Стан шкіри: фізіологія, функції та вибір засобів

Анатомія та фізіологія шкіри

Щоб повною мірою оцінити вищевикладені якості косметичного продукту, почнемо з головного – анатомії та фізіології.

Шкіра відокремлює організм і його органи від навколишнього середовища та бере участь в обміні речовин між ними, здійснюючи функції поглинання речовин та виділення продуктів обміну. Функції шкіри, як й інших органів людини, тісно пов'язані із загальним станом організму людини. Якщо в організмі відбуваються якісь патологічні процеси, шкіра миттєво на них реагує. Але відомо також, що організм насамперед забезпечує внутрішню складову, а шкіра отримує вже за залишковим принципом. І, відповідно, якщо організму чогось не вистачає, то шкіра страждає повною мірою.

Шкіра складається із трьох основних шарів.

1. Епідерміс відповідає за захисні функції, він не містить кровоносних судин, його живлення здійснюється дифузно через базальну мембрану з боку сполучної тканини, що підлягає. Йому властива висока здатність до фізіологічної регенерації внаслідок мітотичного поділу та диференціювання стовбурових клітин. Кератиноцити безперервно утворюються в базальному шарі і зміщуються у шари, що підлягають вище, зазнаючи диференціювання. Вони втрачають вологу, заповнюються роговою речовиною – кератином і стають плоскими, містять практично тільки цитоскелет (тонофіламенти, що лежать у щільному матриксі), тобто перетворюються на рогові лусочки (корнеоцити) і злущуються. Це метаболізм шкіри.

Лусочки мають високу механічну міцність і стійкість до дії хімічних речовин. Базальний шар, що містить стовбурові клітини і кератиноцити, що діляться, є ростковим (на ім'я автора – мальпігієвим), завдяки якому постійно (кожні 3-4 тижні) відбувається оновлення епідермісу. Період оновлення дорівнює 20-90 діб (залежно від області тіла та віку), він різко скорочується в разі впливу на шкіру подразнювальних факторів та за деяких захворювань.

Коли ми ведемо правильний спосіб життя і правильно доглядаємо шкіру, то зовнішній шар шкіри має повністю оновлюватися менш ніж за місяць (28 днів). Шкіра має гладку поверхню і здоровий вигляд. Під впливом деяких зовнішніх та внутрішніх факторів характер епідермісу може суттєво змінюватися. Так, наприклад, в разі сильних механічних впливів, А-авітамінозу, під впливом гідрокортизону різко посилюються процеси зроговіння. Відділення рогових лусочок уповільнюється з віком (на один день за кожний прожитий рік). Якщо у 18 років цей процес відбувається за 28 днів, то кожний прожитий рік додає один день. Це означає, що у відсотковому відношенні старих клітин більше, ніж молодих. Це призводить до збільшення рогового шару, отже, до старіння шкіри. Для дерматокосметології безумовне значення мають базальний та роговий шари.

        2. Власне шкіра – дерма – відповідає за пружність та еластичність і ділиться на два шари – сосочковий і сітчастий, що не мають між собою чіткої межі.

• Сосочковий шар утворює конічні випинання, що вдаються в епідерміс, забезпечує зв'язок дерми з базальною мембраною епідермісу за допомогою ретикулярних, еластичних волокон і спеціальних якірних фібрил.
• Сітчастий шар забезпечує міцність шкіри, цей товстіший шар утворений щільною волокнистою неоформленою сполучною тканиною і містить тривимірну мережу товстих пучків колагенових волокон, що взаємодіє з мережею еластичних. Будь-які порушення в цьому шарі, зокрема, у зв'язку із збільшенням віку, змінюють співвідношення колагенових та еластичних волокон – еластичні утворення істотно знижується, з'являються їх розриви, клітинний тонус втрачається, що призводить до зниження еластичності та пружності шкіри, утворюються зморшки і розширюються пори.

