La mayor parte de la masa dérmica está formada por fibrillas de colágeno. Al aumentar la profundidad, aumenta la densidad de las fibras. Las fibras de colágeno son las que determinan la resistencia a la tracción de la piel; su deficiencia se pone de manifiesto en enfermedades como el síndrome de Ehler-Danlos. Un pequeño porcentaje de la dermis está formado por fibras elásticas que se encargan de devolver la piel deformada a su estado original. El trastorno de éstas produce el pseduoxantoma elástico y la cutis laxa.
El tejido conjuntivo está sostenido por una matriz principalmente de ácido hialurónico y dermatán sulfato. Esto añade elasticidad a la zona y proporciona un medio de tránsito para los nutrientes solubilizados.
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