Состояние кожи: физиология, функции и выбор средств

Анатомия и физиология кожи

Для того чтобы в полной мере оценить вышеизложенные качества косметического продукта, начнем с главного — анатомии и физиологии.

Кожа отделяет организм и его органы от окружающей среды и участвует в обмене веществ между ними, осуществляя функции поглощения веществ и выделения продуктов обмена. Функции кожи, как и других органов человека, тесно связаны с общим состоянием организма человека. Если в организме происходят какие-либо патологические процессы, кожа мгновенно на них реагирует. Но известно также, что организм, в первую очередь, обеспечивает внутреннюю составляющую, а кожа получает уже по остаточному принципу. И, соответственно, если организму чего-то не хватает, то кожа страдает в полной мере.

Кожа состоит из трех основных слоев.

1. Эпидермис отвечает за защитные функции, он не содержит кровеносных сосудов, его питание осуществляется диффузно через базальную мембрану со стороны подлежащей соединительной ткани. Ему присуща высокая способность к физиологической регенерации вследствие митотического деления и дифференцировки стволовых клеток. Кератиноциты непрерывно образуются в базальном слое и смещаются в вышележащие слои, подвергаясь дифференцировке. Они теряют влагу, заполняются роговым веществом — кератином и становятся плоскими, содержат практически только цитоскелет (тонофиламенты, лежащие в плотном матриксе), т. е. превращаются в роговые чешуйки (корнеоциты), и слущиваются. Это и есть метаболизм кожи.

Чешуйки обладают высокой механической прочностью и устойчивостью к действию химических веществ. Базальный слой, включающий стволовые клетки и делящиеся кератиноциты, является ростковым (по имени автора — мальпигиевым), за счет которого постоянно (каждые 3-4 недели) происходит обновление эпидермиса. Период обновления равен 20-90 суток (в зависимости от области тела и возраста), он резко сокращается при воздействии на кожу раздражающих факторов и при некоторых заболеваниях.

Когда мы ведем правильный образ жизни и правильно ухаживаем за кожей, то наружный слой кожи должен полностью обновляться менее чем за месяц (28 дней). Кожа при этом имеет гладкую поверхность и здоровый вид. Под влиянием некоторых внешних и внутренних факторов характер эпидермиса может существенно изменяться. Так, например, при сильных механических воздействиях, при А-авитаминозе, под влиянием гидрокортизона резко усиливаются процессы ороговения. Отделение роговых чешуек замедляется с возрастом (на один день за каждый прожитый год). Если в 18 лет этот процесс происходит за 28 дней, то каждый прожитый год добавляет один день. Это означает, что в процентном отношении старых клеток больше, чем молодых. Это и приводит к увеличению рогового слоя, а, следовательно, к старению кожи. Для дерматокосметологии безусловное значение имеют базальный и роговой слои.

        2. Собственно кожа — дерма — отвечает за упругость и эластичность и делится на два слоя — сосочковый и сетчатый, не имеющие между собой четкой границы.

• Сосочковый слой образует конические, выпячивания вдающиеся в эпидермис, обеспечивает связь дермы с базальной мембраной эпидермиса с помощью ретикулярных, эластических волокон и особых якорных фибрилл.
• Сетчатый слой обеспечивает прочность кожи, этот более толстый слой образован плотной волокнистой неоформленной соединительной тканью и содержит трехмерную сеть толстых пучков коллагеновых волокон, взаимодействующую с сетью эластических. Любые нарушения в этом слое, в частности, в связи с увеличением возраста, изменяют соотношение коллагеновых и эластических волокон — образование эластических существенно снижается, появляются их разрывы, клеточный тонус теряется, что приводит к снижению эластичности и упругости кожи, образуются морщины и расширяются поры.

Кровеносные сосуды, осуществляющие трофическую и дыхательную функции, образуют в коже глубокое и поверхностное артериальные сплетения, а также одно глубокое и два поверхностных венозных сплетения. Лимфатические сосуды кожи, являющиеся дренажной системой, образуют два сплетения: поверхностное, лежащее ниже подсосочковых венозных сплетений, и глубокое, расположенное на границе с подкожной клетчаткой. Это важно понимать, поскольку эпидермис, не имеющий собственного кровоснабжения, более нуждается в заместительной терапии, а дерма может нуждаться и в системной.

        3. Подкожно-жировая клетчатка (гиподерма) выполняет функцию теплоизолятора, депо питательных веществ, витаминов, гормонов, предохраняет от механических воздействий, обеспечивает подвижность кожи.

