Експериментальні дані про вплив різних речовин на механічні властивості шкіри і можливої ролі відносної вологості повітря вперше були опубліковані в 1952 р Ірвіном Бланком. У статті було зроблено висновок про те, що відносна вологість навколишнього середовища - основний фактор, що впливає на кількість води, що утримується роговим шаром, і його фізичні характеристики залежать більшою мірою від змісту води, ніж від вмісту ліпідів. Відповідно, автор висловив припущення про те, що при низькій відносній вологості роговий шар буде сухим і крихким. Однак 35 років по тому він же написав: «Тепер ми знаємо, що це не так. Навколишнє середовище «висушує» тільки верхні 2-3 шари клітин, більша ж частина рогового шару залишається зволоженою. Помилка в інтерпретації наших даних привела до помилкового висновку, який ми згодом виправили. Багато що було з'ясовано щодо впливу вмісту води в роговому шарі на його бар'єрну здатність ». Цікаво, що в публікації 1952 року висновки робилися на підставі експериментів in vitro: шматочки шкіри занурювалися в різні речовини. За подібною методології в 1974 році було оцінено вплив концентрації гліцерину у водному розчині на еластичність рогового шару: смужки ізольованого рогового шару занурювали в суміш гліцерину і води і визначали еластичність по відношенню до величини, отриманої для чистої води. Відповідно до цих результатами, гліцерин при концентрації понад 30% фактично знижував еластичність смужок рогового шару шкіри.
Автори зробили припущення, що цей ефект, можливо, обумовлений видаленням води з рогового шару і навіть «руйнуванням структури води». Однак дані тих же авторів свідчили, що навіть при відносній вологості 35% зразок рогового шару, оброблений гліцерином, містив більше вологи, ніж оброблений просто водою, і навіть більше, ніж її утримував сам гліцерин. Але до чого сумніватися: адже гігроскопічність гліцерину - відомий і незаперечний факт, і дійсно, концентрований гліцерин здатний зв'язувати відносно велику кількість води завдяки утворення великої кількості водневих зв'язків, причому кількість зв'язаної гліцерином води визначається досягненням рівноважного стану при заданої вологості повітря, температурі і тиску. Але все це вірно лише щодо гліцерину як окремого речовини. Про те, що в живій шкірі він поводиться зовсім інакше, в той час ніхто не знав, і подібні висновки були в порядку речей. Наприклад, в 1973 році був опублікований огляд під назвою Skin versus the weather. Автор огляду вказав на небажаність використання високоокклюзівних бар'єрних засобів, оскільки вони мають тенденцію призводити до набряків, і одночасно виступив проти традиційного застосування зволожувачів для полегшення стану сухої шкіри, тому що вони «поглинають вологу не тільки з повітря, але і зі шкіри». Висновок був чисто умоглядним і не підкріпленим будь-якими достовірними фактами. Цілком очевидно, що відсутність розуміння механізмів роботи зволожуючих засобів і призводило до повної свободи фантазії щодо косметичних засобів і їх користі або недоліків. І ще протягом багатьох років ефективність гліцерину для лікування сухої, потрісканої шкіри приписували лише його здатності утримувати воду.
