Woda w skórze
“Woda w skórze” to teoretyczny wstęp do postu o właściwym nawilżaniu skóry. Ponieważ w sieci krąży parę mitów na temat nawilżania skóry, pojawiają się różne, sprzeczne ze sobą teorie, postanowiłam rozprawić się z tematem zaczynając od przybliżenia budowy naskórka, który z punktu widzenia kosmetyki jest najważniejszą warstwą skóry oraz funkcji jakie spełnia w nim woda. W ten sposób łatwiej będzie zrozumieć kwestie związane z prawidłowym nawilżaniem skóry i jej istoty. Oraz dlaczego stosowanie kremów typowo nawilżających wcale nie musi, a czasem wręcz nie powinno być rutyną i czemu czasem zamiast pomóc – szkodzi.
Budowa naskórka
Skóra jest największym organem naszego organizmu. Izoluje środowisko wewnętrzne od zewnętrznego i przeciwdziała przeznaskórkowej utracie wody, chroni organizm przed drobnoustrojami, bierze udział w procesach termoregulacji, w gospodarce wodno-elektrolitowej, w procesie melanogenezy, odbiera bodźce ze środowiska zewnętrznego, dzięki niej substancje są wchłaniane i wydalane, współuczestniczy w syntezie witaminy D. Skóra zbudowana jest z naskórka i skóry właściwej, pod skórą zaś znajduje się tkanka podskórna.
Najbardziej zewnętrzną częścią naskórka jest warstwa rogowa (stratum corneum) – ulegająca złuszczaniu półprzepuszczalna bariera, która zapobiega utracie wody i wnikaniu czynników obcych. Tworzą ją korneocyty – spłaszczone komórki pozbawione jądra, zbudowane z białka keratynowego, i bogata w lipidy macierz. Chroni ona niżej położone warstwy przed czynnikami mechanicznymi, chemicznymi i promieniowaniem UV. Reguluje procesy wnikania i przenikania do skóry substancji chemicznych i zapobiega utracie wody.
Obrazowo warstwę rogową naskórka można przedstawić w postaci muru, w którym cegły to martwe keratynocyty – ubogie w lipidy i bogate w białka, a zaprawa murarska to lipidy (ceramidy, cholesterol, wolne kwasy tłuszczowe) i enzymy kataboliczne. Lipidy w drodze krystalizacji tworzą tzw. płaszcz lipidowy, pełniący funkcję bariery ochronnej zabezpieczającej przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi i chroniący przed odwodnieniem.
Bariera naskórkowa pod względem chemicznym składa się w 58 proc. z keratyny, w 11 proc. z lipidów i w 30 proc. z naturalnego czynnika nawilżającego (NMF), który odpowiada za wiązanie wody oraz wpływa na elastyczność skóry.
Głębiej w naskórku znajdują się warstwy: jasna (tylko tam, gdzie skóra jest gruba – na piętach, podeszwach stóp, wewnętrznej warstwie dłoni), ziarnista, kolczysta i podstawna. W tej ostatniej warstwie, zwanej także rozrodczą, znajdują się komórki będące prekursorami keratynocytów oraz melanocyty – komórki barwnikowe, komórki odpornościowe i inne. W warstwie rozrodczej, w odróżnieniu od warstwy rogowej, komórki są wydłużone, ściśle przylegają do siebie i posiadają jądra komórkowe.
Proces odnowy komórkowej to wędrówka keratynocytów ku górze – od warstwy rozrodczej aż do rogowej, gdzie ulegają złuszczaniu. Podczas tej wędrówki, która trwa 2-4 tygodnie, komórki ulegają różnym przemianom, ich kształt staje się spłaszczony, zanikają jądra komórkowe. W warstwie ziarnistej z lipidów tworzą się tzw. ciałka lamelarne, które podczas umierania keratynocytów wydzielane są do przestrzeni międzykomórkowych warstwy rogowej w postaci lipidów niepolarnych (korneocytów), tworząc tzw. cement międzykomórkowy.
