제 1 장 모발의 생태 1. 두피와 모근(Scalpe and Hair root) 2. 피부의 부속기관(Appendage of skin) 3. 모발의 발생기구(Morphogenesis of hair) 4. 모발의 주기(Hair cycle) 5. 모발의 영양과 호르몬(Nutrient and Hormone of hair) 6. 모발의 색(Natrual hair color) 7. 그 외 모발의 화학적·물리적 정의 동물은 왜 전신에 털로 감싸여 있는가? 사람의 \'털\'은 무엇 때문에 존재하는 것일까? 털은 포유동물의 외피(integument, 털, 모, 뿔, 손톱, 깃털 등)를 싸고 있는 aminal hair(獸毛)로서 동물과 환경사이의 물리적 장애물을 형성한다. 이러한 털은 거친 환경에 대한 노출의 결과로부터 진화했었으며, 부수적인 treatment를 요구하고 있다. 인간의 hair는 본질적으로 신체의 보호, 보온, 촉각 등의 기능으로서 태고적 원시인일 때부터 제 기능을 가진 몸의 털로서 전신에 많이 나 있었지만 인류 진화와 함께 불필요한 부분은 퇴화되었다. 이의 근거로서 솜털이 전신에 존재한다. hair의 역할은 외부로부터 어떤 공격을 받을 때 쿠션(cushion)에 따른 충격 완화, 직사 일광과 더위, 추위에 의한 두부(head)를 보호해 왔으며 눈썹, 속눈썹, 코털, 귀털 등 털이 생성해 있는 부위에 따라서는 땀, 먼지, 벌레의 침입을 막는 등 본래의 기능을 다하고 있다. hair는 두부(頭部)를 보호할 뿐만 아니라 신체에서 필요로 하지 않는 수은, 비소, 아연 등의 중금속을 모발내의 모모세포에서 흡수하여 체외로 배출하는 기능을 가지고 있다. 장식면에서도 hair는 남성, 여성의 특징을 나타내는 중요한 역할을 하며 같은 사람이라도 hair style과 hair color를 표현하는 것만으로도 다른 인상을 줄 수 있다. 고대 이집트 시대에서도 모발은 미(美)의 상징으로서 그 시대에 가장 아름다움을 내세울 수 있는 유행의 hair style, hair coloring이 존재하고 있었다. 이와 같이 모발은 두부의 보호뿐만 아니라 감각작용·배설기능, 상징적 기능 및 장식적인 면으로써의 역할을 하고있다. 우리들은 미용관계자(trichologist 또는 professional cosmetologist)로서 permanent wave, hair coloring, wet hair styling을 해야 할 대상의 모발에 대해서 특히 모발의 구조와 직접 눈으로 확인할 수 없는 생화학 및 유기화학은 물론 피부 내부까지 알아야 할 필요가 있다. 1. 두피와 모근 신체 외부로부터 물리적인 자극이나 화학적인 자극을 받아들이는 주요기관인 감각기관은 인체의 외피, 시각기관, 전정달팽이 기관, 미각 기관, 후각 기관 등으로서 외부로부터 촉각, 시각, 미각, 청각, 후각 등 다섯 가지의 자극을 받아들이므로 오관 감각기관이라고 한다. 이는 신경계통과 같이 외배엽(ectoderm)에서 발생되므로 생리학적으로 감각기관이나 신경계통과 밀접하다. 왜냐하면 생체의 자극은 반드시 신경계통을 통하여 지각중추에 전달될 때 비로소 자극을 감지하고 적절한 반응이 따르기 때문이다. 외피(common integument)는 신체 표면을 덮고 있는 피부(skin)와 피부의 변형물인 털, 손·발톱 등의 각질기관과 땀샘, 피지샘, 젖샘 등의 분비기관을 통칭하는 것이다. 털은 모낭(follicle)에서 자란다. 두피와 모낭의 주변은 다른 부위의 피부와 같이 기본구조와 생리기능을 가지고 있다. 두피의 특징은 모낭이 다른 것보다 복잡하고 피지선이 많이 있으며, 신체를 감싸고 있는 다른 어떤 부분보다도 모낭과 혈관이 풍부하다. 진피층에 있는 모구와 모유두는 모세혈 관계에 의하여 동맥과 정맥으로 연결되어 있으므로 두부(head)에 상처가 나면 많은 피를 흘린다. 두피는 매우 조밀한 신경분포를 갖고 있다. 각각의 모상(毛狀)은 피부의 심층부에서 솟아오른 5∼12개의 신경섬유를 갖고 있어 머리카락을 매개로 하여 감각을 느끼게 한다. 두개골 막에 의하여 두개골을 싸고 있는 두피는 외피(표피와 진피로 구성), 두개피, 두개피하조직의 3개 층으로 구성되어 있다. 두개골막은 얇은 섬유상으로 뼈에 얇게 유착되어 있다. ① 외피(common integument): 동맥, 정맥 신경의 가지가 분포 ② 두개피(scalp): 두개골(skull)을 둘러싸고 있는 근육과 연결되어 있는 신경 조직인 결막 ③ 두개피하조직(cranium hypodermis): 지방층이 없으며 얇고 이완된 층으로 쉽게 갈라진다(나이가 들수록 이 조직은 이완된다). ④ 두개골(skull): 여러 뼈에 의해 형성된 골격(skeleton)부분인 두개골은 성인의 반구형부를 뇌두개(neurocranium)라고 하며, 내부에 뇌를 수용하는 큰 두개강(cranial cavity)이 있다. 앞쪽 아랫부분의 복잡한 부분을 안면 두개(facial cranium)라 하며, 이는 주로 호흡기계통과 소화기계통의 시작부를 이루고 두개골의 형상은 뇌두개(cranium)와 안면 두개(facial bones)의 크기가 비례하여 얼굴모양을 형성시킨다. 또한 뇌, 시각기관, 평형청각기관 등을 보호하며 생명유지에 필요한 소화 및 호흡과 관련된 구강 및 비강내의 구조들을 포함하는 두개골은 1개의 뼈로 보이나 실질적으로는 22개의 뼈로 구성, 이는 두개(cranium)인 뇌를 둘러싸는 8개의 뼈와 안면골(facial bones)로서 안면부를 구성하는 14개의 뼈로 이루어져 있다. 가. 머리뼈(bone structure, Head) a. 두개골 앞면(전두골, Frontal bone): 이마에 있는 조개 모양으로 생긴 한 개의 뼈, 두개골 앞쪽면의 중앙에는 비강(nasal cavity)이, 그 위쪽에는 한 쌍의 안와(orbit)가 있다. 안와 윗 모서리보다 위쪽을 전두부분, 아랫쪽을 안면부분이라 한다. 안면부분에서는 다시 하학골로 이루어진 부분을 아래 안면부분, 그 위를 위 안면부분이라 지칭하며 전두부분은 전두골로 구성되고 위 안면부분은 주로 상악골, 권골, 비근골로 이루어져 있다. b. 두개골 윗면(두정골, Parietal bone): 좌우 한 쌍 머리뼈의 윗벽을 이루고 있는 사각형의 접시모양의 납작뼈이다. 따라서 4개의 모서리(margin)와 4개의 각(angle)이 있는데, 아래 모서리는 측두골의 비늘부분에 접하고 있고 가장 짧고 강하게 아랫쪽으로 만입되어 있으며, 접형골의 큰 날개와 접하는 오른쪽 각은 현저하게 돌출되어 있다. c. 두개골 옆면(측두골, Temporal bone): 좌우 한 쌍으로 두개골 외측부분의 중앙에 있는 복잡한 형태의 뼈로서 중앙부에 측두골이 있고 그 뒤쪽에 후두골, 위쪽에 두정골, 앞쪽에 접형골, 권골, 하악골 등이 있다. 측두비늘과 그 부근을 측두부분이라 한다. d. 두개골 뒷면(후두골, Occipital bone): 뒤통수 부위에 있는 마름모꼴의 뼈로서 주로 후두비늘이 관찰되며 위쪽에는 좌우의 두정골이 있고 외측에는 측두골의 유돌기가 관찰된다. 후두골 뒷면 중앙부에서는 바깥 후두융기가 있으며 이는 가장 두드러진 부위를 뒤통수점(inion, back point)이라 하며 두개골 계측의 중요한 기준점의 하나이다. 바깥 후두융기에서 양측으로 활모양으로 뻗어있는 선을 위 목덜미선(상항선, superior·nuchal line)이라 한다. 이 선은 흉골쇄골 유돌기근과 등세모근(승모근)이 부착되며 두개관과 두개바닥(두개저, base of skull)의 경계선이 된다. 1) 모낭 주변의 구조(Structure of around follicles) 모낭은 표피가 피하조직까지 움푹 들어가 묻혀있고, 관모양으로 되어 있다. 모근부(hair root)를 보호하는 자루의 역할을 하고 있다. 모낭의 아래는 부풀어 있고, 모구부(hair bulb)를 감싸고 있다. 이 모낭의 윗부분에는 피지선(sebaceous gland)이 연결되어 있으며 여기서 분비된 피지는 모낭 내에서 모공으로 나와 모간부(毛幹部, hair shaft)로 전달하고 모간 끝까지 이르러 모발을 윤기있게 하며 모발을 보호한다. 모낭의 윗부분 2/3 지점에 일종의 근육이 접하고 있다. 이는 표피 근처까지 연결되어 있는 평평한 골절(평골절)이다. 이는 자신의 의지에 따라 움직일 수 없으나(불수의근, involuntary muscle), 추위나 공포를 느끼면 자율적으로 수축하고, 피부에 소름이 돋게 한다. 이를 입모근(立毛筋)라 한다. 모발은 두피에 대해 경사로 자라고 있지만 소름이 끼치면 수직으로 서고(pili) 동시에 모공이 융기한다. ① 모낭(毛囊, Follicles): 모근을 싸고 있는 내·외층의 피막인 모발의 씨앗을 품고있는 털주머니라는 뜻으로서 모낭은 마치 수선화나 히야신스 같은 알뿌리(球根) 식물과 비슷한 형태를 취하고 있다. 내층은 표피(表皮)성으로 모근을 직접 싸고 표피에 연결(내층은 진피에 속한다) ② 모유두(毛乳頭, Papillia): 모구의 가장 아래쪽 중심에 있는 모유두 안에는 모세혈관이 거미줄처럼 망을 형성하고 있으며 이 모세혈관의 영양분이 모세포로 전달됨으로써 새로운 모발이 탄생되고 자랄 수가 있다. 모근저부의 융기부분으로 혈관이 많고 모구에 영양공급을 함으로써 두발의 성장을 담당하는 모유두를 둘러싼 부위는 모기질이라 부른다. 모기질은 모세포와 멜라닌세포로 구성되어 있으며 세포분열이 아주 활발한 곳으로 털의 생산공장에 해당한다. 또한 모세포는 모발형성의 근원적 역할뿐만 아니라 피부가 손상되었을 때 손상된 조직을 정상적으로 복구시키는 역할도 수행한다. 모세포는 모발의 기본조직과 피부를 이루는 기초조직을 만들어 준다. 예로서 head가 깨지거나 다쳐서 두피손상을 입게 되었을 때 이 모세포가 재빨리 움직여야만 손상받은 두피가 재생될 수 있다. 일반적으로 털이 돋아 있는 피부의 상처가 털이 돋아있지 않은 피부의 상처보다 빨리 아무는 이유가 여기에 있다. 모세포의 세포분열로 생겨난 모발의 기본조직은 모세포에서 분화되어 피부표면으로 이행한다. ③ 모구(毛班, blub): 모낭의 뿌리부분은 둥그스름하게 생긴 모양 때문에 모구(毛球)라 하며 모구의 가장 아래쪽 중심에 모유두가 있다. 