Однак і в сучасній літературі часто зустрічається посилання на те, що гліцерин при відносній вологості повітря вище 70% може притягувати воду з навколишнього середовища за рахунок своєї гігроскопічності, а при більш низькій вологості - притягувати воду з нижчих шарів шкіри, багатих на вологу, до рогового шару . Дуже багато дослідників при цьому посилаються на роботи відомого лікаря-дерматолога Зої Дрелос. Дійсно, вона пише про це досить часто. Але пише якось без вогника - саме в такому формулюванні, як наведено вище, без паніки і нагнітання тривоги. Зауважте, тут немає ні слова про те, що гліцерин висушує шкіру, немає попереджень про небезпеку гліцерину, але є проста констатація факту: гліцерин модулює природний потік води, постійно спрямований з глибини шкіри вгору, до рогового шару. Як ми пам'ятаємо, це - фізіологічна норма, причому не задана раз і назавжди, а гнучка, підлаштовуватися під умови навколишнього середовища: без такої пристосовності у наших еволюційних предків не було б шансів на виживання. Влагосодержание в глибоких шарах шкіри практично постійно: вони інтенсивно забезпечуються кров'ю, і для значної зміни показників необхідно сильно збезводнити організм, позбавивши його надходження води і посиливши її виведення. Саме зволоженість рогового шару критична для нормального відновлення епідермісу і збереження біомеханічних властивостей здорової шкіри - еластичності, розтяжності, гнучкості і т.п. Більш того: вважається, що збільшення припливу води з внутрішніх шарів шкіри в роговий шар під дією гліцерину набагато краще притягнення вологи з повітря, оскільки не тільки підвищує зволоженість, але і створює стимул до відновлення бар'єрної функції. Гігроскопічність же швидше небажана: креми і гелі з гліцерином в умовах підвищеної вологості можуть зробити шкіру липкою, що для косметичних засобів небажано. Ще більш переважно використовувати гліцерин в поєднанні з іншими компонентами, і саме такою є звичайна практика. Цей прийом дозволяє створити дійсно добре працює зволожуючий засіб, в якому гліцерин забезпечує підвищення вмісту води в роговому шарі, а інші компоненти - дихаючу плівку, що перешкоджає підвищеного випаровування води при пошкодженні бар'єрної функції, або відновлення шкірного бар'єру, і т.п. Показово, що Американська Академія дерматології при відносній вологості повітря нижче 60%, коли шкірі потрібно більше захисту від втрати води, рекомендує хворим екземою користуватися зволожуючими засобами, що містять вазелін, мінеральне масло, ліноленову кислоту, цераміди, диметикон (оклюзія або посилення шкірного бар'єру) або гліцерин (багатопланове зволоження). І для таких рекомендацій є всі підстави.
Ще кілька сухих фактів.
У публікації Д. Біссет і Дж. Макбріджа, датованій 1984 р були викладені результати досліджень, виконаних в зимовий час при відносній вологості всього 10%. Гліцерин проявив себе як ефективний зволожувач, який поліпшує стан сухої шкіри, причому в тестах на добровольцях випробовувалися концентрації гліцерину від 5 до 40%, і ефект виявився дозозалежним. Аналогічні результати були отримані в випробуваннях на тваринах. Саме в цій роботі були висловлені важливі припущення про механізм впливу гліцерину на шкіру, згодом підтверджені експериментально.
У ще одному клінічному дослідженні на добровольцях проводили вивчення вязкоеластіческіх властивостей шкіри, обробленої 40% -ним розчином гліцерину при відносній вологості повітря 54 ± 3%. Результати свідчили про те, що гліцерин не тільки пом'якшує шкіру, але і покращує її зовнішній вигляд протягом 18 годин після нанесення, тоді як пом'якшення зберігається довше. Отримані дані статистично достовірні.
У ще одному експерименті з дослідження дії різних зволожуючих інгредієнтів доведено, що при відносній вологості 44% гліцерин є ефективним зволожувачем рогового шару [1] .
У 1988 році були опубліковані результати ряду експериментів по оцінці впливу гліцерину на зволоженість шкіри invivoв різних умовах. Оцінку проводили декількома інструментальними методами. Гліцерин в складі простих кремів наносили на шкіру добровольців і порівнювали результати з результатами, отриманими для таких же кремів без гліцерину. Зміст гліцерину в кремі становило 10-15%. Дослідження проводили при температурі не вище 20 ° С і відносній вологості не більше 60%, подвійним сліпим методом, щоб виключити вплив не тільки випробуваного, а й експериментатора, а також суб'єктивізм при оцінці результатів. Крем з гліцерином чітко знижував трансепідермальних втрату води в порівнянні з плацебо (ефект оцінювали протягом семи годин після нанесення), причому протягом першої години цей показник був вище базової лінії (трансепідермальних втрата води необробленої шкірою) за рахунок інтенсивного поверхневого випаровування міститься в кремах води , але потім впевнено опускався нижче базової лінії. В цьому ж дослідженні було встановлено, що нанесення на шкіру навіть просто водних розчинів гліцерину з концентрацією 5 і 15% зменшує трансепідермальних втрату води протягом 4 годин, причому більш висока концентрація гліцерину дає кращий ефект. Гліцерин також сприяв підвищенню гладкості шкіри, причому ефект досягав максимуму через 8 годин і зберігався протягом 24 годин.