Woda w skórze
Woda jest głównym składnikiem budulcowym komórek, jest niezbędna do zachowania ich czynności życiowych i zachodzenia różnych przemian biochemicznych. Skóra zawiera aż 20% całej wody zmagazynowanej w ludzkim ciele, jednak jest ona nierównomiernie rozmieszczona – im wyższe warstwy skóry, tym wody jest mniej. W skórze właściwej znajduje się ok. 50-60% wody, a warstwie rogowej tylko 10-13%.
Woda wpływa na przebieg podstawowych procesów komórkowych, a tym samym na właściwości skóry. Utrzymuje prawidłową budowę i właściwości protein fibrylarnych skóry właściwej. Idąc wyżej – woda jest konieczna do prawidłowego różnicowania keratynocytów, których główny budulec – keratyna – wiąże odpowiednie ilości wody w warstwie rogowej naskórka. Jeśli zatem wody jest zbyt mało, zaburzeniom ulega proces odnowy (rogowacenia) naskórka, którego zdolności barierowe zostają ograniczone, co w konsekwencji prowadzi do dalszej utraty wody. Naskórek traci elastyczność i sprężystość, staje się szorstki i chropowaty. Wysuszenie skóry wzmaga skłonność do alergii i podrażnień, a mniej elastyczne naczynia krwionośne sa bardziej podatne na uszkodzenia. Zaburzeniu ulegają także funkcje fibroblastów, czyli komórek odpowiedzialnych za produkcję kolagenu i elastyny, co prowadzi do przyspieszenia procesów starzenia, wiotczenia skóry oraz powstawania zmarszczek.
Woda w skórze występuje w postaci wody strukturalnej, nie ulegającej migracji i silnie związanej z cząsteczkami biologicznymi, np. kwasem hialuronowym, oraz w postaci wody migrującej w obrębie warstwy rogowej naskórka i słabo związanej w warstwach głębszych.
TEWL
Wysoka różnica stężenia wody w wewnętrznych warstwach skóry i w powietrzu sprawia, że woda migruje od skóry właściwej w kierunku warstwy rogowej, nawilżając poszczególne warstwy naskórka i ulegając odparowaniu na powierzchni. W ten sposób skóra traci ok. 300 ml wody w ciągu doby. Jest to proces fizjologiczny, zwany w kosmetologii TEWL – przeznaskórkowa / transepidermalna utrata wody (z ang. TEWL – Transepidermal Water Loss). Szybkość przepływu wody przez naskórek zależy od wielu czynników – środowiskowych, wieku, stanu zdrowia, stanu naskórka – jego warstwy ochronnej i cementu międzykomórkowego. Jeśli nie ma równowagi między przepływem wody a wyparowywaniem dochodzi do wysuszenia skóry.
Czynniki zwiększające TEWL można podzielić na wewnętrzne i zewnętrzne. Do czynników wewnętrznych zaliczamy:
- Wiek – z wiekiem spada poziom wody w organizmie.
- Tryb życia – stres, zmęczenie, krótki sen, palenie papierosów, duża ilość kawy, praca przed monitorem, w klimatyzowanych pomieszczeniach prowadzą do zestresowania skóry i osłabienia jej bariery ochronnej, a co za tym idzie do odwodnienia.
- Niezbilansowana dieta uboga w tłuszcze – brak tłuszczów w diecie zubaża cement międzykomórkowy, który staje się bardziej przepuszczalny.
- Stan zdrowia skóry – niektóre choroby skóry, np. łuszczyca, atopowe zapalenie skóry, wrodzone zaburzenia rogowacenia znacząco wpływają na poziom wody w skórze.
- Ogólny stan zdrowia – niektóre choroby np. cukrzyca, choroby nerek, tarczycy powodują odwodnienie organizmu, a co za tym idzie przesuszenie skóry.
Czynniki zewnętrzne zwiększające przeznaskórkową utratę wody to:
- Promieniowanie UV – uszkadza lipidy naskórkowej bariery ochronnej.
- Niska wilgotność otoczenia – klimatyzacja, ogrzewanie, wentylacja, wiatr, mróz – zmniejszają wydzielanie sebum i woda łatwiej “ucieka” z naskórka. W temperaturze poniżej 7°C spada produkcja substancji natłuszczających naskórek, słabnie więc osłona lipidowa skóry, która chroni przed utratą wody oraz niekorzystnym działaniem czynników zewnętrznych.