즉 전구모양으로 모근이 들어가 골을 이루고 있는 부분으로서 여기서 털이 자라며 모기질세포와 멜라닌 세포로 구성 표피의 배아(胚芽, embrynoic, germinal matrix)층에 해당된다. ④ 피지선(皮脂腺, sebaceous gland): 피부표면 가까이에서 모낭과 한 세트로 되어있는 피지선이 마치 포도송이처럼 모낭벽에 붙어 있으며 피지(sebum)를 분비하여 모발을 매끄럽게 하며 너무 심하게 분비될 경우 오히려 탈모를 유발하는 작용을 하기도 한다. ⑤ 입모근(立毛筋, arrector pili muscle): 수축시 털을 세우며 피지를 분비, 평활근 섬유다발로 속눈썹, 눈썹, 코, 뺨, 입술에는 입모근이 없다. 2) 피부의 각화(Keratinize of skin) 피부(skin)는 신체 표면을 덮고 있는 수 mm에서 수 cm에 이르는 두께로서 온각·촉각·통각·냉각·압각 등의 기계적 자극과 열자극을 받아들이는 감각기관과 신체를 보호하고 노폐물을 배설, 체온을 조절, 피하지방으로서 영양분을 저장하고 vitamin D를 합성한다. 피부의 제일 겉층을 이루는 상피는 중층 편평상피로서 그 두께는 부위에 따라 다르나 손바닥이나 발바닥의 표피는 가장 두꺼워 그 두께가 1.5mm 정도이다. 세포의 형태와 각화정도에 따라 각질층, 방어층, 투명층, 과립층, 극세포층(유극층), 기저층의 5층으로 이루어져 있다. 기저층의 세포가 분열되어 위로 밀어 올리면 과립, 투명, 각질층으로 이동되어 비듬이 되어 떨어질 때까지의 과정을 각화(角化)라고 한다. 일반적으로 기저층에서 각질층에 이르기까지 약 14일간 걸리며 각질이 되어 떨어질 때까지 약 14일간 걸린다. 이 세포주기가 지나치면 각화이상이 되어 비듬이 다량으로 생기게 된다. ① 각질층(Horny layer): 피부의 최외각인 표피의 가장 겉층으로서 두께 10㎛인 20여층의 각질화된 죽은 세포로 구성된다. 이 세포(cell) 안에는 각질(keratin)이 차있는 피부샘인 기름샘이나 땀샘에서 분비되는 기름(sebum) 및 땀과 함께 때(垢)가 되어 떨어져 나가는 층으로서 수용성물질은 이 층을 통과하지 못하나 유용성(油溶性)물질은 모낭 주위에 있는 기름성분을 용해시킬 수 있다. 각질층에 있는 세포는 끊임없이 각화되어 비듬으로 떨어지며 각질층에서 표피층의 바깥부분은 계속하여 각질층을 새로 만들며 사라진다. 가성소다, 개미산, 플루오르화수소산 등은 각질층을 파괴할 수 있는 화학물질이며, 외부환경으로부터 인체를 보호하는 중요한 기능을 한다. 이 층은 표피의 수분증발과 손실을 억제하는 기능 뿐만 아니라 표피가 정상적인 생화학적 대사를 할 수 있는 환경을 제공하고 피부 외부로부터의 화학적·물리적 손상으로부터 피부 자체를 보호한다. ② 방어층(Barrier layer): 이(異)물질의 침입을 막고 또 피부 내부로의 수분상실을 막아주는 층으로서 수분의 통과가 쉽지 않으므로 약물이나 화장품을 피부 깊속히 침투시키기 위해서는 이층을 일시적으로 제거해야 한다. ③ 투명층(Clear layer): 각질층 아래에 있는 얇고 투명한 층으로 세포질 내에는 엘레이딘(eledin)이라는 반유동성 물질이 들어있다. ④ 과립층(Granular layer): 과립세포(keratohyaline)에서 각질세포로 바뀌는 이 세포는 3∼5층의 납작한 세포로 이루어진 부분으로 투명층 아래에 있다. 세포질 내에는 각질유리 과립(keratohyaline granules)이 들어있다. ⑤ 극세포층(가시층, 유극층, Spinous layer): 많은 다각형세포들이 가시에 의해 상호 연결된 세포층으로서 가시돌기가 있는 가시 세포(prickle cell)라 하는 세포질 돌기로서 인접세포들을 서로 연결하는 세포 사이 다리(세포간교, intercellular bridge)라 한다. 이는 세포 외측면에 발달한 부착반(macula adherens) 일명 교소체(desmosome)이다. ⑥ 기저층(Basal layer): 표피의 가장 아래 세포층으로 진피와 근접해 있으며 진피 유두에 있는 모세혈관으로부터 영양을 공급받아 세포분열을 일으켜 표피를 재생시킨다. 이들은 원주형 또는 입방형 세포가 1층으로 배열되어 있다. 기저층에는 멜라닌 형성세포(melanocyte)가 있어 자외선에 노출되면 피부에서 생화학 반응을 일으켜 각질층에 이르러서 멜라닌으로 바뀌므로 피부색이 갈색으로 변한다. 또한 melanin 색소는 혈색소에 의한 혈액 고유의 붉은색깔 및 카로틴(carotene)에 기인한 피부고유의 노란 색깔과 함께 피부색을 결정하는 주요요소이다. 2. 피부의 부속기관 손바닥과 발바닥 피부는 표피가 두껍지만 색소과립은 적으며 털이 없는 대신 다소 융기된 피부능선(피부소능, skin ridge)이 있다. 이는 손으로 물건을 잡을 때 물건이 쉽게 미끄러지지 않도록 도와주는 구실을 한다. 또한 손·발바닥을 제외한 얇은 피부는 기저층을 제외한 각질·가시·과립층은 대체로 얇고 투명층은 아예 없다. 피부를 구성하는 표피(表皮), 진피(眞皮), 피하지방조직(皮下脂肪組織)의 각각의 층은 점막보다 유연성이 크고 기계적인 자극에 대한 저항력이 강하다. 표피, 진피, 피하조직 외에 피부에는 피부가 변형된 피부 부속기관이 있다. 이는 각질 부속기관(horny organ)과 땀샘 부속기관(cutaneous gland)으로 대별된다. 1. 피부(Skin) 촉각·압각·통각 및 냉·온각 등의 감수기인 피부는 외층의 표피(epidermis)와 내층의 진피(dermis)로 구성되며 그 아래에는 지방이 풍부한 성긴 결합 조직인 피하조직(subcutaneous)이 있다. 인체피부의 표면적은 약 1.6m2이고 두께는 평균 1∼4mm이지만 손·발바닥은 두껍고 안검이나 이개, 음경, 음낭에서는 얇다. 피부색은 표피 기저층내의 색소성상에 의하여 황·동·백·흑색으로 나타나는데 외부에 색소가 전혀 나타내지 못하는 것을 백반증, 혹은 색소결핍증(albinism)이라고 하고 Addison병에서처럼 색소가 증가하는 경우를 색소과다증이라고 한다. 1) 피부의 구성과 작용(Composition of skin and function) 피부 1인치에는 수백 만 개의 세포, 혈관과 신경이 복잡한 그물망 모양으로 형성되어 있다. 그 외에도 모낭, 피지선, 한선의 구멍이 있으며, 대부분의 피부문제는 피부의 표면층인 표피에 나타나지만, 본래의 문제는 진피층에서 시작된다. 진피는 collagen(교원질, 단백질의 일종) 섬유인 교원섬유로서 피부를 튼튼하게 해주고 모양을 유지해 주며 유연성을 준다. 즉 교원섬유가 유연성을 잃어버리면 주름살이 생기거나 피부가 함몰된다. 혈관, 지방세포, 피지선, 한선 등이 교원섬유에 의해서 감싸여져 있다. 피부 1㎠에는 65개의 모발, 95∼100개 피지선, 70m의 신경, 17m의 혈관, 650개의 한선, 9,500,000개의 세포, 1300개의 통각종말, 19,500개의 신경섬유 종말에 있는 감각세포, 78개의 온점, 13개의 냉점, 160∼165개의 촉각 자극의 감지를 위한 압점이 있다. 표피층은 피부를 검게 하는 물질(melanin)을 만드는 세포와 성장세포층으로서 신체의 민감한 조직을 손상 받지 않도록 보호해준다. 피부의 보호능력은 keratin(각질)이라는 물질로 피부가 이루어졌기 때문이다. ① 진피(Dermis): 표피 아래에 있는 0.5∼4mm로서 비교적 두꺼운 불규칙성 치밀 섬유결합조직(irregular dense connective tissue)의 층이다. 여기에는 아교섬유(교원섬유, collagenous fiber)가 풍부하고 혈관과 신경이 분포하며, 손가락·발가락은 유두가 일정한 배열을 하여 피부표면에 융기를 이루어 지문을 만든다. 유두내에는 신경종말이나 혈관이 분포, 신경종말이 들어있는 유두를 신경유두(nervous papilla)라 하며, 혈관이 들어있는 유두를 혈관유두(vascular papill)라 한다. 그물층은 유두층 밑에 있는 부분으로 굵고 치밀한 아교섬유 다발들이 서로 엉켜 치밀하게 배열된 부분이다. 그물층의 섬유들은 피부표면에 대해 평행하므로 피부표면에는 부위에 따른 각기 다른 주름(langr\'s line)이 생기게 된다. 진피는 피부의 아래쪽에 있는 내층으로서 감각신경, 모낭, 혈관, 땀샘을 포함한다. derma, corium, cutis, true skin이라고도 부르는 매우 민감한 관모양의 결합조직 층으로서 많은 혈관, 림프, 신경, 한선, 피지선, 모낭, 입모근과 유두가 있다. 이러한 진피는 두 개의 층으로 되어 있는데 하나는 진피의 표층인 유두층(papillary layer), 다른 하나는 심층인 망상층(reticular layer)이다. 유두층은 표피의 바로 아래 있으며 표피층을 향해서 배열되어 있는 작은 원추형 돌기로서 이러한 돌출물을 유두(papilla)라고 한다. 유두의 일부에는 루프모양의 모세혈관과 촉각소체라고 불리는 신경섬유 종말이 들어있다. 진피의 심층인 망상층에는 다음과 같은 구조물이 들어있다. a. 지방세포, b. 혈액세포, c. 임파세포, d. 피지선(유선), e. 한선, f. 모낭, g. 입모근 ② 피하조직(Hypodermis, Subcutaneius tissur): 피하조직은 엄밀한 의미에서 피부밑 조직이며 피부는 아니다. 단지 피부진피 바로 밑에 놓여 있기 때문에 피부와 같이 다룰 뿐으로서 피부밑 조직은 때로 얇은 근막(천근막, superfical fascia)이라고도 불리는 성긴 결합조직(소성결합조직, loose connective tissue)층인데 특히 지방조직이 풍부하다. 피부밑 조직인 지방세포층을 흔히 피하지방(subcutaneous fat)이라 하는데 피하지방은 영양분의 저장장소일 뿐 아니라 체온발산을 방지하며 피부를 근막 등 깊은 층 조직과 연결시켜 주며 피부의 기계적 유동에 기여한다. 임상에서 피하주사(hypodermic injection)라고 하는 것은 피부밑 조직 부위에 약물을 주사하는 것을 말한다. 피하조직은 진피 밑에 있는 지방조직층으로서 지방조직(adipose tissue)이라고도 하며 조직의 두께는 개개인의 연령, 성별, 건강 상태에 따라서 다르다. 이러한 지방조직은 인체에 대해 부드러움을 주고, 윤곽을 갖게 해주며, 에너지로 사용할 수 있는 지방이 포함, 외부 충격에 대한 쿠션역할을 한다. 이곳에는 동맥과 림프액이 순환되고 있으며, 모든 세포막에는 그 구조상 지방(fat)분자 또는 지질(lipid)분자가 들어 있으므로 일부 조직학자는 피하조직을 진피의 연장으로 간주하기도 한다. (1) 피부의 생리작용(Physiological function of skin) 중요한 기관으로서의 피부는 여러 가지 역할을 하고 있는 감각기관이므로 지각신경종말을 보유한다. 