Tìm hiểu kiến thức tổng quan về cấu trúc da người

Da là cơ quan lớn nhất ở cơ thể người, thuộc hệ bài tiết, nó chiếm khoảng 12 – 15% trọng lượng cơ thể. Da giống như một tấm áo tự nhiên để bảo vệ các cơ quan và cấu trúc bên trong cơ thể khỏi những ảnh hưởng bất lợi từ môi trường bên ngoài. Bên cạnh đó, làn da còn có chức năng xúc giác, điều hòa thân nhiệt, bài tiết, tổng hợp vitamin D. 

Da người có 3 tầng bao gồm thượng bì, trung bì và hạ bì. Mỗi tầng này lại gồm nhiều lớp nhỏ hơn. Các phần phụ khác của da gồm có thần kinh da (gồm vỏ bọc myelin và thần kinh không có vỏ myelin), tuyến mồ hôi, tuyến bã, nang lông; chúng đóng những vai trò khác nhau trong chức năng tổng thể của da. Để tìm hiểu chi tiết về cấu trúc của làn da, bạn có thể đọc thêm bài viết sau:

Thượng bì (the epidermis)

Vai trò chính

Thượng bì (còn được gọi là biểu bì) đóng vai trò là tuyến bảo vệ đầu tiên, quan trọng nhất cho da, ngăn chặn sự xâm nhập của các tác nhân gây hại như bụi bẩn, hóa chất độc hại, vi khuẩn…Đồng thời, tầng da này cũng góp phần bảo vệ các cấu trúc bên trong cơ thể khỏi các tác động cơ học.

Không chỉ vậy, thượng bì còn có nhiệm vụ ngăn ngừa sự mất nước và duy trì cân bằng nội môi (sự ổn định của môi trường trong cơ thể, đảm bảo cho các hoạt động sống diễn ra bình thường).

Ngoài ra, thượng bì còn thực hiện chức năng tổng hợp vitamin D từ ánh nắng mặt trời, ngăn chặn tác động xấu của tia UV, là một phần quan trọng để quyết định màu da của mỗi người.

Đặc điểm cấu trúc

Thượng bì không chứa bất cứ mạch máu nào (vô mạch), nó được nuôi dưỡng bởi hệ thống mạch máu tại tầng trung bì. Độ dày của thượng bì dao động trong khoảng 0.5 – 1mm, tùy vào từng vùng da khác nhau trên cơ thể. Phần da ở lòng bàn chân và lòng bàn tay là dày nhất, trong khi đó da ở quanh mắt là vùng da mỏng nhất.

Thượng bì được tạo ra bởi 3 loại tế bào chính, bao gồm:

1: Keratinocytes

95% tế bào xây dựng cấu trúc của thượng bì là keratinocytes (tế bào sừng). Keratinocytes hình thành từ lớp tế bào sâu nhất của thượng bì, đó là lớp đáy.

Các tế bào sừng mới được tạo ra di chuyển về phía bề mặt của tầng thượng bì, chính là lớp sừng. Khi tồn tại ở lớp trên cùng của da, dần dần chúng sẽ bị sừng hóa (tế bào chết) và bong tróc khỏi bề mặt da, các tế bào mới ở phía dưới lại dần thay thế cho lớp tế bào cũ ở trên, quá trình này diễn ra liên tục theo chu kỳ – được gọi là quá trình sừng hóa trên da.

2: Melanocytes

Ngoài ra, ở tầng thượng bì còn có một lượng nhỏ tế bào Melanocytes (tế bào hắc tố). Melanocytes là tế bào có hình tua gai, nó phân bố rải rác khắp lớp đáy của biểu bì và đóng vai trò sản sinh các hạt sắc tố có tên là melanin. Chức năng chính của melanin là ngăn cản các bức xạ độc hại từ ánh nắng mặt trời gây tổn hại đến da. Đồng thời, nó cũng là thành tố quan trọng quyết định màu sắc da của mỗi người. Làn càng sẫm màu thì chứng tỏ lượng sắc tố melanin càng nhiều.

