, 보체·인터페론 같은 방어단백질, 종양세포나 바이러스 감염세포를 자발적으로 죽이는 자연살해세포로 구성된다.

피부노화

피부노화의 원인(노화설)

• 프리라디칼 이론: 유해산소와 활성산소의 증가가 세포를 파괴한다는 이론이다.
• 연결고리 이론: 단백질 연결고리 증가로 단백질분자가 손상되고 세포 기능이 저하된다는 이론이다.
• 자가면역설: 면역기능에 이상이 생겨 자가항체가 증가한다는 이론이다.
• DNA 프로그램 이론: 유전자에 의해 정해진 프로그램에 따라 노화가 조절된다는 이론이다.
• 수명에러설: 세포분열을 반복하는 동안 DNA 손상이 누적되어 노화가 진행된다는 이론이다.

내인성 노화와 외인성 노화

내인성 노화(생리적·자연노화)는 연령에 따라 표피의 각질층이 두꺼워지고 표피 자체는 얇아지며 멜라닌 세포 수가 감소한다. 진피는 두께가 줄고 피하지방 세포와 한선의 수도 감소한다. 자연노화로 인한 피부질환으로는 일광각화증, 악성흑자, 피부암이 있다. 외인성 노화(환경적 노화, 광노화)는 표피가 두꺼워지고 멜라닌세포의 이상 항진이 나타나며, 진피에서는 콜라겐이 감소하고 섬유아세포가 증가하며 각질형성세포가 비대해진다.

노화피부 예방을 위한 식이요법

항산화제 섭취를 위해 신선한 과일과 채소 섭취를 늘리고, 젊었을 때보다 비타민D·C·E 섭취량을 늘리며, 지방과 당분·칼로리를 제한한다. 오메가3 지방산이 풍부한 생선은 뇌기능 개선, 콜레스테롤 감소, 심혈관계 질환 예방 효과가 있어 충분히 섭취하는 것이 좋다.