이들 신경종말은 결합조직에 둘러 싸여 있는 피막신경소체(encapsulated corpuscle)와 결합조직에 둘러 싸여 있지 않는 자유신경종말이 있다. 피부는 신체를 둘러싸고 있으며 내부물질이 바깥으로 달아나는 것을 방지하기도 하며 외부물질의 출입을 통제하기도 한다. 또한 피부는 땀을 배출함으로써 체온을 유지하며, 충분한 양의 태양빛을 흡수하여 vitamin D를 합성시키며 온도와 압력 등에 대한 감각작용을 한다. 이러한 피부생리작용은 다음과 같다. ① 보호작용 : 피부외측의 위해 요소로부터 신체를 보호한다. a. 물리적 압박으로서 충격, 타박에 대한 쿠션역할에 따른 완화작용과 내부장기를 보호한다. b. 자외선으로부터 보호, 일광에 피부가 노출되면 기저층에 있는 멜라닌형성세포(melanocyte)가 생화학 반응을 일으켜 melanin으로 바뀌면서 피부색은 검어지고 일광에 따른 화상으로부터 피부를 보호한다. 각질층은 자외선을 피부표면에서 어느 정도 반사, 산란시킨다. c. 화학물질로부터의 보호, 피지막은 산·알칼리를 중화하고 각질층은 이물질의 침입을 막는다. d. 미생물로부터의 보호, 피지막(pH 5.5∼6.5)은 진균이나 세균 발육증식을 억제한다. ② Vitamin 의 합성작용 ③ 체온조절작용 : 소한선(ecrine gland)의 작용인 발한과 피하지방은 열의 불량도체로서 내부로부터 열방출을 막는다. ④ 분비배설작용 : 땀이나 피지분비를 통해 인체내 독소를 방출 ⑤ 지각작용 : 촉각, 온각, 냉각, 압박, 통각을 가진다. ⑥ 호흡작용 : 피부로부터 독소를 배출하여 혈색을 맑게 해준다. 이는 피부도 약간의 호흡작용을 하기 때문이다. ⑦ 흡수작용 : 피부지방과 같은 지질이나 입자가 미세한 에멀션(emulsion, 유탁액) 등은 피부 상태에 따라 피부 내로 흡수된다. (2) 피부의 색(Color of skin) 인종에 따라 백색·황색·흑색·홍색인종으로 구분하나 피부의 색은 동일 인종 내에서도 개인적 차이와 남·녀간에 또는 동일 개체에서도 신체부위에 따라 차이가 있다. 예를 들면 햇빛에 노출된 부위가 노출되지 않는 부위보다 검어 보인다든가 신체 중에서도 외음부, 항문주위, 젖꼭지(유두, nipple), 젖무리(유륜, areola) 등은 색소 침착이 뚜렷하여 주위조직보다 검다. 이와 같은 현상은 표피의 기저층(배아층, stratum basale)에 포함되어 있는 멜라닌 색소(melanin pigment)가 다소 많기 때문이며, 갓난아기의 붉은 피부색은 멜라닌 색소가 적고 각화도가 낮아 혈액이 비쳐 보이기 때문이다. 진피 중에도 멜라닌 색소를 함유한 멜라닌 보유세포(melanophore)가 존재한다. 이 세포는 피부색을 검게 보이게 하지는 않으나 청색을 띄도록 한다. 피부 깊숙이 있는 흑색 물체는 표면에서 볼 때 푸르게 보이기 때문이다. 예로서 몽고반점(mongolian spot)은 검푸른 무늬로서 이것은 몽고인종 계통에서만 관찰되는 특이한 것으로서 진피내의 멜라닌 보유세포가 집적되어 나타난 현상이다. 피부의 투명도 및 혈색에 관계되는 melanin 생성세포인 melanocyte는 기저층막에 붙어 있으며 수지상의 돌기를 가지고 있다. 돌기로부터 피부세포의 분열, 각화와 함께 위쪽으로 밀리면서 멜라닌 색소는 피부에 착색하게 된다. 착색된 피부는 기저층 위에 있는 유극층 내에 포함되어 있는 -SH(mercaptide group, sulfhydryl group)에 의해 환원·표백되어 과립층에서 각질층으로 변화하는 사이에 melanin이 거의 대부분 없어지는 자기표백작용을 한다. vitamin C 자체 작용만으로는 기저층의 melanin 색소를 표백시킬 수 없으나, vitamin C는 뇌하수체 전엽 호르몬 작용을 도와 부신피질 호르몬의 분비를 촉진시키며 이러한 호르몬의 분비는 유극층 내의 -SH기를 자극시켜 melanin의 표백작용을 도와주는 자기표백작용을 가지지만 모발의 경우에는 melanin을 가진 세포의 각화가 피부각화의 경우보다 빠르므로 자기표백작용을 할 시간이 없다. 피부의 melanin은 표피의 기저층 밑에서 진피를 향해 이동하고 진피의 담색세포로 들어가 혈관 또는 림프관을 통해 체외로 배출되지만, 색소이상이 생길때는 기미, 반점, 점, 주근깨 등을 만들기도 한다. 진피의 얇은 곳에 생기는 기미는 검게 보이며 조금 깊으면 빨갛게 보이고, 더욱 깊은 곳에 생기면 파랗게 보이는 반점으로 나타난다. 주근깨는 유전성에 가깝고, 기미는 간장질환과 관계가 있으므로 간장질환이 치유되면 자연히 없어질 수 있지만 발생 원인에 대한 것은 다양하고 또한 분명하지 않다고 볼 수 있다. melanin의 작용은 모발 및 피부에 적당히 분포되어 강한 일광 광선으로부터 신체를 보호하고 빛을 흡수해서 열에너지로 바꿔 체내로 축적시키며 보온 및 세포의 생활기능을 높이며 몸 안에서는 생체대사 결과로 생긴 유해 활성산소(free-radical)를 없애주므로 피부 생리에 주요한 역할을 한다. (3) 피부의 pH(pH of skin) 피지선(oil gland)과 한선(sweat gland)에서 분비되는 분비물에 의해 결정되는 피부의 pH는 연령, 성별, 인종에 따라 달라지며, 일반적으로 남자가 여자보다, 표피보다 진피가, 어린이나 노인보다 청년의 피부가 더 산성이다. 우리 몸은 pH 7.4 전후의 약 알칼리성으로서 표피의 투명층 아래는 pH 4.5 산성이며, 기저층 아래는 pH 7.4로서 혈액의 pH와 동일하다. 몸의 기능으로서 신진대사가 원활하지 못한 상태일 때는 혈액 중에 피로물질인 젖산(lactic acid, CH3CH(OH)COOH이 증가하여 체액이나 혈액 등이 산성으로 기울어진다. 피부는 pH 4.5∼6.5의 약산성일 때 가장 건강한 상태로서 몸 속은 약알칼리, 몸밖은 약산성을 유지하는 것이 건강을 유지하는 비결이다. 그러므로 알칼리 이온수를 음료수로 마시고 피부나 모발은 약산성 제품을 사용한다. (4) 피부의 지질 모낭에 있는 피지선에서 분비되는 피부지질은 피부바깥으로 배출되어 피부에 기름성분이 나타나게 한다. 피부선에서 분비되는 피부지질은 지방 50%, 왁스 20%, 지방산 5% 등으로 되어 있고, 약산성을 나타내며 박테리아에 대항하여 싸움을 하기도 한다. 비누(soap)를 사용한 세척은 산성도를 일시적으로 제거할 수 있다. 피부지질이 피부관에서 건조하게 되면 여드름(acne)이 되고, 이것이 공기와 반응하면 검게된다. 또 다른 형태의 여드름은 피부지질에 의한 염증 때문에 발생하기도 하며 정상적인 피부의 수분 함량은 주위 공기의 수분 함량보다 높으므로 수분증발이 일어난다. 만일 증발된 수분을 보충시키지 않으면 피부는 건조하게 된다. 그렇다고 단순히 피부에 물을 적시는 것만으로 피부 속의 수분보충은 이루어지지 않는다. 피부에 직접 기름막을 만들어 줌으로써 피부로부터의 수분증발을 억제시켜 피부를 촉촉하게 유지되도록 할 수 있다. (5) 피부의 형태(Form of skin) 나이를 먹음에 따라(with aging) 피부는 탄력을 잃고 점점 얇아지는 건성피부로의 변화는 주름살을 늘게 하며 때때로 검은색 점이 생기는 노화진행 과정은 유전인자에 의해 결정되지만 자외선에 지나치게 노출되었을 때 노화는 더욱 촉진된다. 이러한 피부노화의 가장 명확한 증거는 주름살로서 주름살의 원인은 아직 명확하지 않지만 앞에서 설명되었듯이 진피의 변화 또는 피하조직의 변화로 볼 수 있다. 즉 진피는 점점 얇아지고 탄력을 잃게 되고 피지선의 활동이 줄어들면서 건성으로 변해가듯이 피부의 상태는 달라진다. 피부의 종류는 다음과 같다. ① 정상피부: 부드럽고 수분이 많으며 건강한 피부이다. 90% 정도의 어린이들만이 정상적인 피부를 가졌으나 성인의 경우는 드물다. ② 지성피부: 윤기가 있고 모공이 넓으며 거친 피부 ③ 건성피부: 거칠며 부서지기 쉬운 피부, 노화하면 건성피부는 탄력성을 잃게 되고 깊은 주름살을 만든다. ④ 복합 피부: 건성과 지성피부를 동시에 갖춘 피부 ⑤ 민감성 피부: 작은 모세혈관이 파괴되어 불그스름한 피부, 보통 잔주름과 건성피부의 증상을 함께 가진다. 간단한 방법으로 피부 형태를 분석할 수 있다. 얼굴을 깨끗이 씻은 후 뺨에 쉽게 굳는 고무유액을 바르고 3∼4분 후 굳으면 유액을 떼어내고 그 자리를 확대경으로 관찰한다. 크고 불규칙한 모공이 보이면 지성피부이며 여기저기 긁힌 자국이 있는 피부는 건성이다. (6) 피부와 자외선(Skin and ultraviolet rays) 태양빛은 자외선과 가시광선 형태로 지표면에 도달한다. 지표면에 도달하는 자외선의 양은 대기 상층부에 있는 오존에 의해서 흡수되므로 제한적이다. 자외선은 피리미딘(pyrimidine) 두 분자를 연결하여 이합체(dimer)로 만듦으로서 DNA(deoxyribon nucleic acid)가 있는 유전인자를 손상시킨다. 정상인의 피부세포에는 자외선에 의해 손상된 피부를 치유시키는 효소가 있으나 이러한 효소가 부족할 경우 피부암에 걸릴 확률은 높아진다. 태고에 인간의 피부색은 출생지 태양빛 세기와 일치하도록 되어 있었다. 그러나 전쟁과 민족 이동의 원인은 이러한 균형을 깨트렸다. 더운 지방의 백인은 피부화상(sunburn)과 피부암으로 고통스러웠으며 이에 검은 천으로 얼굴을 가려야 했다. 흑인은 추운 지방에서 피부내 vitamin D 합성이 충분치 않는 등의 문제점을 야기시켰다. 태양 빛에 피부를 그을리는 것은 피부에 작용하는 태양 빛의 활동수준을 자연적으로 조절하는 데 도움을 준다. 자외선은 세 가지 영역으로서 자외선 A는 파장이 320∼360nm이며, B는 280∼320nm, C는 200∼280nm이다. 빛의 에너지는 파장이 짧을수록 강하며 자외선 B, C는 대기 상층부에 있는 오존층에 의해서 많이 흡수된다. 피부에 가장 강한 자극을 주는 파장은 297nm이며, 파장이 320nm 이상이 되면 297nm보다 자극성이 천배 이상 줄어든다. 자외선이 지표면에 도달하는 정도를 감안할 때 305nm 정도의 자외선이 피부에 가장 많은 자극을 준다. 290∼320nm 사이의 파장을 갖는 자외선이 피부를 그을리게 하고 피부암을 유발시키며 vitamin D를 합성시킨다. 