3: Langerhans

Langerhans là một loại đại thực bào ít phổ biến hơn ở thượng bì, chỉ chiếm khoảng chiếm 2% – 8% thành phần tế bào thượng bì. Nó còn được gọi là “đề kháng da” – một phần của hệ miễn dịch trên da, có nhiệm vụ tấn công và tiêu diệt các tác nhân gây hại cho da, ví dụ như các vi sinh vật gây bệnh, nếu chúng xuyên sâu vào các lớp của biểu bì. Ngoài ra, Langerhans còn có chức năng trình diện các quyết định kháng nguyên của vi sinh vật cho tế bào lympho T để kích hoạt đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chống lại vi sinh vật gây bệnh

Các lớp cấu tạo nên thượng bì:

Xét về cấu trúc phân tầng, thượng bì được chia làm 4 hoặc 5 lớp nhỏ. Hầu hết các vùng da trên cơ thể người thuộc loại da mỏng và chỉ gồm có 4 lớp biểu bì, đó là lớp sừng, lớp đáy, lớp gai, lớp hạt. Một số vùng da dày trên cơ thể, chẳng hạn như lòng bàn tay, bàn chân, yêu cầu sự bảo vệ lớn hơn thì thượng bì sẽ có thêm một lớp thứ 5, đó là lớp sáng.

Sau đây là phân tích chi tiết về các lớp tại thượng bì:

1: Lớp sừng

Lớp sừng là lớp trên cùng của tầng thượng bì, có tính acid nhẹ, bao gồm nhiều lớp tế bào chết phẳng dẹt, sếp sít lên nhau (khoảng 25 – 30 lớp tế bào chết) tạo thành bức tường chống thấm, bảo vệ da cũng như ngăn ngừa sự mất nước. Khi lớp sừng già cỗi, chúng sẽ chuyển thành một lớp tế bào chết và bong tróc khỏi bề mặt da. Mỗi ngày, toàn bộ bề mặt da sẽ rụng khoảng 500.000.000 tế bào chết. Lớp sừng này sẽ thoái hóa và tái tạo liên tục theo chu kỳ từ 10 – 30 ngày. Tế bào chết quyện với mồ hôi, bụi bẩn và dầu nhờn trên da tạo thành thứ mà chúng ta thường gọi là “ghét”.

Lớp sừng còn được gọi là “hàng rào bảo vệ da” có khả năng ngăn chặn vi sinh vật và các chất lạ xâm nhập vào bên trong cơ thể. Lớp sừng rất mỏng nên khả năng bảo vệ của nó chỉ ở mức tương đối. Nếu bề mặt lớp sừng bị kiềm hóa, các sợi keratin sẽ trở nên mềm yếu, các kết nối sẽ kém bền vững, khả năng bảo vệ sẽ dần suy yếu, khi đó da sẽ dễ chịu ảnh hưởng bởi các tia độc hại từ mặt trời, nhiễm trùng, trở nên khô và kích ứng.

2: Lớp sáng (Stratum lucidum)

Lớp sáng (còn gọi là lớp bóng) là những tế bào không nhân, thuần nhất, có màu sáng, chúng bị ép nhẹ, sắp xếp thành 2 –  3 hàng và trở nên bằng phẳng nên không thể phân biệt được. Lớp sáng có đặc điểm ít thấm nước, ít cản tia, có vân nhưng không có lông và tuyến bã nhờn. Đây là một lớp đặc biệt tại thượng bì, vì nó chỉ tồn tại ở những vùng da dày như lòng bàn tay, lòng bàn chân.

3: Lớp hạt (Stratum granulosum)

Lớp hạt nằm ngay trên lớp gai, nó bao gồm 3 – 4 lớp tế bào có hình dẹt, nhân sáng. Bên trong bảo tương của tế bào hạt có chứa các hạt sừng keratohyalin. Những hạt này có thành phần chủ yếu là tiền chất filaggrin và các lá keratin trung gian. Sự xuất hiện của các hạt này chứng tỏ quá trình sừng hóa bắt đầu. Các phân tử keratin K1 biến đổi thành K2, K10 và thành K11. Trong quá trình chuyển dần từ tế bào hạt thành tế bào sừng, các tiền chất filaggrin biến đổi thành filaggrin và là thành phần chủ yếu của các yếu tố dưỡng ẩm tự nhiên (natural moisturizing factors) và vỏ tế bào lớp sừng.

Độ dày của lớp hạt phụ thuộc nhiều vào mức độ sừng hóa trên da. Ở nơi nào có lớp sừng dày thì lớp hạt cũng dày, những vùng da bị á sừng thì thường không tồn tại lớp hạt.