Кровоносні судини, що здійснюють трофічну та дихальну функції, утворюють у шкірі глибоке й поверхневе артеріальні сплетення, а також одне глибоке та два поверхневі венозні сплетення. Лімфатичні судини шкіри, що є дренажною системою, утворюють два сплетення: поверхневе, що лежить нижче підсосочкових венозних сплетень, і глибоке, розташоване на межі з підшкірною клітковиною. Це важливо розуміти, оскільки епідерміс, що не має власного кровопостачання, більше потребує замісної терапії, а дерма може потребувати і системної.

         3. Підшкірно-жирова клітковина (гіподерма) виконує функцію утеплювача, депо живильних речовин, вітамінів, гормонів, оберігає від механічних впливів, забезпечує рухливість шкіри.

Основні функції шкіри

Захисна (бар'єрна) функція. Епідерміс захищає розташовані під ним тканини від шкідливого впливу зовнішнього середовища. Від надмірного впливу сонячних променів шкіру захищає пігмент, що виробляється. Роговий шар епідермісу виконує бар'єрну функцію від можливих негативних впливів. Сальні залози, наявні у шкірі, виділяють протягом місяця від 500-800 г шкірного сала, до складу якого входять екстрактні речовини, білки, солі, жири і жирні кислоти. Змащуючи поверхню шкіри тонким шаром, шкірне сало оберігає шкіру від шкідливого впливу води, поту, хімічних сполук. Кислотна оболонка шкіри запобігає потраплянню в організм різних сторонніх тіл, хімічних речовин, бактерій тощо. Найяскравішим прикладом є те, що навіть ціанистий калій, який вважається досить сильною отрутою, не проникає в організм людини через шкіру. Пот і шкірне сало ефективно перешкоджають проникненню в організм мікробів й бактерій. У шкірі відбуваються розпізнавання антигенів та його елімінація. Постійна присутність в епідермісі та дермі імунокомпетентних клітин Лангерганса, а також лімфоїдних вузликів свідчить про те, що шкіра є не лише місцем реалізації імунологічних процесів, а й бере активну участь у них, виконуючи роль одного з органів імуногенезу.

Очищувальна функція виділення здійснюється завдяки секретам шкіри, які виділяють сальні й потові залози. Пот складається з води на 98%, а сіль, аміак, сечовина та сечова кислота становлять 2%. У нормальному стані потові залози здатні виводити з організму до 2 літрів рідини на добу, у тому числі шкідливі речовини, наприклад, залишки лікарських компонентів. Шкірний жир регулює випаровування вологи з поверхні шкіри, тим самим запобігаючи висиханню рогового шару, а також змащує шкіру та волосся. Саме завдяки кожному жиру шкіра еластична та пружна, він надійно її захищає та попереджає появу тріщин.

Регулювальна функція. Наявність у шкірі рясної судинної мережі й артеріоловенулярних анастомозів визначає значення її як депо крові, в якому може затримуватись до 1 літра крові. Шкіра може охолоджувати кров, піддаючи її дії зовнішнього середовища, температура якого нижче, ніж температура всередині тіла. Якщо ж температура середовища підвищена, шкірні м'язи розслаблюються, судини розширюються, збільшується віддача організмом тепла та приплив крові. В результаті відбувається рясне виділення поту. За низької температури тепловіддача різко знижується, оскільки судини звужуються, а приплив крові зменшується. І потовиділення, і тепловіддача відбуваються під постійним контролем центральної нервової системи. І якщо порушується терморегулююча функція шкіри, це відбивається на стані всього організму.

Всмоктувальна функція (функція живлення). Більшість речовин затримуються на поверхні завдяки захисній функції, але деякі речовини (ртуть, спирт, ефір) можуть проникати вглиб. Через неушкоджений здоровий епідерміс проникають різні жиророзчинні речовини (розчинні тільки в жирах, таких як шкірний жир тощо). Через шкіру також можуть всмоктуватися деякі тверді речовини, які добре розчиняються в різних рідинах (наприклад, сулема, розчинена в спирті, або саліцилова кислота, розчинена в ефірі). Завдяки здатності шкіри вбирати різні речовини (рідини, вітаміни, жири, гормони тощо), людина ефективно застосовує різні мазі, креми, лосьйони, маски тощо. У разі будь-яких захворювань або пошкоджень епідермісу всмоктувальна функція шкіри різко підвищується.