대기중에서는 자외선 A가 자외선 B보다 지표면에 도달하는 양은 훨씬 많으면서 피부자극은 적다. 2. 피부의 변성물(Denature matter of skin) 1) 각질 부속기관(Keratin appendage) 각질 기관은 표피가 각화(keratinization)된 것으로 손톱, 발톱, 털 등은 여기에 속한다. (1) 손·발톱(Nail) 네일은 손·발가락 등 면의 표피 각질층이 변형된 얇은 판(각질판, horny plate)으로서 네일 밑바닥의 피부는 표피의 기저층과 가시층으로만 되어 있다. 땀샘과 피지선이 없는 피부의 부속물로서 손가락과 발가락의 끝(distal phalanx)을 보호해주는 투명한 각질판이다. 모태(母胎)에서 태아 3개월경 손끝의 표피가 진피내로 침투하여 고랑(groove)이 형성되고 형성된 침투부분은 증식하여 조모(nail matrix)에서 손톱은 성장된다. 침투 아래 부분의 세포 또한 증식되어 조갑(nail plate, onyx: 손톱에 대한 전문적 용어)을 형성시킨다. 손톱이나 발톱 뿌리 근처에서는 흔히 반달모양의 흰 부분을 볼 수 있는데 이를 반달(반월, lunula)이라 한다. 반달이 희게 보이는 것은 이 부위에 전각질 원섬유(prekeratinous fibril)가 많기 때문이다. 발톱의 크기나 모양은 개인에 따라서 또는 계절이나 영양상태에 따라 차이가 있다. 손톱은 단단한 케라틴으로서 손톱의 각질판(조갑판)에는 신경이나 혈관이 들어 있지 않다. 손톱은 생장주기라는 것이 없으며 항상 생장하고 있다. 하루에 0.1∼0.15mm, 1개월에 3㎜ 정도 자라며 대체로 100일에 1cm 정도 자란다. 그러므로 손톱뿌리에서 처음 자라기 시작한 손톱이 손가락 끝까지 자라는데는 약 4∼5개월 소요된다. 손가락이 발가락 보다 빨리 성장하며 손가락에서의 성장속도는 가운데 손가락이 더 빠르고 새끼손가락이 약간 느린 편이다. 계절적으로도 여름이 겨울보다 더 빨리 자라며 부위에 따라서 또한 개인차를 가진다. 이는 털의 성장속도의 1/3에 해당하며, 손톱에 함유되어 있는 수분의 양은 7∼12%로서 이는 습도 및 투명도, 광택을 유지시켜 주기도 하나 탈수작용을 가진 물체인 산화제, 환원제, 네일 에나멜, 리무버의 빈번한 사용에 의해 조갑층상분열증, 즉 운모를 벗겨 놓은 것처럼 층상으로 탈락되거나 부러지기 쉽게 된다. 단단한 케라틴단백질로 구성된 조갑(nail plate)은 손톱을 의미하고 피부 각질층에 해당한다. 층상구조로서 얇은 판상의 각화세포가 밀착된 조갑은 피부 각질층에 비해 지질성분이 0.1∼1.0% 적게 함유되어 있으며 황(S)성분 함량은 3% 이상 피부 각질층에 비해 높다. 아미노산 구성성분에 있어서도 네일과 모발은 형태적으로는 다르지만 동일한 경케라틴(hard keratin)으로 되어 있다. ① 기능(Function): 손·발가락 끝을 보호하며, 작은 물질을 잡는 역할을 한다. 손·발가락 끝의 감촉은 예민하면서도 힘을 부여하는 기능을 가졌다. ② 구조(Structure) a. 조반월(lunula): 네일의 근원에 있는 반달모양의 유단백 부분으로서 조갑형성이 불안전하여 충분한 각질화가 일어나지 않는다. 조반월은 조갑의 다른 부분에 비해 약간 무르며 하부와의 접착력도 약하다. 크기에 따라 신체의 건강과도 밀접하다. b. 조곽(nail wall): 조갑을 둘러싸고 있는 부분 c. 유리록(free edge of nail): 조갑이 성장하여 조상부(nail bed)로부터 분리된 것으로 조갑으로부터 수분공급이 안 되어 파손되기 쉽다. (2) 털(毛) 입술, 손, 발바닥, 귀두, 유두 등을 제외한 모든 피부에 분포하고 있는 털은 실과 같은 각질기관으로서 몸을 보호하고 체온을 보존하는 역할과 마찰이 많은 곳인 겨드랑이나 생식기 주위 또는 head 부위에 밀집되어 있다. 털(毛, hair)은 촉각 감각기로서의 구실도 하는데 털이 움직일 때 모낭에 둘러 싸여 있는 5∼12개의 자유신경종말이 자극을 받아 감지한다. 전신에 나 있는 털 이외에 태아의 몸표면에 나는 배냇솜털(태모, lanugo), 태생기 후반에 나는 겉털(외모, apilli) 및 눈썹, 속눈썹(첩모, cilia), 콧속털(비모, vibrissae), 귀털(이모, tragi), 음모(pubes), 겨드랑이털(hirci), 수염(barba) 등이 있다. 이러한 모든 부류의 털은 길이, 굵기, 색깔, 형태 등이 털이 나는 부위나 인종에 따라 다르다. 신체에 있는 대부분의 털은 눈에 보이지 않는다. 털이 많은 부위는 두부, 겨드랑이, 생식기 주변, 팔, 다리이며 호르몬의 영향에 따라서 남성은 얼굴과 가슴에서 털이 자란다. 유전인자가 개개인의 모발의 분포, 모발의 굵기, 모질, 모발색, 성장속도, 직모 또는 곡모의 여부 등에 크게 영향을 준다. 털의 두께도 부위에 따라 최소 0.05∼0.2mm까지 있으며 모발은 대개 0.1mm이다. 같은 모발에서도 후두부(occipital)의 모발은 굵고 전두부(frontal)의 모발은 가늘다. 한 가닥의 모발에서도 그 두께는 모근과 모간이 다르며 인종, 연령, 성별, 몸의 부위에 따라 차이가 있다. 모발의 경사각도는 일정하지 않지만 약 24∼50 이다. 털이 나있는 방향은 신체부위에 따라 거의 일정하나 특별히 두부(head)에는 두정부에 있는 가마(whorls)를 중심으로 모발은 방향성을 가진다. 이러한 모발의 방향성을 모류(毛流)라고 한다. 2) 땀샘 부속기관(피부샘, Cutaneous gland) 피부샘은 표피나 진피가 피부밑 조직안으로 함입되어 형성되는데 이에는 혈액에서 공급받은 물질을 다른 물질로 형성해서 내보내는 두 종류의 분비선이 있다. 한선(sudoriferous glands, sweat glands)에서는 땀을 분비하며, 피지선(sebaceous glands, oil glands)에서는 피지를 분비한다. 한선은 코일형의 밑부분(기저, 한선체)과 관상형의 관(한관)으로 되어 있으며, 한선의 관은 땀구멍이 있는 피부표면에 닿아 있다. 모든 인체는 한선이 분포되어 있고 손, 발바닥, 이마와 겨드랑이에는 더 많이 있다. 한선은 체온을 조절하고, 인체의 노폐물을 제거하는 것을 도와준다. 온도가 높아지거나 운동, 약의 복용이나 감정에 따라서 한선의 작용은 크게 증가된다. 땀의 분비는 신경계의 조절을 받으며 보통은 2컵에서 4컵의 소금기가 있는 액체가 매일 피부 땀구멍을 통해서 분비된다. (1) 한선(Sweat glands) 땀샘은 신체 일부인 입술, 귀두, 고막을 제외한 전신에 존재하며, 특히 손바닥, 발바닥, 겨드랑이, 음낭, 대음순, 항문주위에 잘 발달되어 있다. 손·발바닥의 땀샘은 피부능선에 개구하는데 여기서 분비되는 땀은 물건을 쥐거나 물건과 접촉할 때 미끄러지지 않도록 하는 역할과 신체 내부 체온을 조절시키며 피지와 유화(emulsion)하여 피지막을 형성, 신체내의 노폐물과 독소를 분비 및 발산시켜 제거하는 역할을 한다. 땀의 분비는 자극에 따라 체열에 의한 온열성 발한, 정신적 자극에 의한 정서적 발한, 미각에 의한 발한 등으로 나눌 수 있다. 땀샘은 아포크린(apocrine)선과 에크린(ecrine)선의 두 종류가 있다. 대부분의 포유류에 분포하고 있는 아포크린은 모낭에 부착된 코일형의 구조이며, 피지선의 구멍을 통해서 땀을 분비한다. 겨드랑이, 생식기 주위, 남성과 여성의 유두주위에 분포되어 있으며, 감정이 변화될 때에 작용이 활발해진다. 아포크린선의 코일모양 분비선은 에크린선에 비해 몇 배 크므로 대한선(large sweat gland)이라 하며, 이에서 분비되는 땀에는 특유의 냄새가 있으며, 양이 적고 유색으로서 단백질, 탄수화물을 함유, 배출되면 빨리 건조하여 모공에 말라붙는다. 배출관내의 아포크린선에서 분비되는 땀은 단백질을 많이 함유, 무취·무균성이나 표피에 배출된 후 세균의 작용을 받아 부패하면 약 알칼리성으로서 소위 암내라는 체취를 발산하며 여성에게 많이 분포하고 있다. 아포크린선 분비량의 크기는 흑인 〉백인 〉동양인 순으로서 인종에 따라 상당한 차이를 나타낸다. 분포 부위는 출생시에는 전신에, 생후 5개월 후부터 퇴화하기 시작하여 사춘기 때 겨드랑이, 유륜, 외이도, 유두, 항문 주위, 외음부, 배꼽 등 한정된 부위만 존재한다. 동물의 아포크린선은 성적인 호소나 영유권 표식, 경고의 표식 수단으로 이용하나 사람에게는 성분이나 생리적 역할은 불분명하다고 볼 수 있다. 일반적으로 말하는 에크린선(소한선, small sweat gland)은 땀을 분비하는 땀샘으로서 태어날 때부터 입술, 음부를 제외하고 전신에 분포되어 있으며 앞이마, 손바닥, 발바닥 등에 특히 많으며 몸 전체에 퍼져 있다. 모낭에 연결되어 있지 않은 에크린선은 피부표면으로 1일 분비량 700∼900cc의 땀을 분비할 수 있는 도관과 땀구멍을 별도로 갖고 신체적인 운동을 하거나 온도가 높을 때 작용이 활발해진다. 에크린선의 땀은 pH 3.8∼5.6의 약산성이며, 내부환경, 온도, 정신적인 작용 등의 아세틸콜린(acetylcholine: 콜린의 아세트산에스터로서 염기성 물질) 계통의 영향을 받으며, 무색, 무취로서 99%가 수분이며 나머지가 고형질로 Na, Cl, K, I, lipid, amino acid, Ca, P, Fe 기타 극소량의 혈장 전해질이 들어있다. 에크린선은 혈액과 더불어 신체 체온 조절기관이다. (2) 피지선(Oil glands) 피지선에는 작은 주머니(소낭)가 들어있고 피지선의 도관은 모낭의 중간에 연결되어 있으며 모낭의 제2영역에서 제3의 영역으로 모발이 밀려나올 때 동시에 피지선에서 피지가 분비되면서 모발에 코팅 막을 형성시켜준다. 그러므로 모발은 두피 밖으로 나옴과 동시에 분비된 sebum에 의해 비로소 모발의 외향적인 형상을 갖추게 된다. 피부의 표면이라 할 수 있는 특히 얼굴이나 모발은 흔히 기름기가 집적되어 있는데 이 기름기를 피지(sebum)라 한다. 피지선에서 분비되는 피지는 각질층에 습도 및 유연성을 부여하여 피부를 매끄럽게 해주며, 피부에서 수분이 증발되는 것과 함께 신체 외부로부터 세균 침입을 막아준다. 기름 샘인 피지선은 단순 포장샘(단일포장선, simple alveolar gland)으로 흔히 털주머니(모낭) 근처에 위치하며 털주머니의 털뿌리(모근)와 털 줄기(모선)를 따라 피부표면으로 기름(sebum)을 분비한다. 