4: Lớp gai (Stratum spinosum): 

Lớp gai (tên gọi khác: lớp nhầy Malpighi) chứa đựng nhiều lớp tế bào hình đa diện xếp chồng lên nhau (từ 6 – 20 hàng) và liên kết rất chặt chẽ thông qua cầu nối gian bào Desmosome. Lớp gai là lớp dày nhất tại thượng bì. Càng lên trên, lớp tế bào gai càng mỏng dẹt.

Nếu tách các tế bào gai rời nhau, thì có thể thấy được những nhú bào tương giống hình chiếc gai có trên bề mặt của các tế bào gai. Các tế bào gai cũng có khả năng sinh sản bằng hoạt động gián phân một cách mạnh mẽ và liên tục. Trong lớp tế bào gai còn có tế bào tua di chuyển hay còn gọi là tế bào Langerhans.

Nhân của tế bào gai có kích thước lớn và rất hoạt động. Bên trong bào tương của tế bào gai có chứa bào quan mới được gọi là tiểu thể Lamella (chứa hỗn hợp của lipid như phospholipid, sphingolipid và cholesterol), kích thước 100 – 500nm, đường kính từ 0,2 – 0,3nm, có dạng lá gấp lại hoặc dạng đĩa. Khi di chuyển tới lớp tế bào hạt trên cùng, các tiểu thể Lamella sẽ hòa mảng và giải phóng các lá lipit vào khoảng gian bào tạo thành lớp lipid gian bào, một hàng rào hiệu quả để tránh mất nước, giúp da giữ được độ ẩm tự nhiên.

5: Lớp đáy (Basal cells)

Lớp đáy là lớp sâu nhất tại thượng bì, gồm nhiều tế bào hình trụ, nhân có trục dài, thẳng đứng. Không giống như các lớp phía trên, lớp đáy chỉ có 1 lớp duy nhất, nhưng nó lại là “nhà máy” sản sinh các tế bào mới liên tục để “cung cấp” cho các lớp phía trên để thay thế các tế bào cũ đã biệt hóa, nhất là trong trường hợp các lớp trên bị tổn thương do trầy xước, sang chấn nhẹ, chúng sẽ được lớp đáy tái tạo mà không để lại sẹo.

Quá tình phân chia, biệt hóa và di chuyển một tế bào đáy từ lớp đáy tới lớp sừng cần khoảng thời gian là 2 tuần. Thời gian để lớp sừng bong tróc tạo thành tế bào chết và bong ra, cần khoảng 2 tuần tiếp theo. Như vậy, chu trình để tái tạo toàn bộ thượng bì là khoảng 4 tuần.

Lớp đáy cũng là nơi chứa các hạt sắc tố da melanin. Ngoài ra, ở lớp đáy còn có tế bào Merkel.

Lớp trung bì (the dermis)

Vai trò chính

  • Duy trì và nâng đỡ tầng thượng bì;
  • Bảo vệ các cấu trúc sâu hơn khỏi tác động cơ học từ bên ngoài, đóng vai trò quan trọng trong việc chữa lành vết thương;
  • Trung bì chữa vô số các dây thần kinh giúp chúng ta nhận biết được cảm giác đau, nhiệt độ, áp suất…
  • Bài tiết mồ hôi và dầu để duy trì độ ẩm cho tầng thượng bì, giúp cho da của chúng ta luôn căng mịn;
  • Tầng này cũng có chức năng điều hòa thân nhiệt cho cơ thể.

Đặc điểm cấu trúc

Trung bì là tầng thứ hai của da, nằm ngay dưới thượng bì. Đây là tầng da dày nhất, độ dày có thể dao động từ 0.1mm cho đến vài mm, chứa nhiều collagen và elastin khiến cho da đàn hồi và dẻo dai hơn. Đây đều là những loại protein quan trọng với collagen chịu trách nhiệm hỗ trợ cấu trúc da và elastin giúp phục hồi làn da.

Trung bì ngăn cách với thượng bì bởi màng cơ bản (còn gọi là màng đáy). Màng cơ bản dày khoảng 0.5mm. Dịch từ trung bì sẽ ngấm qua màng đáy để nuôi dưỡng thượng bì. Ranh giới giữa thượng bì và trung bì không bằng phẳng, mà nó là một đường lượn sóng. Phần sóng nhô lên phía trên là gai bì (hay nhú bì, mào liên gai hay còn gọi là trung bì nông).