Дихальна функція полягає в обміні газів. Близько 2% вуглекислого газу виділяється через шкіру, а поглинається близько 1% всього кисню, що вдихається людиною. За добу шкіра виводить до 800 г водяної пари. Це більш ніж у 2 рази перевищує показники роботи легень.

Деструктуризація дерми

Молодість шкіри залежить від чітко вивіреного тимчасового диференціювання від базальної мембрани до рогового шару епідермісу, живлення якого здійснюється шарами нижче, порушення в яких призводять до розбалансування роботи всього шкірного апарату. Оскільки власна структура м'язів у шкіри відсутня, скорочення м'язів під нею визначає її форму. З часом змінюється тонус і еластичність, шкіра втрачає здатність до розслаблення, і з'являються перші мітки, які поступово стають виразнішими. Змінюючи структуру, шкіра втрачає гладкість, здоровий блиск і зволоженість. Уповільнений метаболізм надає обличчю землістий, тьмяний колір, пігментні плями також не є прикрасою.

Правильна доглядова дія завжди спрямована на усунення причин, якими є: зменшення загальної кількості нових клітин, енергетичний клітинний дисбаланс, подовження циклу метаболізму клітин шкіри. З урахуванням віку та спадковості, тобто внутрішніх факторів, нами неконтрольованих, звертаємо увагу на зовнішні фактори: недостатнє надходження поживних речовин та рідини, забруднення довкілля, УФ-випромінювання, напружений або порушений природний ритм життя.

Утворення зморшок унаслідок деструктуризації дерми має певну послідовність.

1 етап – уповільнення внутрішньоклітинного метаболізму та подальше пошкодження ензимів внаслідок недоотримання поживних речовин клітинами дерми через забруднення матриці катаболітами, що з'являються в процесі клітинного обміну (причина – біологічне старіння) та накопичення токсинів (вільні радикали, можлива причина – фотостаріння).

2 етап – «заціпеніння» фібробластів та порушення всіх етапів і процесів їх життєдіяльності з подальшим зниженням продукції компонентів матриці, зокрема гіалуронової кислоти, колагену й еластину.

3 етап – втрата щільності сполучною тканиною. Нестача глікозаміногліканів позначається на зволоженості шкіри й тургорі. Нестача живлення дерми через недостатнє кровопостачання й уповільнення відтоку лімфи призводить до зниження трофіки епідермісу, що характеризується зміною здорового кольору шкіри та уповільненням процесу регенерації.

Циклічність цього процесу, що дійшла третього етапу, практично незворотня. Надійна процедура омолодження має брати все це до уваги і спрямовуватися на всі ланки, являючи собою інтегровану терапію відновлення нормального синтезу фібробластів за умови необхідної стимуляції певних органів та безперервної детоксикації й дренування. І одна з важливих умов – не «перегодувати» шкіру, оскільки надмірна активність ззовні «присипляє» власну продуктивність шкіри, і вона починає «лінуватися». У результаті – не мінус, а плюс вік, гіперчутливість, постійне лущення та висипання. Ці симптоми спостерігаються в разі неграмотного підбору косметики. А терапія, що компенсує лише, наприклад, нестачу гіалуронової кислоти, не бере до уваги факт, що зморшки – це передусім метаболічне порушення.

Косметика, ліпіди та роговий шар шкіри

Накопичено значний досвід використання ліпідів у косметичних засобах як біологічно активних речовин, як ліпосом для транспорту БАР та як співемульгаторів.

