โครงสร้างและหน้าที่ของผิวหนังในสัตว์เลี้ยง

(Structure and Function of Skin in Pet)

 

ผิวหนังเป็นอวัยวะที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ที่สุดของร่างกายสัตว์ อยู่ด้านนอกสุดของร่างกาย เป็นด่านกั้นระหว่างร่างกายกับสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปผิวหนังสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชั้น ได้แก่ 
 
  • ชั้นหนังกำพร้า (epidermis)
  • ชั้นหนังแท้ (dermis) 
โดยรอยต่อระหว่างทั้งสองชั้นนี้  จะถูกแยกด้วยเยื่อรองรับฐาน (basement membrane) ด้านล่าง ถัดลงมาจากชั้นหนังแท้ เป็นชั้นของไขมัน และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เรียกว่าชั้นใต้ผิวหนัง (hypodermis/subcutis or subcutaneous layer)
 
      รูปโครงสร้างของผิวหนัง
      (Structure of skin)


ชั้นหนังกำพร้า (epidermis) 

เป็นส่วนของชั้นผิวหนังที่อยู่นอกสุด ประกอบขึ้นจากการเรียงตัวหลายชั้นของเซลล์เยื่อบุผิวหนัง (keratinocyte) ซึ่งเป็นเซลล์หลักของชั้นหนังกำพร้า ความหนาของผิวหนังชั้นนี้ ประมาณ 0.5 – 5 มิลลิเมตร โดยจะแตกต่างกันไปในแต่ละชนิด สายพันธุ์ของสัตว์เลี้ยง และตำแหน่งของผิวหนังบนส่วนต่าง ๆ ร่างกาย ขึ้นอยู่กับการทำหน้าที่รับแรงกด หรือสัมผัส (mechanical stress) ของตำแหน่งนั้น ๆ ซึ่งตำแหน่งที่มีผิวหนังของสุนัขที่มีความหนามากที่สุดอยู่ที่อุ้งเท้า (paw) และจมูกนั่นเอง

 

โครงสร้างของชั้นหนังกำพร้า สามารถแบ่งย่อยออกได้อีกเป็น 5 ชั้นย่อย ตามรูปร่างและส่วนประกอบของเซลล์ เรียงจากชั้นนอกไปชั้นในสุดได้ดังนี้

  • Stratum corneum เป็นชั้นย่อยที่อยู่ด้านนอกสุดของผิวหนัง บางครั้งเรียกว่า ชั้นหนังขี้ไคล ประกอบขึ้นจากเซลล์ keratinocyte ที่ตายแล้ว (corneocyte) เรียงกันเป็นชั้น ๆ มีสารเคราติน (keratin) และไขมันมาเคลือบไว้ โดยทั่วไปแล้ว ชั้น stratum corneum ของสุนัขจะมีความหนาประมาณ 13 µM และมีเซลล์เรียงตัวกันประมาณ 50 ชั้น ในตำแหน่งที่ผิวหนังมีความหนามาก ๆ เช่น จมูก หรือ อุ้งเท้านั้นเท้า อาจพบความหนาของชั้น stratum corneum ได้ 600 – 1800 µM เลยทีเดียว ด้วยองค์ประกอบ และลักษณะโครงสร้างดังกล่าวมานี้ ทำให้ชั้น stratum corneum ทำหน้าที่เป็นด่านกั้นไม่ให้สิ่งแปลกปลอมเข้าสู้ร่างกาย และป้องกันการสูญเสียน้ำออกนอกร่างกาย 

  • Stratum lucidum เป็นผิวหนังชั้นย่อยที่ถัดลงมาด้านล่างของ stratum corneum อยู่ระหว่าง stratum corneum และ Stratum granulosum มีองค์ประกอบเป็น keratinocyte ที่ตายแล้วเช่นกัน เรียงตัวกันประมาณ 3 - 5 ชั้น เมื่อส่องภายใต้กล้องจุลทรรศน์จะมองเห็นผิวหนังชั้นย่อยนี้ค่อนข้างใสเมื่อเทียบกับผิวหนังชั้นย่อยอื่น ๆ ผิวหนังชั้น Stratum lucidum นี้จะสามารถพบได้เฉพาะตำแหน่งที่ผิวหนังมีความหนามาก ๆ เช่น อุ้งเท้าเท่านั้น 