Lớp trung bì cũng chứa các dây thần kinh, tuyến mồ hôi, tuyến bã nhờn, nang lông và mạch máu. Tại những vị trí khác nhau trên cơ thể, số lượng mạch máu, tuyến mồ hôi, tuyến bã nhờn hay các dây thần kinh sẽ thay đổi khác nhau. Chẳng hạn như, dây thần kinh tập trung nhiều ở đầu ngón tay, ngón chân, tuyến bã nhờn phát triển mạnh trên vùng da mặt, hệ lông phát triển mạnh ở trên da đầu, vùng kín, tuyến mồ hôi có nhiều ở nách, vùng kín, trong khi bàn chân lại không hề có nang lông hay tuyến dầu nhờn.

Các lớp cấu tạo nên trung bì:

Xét về cấu trúc phân tầng, trung bì gồm 2 thành phần :

1: Lớp nhú (Papillary dermis)

Lớp này vô cùng mỏng manh, nằm sát thượng bì, có độ dày chỉ khoảng 0.1mm.

Lớp nhú gồm hệ sợi collagen liên kết lỏng lẻo, đóng vai trò tạo sức căng cho biểu bì. Tại lớp nhú, các mao mạch và tiểu thể xúc giác Messener xen lẫn. Trong đó, mao mạch sẽ vận chuyển dinh dưỡng và oxy đến lớp đáy biểu bì và nhận các chất khác đi. Các tiểu thể xúc giác thì nhận các tín hiệu từ biểu bì.

2: Lớp lưới (Reticular dermis)

Theo cấu trúc phân tầng thì đây là phần chính của trung bì, có độ dày khoảng 0.4mm

Nó được hình thành bởi nhiều sợi chống đỡ bao gồm sợi tạo keo, sợi chun và sợi lưới. Trên bề mặt lớp nhú có những gai hình nón, ăn sâu vào trong lòng thượng bì, tùy từng vùng da mà có thể tồn tại hoặc không.

  • Sợi tạo keo (elastin) là những sợi thẳng không phân nhánh cấu tạo bởi những chuỗi polipeptit ( khoảng 20 loại axit amin). Sợi tạo keo có thể bị phá huỷ bởi men colagenaza do vi khuẩn tiết ra.
  • Sợi chun (collagen là những sợi lớn hơn có phân nhánh, nó bắt nguồn từ sợi tạo keo.
  • Sợi lưới tạo thành màng lưới mỏng bao bọc quanh mạch máu, tuyến mồ hôi. Cấu trúc của nó giống hệt sợi tạo keo.

Ở người trẻ tuổi, các bó sợi này liên kết chặt chẽ  với nhau giúp da săn chắc và đàn hồi. Càng lớn tuổi, collagen càng bị phá hủy nhiều. Lúc này, da sẽ mất đi độ đàn hồi và trở nên nhăn nheo, lão hóa. Ngoài ra, trong lớp lưới còn tồn tại tuyến mồ hôi, tuyến bã, nang lông, dây thần kinh và mạch máu.

Lớp hạ bì (the subcutaneous layer)

Vai trò chính

Chức năng chính của hạ bì là cung cấp năng lượng, dự trữ các dưỡng chất quan trọng để nuôi dưỡng làn da như vitamin A, D, E và nội tiết tố estrogen.

Hạ bì cũng có vai trò ngăn chặn sự thoát nhiệt từ trong cơ thể ra bên ngoài, các mô mỡ dày giúp giữ ấm cho cơ thể, bảo vệ cơ, xương khỏi chấn động, tổn thương từ bên ngoài.

Đặc điểm cấu trúc

Hạ bì là tầng cuối cùng của da, có cấu trúc giống như một miếng bọt biển, độ dày của tầng hạ bì là khác nhau tùy theo giới tính, độ tuổi của từng người hay tùy thuộc vào vùng da trên cơ thể.

Về mặt kỹ thuật, hạ bì không phải là một phần của da nhưng nó là cấu trúc quan trọng và không thể thiếu để kết nối da với xương và những thành phần khác bên trong cơ thể.

