Читать книгу Kosmetologia t. 1 - Группа авторов - Страница 61

W piśmiennictwie często używa się skrótów EWL (epidermal water loss), czasem TEWL (transepidermal water loss) na określenie (przez)naskórkowej utraty wody. Komórki różnych tkanek mogą żyć tylko w środowisku wodnym, dlatego takie właśnie środowisko musi być w tkankach zapewnione. Organizmy lądowe (i wodne w warunkach dużego zasolenia) muszą więc dysponować mechanizmami zapobiegania utracie wody. W przypadku ssaków podstawowe znaczenie ma bariera wodna naskórka.

Istnieje kilka niezależnych mechanizmów zatrzymujących wodę w skórze.

• W skład skóry właściwej wchodzą m.in. kolagen (włókna kolagenowe) i glikozaminoglikany (GAG, w istocie podstawowej substancji międzykomórkowej). Związki te mogą wiązać wodę. Kluczowe znaczenie mają tu GAG: są polimerami, w których w każdym monomerze możliwe jest odszczepienie protonów. Wskutek tego w środowisku wodnym są polianionami o bardzo dużym ładunku ujemnym. Mogą więc wiązać ogromne ilości wody (związku o budowie polarnej). Szacuje się, że GAG są w stanie w ten sposób wiązać kilkaset, a nawet tysiąc razy więcej wody, niż wynosi ich własna masa.

• Naturalny czynnik nawilżający (NMF – natural moisturizing factor) to mieszanina substancji o właściwościach higroskopijnych, zlokalizowana w najbardziej zewnętrznych warstwach naskórka (warstwie rogowej). Większość jej składu to produkty rozpadu filagryny, jednego z białek otoczki komórkowej budowanej w warstwie ziarnistej. Są to więc aminokwasy, w tym znaczna ilość histydyny, argininy, glutaminianu oraz ich metabolity, kwas urokainowy (trans-urokainowy), cytrulina, kwas piroglutaminowy, kwas mlekowy i mocznik.

Nawilżają one skórę właściwą i naskórek, wiążąc w nich wody. Nie oznacza to jednak jej zatrzymywania, czyli uniemożliwiania opuszczenia organizmu. Chodzi raczej o przesycenie nią tkanki.

Przenikanie wody na zewnątrz uniemożliwić może tylko warstwa dla niej nieprzepuszczalna, o charakterze hydrofobowym. Taką cechę wykazują kolejne struktury:

• Otoczka lipidowa warstwy ziarnistej, powstająca początkowo w ciałach lamelarnych, eksportowana potem na zewnątrz komórki zbudowana jest z substancji o charakterze lipidowym. Tworzy więc barierę pomiędzy komórkami warstwy ziarnistej, nieprzekraczalną dla wody.

• Warstwa łoju pokrywająca od zewnątrz naskórek. Jeśli weźmie się pod uwagę jego skład, staje się jasne, że również ta warstwa stanowi część bariery wodnej naskórka.

Budowa, skład, powstawanie wymienionych tu struktur opisano w rozdziale 6.

Bariera naskórkowa kształtuje się dopiero około 20. tygodnia życia płodowego. Wcześniej naskórek płodu nie jest na tyle wykształcony, aby obecna była nawet część opisanych struktur, i następuje tracenie wody przez całą powierzchnię ciała.

Woda paruje z powierzchni ciała nie tylko przez gruczoły potowe. Mimo istnienia bariery naskórkowej 300–700 ml wody na dobę przenika na drodze dyfuzji przez naskórek poza gruczołami potowymi i parujez powierzchni ciała w sposób niezauważalny.

Biorąc pod uwagę znaczenie wody dla funkcjonowania i kondycji tkanek, w kosmetologii duży nacisk kładzie się na barierę naskórkową i nawilżenie skóry. Podstawowym elementem profilaktyki uszkadzania tych struktur i odwadniania tkanek powinno być unikanie używania detergentów do mycia (mydeł, szamponów).

Zatrzymanie wody w skórze po przypadkowym lub celowym zniszczeniu naturalnej bariery może być wspomagane poprzez użycie preparatów kosmetycznych, takich jak humektanty (wiążące wodę), emolienty (lipidowe substancje, które zlepiają odrywające się komórki warstwy rogowej), substancje o działaniu okluzyjnym (w tym przypadku hydrofobowe, tworzące warstwę nieprzepuszczalną dla wody), wreszcie – substancje naśladujące naturalne składniki bariery naskórkowej, kwasy tłuszczowe, cholesterol i ceramidy.

Jednak niezwykle trudno naśladować w ten sposób naturalnie powstające struktury, w praktyce nie jest to możliwe. Dlatego dużo skuteczniejszym rozwiązaniem jest podanie substancji ułatwiających ich naturalne powstawanie – prekursorów, a nie „gotowych” związków chemicznych, w nadziei, że skóra sama zsyntetyzuje prawidłowe substancje, mając do dyspozycji więcej substratów.

7.3.1. Gospodarka wodna i elektrolitowa skóry

Skóra bierze znaczący udział w gospodarce wodnej i elektrolitowej organizmu głównie ze względu na dwa zagadnienia: produkcję i wydzielanie potu oraz syntezę witaminy D.

Witamina D₃ (cholekalcyferol) syntetyzowana jest w skórze pod wpływem UVB (w reakcji fotochemicznej jej prekursor, 7-dehydrocholesterol, zamieniany jest w prewitaminę D₃, która następnie ulega spontanicznej izomeryzacji do formy czynnej). Synteza ta okazuje się bardzo wydajna – w rzeczywistości D₃ nie jest witaminą (nie ma potrzeby dostarczania jej z zewnątrz, z pożywieniem, w porównaniu z syntezą w skórze jest to bardzo mało efektywne; stwierdzono, że suplementacja witaminą D₃ nie ma żadnego wpływu na zdrowie, z wyjątkiem szczególnych przypadków dotyczących osób w podeszłym wieku). Wpływa ona bardzo mocno na wchłanianie kationów wapnia, magnezu oraz anionów fosforanowych z przewodu pokarmowego, co naturalnie przekłada się na zwiększenie stężenia tych jonów w osoczu.