Бар'єрна функція рогового шару – це не тільки механічний захист інертного пласта кератинових фібрил, але і складна біосенсорна функція напівпроникної мембрани, що підтримує водний баланс. Іншими словами, епідермальний бар'єр забезпечує надшкірне поглинання води та поживних речовин, блокує втрату необхідних речовин, захищає від проникнення токсинів і патогенних мікроорганізмів у глибші шари.

Ліпідний шар утворений ненасиченими жирними кислотами (омега-3, -6) та церамідами. Навколо церамідів у роговому шарі розташовані вільні жирні кислоти, забезпечуючи водонепроникність клітин, захищаючи цераміди від ламкості – холестерин. Якщо бар'єрна функція порушується, то волога з клітин випаровується, організм, намагаючись зберегти залишки водної мантії, уповільнює десквамаційні процеси, що виявляються лущенням шкіри. Залежно від виразності ліпідного шару можуть бути різні патологічні стани.

Філаггрин – це основний компонент клітин епідермісу, який відповідає за їх фізичну стійкість. Філаггриін (від англ. filament aggregating protein) – це філамент, що зв'язує протеїн.

Профілаггрин та філаггрин – це основні компоненти гранул кератогеаліну в роговому шарі, завдяки яким він і набуває своїх властивостей. Перетворення профілактагрину на філаггрин відбувається під впливом дефосфорилювання та протеолітичного розщеплення ферментом мальтриптазою. Це перетворення контролюється концентрацією іонів кальцію та серинпротеазою.

Білок філаггрин забезпечує інтеграцію та зчеплення між корнеоцитами, відповідає за стійкість цитоскелету. Мономери філаггрина, пов'язані з кератином на поверхні клітин, утворюють роговий шар та рогові лусочки, забезпечуючи бар'єрну функцію. Порушення у структурі цього білка призводить до послаблення зв'язків між корнеоцитами, посиленої трансепідермальної втрати води та легкого проникнення патогенних агентів у глибші шари шкіри.

Водно-ліпідна мантія представлена шкірним себумом, секретом потових і сальних залоз, а також молочною та лимонною кислотами. Мантія утворює тонку плівку на поверхні кератиноцитів, перешкоджаючи випаровуванню вологи, проникненню мікроорганізмів із зовнішнього середовища.

Додатковий захисний білок на поверхні кератиноцитів – це кератин. Білок, який при попаданні у воду набухає й утримує молекули води. Він буває двох видів: альфа-кератин – закручений у спіраль «твердий» білок, що входить до складу нігтів і волосся, і бета-кератин, що зустрічається в основному у тварин (панцир, пазурі).

Ліпіди є різноманітною групою природних сполук: гліцериди жирних кислот, жири, токофероли, стероли, тритерпенові спирти тощо, які зустрічаються у всіх тваринних тканинах і є будівельним матеріалом клітинних мембран, у тому числі бар'єрного шару шкіри людини.

Роговий шар являє собою кілька рядів корнеоцитів, що перебувають в оточенні міжклітинного ліпідного матриксу. Міжклітинний простір під мікроскопом є чергуванням паралельних, плоских водних і ліпідних шарів. Ці шари прийнято називати ламелами. З погляду колоїдної хімії, ламелярне побудова ліпідних шарів пояснюється наявністю у ліпідів (фосфоліпідів, церамідів) двох гідрофобних «хвостів» та однієї полярної групи.

Склад міжклітинних ламел епідермісу незвичайний. На відміну від усіх біологічних мембран, що складаються в основному з фосфоліпідів, зокрема фосфатидилхоліну (лецитин), основні ліпідні компоненти епідермісу – цераміди, холестерин і жирні кислоти приблизно в рівних молярних кількостях. Саме присутність в епідермісі церамідів є його основною унікальною властивістю, оскільки вони містять ненасичені жирні кислоти, завдяки яким утворюють високоструктуровані, в'язкі, гелеподібні ламели. Бар'єрні ліпіди утворюють щільний, погано проникний для води та чужорідних речовин заслін. Для збереження ліпідного шару шкіри, що зазнає щоденої атаки зовнішніх факторів (особливо згубний вплив агресивних хімічних речовин, у тому числі ПАР), доцільно використовувати ліпіди.