이러한 기름샘은 손가락이나 발가락을 제외한 전신에 분포하나 눈꺼풀과 얼굴에 특히 많다. 손·발바닥을 제외한 모든 부위에 있는 피지선은 특히 얼굴과 두부에는 팔·다리보다 피지선이 크고 그 수도 8배 정도(평균 800개/㎠) 많이 존재하며 이와 같이 신체부위에 따라 크기, 형태, 분포도면에서 차이가 있는 피지는 반 액체의 기름기 성분으로서 피지선에서 만들어진다. 일반적으로 피지는 모낭이 입구까지 피지선의 도관을 따라서 흘러나온다. 그러나 피지가 딱딱해지고 모낭이 막혔을 때에는 흑여드름(black head, acne)이 생긴다. 모낭을 깊숙이 클렌징(cleansing)해주는 것이 피부에 흠집이 없도록 하는 데 가장 중요하다. 사람의 표피면에 있는 피지막은 유리지방산, 콜레스테롤, 콜레스테롤 에스터, 세라마이드 등의 피지선에서 분비된 피지와 표피에서 유래된 스쿠알렌, 왁스에스터, 유리지방산, 트라이글리세라이드 등의 지질이 혼합되어 있다. 피지선은 신경의 지배를 받지 않으나 남성호르몬(androgen)의 자극에 의해 분비가 조절된다. 남성호르몬은 남녀 모두 부신피질에서 소량 분비되며 피지선이나 모낭 발육을 자극하여 각질층을 두텁게 하는 작용이 있다. 성별로서 살펴보면 사춘기 초기의 여성에게 분비가 많아지며 폐경기 이후 적어지고, 사춘기 이후는 남성이 여성보다 피지분비량이 많다. 이는 온도, 발한, 식사 등의 영향도 있지만 호르몬의 영향이 더 크다고 볼 수 있다. 또한 기모근의 수축과도 깊은 관련이 있다. 피지분비 상태는 연령에 따라서 변화된다. 출생 후 1년은 피지의 분비가 왕성하다가 그 후 퇴화되어 8∼10세가 되면 다시 그 기능이 성숙하여 11∼13세 경부터는 더욱더 증가하다가 20∼25세에 최고가 된다. 그 이후는 거의 변화되지 않으며 노인이 되면 점차 감소한다. 피지의 분비는 계절, 연령, 호르몬, 환경에 따라서도 변화하는데 온도, 피지막의 두께, 발한에 따라서 피지분비가 증가했다가 감소했다가 한다. 피지는 하루 평균 1∼2g 정도 분비된다. 목욕 후 3∼4시간, shampoo 후 1∼2시간, 세안 후 1시간 후에 다시 생성된다. 피지의 작용으로서는 수분증발억제, 살균작용, 유화작용, 흡수조절작용, Vitamin D의 생성작용을 한다. ① 피지의 작용(Function of sebeum) a. 수분증발 억제작용: 각질층과 모발의 표면에 피지막을 만들어 수분이 증발하는 것을 방지하여 피부와 모발에 습기를 유지함과 동시에 윤택함을 준다. b. 살균작용: 피지 중에는 지방산이 함유되어 어느 정도의 화농균과 백선균을 살균한다. c. 유화작용: 피부표면에 분비된 피지는 땀과 혼합하여 천연크림과 같은 피지막을 형성시킨다. 이때 피지와 땀은 서로 혼합하여 유화상태가 된다. 이는 피지 중에 유화작용을 이행하는 물질이 있기 때문이다. 유화작용은 복잡하며 피지와 땀이 적당량이면 W/O(Water in Oil)형의 유화상태를 만들고, 발한하여 수분이 많아지면 O/W(Oil in Water)형으로 변하나, 발한이 멈추면 보통상태의 피부상태로 돌아오면 W/O형으로 된다. 즉 피지막은 피부표면의 지방과 수분의 비율에 따라서 W/O형, O/W형으로 변한다. d. 흡수조절작용: 경피흡수가 되는 것을 어느 정도 저지할 수 있으나 크게 저지가 되지는 않는다. e. Vitamin D의 생성작용: 피지 중 프로 vitamin D가 일광에 노출되면 vitamin D로 되며 이는 피부에서 다시 흡수된다. 피지분비가 정상보다 많으면 여드름이 생기거나 비듬이 많이 생겨 지성피부가 된다. 피지분비가 너무 적으면 피부나 털의 수분이 증발, 광택이 없는 건성피부가 된다. 또한 지방산이 감소하여 살균작용을 할 수 없게도 된다. 이때는 피부의 성분과 비슷한 유액이나 크림을 발라서 피지성분을 보충하거나 과다한 피지분비일 경우에는 아스트리젠트 로션(astringent lotion: 수렴성 로션)을 사용 여분의 피지를 제거시킬 수도 있다. 3. 모발의 발생기구(Morphogenesis of hair) 모발은 모근(root of hair)과 모간(shaft of hair)으로 나누며, 모근은 피부가 함몰된 피부주머니인 모낭(hair follicle)에 박혀있는 부분으로 이들의 끝은 다소 팽대되어 모구부를 이룬다. 모구부(bulb of hair)는 컵모양으로 모유두(hair papilla)를 수용, 털·모발의 성장발육을 관장하고 모유두는 혈관이 풍부하며 모발에 영양을 공급하고 있다. 모낭은 피부의 함몰로 생긴 것이기 때문에 속층은 표피, 바깥 층은 진피의 연속으로서 모발을 직접 감싸는 부분을 뿌리상피집(상피근초, epithelial root sheath), 바깥 층을 뿌리진피집(진피근층, dermal root sheath)이라 한다. 모발은 외력에 의해 억지로 뽑으면 모발의 모근 끝에 젤리 모양의 반투명의 물질이 붙어있다. 이것이 바로 모낭의 일부이다. 모낭 주위에는 기름을 분비하는 기름샘과 털세움근(arrector pili muscle)이 있다. 입모근은 평활근으로 비스듬히 위치하는 모낭과 진피유두층 사이에 걸쳐있어 입모근이 수축하면 모발이 바로 서고 또 기름샘을 압박하여 기름(sebum)을 방출시킨다. 한편 모낭 주위에는 이들을 둘러싸는 신경종말이 있어 모발이 바람결에 흔들리거나 물체가 닿아 자극되면 이를 감각으로 느낄 수 있다. 표피로 이루어진 모발은 중심부를 이루는 가느다란 수질(medulla), 이를 둘러싼 좀 더 두꺼운 피질(cortex) 그리고 피질 바깥에서 비늘처럼 배열된 표피(cuticle)로 구성된다. 1) 연모와 경모(Lanugo hair and Terminal hair) 모발의 종류는 굵기에 따라 취모, 연모, 경모로 나눈다. 취모는 일명 배냇머리라 불리는 솜털로 태내에서 생긴 모발로서 모발 중 가장 가늘고 연한 것으로서 모태(母胎)에 있을 때는 4∼5개월까지 거의 전신에 발모가 된다. 태모(胎毛)로서는 맨 먼저 안면에서 털이 나오는 것을 관찰할 수 있다. 이 단계의 털을 연모(취모, 毛)라고 한다. 이 연모는 탄생이 가까워짐에 따라 서서히 빠지고 새로운 연모로 바뀌어지며 사람은 이 연모(솜털, 毛羽, nap)의 상태로 탄생된다. 연모는 모수질이 없고 부드러우며, 멜라닌 색소가 적은 갈색의 색상을 띄고 있다. 잡아 당겼을 때 2cm 정도까지 늘어나므로 이를 속어로 \'배냇머리\'라고 부르고 있다. 이 연모(lanugo hair)는 생후 5∼6개월쯤 경모로 바뀌며 성인들의 모발은 다 경모(terminal hair)이다. 모발이 자라고 있는 모낭의 수는 태어날 때 모두 결정되므로 성인이 되어서도 모낭은 증가되지 않는다. 그러므로 성인보다 유아쪽 모발의 양이 적게 보이는 것은 털(毛)이 가늘고 모낭에서 생성되지 않는 털도 있기 때문에 결국 성인보다 모발량이 적다. 사춘기가 되면 모든 모낭에서는 경모(硬毛)가 성장하여 사람의 일생에서 가장 모발이 많은 시기에 들어간다. 그러나 이 경모도 모주기(hair cycle)를 되풀이하여 나이가 들어감에 따라 연모(軟毛)로 되돌아가는 현상이 보이고 있다. 특히 남성에게는 이 현상이 현저하며 일반적으로 남성형 탈모증(male patten alopecia)으로 알려져 있다. 2) 모근부의 구조(Sturcture of hair root) 모발은 표피에서 외부로 나와 있는 모간부(hair shaft)와 표피내부에 있는 모근부(hair root)로 대별되고 있으며, 모발(hairs)은 모낭내에서 완전히 만들어진다. 모낭의 기저(基底部, bottom)에 있는 구근적(求莖, bulbous)인 bulb(球根)에서는 세포분열(cell division occurs)이 일어나는 모모세포(germinal matrix)를 포함하고 있다. (1) 모구부(Hair bulb) 모구부의 아랫부분은 구근모양의 팽창을 가지고 있는데 이 부분을 모구라 부르며 모발을 생장시키는 데 있어 중요한 부분이다. 모구부의 아래 부분은 오목하게 진피의 결합조직(connective tissue)에 묻혀있고 이 움푹패인 부분에는 진피 세포층에서 나온 모유두가 들어있다. 모유두에는 한 줄로 된 모기질(毛基質, hair matrix)이 감싸고 털을 만드는 keratinocyte(케라틴 형성세포)인 피부세포와 같은 이 모기질은 모구부 바로 위 1mm 지점에 위치하며 세포분열이 시작되는 표피의 기저층(basal layer)에 해당된다. 세포가 빈틈없이 짜여있는 모유두는 모세혈관(毛細血管)이 엉켜있으며 이로부터 모발을 성장시키는 영양분과 산소를 운반하고 있다. 이 영양분을 받아 분열하고 있는 세포가 모모세포로서 이는 모유두와 접하고 있는 부분을 둘러싸고 있듯이 존재하고 있다. 여기서 분열된 세포(cell division)가 각화하면서 위로 위로 모발을 만들면서 두피 밖으로 밀려나오고 있다. 이와 같이 모발섬유구조의 분자구조가 모낭의 습기있는 환경(biological polymer)에서 안정화되었다는 것은 모발섬유의 흡습과 탈습에 관한 기계적 평형상태(mechanical equilibrium)를 형성시킨다는 것을 의미하기도 한다. 즉 모발섬유의 물리적 성질(physical property) 근거를 마련해 준다. (2) 내모근초·외모근초(Inner root sheath & Outer root sheath) inner root sheath(내모근소)는 내측의 모발주머니로서 외피에 접하고 있는 표피의 각질층인 초표피(墅表皮, sheath cuticle)와 과립층의 헉슬리층(Huxley\'s layer), 유극층의 헨레층(Henle\'s layer)으로 구성되고 외모근초(소)인 outer root sheath는 표피층의 가장 안쪽인 기저층에 접하고 있다. 즉 내모근소와 외모근소는 각각의 형태와 내용이 다른 세포군으로서 내모근초 표피는 아래에서 위방향으로 tip(첨단) 모양으로서 편평한 세포(squamous cell)이고 헉슬리층은 1∼2층의 여러 가지 기능을 가진 세포로 이루어져 있으며, 헨레층은 1층으로 약간 편평하고 핵이 잘 보이지 않는 세포이다. 모근부는 모낭으로 둘러 싸여 있을 뿐만 아니라 더욱 모발에 접하고 있는 층의 내모근초(소)와 그의 외측의 외모근초(소)로 덮여져 있다. 이들은 모구부에서 발생한 모발을 완전히 각화가 종결될 때까지 보호하고, 표피까지 운송하는 역할을 하고 있다. 