  • Stratum granulosum เป็นผิวหนังชั้นย่อยที่ถัดลงมาด้านล่างของ stratum corneum หรือ Stratum lucidum ประกอบด้วยเซลล์ keratinocyte เรียงตัวกันประมาณ 4 - 7 ชั้น เซลล์ keratinocyte ในผิวหนังชั้นย่อยนี้จะเคลื่อนตัวมาจากผิวหนังชั้นย่อยที่อยู่ล่างถัดลงไปคือ stratum spinosum มีลักษณะพิเศษคือภายในไซโตพลาสม (cytoplasm) ของเซลล์ จะมีการสร้างเม็ด granule ซึ่งบรรจุไปด้วยสารกลุ่มโปรตีนพวก keratohyaline ที่มีความสำคัญกับกระบวนการสร้าง keratin นั่นเอง 

  • Stratum spinosum เป็นผิวหนังชั้นย่อยที่ถัดลงมาด้านล่างของ stratum granulosum อยู่ระหว่าง stratum granulosum และ Stratum basale ประกอบด้วย เซลล์ keratinocyte ที่เจริญมาจากเซลล์ในชั้น Stratum basale  เรียงตัวกันประมาณ 10 - 20 ชั้น โดยเซลล์ในชั้นนี้จะมีรูปร่างเป็น diamond หรือ dome-shaped (polygonal cells) รูปร่างคล้ายมีหนามยื่นออกมาจากผิวเซลล์ (spinous cell) นิวเคลียสย้อมติดสีซีด เนื่องจากมีการสังเคราะห์โปรตีนในปริมาณมาก เพื่อใช้ในการสร้าง desmosomes เชื่อมระหว่างเซลล์  

  • Stratum basale เป็นผิวหนังชั้นย่อยที่อยู่ลึกที่สุดของชั้นหนังกำพร้า เรียกอีกอย่างว่า stratum germinativum ประกอบขึ้นจาก basal cell เรียงตัวกันประมาณ 1 - 3 ชั้นบน basement membrane เซลล์ในผิวหนังชั้นนี้จะทำหน้าที่เป็น stem cell ของผิวหนัง มีการเจริญ แบ่งตัว และเคลื่อนไปสู่ผิวหนังชั้นที่อยู่ด้านบน 


รูปโครงสร้างของชั้นหนังกำพร้า
(Structure of epiidermis)
 

ในผิวหนังชั้นหนังกำพร้านอกจากจะประกอบด้วยเซลล์ keratinocyte หรือ epidermal cell เป็นหลักแล้วยังพบเซลล์ชนิดอื่น ๆ อีก ได้แก่

Melanocyte
Melanocyte เป็นเซลล์ที่มีรูปร่างแตกแขนงคล้ายดาว (dendrite cell) แทรกตัวอยู่ในชั้น Stratum basale ทำหน้าที่สร้างเม็ดสีที่เรียกว่า melanin แล้วส่งออกไปให้ keratinocyte ทำให้ผิวหนังของสัตว์แต่ละตัวมีสีที่ต่างกัน นอกจากนี้ยังพบว่า melanin ยังทำหน้าที่ช่วยปกป้องผิวหนังจากการทำลายของรังสียูวีได้อีกด้วย

Langerhans' cells
Langerhans' cells เป็น Dendritic cells ที่แทรกตัวอยู่ในผิวหนังชั้น Stratum spinosum ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันของผิวหนัง (skin immune  system) โดยเป็น antigen presenting cell เป็นเซลล์ที่มีบทบาท เกี่ยวกับ allergic  contact dermatitis  Delayed (IV) type  hypersensitivity ของผิวหนัง