Давно вже не секрет, що міжклітинні ліпіди відіграють ключову роль в забезпеченні бар'єрної функції шкіри. С. Фрайберг і Д. Осборн в 1987 р припустили, що саме підтримка цих ліпідів в рідкому стані необхідно для оптимальної бар'єрної функції в плані запобігання втрат води. У їх дослідженні було показано, що додавання гліцерину до ліпідів рогового шару in vitro пригнічує їх кристалізацію, навіть якщо вологість навколишнього повітря зменшується до 6%. Гліцерин при 6% -ої вологості не діє як влагоудерживающий компонент, ні сам по собі, ні в суміші з модельними ліпідами; в сухій атмосфері він виконує роль зволожувача саме завдяки зниженню фазового переходу ліпідів в кристалічний стан, а не внаслідок зв'язування вологи. Автори припустили, що це найбільш ймовірний механізм дії гліцерину на шкіру. Надалі результати і висновки цього дослідження були неодноразово підтверджені. Більш того, доведено, що тривале застосування засобів з гліцерином прискорює відновлення бар'єрної функції шкіри.
У дев'яності роки був встановлений ще один механізм дії гліцерину на шкіру, що складається в сприянні злущування відмерлих клітин рогового шару при ксероз, що дозволяло поліпшити її стан. Тоді ж на Першому Міжнародному симпозіумі по ефективності косметики була представлена доповідь про клінічному дослідженні за визначенням ультраструктурних змін в шкірі після застосування терапевтичних зволожувачів з високим (25 і 40%) вмістом гліцерину. Електронно-мікроскопічне дослідження зразків тканин, отриманих шляхом біопсії, показало, що обидва засоби проникали на всю глибину рогового шару, забезпечуючи збільшення його обсягу, без будь-яких видимих змін в більш глибоких епідермальних і дермальних шарах. Дослідники прийшли до висновку, що створення гліцеринового резервуара в роговому шарі без порушення жидкокристаллической ламеллярной структури підвищує здатність шкіри протистояти жорстким кліматичних умов і пояснює прискорення загоєння шкіри після застосування таких засобів.
Група дослідників Shiseido спільно з вченими факультету дерматології Кліфорнійского університету показала, що сезонне погіршення стану шкіри при атопічному дерматиті, псоріазі при низькій вологості в зимовий час можна запобігти, зокрема, шляхом використання 10% -ного водного розчину гліцерину, завдяки чому запобігається або усувається гіперплазія епідермісу.
На початку двохтисячних була з'ясована важлива роль гліцерину в аквапоріновом механізмі зволоження шкіри (див. Вище). Цей механізм зволоження теж чуйно відгукується на зміни кліматичних умов.
Всесвітньо відомий лікар-дерматолог Леслі Бауманн пише: «Всі ці результати свідчать про те, що гліцерин забезпечує шкіру свого роду резервуаром вологи, який підвищує її опірність висушування».
Не можна заперечувати і важливість як використовуваних концентрацій гліцерину, так і рецептурний склад конкретного засобу. Так, гліцерин визнаний Управлінням з контролю за харчовими продуктами і лікарськими засобами США як ефективний засіб безрецептурного відпуску для захисту шкіри при концентрації від 20 до 45%. При цьому експертною радою з лікарських препаратів безрецептурного відпуску особливо підкреслюється, що нерозбавлений гліцерин, навпаки, не придатний для цієї мети, оскільки він може висушувати роговий шар за рахунок осмотичного дії. Однак в косметиці подібні кількості гліцерину чи можна зустріти. Звичайне дозування - до 5% включно; 10, 15% і більше - це вже спеціальні засоби. У концентрації понад 10% гліцерин надає косметичним засобам небажану липкість. Щоб усунути це неприємне властивість, можна підключити деякі рецептурні хитрощі, завдяки чому сенсорика істотно поліпшується, але простіше закласти менший відсоток гліцерину і посилювати його дію іншими компонентами складу, а також використовувати властивості обраної бази. Встановлено, що введення гліцерину в емульсії типу «вода в маслі» покращує їх зволожуючі властивості. 5% гліцерину в поєднанні з 5% сечовини роблять позитивний вплив на зволоженість рогового шару як в прямих, так і в зворотних емульсіях. Така комбінація діє набагато ефективніше 10% сечовини і незначно ефективніше 10% гліцерину. Можливо, ефект обумовлений тим, що сечовина працює як енхансер проникнення гліцерину в роговий шар.