이 내모근초와 외모근초도 모구부 부근에서 세포분열에 의해 만들어지고 모발의 육성과 함께 모유두와 분리된 휴지기 상태가 되면 외모근초(소)는 입모근 근처(모구의 1/3지점)까지 위로 밀려 올라간다. 내모근초는 모발을 표피까지 운송하여 역할을 다한 후에는 비듬이 되어 두피에서 떨어진다. (3) 모모세포(毛母細胞) 모구부를 확대하면 오목한 부분과 모유두가 접한 부분에 모모세포(germinal matrix)가 모유두를 덮고 있다. 이 세포는 형체를 만들고 있는 세포 가운데에서도 특히 세포분열이 왕성하여 끊임없이 분열, 증식을 되풀이하고 있다. 이 모모세포가 모유두에서 영양을 받아 분열되어 모발의 형상을 갖추어 성장해 오고 있는 것이다. 모모세포는 모유두에 접하고 있는 부분으로서 이미 모발을 구성하는 역할이 결정된다. 결국 모유두의 정점 부분에서는 모수질이 된 세포가 분열하고, 그 아래 부분으로부터는 모피질이 된 세포가 가장 아래 외측으로는 모표피가 된 세포가 분열하여 위로 밀리고 있다. 모발의 색을 결정하는 멜라닌 색소는 모피질을 만드는 모모세포로부터 별도의 색소세포인 멜라노사이트(melanocyte)에 의해 생성되어, 모피질 또는 모수질로 되는 세포로서 복잡하게 된다. (4) 세포분열(Cell divison) 여러 가지 세포분열에 의해 증식된 세포는 서서히 각화하면서 위로 올라간다. 모피질로 된 세포는 세포내의 리보솜(ribosome)의 단백질 합성으로 케라틴섬유를 합성하여 점점 세로 길이의 세포가 된다. 세로 길이로 된 세포들은 상호접착제가 되어 단백질을 합성하여 강하게 결합된다. 한편 모표피로 된 세포는 세로로 나란히 점점 죽순의 성장과 같이 각화된다. 이와 같이 각 세포가 분열되어 케라틴섬유 등 각종 단백질을 합성하면서 세로 길게되어 각화하고 있는 부분을 각화대(角化帶)라고 하고 이 단계에서 각 세포는 또 자라고 있다. 내모근소(초)와 외모근소(초)는 모표피 외측에서 모구부 위의 방향으로 세포가 분열되면서 만들어진다. 이들도 모낭을 위로 밀어 올려, 이미 각화하고 있는 가운데에서도 모발을 보호하면서 표피로 향한다. 4. 모발의 주기(Hair cycle) 1) 모발의 일생(Life of hair) 모발은 모유두가 없으면 자라지 않는다. 이 모유두의 수는 태어날 때 결정된다. 결국 새로운 모유두에 의해 새롭게 모발이 생성되지는 않는다. 모유두가 없어지고 그 수가 감소하면 할수록 모발수도 감소하게 된다. 항상 모발을 자라게 하기 위해서는 모유두는 중요하다. 그러나 이 모유두는 일생동안 활동하고 모발을 계속 만들지는 않는다. 어느 정도 활동을 계속하면 일시 활동을 멈춘다. 모발을 성장시키는 성장기(anagen), 성장을 종료하고 모구부가 축소하는 시기인 퇴화기(catagen), 모유두가 활동을 멈추고 모발을 두피에 머무르게 하는 시기인 휴지기(talogen), 모유두가 활동을 시작하거나 또는 새로운 모발을 발생시켜 오래된 모발을 탈모시키는 시기인 발생기로 나눌 수 있다. 이를 모발의 주기(모주기)라 한다. 모발 성장기는 남성 3∼5년, 여성이 4∼6년 정도로 그 후 퇴화기 30∼45일 정도, 휴지기가 4∼5개월 정도 지나 자연적으로 탈모가 된다. 그리고 휴지기의 마지막이 되면 새로운 모발이 생성되는 발생기가 시작된다. 2) 모발의 성장(Growth of hair) 털은 매우 일찍 나타난다. 태아(胎兒)는 출생 후 6∼7주면 눈썹이 만들어진다. 다른 털은 12주 후에 나타난다. 털은 개인에 따라 몸의 부위별로 수명과 성장기간이 다르다. 모발은 3∼10년을 견디며 최대 가능길이 1.5m 정도이며 모유두내에 있는 모기질세포는 골수세포 다음으로 세포분열이 왕성하고 12∼24시간 내에 체세포분열에 의해 완성된다. 보통 하루에 0.2∼0.5mm 정도 자라며, 하루 중 낮보다 밤에 더 자라고 가을, 겨울보다 봄, 여름에 성장이 빠르다. 1년 중에 5, 6월에 가장 많이 자라는 시기이며 16∼24세의 연령의 여성에게 특히 성장속도가 빠르며 65세 이상이 되면 아주 완만한 성장이 이루어진다. 모발의 수명은 영양상태, 호르몬, 기온, 일광에 영향을 받는다. (1) 모발 성장의 3단계(3Level of hair growth) ① 1단계: 생장기/성장기(Anagen stage) 모발이 성장하는 기간인 anagen단계는 다시 2단계로 나누어진다. 모발이 모구(hair bulb)로부터 모낭(hair follicle)으로 나가려고 모발 생성단계와 딱딱한 케라틴이 모낭 안에서 만들어지는 단계로서 퇴화기까지 자가성장을 계속한다. 성장기의 수명은 3∼6년이며 전체 모발(10∼15만개)의 80∼90% 차지하고 anagen단계에서 두발은 한 달에 1∼1.5cm 정도 자라며, 특히 음식물, hormone, vitamin 등의 영향에 의해 변화 될 수 있다. ② 2단계: 퇴화기(Catagen stage) 성장기가 끝나고, 모발의 형태를 유지하면서 대사과정이 느려지는 시기로서 천천히 성장한다. 이 단계에서는 케라틴을 만들어 내지는 않는다. 퇴화기의 수명은 1∼1.5개월이며 전체 모발의 1%를 차지한다. 모구부가 수축하여 모유두로 나눠지며 모낭에 둘러 싸여 위쪽으로 올라간다. 이때 세포분열은 정지하고 있다. ③ 3단계: 휴지기(Talogen stage) 모유두가 위축되고 모낭은 차츰 수축되며, 모근은 위쪽으로 밀려 올라가 빠진다(모근부는 위쪽에 올라와 있고, 모낭의 깊이는 1/3로 되어 있다). 모발이 없어지는 시기로는 다음 anagen 단계가 시작될 때까지의 수명은 3∼4개월, 전체 모발의 4∼14% 해당(분만 후 30∼40%)되며 이시기의 모발은 강한 brushing으로 모발들은 쉽게 제거된다. ④ 발생기 성장기 초에는 모낭에 둘러 싸여 있던 모구부가 모유두와 결합하여 새로운 모발을 성장시킨다. 다음으로 새로운 모발은 휴지기에 들어간 오래된 hair를 위로 밀어 올려서 자연 탈모시킨다. 항상 이와 동일한 주기를 반복하고 있는 것은 아니다. 병, 유전, 체질, 연령 등 모든 상황에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면 휴지기에 들어간 채로 발생기를 맞이한다던가, 성장기를 맞았지만 경모까지는 이르지 못한다던가, 유연한 경모인 상태로 퇴화기가 되는 등의 여러 가지 상황이 있다. (2) Hair cycle의 종류 사람의 경우 모발주기는 모발 한 가닥 한 가닥이 독립되어 있기 때문에 다른 모발에 관계없이 독립적으로 자라면서 변한다. 이 때문에 사람의 모발은 정상적인 경우 발생, 탈모는 계속 일어나며 원숭이, 돼지 등도 각각의 독립된 모주기를 가지고 있다. 동물의 종류에 따라 계절이 바뀔 때 한꺼번에 털갈이를 하나 털이 자랄 때는 제일 먼저 머리에서부터 꼬리 쪽으로 털이 나온다. 또한 앙고라토끼, 메리노 양과 푸들 개와 같은 동물은 모주기가 없으므로 털을 벗기거나 잘라 내지 않는 한 계속 길어지는 동물도 있다. (3) 성장 속도(Growth speed) 모주기를 5년으로 잡았을 때 모발이 10만개 있다면 10만개÷(5년×365일) = 55개. 결국 하루에 55개 전후의 자연 탈모가 되고 같은 수 정도로 새로운 모발이 발생된다. 사람의 경우 어느 정도 모발을 자라게 해도 성장기인 5년간에는 (1.2cm×12개월)×5년 = 72cm. 72cm정도 밖에 자라지 않는다. 또한 10만개의 모발이 하루에 자라는 길이를 식으로 만든다면 10만개×0.4mm=40m. 결국 두부 전체에서 개개의 모발을 1일에 40m의 길이로 성장시킨다는 계산이 된다. 이와 같이 모모세포는 급격하게 세포분열을 반복하므로 인해 신체의 세포 가운데 가장 왕성하다고 볼 수 있다. 이 때문에 항상 많은 에너지와 영양분을 필요로 하게된다. 몸과 팔, 다리의 털은 6개월 이하의 성장기와 휴지기를 가진다. 모발의 주기는 10∼15회 반복하므로 이 주기가 일찍 끝나는 사람은 탈모가 되며 성장기가 2년밖에 안되는 모근은 20대 전후면 더 이상 모발이 새로 자리지 않는다. 또한 휴지기의 모발이 20% 이상 되면 모발이 빠지는 상태(탈모)라 할 수 있는데 평균 하루 50∼100개 이상 빠질 때를 \'휴지기탈모\'라고 말하며, 이는 정상적인 탈모로서 이 수치가 넘으면 \'남성형탈모\'나 원형탈모증 같은 것을 의심할 필요가 있다. 참고로 아무리 심한 \'남성형탈모\'인 경우라도 전체 모발의 30∼40% 정도까지만 탈모가 진행된다. 그러나 주로 앞이마나 정수리 부위이기 때문에 실제보다도 훨씬 더 많은 탈모가 이루어진 것처럼 보이는 것이다. 모주기(毛週期)를 인식한다는 것은 대단히 어렵다. 왜냐하면 모낭들의 생장 cycle이 head 부위마다 다 다르기 때문이다. 모주기와 모발의 성장속도는 신체부위, 인종, 나이, 성별, 계절에 따라 조금씩 다르다. 여기서 생장기를 중심으로 살펴보면 겨드랑이 털, 음모, 가슴 털, 속눈썹은 1∼6개월, 다리털은 5∼7개월, 팔의 털은 1.5∼3개월, 손가락 털은 1∼3개월이며, 휴지기는 대개 1∼4개월이다. 각 부위의 털은 성장속도에 있어서도 차이를 보인다. 하루 평균적으로 자라는 길이가 hair는 0.37㎜∼0.44㎜, 수염 0.27㎜∼0.38㎜, 겨드랑이 털 0.23㎜, 음모 0.2㎜, 눈썹은 0.18㎜ 정도이다. 또한 계절에 따라서도 차이가 나타나는데, 봄과 초여름사이에 모발의 성장이 가장 왕성하며 가을이 되면 많은 양이 휴지기상태로 들어가면서 탈모가 증가된다. 또한 나이에 따라서도 모발의 성장은 차이를 보인다. 나이가 들어감에 따라 \'생장기-퇴행기-휴지기\'의 모발주기를 정상적으로 순환하는 건강한 모낭의 수도 점차 감소하기 때문이다. 그리하여 10대까지는 성장속도가 빠르지만 20대 이후에는 점점 느려지게 된다. 즉 20대 이후부터 건강한 모낭의 수가 현저히 줄어든다고 볼 수 있으며, 40대가 되면 태어날 때 가지고 나온 모낭수의 반밖에 존재하지 않게 된다. 그러므로 bald-head가 아닌 경우에도 나이가 들면 모발 숱은 듬성해지고 모량이 적어지면서 모질은 약해진다. 5. 모발의 영양과 호르몬(Nutrient and Hormone of hair) 모발을 형성하고 있는 물질은 keratin 단백질로서 18종의 아미노산으로 구성되어 있고, 특히 cystine이라고 하는 아미노산을 많이 포함하고 있는 것이 특징이다. 모발에 영양을 주기 위해서는 여러 종류의 아미노산을 포함한 단백질(대두, 멸치, 우유, 육류, 계란 등)을 균형 있게 섭취하는 것이 중요하다. 