Основные функции кожи

Защитная (барьерная) функция. Эпидермис защищает расположенные под ним ткани от вредного влияния внешней среды. От чрезмерного воздействия солнечных лучей кожу защищает вырабатываемый пигмент. Роговой слой эпидермиса выполняет функцию барьера от возможных негативных воздействий. Находящиеся к коже сальные железы выделяют в течение месяца от 500-800 г кожного сала, в состав которого входят экстрактные вещества, белки, соли, жиры и жирные кислоты. Смазывая поверхность кожи тонким слоем, кожное сало предохраняет кожу от вредного воздействия воды, пота, химических соединений. Кислотная оболочка кожи предотвращает попадание в организм разных инородных тел, химических веществ, бактерий и др. Ярчайшим примером является то, что даже цианистый калий, который считается достаточно сильным ядом, не проникает в организм человека через кожу. Пот и кожное сало эффективно препятствуют проникновению в организм микробов и бактерий. В коже происходят распознавание антигенов и их элиминация. Постоянное присутствие в эпидермисе и дерме иммунокомпетентных клеток Лангерганса, а также лимфоидных узелков свидетельствует о том, что кожа является не только местом реализации иммунологических процессов, но и активно участвует в них, выполняя роль одного из органов иммуногенеза.

Очищающая выделительная функция осуществляется благодаря секретам кожи, которые выделяют сальные и потовые железы. Пот состоит из воды на 98%, а соль, аммиак, мочевина и мочевая кислота составляют 2%. В нормальном состоянии потовые железы способны выводить из организма до 2 литров жидкости в сутки, в том числе и вредные вещества, например, остатки лекарственных компонентов. Кожный жир регулирует испарение влаги с поверхности кожи, тем самым предотвращая высыхание рогового слоя, а также смазывает кожу и волосы. Именно благодаря кожному жиру кожа эластичная и упругая, он надежно ее защищает и предупреждает появление трещин.

Регуляторная функция. Наличие в коже обильной сосудистой сети и артериоловенулярных анастомозов определяет значение ее как депо крови, в котором может задерживаться до 1 литра крови. Кожа может охлаждать кровь, подвергая ее действию внешней среды, температура которой ниже, чем температура внутри тела. Если же температура среды повышена, кожные мышцы расслабляются, сосуды расширяются, увеличиваются отдача организмом тепла и приток крови. В результате происходит обильное выделение пота. При низкой температуре теплоотдача резко понижается, так как сосуды сужаются, а приток крови уменьшается. И потоотделение, и теплоотдача происходят под постоянным контролем центральной нервной системы. И если нарушается терморегулирующая функция кожи, это отражается на состоянии всего организма.

Всасывающая функция (функция питания). Большинство веществ задерживается на поверхности благодаря защитной функции, но некоторые вещества (ртуть, спирт, эфир) могут проникать вглубь. Через неповрежденный здоровый эпидермис, проникают разные жирорастворимые вещества (растворимые только в жирах, таких как кожный жир и т. д.). Через кожу также могут всасываться некоторые твердые вещества, хорошо растворяемые в разных жидкостях (например, сулема, растворенная в спирте, или салициловая кислота, растворенная в эфире). Благодаря способности кожи впитывать разные вещества (жидкости, витамины, жиры, гормоны и др.), человек эффективно применяет разные мази, кремы, лосьоны, маски и т. д. В случае каких-либо заболеваний или повреждений эпидермиса, всасывающая функция кожи резко повышается.

Дыхательная функция состоит в обмене газов. Около 2% углекислого газа выделяется через кожу, а поглощается около 1% всего вдыхаемого человеком кислорода. За сутки кожа выводит до 800 г паров воды. Это более чем в 2 раза превышает показатели работы легких.

Деструктуризация дермы

Молодость кожи зависит от четко выверенной временной дифференцировки от базальной мембраны до рогового слоя эпидермиса, питание которого осуществляется нижележащими слоями, нарушения в которых приводят к разбалансировке работы всего кожного аппарата. Так как собственная мышечная структура у кожи отсутствует, сокращение мышц под ней определяет ее форму. С течением времени меняется тонус и эластичность, кожа теряет способность к расслаблению, и появляются первые отметины, которые постепенно становятся отчетливее. Изменяя структуру, кожа теряет гладкость, здоровый блеск и увлажненность. Замедленный метаболизм придает лицу землистый, тусклый цвет, пигментные пятна также не являются украшением.

Правильное уходовое воздействие всегда направлено на устранение причин, которыми являются: уменьшение общего количества новых клеток, энергетический клеточный дисбаланс, удлинение цикла метаболизма клеток кожи. С учетом возраста и наследственности, то есть, внутренних факторов, нами неконтролируемых, обращаем внимание на внешние факторы: недостаточное поступление питательных веществ и жидкости, загрязнение окружающей среды, УФ-излучение, напряженный или нарушенный естественный ритм жизни.

Образование морщин вследствие деструктуризации дермы имеет определенную последовательность.