Merkel cells / Merkel tactile disc
เป็น Dendritic Cell  ที่แทรกตัวอยู่ในผิวหนังชั้น Basal cell  layer มีลักษณะทั่วไปคล้ายคลึง keratinocytes  ภายใน cytoplasm จะมี neurosecretory  granule อยู่ ภายใน cytoplasm ทำหน้าที่เป็น mechanoreceptor รับความรู้สึกสัมผัส (tactile  sensor)  จาก keratinocyte   แล้วปล่อยสารพวก neurotransmitter ที่บรรจุอยู่ใน neurosecretory  granules  ออกมา มักพบ Merkel Cells อยู่ร่วมกับ Myelinated nerve fibres โดยจัดเรียงตัวเป็นโครงสร้างคล้ายแผ่น เรียกว่า Merkel's corpuscle หรือ Merkel tactile disc สามารถพบ Merkel  cells ได้เฉพาะบางบริเวณที่รับสัมผัสเท่านั้น เช่น บริเวณริมฝีปากและบริเวณ Outer root sheath  of  hair  follicles เป็นต้น

การผลัดเซลล์ผิวหนังของสุนัข (Skin Desquamation)
ผิวหนังชั้นหนังกำพร้าจะมีการผลัดเซลล์ผิวหนังส่วนนอกออกไปตลอดเวลา มีการแบ่งเซลล์และเคลื่อนตัวของเซลล์จากชั้นที่อยู่ด้านในมาทดแทน เรียกกระบวนการนี้ว่าการผลัดเซลล์ผิวหนัง (Skin desquamation)  โดยเริ่มจาก basal cells ในชั้น stratum basale มีการแบ่งตัวได้เป็น Keratinocytes  เซลล์เหล่านี้จะมีการเจริญ (Development)  และมีพัฒนาการ (Differentiation) และเคลื่อนตัวไปทางชั้นบนขึ้นเรื่อย ๆ เซลล์จะมีการเพิ่มขนาดขึ้น และนอนแบนราบลง มีการสร้างโปรตีน และไขมันที่มีลักษณะเฉพาะ  จากนั้นจะมีการเปลี่ยนแปลงของ cell  membrane  มีการสลายตัวของ nucleus  และมีการสูญเสียน้ำออกจากเซลล์ (Dehydration)  จนกลายเป็น keratinocytes  ที่ตายแล้ว  (dead keratinocytes)   เรียกชื่อใหม่ว่า corneocytes  ซึ่ง corneocytes  นี้จะมีเฉพาะ keratin  filament และ matrix protein  อยู่ในเซลล์ และท้ายที่สุด corneocytes ก็จะลอกหลุดออกไปกลาย เป็นขี้ไคล (keratin) ขบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่า keratinization  ในสุนัขจะใช้เวลาประมาณ 21 วันต่อรอบของการผลัดเซลล์ผิว
 

ชั้นหนังแท้ (Dermis)

ชั้นหนังแท้เป็นส่วนที่อยู่ด้านล่างของ basement membrane ถัดมาจากชั้นหนังกำพร้า เรียกรอยต่อระหว่างชั้นหนังแท้ และหนังกำพร้าว่า  dermal-epidermal junction (DEJ) มีลักษณะเป็นรอยหยักคล้ายลูกคลื่นของ epidermis และ dermis ที่ยื่นมาเพื่อยึดติดกันให้แน่น และเป็นการเพิ่มพื้นที่สัมผัสมากขึ้นทำให้เส้นเลือดใน dermis ไปเลี้ยง epidermis ได้มากขึ้น  โครงสร้างที่เรียกว่า rete ridges 

โครงสร้างของชั้นหนังแท้ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (connective tissue) หลอดเลือด (blood vessels) ระบบน้ำเหลือง (lymphatic system) เส้นประสาท (nerve fiber)  เซลล์ fibroblasts ต่อมเหงื่อ ต่อมรากขน (hair follicle) และเซลล์ของระบบเลือด (blood-borne  cells)  เช่น lymphocytes  และ plasma  cells  ชั้นหนังแท้จะมีความหนาแตกต่างกันไปตามตำแหน่งบนร่างกายสัตว์ โดยพบว่าผิวหนังในส่วนบนของร่างกาย (dorsal) จะมีความหนาอยู่ที่ 700 - 1500 µM ในขณะที่ผิวหนังในส่วนล่างหรือส่วนท้องนั้นจะบางกว่า โดยมีความหนาอยู่ที่ 300 - 800 µM

 
 

รูปโครงสร้างของชั้นหนังเเท้
(Structure of dermis)
 