이러한 식품의 단백질은 위장에서 아미노산으로 분해되어 장벽에서 흡수되며, 혈액에 의해 전신으로 운반되어, 영양이 여러 기관에 골고루 흡수된다. 모발의 경우는 모근의 모유두에 모세혈관을 통해 영양분이 보내져 모발의 성장을 촉진시키게 된다. 그러나 모발을 위해서는 단백질뿐만 아니라 vitamin과 미네랄(특히 철, 아연 등) 등도 필요하다. vitamin은 피부를 건강하게 하고, 비듬과 탈모를 방지하기 때문에 모발의 건강에는 특히 vitamin A, D가 필요하다. 직접 어느 vitamin이 모발의 성장발육에 필요한가는 정확히 밝혀지지 않았지만 vitamin도 호르몬과 같이 신체 전체 기능에 관여하고 있는 것이므로 어느 것이 부족하거나 과잉되어도 직·간접으로 영향을 미친다. vitamin D는 탈모후 모발의 재생에 뛰어난 것으로 알려져 있다. 따라서 vitamin과 미네랄을 포함한 파슬리(parsley), 소송엽, 딸기, 시금치 등의 야채류도 많이 섭취할 필요가 있다. 또한 리놀산(linolic acid)을 포함한 식물성기름은 모발에 윤기를 주며, 낙화생, 참깨, 사라다유 등을 적당히 섭취하는 것도 필요하다. 옛날부터 모발에는 미역과 다시마 등 해초가 좋은 것으로 알려져 있다. 해초에는 모발의 영양분인 Fe, I, Ca이 많이 포함되어 있고, 두피의 신진대사를 높이는 효과가 있기 때문이다. 특히 I(요오드)는 젊게 만드는 갑상선 호르몬의 분비를 촉진시켜, 모발의 성장을 도와주고 있다. 최근 젊은 여성 사이에 날씬하게 되고자 하는 마음에 단식을 한다거나, 단백질을 덜 섭취하거나 하는 다이어트(diet)가 유행하고 있다. 그러나 너무 지나치면 영양실조에 걸려 건강을 잃어버릴 뿐 아니라 아름다운 검은 모발까지 부스스하게 된다. diet도 하면서 충분한 영양을 고루 섭취할 필요가 있다. cystine이 많이 함유된 식품으로는 계란, 돼지고기, 고등어, 콩, 낙화생, 우유 등인데 대체로 일상 음식물로서 충족된다. 그 외 해초류(모발 발육에 필요한 갑상선 호르몬의 원료가 되는 요오드가 들어있기 때문)와 mineral, vitamin류이다. 두발 화장품에 흔히 vitamin류를 넣는데 두피나 피부에 흡수되는 것은 지용성 vitamin으로서 지용성 vitamin은 흡수되지 않으므로 경구적으로 섭취해야 한다. 1) 모발과 관련된 단백질 단백질은 생물학적 기능의 행위체이며, 유전정보의 표현으로서 세포 건조중량의 50% 이상을 차지한다. 단백질은 생체분자 중 가장 흔한 종류이며 세포 구조와 기능상 거의 모든 면에서 광범위한 역할을 하고 있다. 각 단백질이 만들어지는 방식은 세포의 유전정보에 의해 결정되며, 유전정보는 DNA에 뉴클레오타이드 염기(nucleotide base)의 특정한 순서로 암호화되어 있다. 암호화된 정보의 각 부분을 유전자(gene)라 하며, 유전자의 표현은 그 유전자에 의해 암호화된 특정 단백질의 합성을 유발하여 그 단백질에 고유한 기능적 특질을 세포에 부여하게 된다. 단백질(protein: 한 개 이상의 polypeptide사슬로 구성된 분자들을 광범위하게 정의할 때)은 핵산과 함께 생물을 유지하는 2개의 큰 기둥으로서 직접 생명현상에 관여하며, 모든 세포의 구조적, 기능적 특성을 위해 필수적인 역할을 담당한다. 인체 단백질은 세포 각 조직, 장기, 피부, 모발, 손톱, 근육, 혈액, 효소 및 대다수 호르몬 등이 주성분이며, 고분자 화합물(macromolecule compound)로서 생물체의 필수적인 물질이다. 이와 같이 살아있는 조직은 각각의 조직에 따라 양과 특성이 다른 단백질을 함유하고 있다. 단백질분자에 산이나 알칼리 또는 단백질 효소를 작용시키면 α-amino acid가 생성된다. 천연단백질에서 분리되는 20여종의 아미노산 중 단 두 종류를 제외한 나머지는 carboxyl기와 amino기가 동일 C원자에 결합되어 있는 α-amino acid이다. 단백질은 종류에 따라 구성 아미노산의 수와 종류, 결합순서가 다르며, 분자량도 다양하다. 즉, 분자량이 10만 이상이면 일반적으로 복수의 subunit로 구성되는 경우가 많다. 단백질은 아미노산만으로 구성된 단순 단백질(알부민, 글로불린, 프로타민, 프롤아민, 글루테린 경단백질)과 아미노산 이외의 구성성분을 가진 복합 단백질(핵, 당, 리보, 인, 색소, 금속단백질)이 있다. 또한 분자의 형태에 따라 섬유상단백질(케라틴, 콜라젠, 피브로인), 구상단백질(알부민)로도 분류한다. 단백질은 아미노산 배열 NH2 말단(N-terminal end, N말단), COOH 말단(C-terminal end, C말단) 순서를 가진 1차 구조(primary structure of proteins)와 동일 아미노산으로 이루어진 homopolypeptide(동종다합체: 한 개 이상의 polypeptide사슬로 구성된 단백질은 다합체 multimeric 단백질로서 다합체 단백질 중 한 종류의 polypeptide만을 함유하는 단백질)는 α-헬릭스 또는 β구조 등 일정한 입체구조를 가진다. 이와 같이 α-helix, β구조와 같은 입체구조를 단백질의 2차 구조(secondary structure of proteins)라하며 각각의 영역인 2차 구조는 그 아미노산 배열에서 추정할 수 있다. 단백질분자 중에는 1가닥의 polypeptide사슬이 접혀져서 생기는 3차원적 구조는 X선 결정해석 방법으로 얻어지는 분자 안에서 공간적인 전자밀도 분포로 추정할 수 있다. 단백질분자를 구성하는 polypeptide사슬은 영역마다 1차 구조로서 규정하는 입체 2차 구조를 만들며 이것이 더욱 적당한 형태로 접혀져서(folding) 3차 구조를 만든다. 3차 구조가 안정화되는 요인은 역평행형 β구조의 형성과 소수결합에 있으며, 소수성의 아미노산은 곁사슬이 분자의 안쪽으로 모이고, 바깥쪽에는 극성의 곁사슬이 모인다. 이러한 전체의 형태가 단백질 기능에 중요한 관건으로서 단백질의 3차 구조(tertiary structure of proteins)를 만들며 각 polypeptide사슬을 프로토머(protomer) 또는 서브유닛(subunit)이라 부르고 화합체를 올리고머(oligomer)라고 부른다. {형 단백질은 동일 polypeptide 소단위체의 이합체(dimer) 또는 동종이합체(homodimer)이다}, {형 몇 가지 다른 종류의 polypeptide사슬로 구성된 이종다합체(heteromultimer)} 등과 같이 올리고머(20개 이하의 peptide)를 형성하는 subunit의 종류와 수를 나타내는 것에 대하여 4차 구조는 둘 이상의 subunit에 대한 공간 배치를 나타낸다. 단백질의 4차 구조(quaternary Structure of Proteins)를 형성하는 힘으로서는 소수결합이 가장 크며 그밖에 수소, 이온결합이 관계하는 경우가 있다. 구상단백질(globular protein, 섬유상 단백질보다 비교적 둥근 형의 단백질)의 분자에서는 세그먼트(segment)마다 α-헬릭스, β구조 등의 2차 구조를 취한 후 이 분자들이 더욱 접혀져서 3차 구조를 형성, 또한 어느 종(種)의 단백질에서는 3차 구조를 취한 분자가 여러 개 규칙적인 집합을 하여 4차 구조를 형성한다. 이들 2차, 3차, 4차 구조를 총칭하여 단백질의 고차구조(higher order structure of proteins)라 한다. 이는 정전기결합, 소수결합의 비공유결합으로 유지되며 효소로서 볼 수 있는 단백질의 기능과 밀접한 관계가 있다. 즉 단백질분자의 입체구조를 나타내는 형태(conformation)는 단백질의 2차, 3차, 4차 구조에 의해 결정되지만 단백질의 형태는 단백질의 기능 발휘와 더불어 중요한 의의를 가지며 pH나 이온강도의 변화, 요소의 첨가 또는 특정 금속의 제거 등에 의해 단백질 형태의 변화와 생물학적 활성의 감소 또는 소실이 생긴다. (1) 단백질의 구조(Structure of protein) 아미노산에 의하여 peptide결합을 하고 있는 polypeptide를 물에 용해시키면 일정한 입체구조를 나타낸다. 분자생물학적으로서 어떤 일정한 아미노산 배열을 갖는 polypeptide사슬(생물계에서 polypeptide의 서열은 단백질분자가 가지는 기능적 다양성의 핵심적인 통찰력을 제공)은 그만의 특유한 입체구조를 자연스럽게 가지고 있다. 단백질의 구조는 4개의 구성요소로 나누어 1차 구조는 아미노산의 순서로서 DNA에 기억된 암호(서열, sequende: 유전정보의 한 형태)에 의해 결정된다. 2차 구조는 1차 구조에 S-S결합과 수소결합을 가지며, α-helix, β-sheet구조도 고려된 것을 말한다. 3차 구조는 한 가닥의 peptide사슬로 형성된 단백질의 입체구조를 말하며, 일정한 3차 구조를 갖는 단백질분자가 집합되어, 전체로서 하나의 기능을 발휘할 수 있게 된 것을 4차 구조라 하며, 이것을 구성하고 있는 각각의 단백질분자를 monomer(단위체 단백질: 단 한 개의 polypeptide사슬을 가지고 있는 단백질) 또는 subunit(다수의 단백질은 상호작용하는 두 개 이상의 독특한 삼차구조를 가진 polypeptide chain으로 구성되어 있으며 각각은 단백질의 소단위체 subunit라 보통 부른다)라고 한다. 예로서, 적혈구 내에 있는 hemoglobin은 2종류의 monomer(α사슬과 β사슬)가 각각 2개씩 화합된 tetramer이며, 우유의 casein(건낙소: 단백질의 일종으로 젖의 주요 단백질)도 4차 구조를 나타낸다. 2차 구조 이상을 고차구조 또는 입체구조라 한다. (2) 단백질 분자의 형태(Conformation of protein molecular) 단백질의 역할 중 하나로서 생물학적 구조를 만들고 유지하는 기능인 구조단백질(structural protein)은 세포와 조직에 강도와 방어력을 제공하며, 구조단백질의 단위체인 개개단위들은 중합하여 모발의 긴 섬유를 만들거나 섬유상 배열의 방어판을 만든다. 즉 단백질의 전체적인 삼차원적 구성인 분자의 형태(conformation)적 변화는 공유결합을 깨트리지 않고 이루어지는 결합으로서 peptide chain에 있는 단일결합들의 회전은 polypeptide chain이 삼차원적 구조를 형성하는 과정을 변화시킬 수 있는 방향성(orientation)을 가지며 이는 형태적 가능성(conformational possibility)으로서 나타낸다. 