Woda dostarczana i tracona musi pozostawać w bilansie. Dla przeciętnego dorosłego ilość wymienianej w ciągu doby wody wynosi według różnych szacunków 2–2,4 l; 0,3 l to woda metaboliczna (powstająca w reakcjach chemicznych w tkankach); pozostałe 1,7–2,1 l należy więc przyjmować: około 0,9 l – z pokarmami stałymi, a 0,8–1,2 l – z płynami. Przyjmowanie wody pozostaje w równowadze z jej traceniem dzięki parowaniu (przez skórę i płuca łącznie 0,9 l), 0,1 l wydalamy z kałem, a 1–1,4 l – z moczem. Jeśli organizm przegrzewa się wskutek obciążenia termicznego zewnętrznego lub wewnętrznego, dodać do tego należy tracenie wody z potem.

Wobec powyższego, drugim czynnikiem, dzięki któremu skóra uczestniczy w gospodarce wodno-elektrolitowej jest tracenie wody na skutek niewidocznego parowania na całej powierzchni skóry i wydzielania potu. Pocenie się jest regulowane przez układ autonomiczny i nasila się w dwóch przypadkach: przegrzewania organizmu i napięcia emocjonalnego (ograniczone do dłoni, stóp, pach i czoła). W skład potu, oprócz mocznika, kwasu cytrynowego, askorbinowego i kwasu mlekowego, czyli substancji organicznych, wchodzą: woda, sód (w ilości około 0,9 g/l), potas (0,2 g/l), wapń (0,015 g/l) i magnez (0,0013 g/l), aniony chlorkowe, ponadto cynk, miedź, żelazo, chrom, nikiel w ilościach śladowych (stężenie tych metali w osoczu jest minimalne). Stężenie konkretnych jonów w pocie może być regulowane w szerokim zakresie (w przypadku sodu może ono wynosić 30–60 mmol/l) i jest kilka razy niższe niż we krwi (np. stężenie sodu we krwi wynosi około 150 mmol/l), ponieważ ich utracie z potem przeciwdziałają mechanizmy związane z jego syntezą: kationy sodowe, po wstępnym wydaleniu, są zwrotnie wchłaniane przez nabłonkowe kanały sodowe. Mechanizm ten nie jest jednak stuprocentowo efektywny i skoro utrata potu może sięgać 2 l/h, oznacza to, że z potem bywa tracona znacząca ilość jonów, czego nie rekompensuje picie wody (w której znajduje się ich wielokrotnie mniej).

Wskaźnik pH krwi wynosi około 7,4, potu – 4,5–7,0. Oznacza to, że w trakcie intensywnego pocenia się zaburzeniu ulec może również równowaga kwasowo-zasadowa. Tracenie jonów z potem jest częściowo kompensowane przez regulację tego wydalania w nerkach, jednak tylko do granicy ich wydolności (nie mogą one absorbować czy wydalać substancji powyżej pewnej różnicy stężeń).

Woda wykorzystywana do produkcji potu pochodzi z otaczającej gruczoły potowe tkanki łącznej skóry właściwej. Pocenie się musi zatem oznaczać odwadnianie skóry, bardzo niekorzystne z punktu widzenia jej funkcji i kondycji. Odtwarzanie jej uwodnienia odbywa się poprzez skórne naczynia krwionośne.

Nie jest to bezpośrednio związane wyłącznie z gospodarką elektrolitową skóry, ale częściowo również tego dotyczy: transport substancji z naczyń krwionośnych do otaczających tkanek odbywa się czasem na drodze czynnie kontrolowanej, przez wyspecjalizowane przenośniki różnych substancji (jak choćby układy transportu glukozy, GLUT – glucose transporters), ale częściej na zasadzie dyfuzji. To bardzo prosty i niezawodny mechanizm kontrolujący stężenie substancji w tkankach, ponieważ dyfuzja zachodzi zawsze w kierunku zgodnym z gradientem stężeń. W ten sposób stężenia tych substancji w organizmie są wyrównywane, co automatycznie uzupełnia ich niedobory, jeśli w danej tkance jakaś substancja jest zużywana. Taki mechanizm ma pewne konsekwencje: zaopatrzenie danej tkanki w substraty nie zależy zwykle od wielkości przepływu krwi przez nią, lecz od wspomnianego stężenia. Jeśli tkanka np. zużywa więcej tlenu – naczynia się rozszerzą, aby zapewnić wystarczającą podaż. Ale również w tkance, która nie zużywa dużej ilości tlenu, mimo wszystko mogą się rozszerzyć naczynia, np. na skutek wzrostu temperatury. Nie będzie to jednak znaczyło, że do tej tkanki dotrze więcej tlenu. To nieporozumienie: uważa się niekiedy, że rozszerzenie skórnych naczyń krwionośnych (np. poprzez termoregulację związaną z wysiłkiem fizycznym) zwiększa zaopatrzenie skóry w tlen. Tak się nie dzieje. Tlen zostaje uwolniony z erytrocytów pod wpływem wzrostu stężenia CO₂ w osoczu (a więc tam, gdzie jest potrzebny); inny czynnik to stężenie kwasu 2,3-bisfosfoglicerynowego. Hemoglobina przechodzi wówczas w formę T i wykazuje mniejsze powinowactwo do tlenu. Rozszerzenie naczyń krwionośnych nie ma na to wpływu.