ชั้นหนังแท้สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชั้นย่อย ได้แก่

  • Papillary layer เป็นผิวหนังชั้นที่อยู่ติดกับชั้นหนังกำพร้า ประกอบด้วยหลอดเลือดฝอยจำนวนมากที่ส่งไปเลี้ยงผิวหนังชั้นหนังกำพร้า มีเซลล์ fibroblasts ซึ่งเซลล์ดังกล่าวมีความสามารถในการแบ่งตัวอย่างรวดเร็วและมี metabolic  activity ที่สูง ซึ่งจำเป็นในการซ่อมแซมผิวหนังหรือกระบวนการหายของแผล (wound healing)  นอกจากนี้ในชั้น papillary layer ยังประกอบด้วยเส้นใย collagen ขนาดเล็กและ elastic  tissue  ที่เรียงตัวกันอย่างหลวมๆอีกด้วย ในสุนัขอาจพบผิวหนังชั้นนี้เป็นเพียงชั้นบางๆ หรืออาจไม่พบเลยก็ได้

  • Reticular  dermis เป็นชั้นที่อยู่ด้านล่างต่อจาก papillary layer ติดต่อกับชั้น Hypodermis เป็นชั้นที่มีเส้นเลือดน้อยกว่าชั้น papillary layer ประกอบด้วย collagen  ขนาดใหญ่ และ elastic fiber ที่เจริญเต็มที่ (mature elastic fiber)  โดยเส้นใยเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนเป็นโครงสร้างให้ผิว ทำให้ผิวหนังมีความยืดหยุ่นและแข็งแรง


ชั้นใต้ผิวหนัง (Hypodermis/subcutis or subcutaneous layer)
ชั้นใต้ผิวหนังเป็นส่วนที่อยู่ด้านล่างต่อจากชั้นหนังแท้  ประกอบด้วยเซลล์ไขมันเป็น (Fat or adipose tissues) เป็นองค์ประกอบหลัก   มี loose connective  tissue  (collagen และelastic fibers) อาจพบต่อมเหงื่อ และเส้นขนที่กำลังเจริญเติบโต (growing  hair  follicles)  อยู่ในชั้นนี้ด้วย นอกจากนี้ยังพบหลอดเลือด หลอดน้ำเหลือง เส้นประสาท อยู่ในชั้นนี้ ความหนาของชั้นนี้จะขึ้นกับความหนาของชั้นไขมัน และขึ้นกับตำแหน่งของร่างกายด้วย เช่น บริเวณหน้าท้องจะหนามาก เป็นต้น

หน้าที่ของผิวหนัง

  • เป็นด่านกั้นและปกป้องอันตรายของร่างกายจากสิ่งแวดล้อมภายนอก เช่น เชื้อโรคต่างๆ สารเคมี ความร้อน และป้องกันการสูญเสียน้ำ สารอิเล็กโตรไลท์ รวมถึงสารชีวโมเลกุลอื่น ๆ ออกนอกร่างกาย 

  • ควบคุมอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ โดย ระบบหลอดเลือด และการระเหยเหงื่อ

  • ขับของเสียออกจากร่างกาย โดยต่อมเหงื่อ ขับเหงื่อออกมา

  • หลั่งสาร เช่น ไขมัน จากต่อมไขมัน เคลือบผิวหนัง และขน เพื่อรักษาความชุ่มชื้น

  • เป็นอวัยวะรับความรู้สึก เช่น ร้อน-หนาว ความเจ็บปวด การสัมผัส เป็นต้น

  • ช่วยสร้างวิตามินดีให้แก่ร่างกาย โดยแสง แดดจะเปลี่ยนไขมันชนิดหนึ่งที่ผิวหนังให้เป็นวิตามินดีได้

  • ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน เช่น โรคภูมิแพ้สัมผัส และภาวะภูมิไวเกิน จากการสัมผัสทางผิวหนัง

  • ใช้เป็นตัวบ่งชี้สุขภาพโดยรวมของสัตว์เลี้ยง โดยสามารถสะท้อนถึงการเจ็บป่วยเป็นโรคภายในร่างกายได้

  • สร้างความสวยงาม และความแตกต่าง รวมถึงช่วยในการจำแนกในสัตว์เลี้ยงแต่ละตัว


    บทความโดย
    อ. น.สพ. ดร.เศรฐกิตย์ จิตเสนาะ
    DVM, Ph.D.(Phatobiology)