단백질의 1차 구조는 아미노산의 배열(configuration) 순서에 의하여 결정되지만 아미노산의 배열은 C-C 또는 C-N의 결합으로서, 이 결합의 회전각도는 X선 분석 결과에 의하면 일정한 형태(conformation)만을 유지한다. 이는 cysteine간의 S-S결합과 dicarboxylic acid의 유리 carboxyl기와 염기성 아미노산의 염기성기 간의 정전결합과 peptide사슬간의 C=O와 H-N간의 수소결합 등이 2차적 결합에 의해 peptide가 random coil, α-helix, β-구조를 가지는 2차 구조로서 이를 형성하는 polypeptide가 염결합, 수소결합, S-S결합, 소수성 결합, 결정형 또는 섬유형의 구조를 가지는 것을 3차 구조라 한다. 결국 단백질의 2차, 3차 구조는 아미노산의 배열구조, 즉 1차 구조에 의하여 자연적으로 규정된다. 단백질의 일차구조가 polypeptide 골격의 아미노산 잔기들을 잇는 공유결합에 의해서 결정되는 반면, 이차 더 높은 차수의 구조는 주로 수소결합·이온결합·반데르발스힘 그리고 소수성 상호작용과 같은 비공유결합적 힘에 의해 결정된다. 따라서 단백질분자가 그 복잡한 구성을 이루는 데 필요한 모든 정보는 일차구조인 polypeptide사슬의 아미노산 서열에 포함되어 있다. 관례에 의해서 아미노산 서열은 polypeptide사슬의 N-말단 끝에서부터 C-말단 끝 쪽으로 읽는다. 2) 모발에 관련한 Hormone의 작용 신체 내에 분비되고 있는 호르몬은 몇 십종이 되나 각각 역할을 가지며 신체 각 부 조직의 세포가 하는 일을 돕고 있다. 극미량으로서 체내의 대사과정을 조절하는 것이기에 결핍되거나 과다하면 신체 상태의 이상을 초래한다. 즉, 과부족일 때 신체대사에 장해를 주는 질병을 발생시킨다. 또한 화학작용의 속도와 평행을 조절시켜 성장발육이나 생식작용 등 기타 세포 활동을 도와 내환경 유지의 바탕을 마련한다. 호르몬의 조절 조건으로서는 인체 중의 내분비선(endocrine gland)을 통해 흘러나와 저장된다. 이는 자극에 대응하여 혈관 내 직접 분비, 혈액을 통하여 운반되며 표적 세포(target cell)를 갖고 있다. 표적 세포는 호르몬의 수용체를 가짐으로써 호르몬의 작용을 받는다. 호르몬은 대사 조절작용이나 촉매작용에 의해 반응을 촉진시키거나 억제시킨다. 호르몬 중에서 단백질이나 아미노산의 유도체인 것들이 있다. 갑상선 호르몬인 타이록신(thyroxine)과 부신수질 호르몬인 아드레날린(adrenalin)은 필수 아미노산인 타이로신(tyrosine)에서 생성되며, 췌장에서 분비되는 인슐린(insulin)도 거대한 분자를 가진 아미노산의 유도체이다. 모발과 관계 있는 호르몬은 뇌하수체, 갑상선, 부신피질, 성선(난소나 고환) 등은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬으로서 성장 호르몬(GH), 갑상선자극 호르몬(TSH), 부신피질 호르몬(ACTH), 성선자극 호르몬(GTH) 등 여러 가지 일을 하는 호르몬이 분비되고 서로 관련성을 가짐으로서 몸 전체의 기능이 원활하게 유지된다. ① 뇌하수체 전엽(Anterior pituitary) 갑상선, 부신피질, 성선을 자극하는 호르몬(난포 자극 호르몬, 항체형성 호르몬), 유선 자극 호르몬과 생장 호르몬이 나오며 이들 호르몬의 분비를 지배한다. 뇌하수체의 이상이 있으면 탈모가 일어난다. 뇌하수체 호르몬을 투여하면 모발 발육이 좋다는 실험 결과도 있다. 그러나 호르몬의 직접적 작용이라기 보다는 다른 호르몬의 분비를 억제하거나 촉진시키거나 하는 간접적 작용을 한다. ② 갑상선 호르몬(thyroxine) 모발의 발육에 관계하는 갑상선 호르몬 기능이 쇠퇴해지면 모발은 유연하며 가늘어지고 퇴화된다. 기능이 항진되면 발육은 양호하게 되고 지나친 항진도 \'바세도우씨\'병과 같은 증상으로서 탈모가 일어난다. 갑상선 호르몬의 생리작용의 기전은 물질 교대의 조절과 비만, 탈모, 손톱 발육, 불안 방지, 피부 윤기 등을 촉진시키며, 해초의 요오드(I) 성분은 갑상선 호르몬의 원료가 된다. ③ 부신피질 호르몬(adrenal cortex) 뇌하수체의 부신피질의 이상은 여성의 경우 남성호르몬과 같은 물질이 분비되어 성모(性毛)나 체모에 영향을 준다. 성호르몬(corticosterone)과 같은 작용을 하는 호르몬이 분비되며, 여성으로서 체모가 짙거나 수염이 나는 것은 이 부신피질의 기능 항진에서 온다. 부신피질 호르몬의 생리작용 기전은 염류, 수분, 탄수화물의 교대, 인산의 첨가, 생명의 유지, 기미, 주근깨 등 병적색소의 침착 방지, 피부 윤기 등을 촉진시킨다. ④ 성(性)호르몬(Corticosterone) 여성 호르몬인 난소의 난포 호르몬은 피지선 모낭의 발육을 억제시켜 모발의 발육을 촉진시키며, 혈액순환을 촉진시켜 피부의 기미 투명도를 높여준다. 남성 호르몬인 고환(testosterone)은 모발 발육을 억제시킨다. 그러나 체모는 이와 반대로 남성호르몬이 그 발육을 촉진하며 피지분비를 촉진시켜 지루성으로 되기 쉽고, 과잉의 피지가 모근을 손상시켜 탈모를 가져온다(지루성 탈모). 남성의 고환에서 만들어지는 남성 호르몬은 수염이나 흉모에 관계되고, 부신피질에서 만들어지는 남성 호르몬은 팔의 털, 음모, 성모 등에 관계된다. 어떤 원인으로 모발의 성장이 억제 당하게 되면 모근에서 일어난 변화가 모간에 나타나는 데는 1개월 반 이상이나 걸린다. 또한 성장을 방해하는 원인이 없어지면 기능이 회복될 때까지 일정한 기간이 걸린다. 이 두 가지를 포함한 기간이 모발 회복에 걸리기 때문에 피부의 경우는 약 28일로 비교적 간단하게 회복되지만, 모발의 경우 그만큼 회복시간이 걸린다. 여성에게는 임신한 경우와 병의 회복시에는 체력의 유지와 회복을 위해서 모발의 균형에 상당히 조심하여 모발에도 영양이 전달되도록 마음을 쓸 필요가 있다. 3) 모발 영양에 미치는 Vitamin vitamin은 단백질, 지질, 탄수화물과 같은 영양소와 함께 체내에서 필요한 것으로 비교적 미량으로 동물의 영양을 지배하고, 부족되면 결핍증을 일으키는 유기 화합물(organic compound)이다. 또한 vitamin은 용해도에 따라 지용성(A, D, E, K)과 수용성(C, B1, B2, B6, B12, niacin, pantothenic acid, biotin, folacin, choline, insitol) vitamin으로 나뉘며 각각 고유의 화학구조와 신체 내 대사작용에 관여 독특한 반응을 나타낸다. vitamin은 동물에게 소량 필요하며 여러 형태의 유기 물질로 동물 세포의 정상적인 대사작용에 필수적인 물질이다. 즉, 효소로서의 역할과 동물의 정상 성장 및 신체 유지, 생식 등에 필요로 한다. vitamin 자체만으로는 에너지를 발생하거나 세포를 구성하는 물질이 아니다. 또한 vitamin은 식품 속에 미량 함유되어 있으며 신체 내에서 합성되지 않으므로 외부로부터 공급해야 한다. ① Vitamin A vitamin A는 레티놀과 레티날을 포함하는 물질군을 일컫는 일반 명칭이다. β-카로틴은 vitamin A의 전구체로서 시각(eyesight)에 중요한 역할을 한다. 빛이 망막 안에 있는 레티날/옵신 복합체를 자극할 때 레티날 구조의 이중결합이 cis-형에서 tran-형으로 배위가 전환되며 그 신호가 시신경에 전달된다. vitamin A는 상피 조직을 유지하는 데도 중요한 역할을 한다. 동물의 생식기능을 증진시키는 vitamin A는 체내에 저장이 가능하다. 초기 증상으로서 식욕감퇴, 성장정지, 모든 조직의 감염에 대한 저항력이 저하되며, 결핍이 오래 계속되면 피부는 건조성으로 되고 단단하게 위축되며 눈의 망막에 파열현상, 결막건조증, 각막연화증에 이르며 실명까지 된다(어린이에게 흔히 볼 수 있다). vitamin A가 약간 부족할 때는 모공각화증이라 하여 모공 주위가 딱딱하게 돌기되어 탈모가 촉진되며 야맹증이 나타난다. vitamin A는 cream에 배합하여 건조성 두피나 비듬이 많은 사람에게 바른다(과하면 탈모 현상이 일어난다). 동물성 식품에 들어 있으며 버터, 간유, 동물의 간, 난황, 우유, 기름진 생선, 치즈 등 카로틴으로는 황녹색인 짙은 시금치, 당근, 호박, 풋고추, 감, 토마토, 무청, 복숭아, 살구, 김 등에 함유되어 있다. ② vitamin B1(Thiamin) 수용성이며 β-케토산(beta-keto acids)에서 를 방출하는 데 관여하는 효소를 포함한 많은 효소의 조효소이다. 티아민은 최초로 분리된 vitamin이며 현미나 다른 곡물류 낟알의 갈색 껍질에 들어있다. 피부에 직접 관계는 없으나 부족하게 되면 위장 장애로서 국부지체를 일으키는 때가 있다. 각기병의 연구와 같이 시작. 돼지고기, 효모, 강화곡류, 콩류 등 녹색 채소, 생선, 육류, 과일, 우유에 적당량 함유, 부족되면 소화기계, 신경계, 심장계에 나타나며, 각기병, 다발성 신경염, 부종, 심장기능이상 등을 초래한다. ③ vitamin B2(Riboflain) 미용 vitamin이라고도 하며 부족하게 되면 피부, 모발의 신진대사가 나빠진다. 간, 효모, 우유, 계란, 육류, 채소에 함유되어 있으며 대표적인 식품은 우유이다. 부족되면 탈모, 피부염, 구순구각염, 시력이 흐려지고 눈이 타는 듯이 쓰리고 아프며, 각막의 모세혈관이 팽창되고 충혈, 설염, 각막염 등을 초래한다. ④ vitamin B6(Pyridoxine) 피리독신, 피리독살과 피리독사민을 포함하는 화합물과 밀접하게 관련된 vitamin군(群)이다. 이 두 물질은 아미노산의 생합성과 분해를 촉매하는 효소를 포함한 많은 대사효소들의 조효소이다. 항피부병 인자로서 당질, 지질 특히 단백질 대사에 중요하다. 증상은 성인보다 유아에게 현저하며 신생아의 발작, 성인의 피부질환 등 피부, 신경, 혈액 등에 나타난다. 부족하게 되면 피지분비가 촉진되며 최근에는 수용성 vitamin B6을 분석하여 tonic에 배합하여 지루성의 손질에 사용하나 효과 면에서는 아직 의문이다. ⑤ vitamin B 복합체(Pantothenic Acid) 두류와 곡류, 동·식물의 식품에 함유되어 있으며 장내 세균에 의해 합성되므로 결핍증은 거의 |