1 этап — замедление внутриклеточного метаболизма и последующее повреждение энзимов вследствие недополучения питательных веществ клетками дермы из-за загрязнения матрицы катаболитами, появляющимися в процессе клеточного обмена (причина — биологическое старение) и накопление токсинов (свободные радикалы, возможная причина — фотостарение).

2 этап — «оцепенение» фибробластов и нарушение всех этапов и процессов их жизнедеятельности с последующим снижением продукции компонентов матрицы, в частности гиалуроновой кислоты, коллагена и эластина.

3 этап — потеря плотности соединительной тканью. Нехватка гликозаминогликанов сказывается на увлажненности кожи и тургоре. Недостаток питания дермы из-за недостаточного кровоснабжения и замедления оттока лимфы, приводит к снижению трофики эпидермиса, что характеризуется изменением здорового цвета кожи и замедлением процесса регенерации.

Цикличность этого процесса, дошедшая до третьего этапа, практически необратима. Надежная процедура омоложения должна принимать все это во внимание и направляться на все звенья, представляя собой интегрированную терапию восстановления нормального синтеза фибробластов при необходимой стимуляции определенных органов и непрерывной детоксикации и дренировании. И одно из важных условий — не «перекормить» кожу, поскольку чрезмерная активность извне «усыпляет» собственную производительность кожи, и она начинает «лениться». В итоге — не минус, а плюс возраст, гиперчувствительность, постоянное шелушение и высыпания. Эти же симптомы наблюдаются при неграмотном подборе косметики. А терапия, компенсирующая лишь, например, недостаток гиалуроновой кислоты, не принимает во внимание факт, что морщины — это, прежде всего метаболическое нарушение.

Косметика, липиды и роговой слой кожи

Накоплен значительный опыт использования липидов в косметических средствах как биологически активных веществ, как липосом для транспорта БАВ и как соэмульгаторов.

Барьерная функция рогового слоя ⎼ это не только механическая защита инертного пласта кератиновых фибрилл, но и сложная биосенсорная функция полупроницаемой мембраны, поддерживающей водный баланс. Другими словами, эпидермальный барьер обеспечивает чрезкожное поглощение воды и питательных веществ, блокирует потерю необходимых веществ, защищает от проникновения токсинов и патогенных микроорганизмов в более глубокие слои.

Липидный слой образован ненасыщенными жирными кислотами (омега-3, -6) и церамидами. Вокруг церамидов в роговом слое находятся свободные жирные кислоты, обеспечивая водонепроницаемость клеток, защищая церамиды от ломкости, – холестерин. Если барьерная функция нарушается, то влага из клеток испаряется, организм, пытаясь сохранить остатки водной мантии, замедляет десквамационные процессы, проявляющиеся шелушением кожи. В зависимости от выраженности липидного слоя могут возникать различные патологические состояния.

Филаггрин – это основной компонент клеток эпидермиса, который отвечает за их физическую стойкость. Филаггрин (от англ. filament aggregating protein) – это филамент, связывающий протеин.

Профилаггрин и филаггрин – это основные компоненты гранул кератогеалина в роговом слое, за счет которых он и приобретает свои свойства. Превращение профилаггрина в филаггрин происходит под воздействием дефосфорилирования и протеолитического расщепления ферментом мальтриптазой. Это превращение контролируется концентрацией ионов кальция и серинпротеазой.

Белок филаггрин обеспечивает интеграцию и сцепление между корнеоцитами, отвечает за стойкость цитоскелета. Мономеры филаггрина, связанные с кератином на поверхности клеток, образуют роговой слой и роговые чешуйки, обеспечивая барьерную функцию. Нарушение в структуре этого белка приводит к ослаблению связей между корнеоцитами, усиленной трансэпидермальной потере воды и легкому проникновению патогенных агентов в более глубокие слои кожи.

Водно-липидная мантия, представленная кожным себумом, секретом потовых и сальных желез, а также молочной и лимонной кислотами. Мантия образует тонкую пленку на поверхности кератиноцитов, препятствуя испарению влаги, проникновению микроорганизмов из внешней среды.

Дополнительный защитный белок на поверхности кератиноцитов – это кератин. Белок, который при попадании в воду набухает и удерживает молекулы воды. Он бывает двух видов: альфа-кератин ⎼ закрученный в спираль «твердый» белок, входящий в состав ногтей и волос, и бета-кератин, встречающийся в основном у животных (панцирь, когти).

Липиды представляют собой разнообразную группу природных соединений: глицериды жирных кислот, жиры, токоферолы, стеролы, тритерпеновые спирты и др., которые встречаются во всех животных тканях и являются строительным материалом клеточных мембран, в том числе барьерного слоя кожи человека

Роговой слой представляет собой несколько рядов корнеоцитов, находящихся в окружении межклеточного липидного матрикса. Межклеточное пространство под микроскопом представляет собой чередование параллельных, плоских водных и липидных слоев. Эти слои принято называть ламеллами. С точки зрения коллоидной химии, ламеллярное построение липидных слоев объясняется наличием у липидов (фосфолипидов, церамидов) двух гидрофобных «хвостов» и одной полярной группы.