Ще один цікавий момент: емульсії типу «масло у воді» на базі жорстких аніонних емульгатоов, що не містять гліцерину, а також ліпофільні і гідрофільні мікроемульсії або не впливають на вміст вологи в роговому шарі, або збільшують цей показник, але при цьому ушкоджують бар'єрну функцію шкіри; при умовно вони не мають жодного захисного дії. Мікроемульсії до того ж призводять і до зневоднення рогового шару. Додавання гліцерину в ті ж склади допомагає впоратися з проблемою пошкодження шкірного бар'єру [2] . З цієї причини саме гліцерінсодержащіе емульсії типу «масло у воді» підходять для застосування при атопічний дерматит. І, безперечно, гліцерин найкраще працює в поєднанні з іншими зволожувачами, а також з компонентами, здатними «залатати дірки» в пошкодженому епідермальному бар'єрі, причому при різних рівнях вологості повітря. Гліцерин компенсує втрату води, посилену при порушенні бар'єрної функції і одночасно допомагає фізіологічного відновлення бар'єру. Все це дозволяє підтвердити придатність гліцерину для постійного застосування при хронічній сухості шкіри.
Але, як завжди, в житті все не просто і неоднозначно. І кліматичні чинники дійсно здатні впливати на стан шкіри, провокуючи розвиток сухості, причому важливі не тільки відносна вологість, але і атмосферний тиск і сила вітру. Так, в залежності від того, де ви знаходитесь - в закритій кімнаті, в літаку, або на вулиці влітку або взимку, один і той же зволожуючий компонент може виявитися ефективним, а може і не працювати належним чином, і це одна з найважливіших причин скарг на «непотрібну косметику». Ось деякі факти:
- · Атмосферний Тиск в салоні літака примерно на 20% нижчих того, Пожалуйста відповідає звичних тиску на Рівні моря, а відносна вологість Повітря около 10%. Відповідно, вода при таких условиях віпаровується легше, и трансепідермальніх Втрата води істотно растет; відповідно, шкіра втрачає волога швідше. В таких условиях косметичні засоби для зволоження кожи, добро справляються зі своим завдання «в звичайний жітті», стають малоефектівнімі.
- · Зі схожими умів стікаються альпіністи. Температура кіпіння води зніжується на 1 ° С на кожні 300 метрів висоти. Відповідно, на вісоті 3000 м (а це НЕ Найвища гора) вода буде кіпіті при температурі около 90 ° С. Сітуацію посілює и Сильний вітер, что пріскорює зневоднення кожи. В таких условиях необхідні зовсім інші підході до Збереження волога в шкірі, чем зазвічай.
- · Кліматичні умови житлового або офісного приміщення сильно відрізняються від погодніх умов на вулиці, что требует от кожи вміння прістосовуватіся до різкіх змін. Однако з ВІКОМ, а такоже при порушеннях бар'єрної Функції адаптивна здатність кожи может давати збої. А кліматічній контраст может буті дуже вираженості. Например, в Центральній Европе взимку вологість Повітря на вулиці наближається до 100%, а в будинку, де працює опалення, вона навпаки, дуже низька (Якщо не вжіваті ніякіх контрзаходів): при нульовій температурі зовнішнього Повітря вологість его в пріміщеннях ставити около 25% при температурі 20 ° С. Парадоксально, но в жаркому екваторіальному кліматі теж можлива подібна ситуация, коли на вулиці температура Повітря более 30 ° С при вологості 90% а в пріміщенні з кондіціонером - комфортні 20 ° С і вологість 55%. Справа в тому, що тривале перебування в умовах підвищеної вологості призводить до поступового погіршення бар'єрної функції. Відносна вологість більше 80% пов'язана зі зниженням вироблення NMFі зволоження корнеоцитів. І знову звичні засоби можуть не спрацювати.
