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角質層(stratum corneum)是表皮最外層的部分,主要由15至20層沒有細胞核的死亡細胞組成。當這些細胞脫落時,底下面位於基底層的細胞會被推上來,形成新的角質層。以人類的前臂為例,每平方厘米表皮在每小時會有1300個角質層細胞脫落,形成微塵。會脫落的角質層外層又稱為分離層(stratum dysjunction)。
角質層的細胞內含有角蛋白(keratin)。它有助減少水分流失,甚至能吸收水分,使皮膚保持濕潤。由於水分子通過手腳心面的汗管逐漸散射到皮膚組織中,如此改變在皮膚中的電解質的化學平衡,同時改變了表皮下神經元突觸的電壓平衡,使它們更為迅速地觸發。神經元加速的觸發促使周圍的血管收縮,減少皮膚下的血液,也減少皮膚的張力,使皮下組織收縮起皺,不少動物(包括人類在內)的皮膚在浸泡於水中一段時間後會出現泡水起皺的現象。
角質層一般介於10至40微米不等,取決於其對應的身體部分需要多少保護。例如手掌、腳掌等與外界接觸、摩擦較多的部位,角質層會較厚。
爬蟲類動物的角質層屬永久性組織,只會在高速生長期間(如脫皮)才會脫落、更換。牠們的角質層含有β角蛋白,使其表皮遠較其他動物堅硬。
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