Для відновлення нормального ліпідного складу епідермісу існує кілька методів: стимуляція синтезу ліпідів самих клітин, збільшення активності гідролітичних ферментів, введення цих ферментів ззовні, введення епідермальних ліпідів та їх аналогів.

Звичайні креми типу «олія у воді» (О/В) мають рідку, однорідну консистенцію, добре і швидко вбираються, але зволожують лише поверхневі шари шкіри і вимагають більш частого нанесення, не сприяють підвищенню вироблення природних зволожувальних компонентів, стираються при дотику до одягу, змиваються водою.

В емульсіях типу «вода в олії» (В/О) все навпаки – там більше жирів (60-70%). Такі креми, як правило, мають досить жирну консистенцію. Показаннями до рекомендації таких засобів можуть бути порушення живлення шкіри та деякі дерматологічні нозології.

Вплив ПАР, що входять до складу кремів типу О/В, В/О як емульгатори, призводить до зниження ефективності ліпідних компонентів. Тільки ламелярні емульсії, де як первинний емульгатор виступають суміші ліпідів, повною мірою відповідають критеріям безпеки й ефективності. Відмінний ефект як для доставки БАР, збільшення ступеня впорядкованості ліпідів шкіри, так і для відновлення бар'єрної функції шкіри та її захисту від ушкоджувального зовнішнього впливу, мають емульсії ламелярії, створені на ліпідній основі. Вони моделюють склад ліпідів епідермісу, зміцнюють ліпідний шар шкіри шляхом імітації природного механізму. При нанесенні на шкіру ліпіди крему рівномірно розподіляються по поверхні рогового шару та дифундують углиб, зливаючись з ліпідами епідермісу. У разі пошкоджень рогового шару крапля емульсії рівномірно розподіляється у роговому шарі та зливається з міжклітинними ліпідами.

Завдяки структурній та хімічній схожості з ліпідами шкіри, ламелярна емульсія легко вбудовується в порушені шари природних ліпідів і відновлює їх нормальний стан. Певні фосфоліпіди затримуються в різних шарах шкіри, створюючи при цьому резервуар води і поживних речовин. Ламелярні косметичні засоби здатні не тільки покращити й захистити роговий шар шкіри, але є ще й «транспортом» БАР, більш ефективним, ніж ліпосоми. Ліпосоми наявні у складі, як правило, звичайної емульсії (О/В, В/О), тоді як ліпіди ламелярних емульсій є емульгаторами, біологічно активними речовинами, депо для води і БАР.

Ефективність емульсії ламеляра щодо таких типових симптомів, як сухість шкіри, свербіж, еритема, лущення, безперечно вже доведена. І сьогодні ламелярні емульсії використовуються, насамперед, для створення професійної, лікувальної та селективної косметики, будучи продуктами верхньої цінової категорії. Можуть бути розроблені трансдермальні системи доставки з пролонгованим всмоктуванням або контрольованим вивільненням певних інгредієнтів. Але використання таких косметичних продуктів, безумовно, виправдане, оскільки повністю відповідає всім вимогам.

Активне розширення ринку косметичних брендів стане значно звуженим, якщо ми навчимося грамотно відрізняти правильне від неправильного, потрібне від непотрібного, зрештою здорове від хворого, а не лише красиве. І лише тоді зможемо зробити свій внесок у нашу систему цінностей краси та молодості.

Література:

Ксенія Казімірова, д. м. н., лікар дерматолог, косметолог (Україна), Косметолог №1, 2017
Анна Фунікова, лікар-дерматолог, сімейний лікар, керівник навчального центру «Академія спеціалістів краси», медичний керівник клініки «Академія здоров'я та краси» (Україна), LNE_3(97) 2016

Вперше стаття була опублікована на сайті 20.10.2021