Виходить, що при певних значеннях температури і вологості будь-зволожувач втрачає ефективність, і навіть повторне нанесення кошти не дасть ефекту. Навпаки, надмірно часте нанесення звичних засобів в таких умовах може створити гіпертонічні концентрації деяких інгредієнтів, які можуть викликати роздратування при підвищеній чутливості шкіри. Справитися з цією проблемою допомагає використання комбінацій низькомолекулярних зволожувачів (гліцерин, сечовина, пірролідонкарбонат натрію) і високомолекулярних (гіалуронат натрію, глюкан і інші полісахариди). Якщо і цього недостатньо, підключають емоленти, особливо мають барьеропротекторние властивості або здатні створювати окклюзівном або полуокклюзівную плівку. Однак при цьому не слід забувати, що зайва захопленість окклюзівном інгредієнтами теж небажана, оскільки, наприклад, при розацеа високі дозування ліпідів, що створюють ідеальні умови для розмноження анаеробних бактерій, здатні викликати різке загострення. Таким чином, складання збалансованих рецептур видається ще більш складною і важливою задачею.
І на закінчення розділу - пара слів з приводу підвищення трансепідермальній втрати води, на яке теж посилаються противники гліцерину в косметиці. Так, результати подібного роду дійсно публікувалися. Однак необхідно враховувати, що при порушенні шкірного бар'єру, зокрема, при роздратованою шкірі, вимірювання трансепідермальній втрати води самі по собі практично не дають ніякої інформації, якщо не супроводжуються виміром зволоженості рогового шару [3] . Це особливо важливо, коли до складу рецептури косметичного засобу входять зволожуючі компоненти. В експериментах по индуцированному подразнення шкіри було показано, що співвідношення зволоженості рогового шару і трансепідермальній втрати води сильно залежить від конкретного дратівної фактора, незважаючи на те, що в кінцевому підсумку всі вони призводять до розвитку симптомів сухості шкіри. Відповідно, зволожуючі засоби можуть або не давати ефекту взагалі, або погіршувати ситуацію, або впливати на зволоженість рогового шару, але не на трансепідермальних втрату води (або навпаки). Цікавий момент: експериментально було встановлено, що однією з причин, як це не парадоксально, може бути додавання і утримання води в роговому шарі, і цей метод визнаний ефективним і корисним для нормалізації стану сухої шкіри. При цьому підкреслюється, що більш високі показники трансепідермальній втрати води, що відзначаються після нанесення на шкіру зволожувачів, не є безпосереднім показником вмісту води в шкірі in vivo, але відображають наявність більшої кількості води, доступної для зволоження рогового шару.
Взаємозв'язку між водоудерживающей здатністю, концентраційним градієнтом води і бар'єрної функцією рогового шару складні, і тому потрібні зволожувачі, адаптовані до різних модифікацій цих взаємозв'язків. Мета може бути досягнута тільки в результаті комбінації різних параметрів. Цікавий приклад двох досліджень, в одному з яких при нормальній трансепідермальній втрати води відзначалася сухість рогового шару, а в іншому - навпаки, при нормальній зволоженості рогового шару трансепідермальних втрата води була підвищеною. В обох випадках показники вдалося нормалізувати, але шляхом використання зволожувачів різної природи (гідрофільний в першому випадку і ліпофільний - у другому). Це ще раз підкреслює важливість вибору типу зволожуючого засобу: в першому випадку нормальна трансепідермальних втрата води вказувала на неушкоджену бар'єрну функцію, а низька зволоженість рогового шару була результатом його низькою влагоудерживающей здатності. У другому ж, навпаки, влагоудерживающая здатність рогового шару була нормальною, однак бар'єрна функція знижена, і її відновлення грало ключову роль [4] .
[1] Детально про це див. У Skin Moisturization. - Marcel Dekker, 2002.
[2] Цікаво, що в прямих емульсіях гліцерин виявився більш ефективним, ніж в зворотних.
[3] Визначення зволоженості шкіри биофизическими приладами може служити тільки як маркер зволоженості, оскільки не обов'язково відображає содежанием води, важливе для нормального функціонування рогового шару.
[4] Детальніше див. В Bioengineering of the Skin: Water and the Stratum Corneum. - CRC Press, 2005.
далі: Гліцерин і шкірні реакції
Повернутися назад
Олена червоний , Головний технолог СВАТ "Парфумерно-косметична фабрика" Модум-наша косметика "