Hạ bì có thành phần chủ yếu là các mô mỡ, bên cạnh đó, nó còn có các mô liên kết, elastin, mạch máu,…

Thành phần chủ yếu tại hạ bì là các phân tử chất béo (tạo thành các mô mỡ), chính bởi thế nên hạ bì còn được gọi là lớp mỡ dưới da. Đây được xem như một lớp đệm giúp bảo vệ và cách nhiệt các mô bên dưới da khỏi các chấn thương cơ học và nhiệt độ. Thường lớp mỡ dưới da sẽ thay đổi độ dày tùy vào từng bộ phận trên cơ thể, tại mí mắt độ dày của hạ bì chỉ vào khoảng vài mm, trong khi tại những vùng nhiều mô mỡ như mông, ngực, bụng dưới thì độ dày của hạ bì có thể tới vài cm. Nếu lượng mỡ tại đây bị suy giảm, làn da sẽ nhanh chóng chảy xệ và xuất hiện nếp nhăn.

Phần phụ của da

Ngoài 3 thành phần chính của da là thượng bì, trung bì và hạ bì thì da vẫn còn những phần phụ khác, mỗi thành phần lại mang một nhiệm vụ khác nhau giúp cho cấu trúc da người được bền chặt, hoạt động trơn tru hơn, gồm:

Mạch máu

Mạch máu tại có vai trò là đường dẫn để truyền chất dinh dưỡng cho da, điều chỉnh nhiệt độ cơ thể. Khi thời tiết nóng bức, nhiệt độ trong cơ thể tăng cao, các mạch máu sẽ giãn to ra cho phép một lượng máu lớn lưu thông tới gần bề mặt da để thoát nhiệt, ngược lại khi thời tiết giá lạnh, mạch máu sẽ co lại để giữ nhiệt cho cơ thể.

Thần kinh da

  • Thần kinh có vỏ bọc myelin (thần kinh não tuỷ)
  • Thần kinh không có vỏ myelin (thần kinh giao cảm)

Tuyến mồ hôi

Tuyến mồ hôi có nhiệm vụ bài tiết mồ hôi, để điều hòa nhiệt độ và căng thẳng trong cơ thể, tuyến mồ hôi gồm có:

  • Cầu bài tiết hình tròn
  • Ống dẫn đoạn qua trung bì
  • Ống dẫn đoạn qua thượng bì

Tuyến bã

Tuyến bã có nhiệm vụ tiết ra chất nhờn trong các ống nang lông, để giữ cho da duy trì được độ ẩm cần thiết, giúp chúng trở nên mềm mại hơn và tạo một hàng rào mỏng để chống lại các chất lạ. Da sẽ trở nên khô hơn khi tiết quá ít chất nhờn, ngược lại da tiết quá nhiều dầu nhờn sẽ dẫn tới hình thành mụn trứng cá (hiện tượng phổ biến ở tuổi dậy thì)

Nang lông

Lông không chỉ ảnh hưởng đến yếu tố thẩm mỹ trên cơ thể người, nó còn giúp bảo vệ làn da khỏi tổn thương và tăng cường cảm giác cũng như điều chỉnh nhiệt độ cơ thể.

  • Miệng nang lông (thông với bề mặt da)
  • Cổ nang lông
  • Bao lông (là phần dài nhất và ăn sâu xuống hạ bì)

Móng

Móng là một tấm sừng dày, cấu trúc chắc chắn, chỉ tồn tại ở đầu ngón tay và đầu ngón chân. Móng có nhiệm vụ bảo vệ mạng lưới thần kinh dày đặc tại đầu ngón tay, ngón chân khỏi bị tổn thương. Nó còn có tác dụng tăng độ nhạy cảm của xúc giác ở đầu các ngón tay, ngón chân. Móng cũng được coi là một thứ vũ khí để tự vệ, tấn công, đồng thời những bất thường về móng có thể cho chúng ta biết được tình trạng sức khỏe của mình.

Tốc độ phát triển của móng tay nhanh hơn móng chân, mỗi ngày nó có thể dài thêm khoảng 0,1 – 0,15mm, tốc độ tăng trưởng móng cũng không đồng đều giữa từng ngón và từng cá thể, theo độ tuổi.

Niêm mạc

Niêm mạc là một lớp màng nhầy mỏng (không có keratin) có nguồn gốc từ nội bì. Nó bao gồm một biểu mô (một lớp, hoặc các lớp tế bào biểu mô) và một màng mô liên kết (propria lamina) nằm dưới của mô liên kết lỏng lẻo. Niêm mạc có ở một số vị trí nhất định như ở mắt, mũi, môi, miệng, tai, vùng sinh dục, hậu môn hay trong dạ dày.