- Środki powierzchniowo czynne (m.in. SLS – Sodium Laureth Sulfate) – usuwają płaszcz wodnolipidowy oraz część cementu międzykomórkowego, co zwiększa przepuszczalność warstwy rogowej i ucieczkę wody.
Systemy utrzymywania wody w skórze
Natura wyposażyła nas we wrodzone systemy utrzymywania wody w skórze. Są to systemy strukturalne protein i glikozoaminoglikany w skórze właściwej, lipidy cementu międzykomórkowego i naturalny czynnik nawilżający (NMF) w warstwie rogowej i sebum na powierzchni skóry. To właśnie one odpowiadają za właściwe nawilżenie skóry. Trzeba także pamiętać, że nie da się dostarczyć skórze wody z zewnątrz, gdyż nie jest w niej w niej zatrzymywana i szybko odparowuje.
Groźnie brzmiące systemy strukturalne protein i glikozoaminoglikany to nic innego jak kolagen, elastyna i kwas hialuronowy. Kolagen, oprócz swoich podstawowych własności podporowych, o czym napiszę w innym miejscu, pełni rolę rezerwuaru wody i jest odpowiedzialny za utrzymanie nawilżenia skóry na właściwym poziomie. Wykazuje się niezwykłą zdolnością wiązania wody – 70% całej wody znajdującej się w skórze jest magazynowana właśnie przez kolagen. Z wiekiem kolagen ulega przekształceniom, w wyniku czego posiada mniejszą zdolność do zatrzymywania wilgoci – co prowadzi do do suchej, pomarszczonej skóry, która łatwo traci sprężystość. Elastyna pełni nieco inną funkcję niż kolagen – odpowiada za strukturę, pozwala skórze odzyskać pierwotny kształt po rozciągnięciu. Tworzy elastyczne włókna, którymi powiązane są ze sobą włókna kolagenowe. Kwas hialuronowy to natomiast związek wiążący wodę – naturalny czynnik nawilżający, odpowiedzialny za rezerwę wilgoci w skórze. Jedna cząsteczka kwasu hialuronowego może związać ok. 250 cząsteczek wody. W młodym wieku jest go w skórze pod dostatkiem, jednak z wiekiem jego ilość maleje, a skóra traci zdolność wiązania wody.
Lipidy cementu międzykomórkowego
Jak wspomniałam wyżej, istotną rolę w zatrzymaniu wody w naskórku odgrywają niepolarne lipidy znajdujące się zarówno w błonie komórkowej naskórka, jak i w przestrzeniach międzykomórkowych. Są to ceramidy, cholesterol, kwasy tłuszczowe, które choć nie wiążą wody, jednak utrudniają jej ucieczkę z NMF, czyli tego składnika warstwy rogowej naskórka, który magazynuje wodę.
Ceramidy
[pullquote-right]Ilość ceramidów zmniejsza się wraz z wiekiem, a skóra osób po 40. roku życia wcale ich nie produkuje.[/pullquote-right]
Do 2010 roku zidentyfikowano w skórze 11 różnych ceramidów. Stanowią one od 20% do 50% lipidów warstwy rogowej naskórka – w bardziej powierzchniowych warstwach naskórka jest ich więcej. Są odpowiedzialne za siłę przylegania do siebie komórek naskórka – łatwo wbudowują się w struktury cementu komórkowego i uszczelniają go, decydując o sprężystości i elastyczności skóry. Synteza ceramidów spada wraz z wiekiem, podczas niektórych chorób, a także zimą – co jest główną przyczyną wysuszenia skóry w tym okresie.
Kwasy tłuszczowe
Kwasy tłuszczowe stanowią ok. 26% lipidów warstwy rogowej naskórka. Estryfikują one ceramidy, co wzmacnia cement międzykomórkowy. Szczególnie istotną rolę odgrywają niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT), które nie są wytwarzane w organizmie człowieka – muszą być dostarczane w zdrowej, zbilansowanej diecie. Ich brak powoduje zmniejszenie elastyczności skóry, jej suchość i szorstkość w wyniku zwiększenia jej przepuszczalności.