Состав межклеточных ламелл эпидермиса необычен. В отличие от всех биологических мембран, состоящих в основном из фосфолипидов, в частности фосфатидилхолина (лецитин), основные липидные компоненты эпидермиса — церамиды, холестерин и жирные кислоты в приблизительно равных молярных количествах. Именно присутствие в эпидермисе церамидов является его основным уникальным свойством, поскольку они содержат, ненасыщенные жирные кислоты, благодаря которым образуют высокоструктурированные, вязкие, гелеобразные ламеллы. Барьерные липиды образуют плотный, плохо проницаемый для воды и чужеродных веществ заслон. Для сохранения липидного слоя кожи, подвергающегося ежедневной атаке внешних факторов (особенно губительно воздействие агрессивных химических веществ, в том числе и ПАВ) целесообразно использовать липиды.

Для восстановления нормального липидного состава эпидермиса существует несколько методов: стимуляция синтеза липидов самих клеток, увеличение активности гидролитических ферментов, введение этих ферментов извне, введение эпидермальных липидов и их аналогов.

Обычные кремы типа «масло в воде» (М/В) имеют жидкую, однородную консистенцию, хорошо и быстро впитываются, но увлажняют лишь поверхностные слои кожи и требуют более частого нанесения, не способствуют повышению выработки естественных увлажняющих компонентов, стираются при соприкосновении с одеждой и смываются водой.

В эмульсиях типа «вода в масле» (В/М) все наоборот — там больше жиров (60-70%). Такие кремы, как правило, имеют достаточно жирную консистенцию. Показаниями к рекомендации таких средств могут быть нарушения питания кожи и некоторые дерматологические нозологии.

Влияние ПАВ, входящих в состав кремов типа М/В, В/М в качестве эмульгаторов, ведет к снижению эффективности липидных компонентов. Только ламеллярные эмульсии, где в качестве первичного эмульгатора выступают смеси липидов, в полной мере отвечают критериям безопасности и эффективности. Отличным эффектом, как для доставки БАВ, увеличения степени упорядоченности липидов кожи, так и для восстановления барьерной функции кожи и ее защиты от повреждающего внешнего воздействия, обладают ламеллярные эмульсии, созданные на липидной основе. Они моделируют состав липидов эпидермиса, укрепляют липидный слой кожи путем имитации природного механизма. При нанесении на кожу липиды крема равномерно распределяются по поверхности рогового слоя и диффундируют вглубь, сливаясь с липидами эпидермиса. В случае повреждений рогового слоя капля эмульсии равномерно распределяется в роговом слое и сливается с межклеточными липидами.

Благодаря структурному и химическому сходству с липидами кожи, ламеллярная эмульсия легко встраивается в нарушенные слои естественных липидов и восстанавливает их нормальное состояние. Определенные фосфолипиды задерживаются в различных слоях кожи, при этом создавая резервуар воды и питательных веществ. Ламеллярные косметические средства способны не только улучшить и защитить роговой слой кожи, но являются еще и «транспортом» БАВ, более эффективным, чем липосомы. Липосомы находятся в составе, как правило, обычной эмульсии (М/В, В/М), тогда как липиды ламеллярных эмульсий являются эмульгаторами, биологически активными веществами, «депо для воды и БАВ».

Эффективность ламеллярной эмульсии в отношении таких типичных симптомов как сухость кожи, зуд, эритема, шелушение, бесспорно уже доказана. И сегодня ламеллярные эмульсии используются, в первую очередь, для создания профессиональной, лечебной и селективной косметики, являясь продуктами верхней ценовой категории. Могут быть разработаны трансдермальные системы доставки с пролонгированным всасыванием или с контролируемым высвобождением определенных ингредиентов. Но использование таких косметических продуктов, безусловно, оправдано, так как в полной мере отвечает всем требованиям.

Активное расширение рынка косметических брендов станет значительно суженным, если мы научимся грамотно отличать правильное от неправильного, нужное от ненужного, в конце концов, здоровое от больного, а не только красивое. И только тогда сможем внести свой вклад в нашу систему ценностей красоты и молодости.

Литература:

Ксения Казимирова, д. м. н., врач дерматолог, косметолог (Украина), Косметолог №1, 2017
Анна Фуникова, врач-дерматолог, семейный врач, руководитель обучающего центра «Академия специалистов красоты», медицинский руководитель клиники «Академия здоровья и красоты» (Украина), LNE_3(97) 2016

Впервые статья была опубликована на сайте 20.10.2021