Do istotnych dla nas kwasów tłuszczowych należą:
- nasycone kwasy tłuszczowe – kwas stearynowy (Stearic Acid), kwas palmitynowy (Palmitic Acid)
- jednonienasycone kwasy tłuszczowe – kwas oleinowy (Oleic Acid)
- wielonienasycone kwasy tłuszczowe (WNNKT), o podwójnych lub potrójnych wiązaniach – kwas linolowy, kwas gamma-linolenowy, arachidonowy (niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe)
Cholesterol
Cholesterol stanowi jeden z elementów unikalnego spoiwa, wypełniającego przestrzenie międzykomórkowe warstwy rogowej. Jego zawartość w lipidach warstwy rogowej naskórka stanowi 25%-30%. Cholesterol obniża TEWL, dzięki czemu ogranicza w naturalny sposób ucieczkę wody ze skóry i zabezpiecza skórę przed nadmiernym wysuszeniem.
NMF (Natural Moisturizing Factor)
NMF, czyli naturalny czynnik nawilżający to składnik warstwy rogowej naskórka, mieszanina substancji silnie higroskopijnych, które pozwalają korneocytom wiązać wodę, która przechodzi przez warstwy komórek podczas dyfuzji. NMF powstaje w obrębie warstwy ziarnistej, a w warstwie rogowej układa się na zewnątrz komórek (korneocytów) rozciągając je w specyficzny sposób, o czym była mowa powyżej.
Główne składniki NMF:
- wolne aminokwasy (40%)
- kwas piroglutaminowy PCA – w postaci soli sodowej (Sodium PCA), która silnie wiąże wodę (12%)
- mleczany – o silnie higroskopijnym działaniu (12%)
- mocznik – modyfikuje strukturę keratyny, pozwalając w ten sposób na zwiększone wiązanie wody, nie jest higroskopijny (7%)
- składniki mineralne – chlorki, jony sodu, potasu, wapnia, magnezu (18%)
- cukry (3,5%)
Płaszcz wodnolipidowy
Powłoka hydrolipidowa, zwana także płaszczem wodnolipidowym lub hydrolipidowym tworzy na powierzchni naskórka barierę okluzyjną, która chroni skórę przed szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych i zabezpiecza organizm przed utratą wody – ogranicza TEWL, wpływając tym samym na jędrność, elastyczność i miękkość skóry. To najbardziej zewnętrzna warstwa skóry o lekko kwaśnym odczynie (pH 4,2 – 5,6), zbudowana z wody, lipidów wydzielanych przez gruczoły łojowe i produkowanych przez komórki naskórka oraz z cienkiej warstwy potu wydzielanego przez gruczoły łojowe. Łój, inaczej sebum, jest mieszaniną lipidów nabłonkowych. Jego składnikami są wolne kwasy tłuszczowe (10-25%, w tym 10% kwasy linolowego należącego do NNKT, poza tym kwas palmitynowy, stearynowy, oleinowy), trójglicerydy (ok. 50%), woski (ok. 20%), skwalen (węglowodór aromatyczny o właściwościach bakterio- i grzybobójczych – ok. 5%-10%), inne węglowodory (ok. 5%), estry cholesterolu (ok. 4%), cholesterol (ok. 1%), inne sterole (ok. 1%), inne substancje (ok. 4%). Szczególne znaczenie w składzie sebum ma kwas linolowy, który zapewnia odpowiednią płynność i lepkość łoju, dzięki czemu wypływa on swobodnie z gruczołów łojowych i nie dochodzi do ich zapchania i w efekcie do powstania zmian trądzikowych.
Źródła:
- http://www.kosmetyczki.org/artykuly/koniecznosc-bariery-hydro-lipidowej-skory
- http://kosmetologia101.blogspot.com/2011/07/nawilzanie-skory-czesc-i-woda-w-skorze.html
- http://www.maluchy.pl/pokaz_a_print.php3?nr=299
- http://www.pum.edu.pl/__data/assets/pdf_file/0018/13266/54-03-08.pdf
Photo credits: David Blackwell. / Foter / CC BY-ND
Oj, ceramidy to jest to. Mój ulubiony składnik kosmetyczny, obok kwasu hialuronowego. Dzięki za przypomnienie o ceramidach 🙂
Proszę bardzo 🙂 Mojej cerze także ceramidy bardzo dobrze służą 🙂