皮膚屏障的健康作用

皮膚屏障的健康作用

皮膚是人體的主要器官之一。皮膚的組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它與人體的其他器官緊密相連,起保護(hù)人體不受外部刺激或傷害等作用。隨著國民生活水平的快速提升,化妝品也逐漸進(jìn)入消費(fèi)者的生活圈,研究活性高、功效強(qiáng)、無刺激的化妝品越發(fā)成為化妝品配方師的主要職責(zé),而皮膚屏障作為皮膚重要的防護(hù)線,其功能研究首當(dāng)其沖在化妝品中有必要的研究性。1保濕作用的測試皮膚是人體的第一道防護(hù)線,總重量占人體體重的5%~15%,總面積為1.5~2m皮膚具有特殊結(jié)果的屏障作用,廣義上講,有兩層作用,即既有保護(hù)作用,可抵御外界有害、刺激物、日光的進(jìn)入,保護(hù)肌膚免受傷害,又具有保濕作用,防止過多水分的流失,保持角質(zhì)層的含水量,調(diào)節(jié)肌膚的水分含量。系統(tǒng)上講,皮膚屏障包括表皮水合的保濕屏障、通透屏障、防水屏障、抗微生物屏障、抗氧化屏障、抗UV照射防護(hù)屏障、免疫屏障和機(jī)械屏障等2皮膚屏障的結(jié)構(gòu)皮膚是由表皮、真皮和皮下組織三部分組成,而表皮的最外層——角質(zhì)層,是皮膚的第一道屏護(hù)門,對(duì)皮膚屏障起著至關(guān)重要的作用。角質(zhì)層是由退化的角質(zhì)形成細(xì)胞層疊交錯(cuò)構(gòu)成,在皮膚不同位置,角質(zhì)層有不同的厚度,約5~20層細(xì)胞,厚度約10~15微米,掌跖部位角質(zhì)層可達(dá)數(shù)毫米,厚達(dá)40~50層。研究學(xué)者模擬磚與灰土的結(jié)構(gòu)2.1不同發(fā)育階段細(xì)胞的分化和社會(huì)化“磚”即為角質(zhì)形成細(xì)胞,角質(zhì)形成細(xì)胞是表皮分化的最后階段,其細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)內(nèi)結(jié)構(gòu)已全部分化消失,是無生命的死亡細(xì)胞。但細(xì)胞內(nèi)聚集著許多致密不溶性的角蛋白纖維束,細(xì)胞角蛋白和角蛋白中間絲相關(guān)蛋白是角質(zhì)屏障的基礎(chǔ)2.2“灰土”結(jié)構(gòu)皮膚保護(hù)皮膚屏障的“灰土”結(jié)構(gòu)指細(xì)胞間脂質(zhì)3影響皮膚屏障功能的因素3.1皮膚屏障的結(jié)構(gòu)第一,角質(zhì)形成細(xì)胞分化異常:角蛋白是角質(zhì)層細(xì)胞的主要蛋白結(jié)構(gòu),當(dāng)角質(zhì)形成細(xì)胞分化過程發(fā)生異常時(shí),角蛋白的表達(dá)也會(huì)隨之表現(xiàn)異常,導(dǎo)致角質(zhì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生本質(zhì)性地變化,這時(shí)肌膚的屏障功能便會(huì)衰弱,出現(xiàn)某些特應(yīng)性皮炎、濕疹、銀屑病等第二,中間絲聚蛋白突變或缺乏第三,脂質(zhì)代謝能力不強(qiáng)。我們都知道細(xì)胞間脂質(zhì)是皮膚屏障的“灰土”結(jié)構(gòu),神經(jīng)酰胺、膽固醇和游離脂肪酸是其主要成分。神經(jīng)酰胺占據(jù)50%的含量,研究證實(shí),神經(jīng)酰胺的缺乏是皮膚屏障受損的主要原因之一,比如當(dāng)神經(jīng)酰胺1和神經(jīng)酰胺2的含量變低而膽固醇變高時(shí),便會(huì)出現(xiàn)特應(yīng)性皮炎。研究表明,含有神經(jīng)酰胺的化妝品能適量降低炎癥的發(fā)生及皮膚表皮水分的流失3.2皮膚長期感染造成的損傷第一,干燥環(huán)境,濕度不足,導(dǎo)致皮膚經(jīng)皮流失水分過多。角質(zhì)層是皮膚表皮的最外層,它的含水量為10%~20%,約含5%的固有結(jié)合水,即使空氣濕度為零,這部分水也不會(huì)散失。含40%的次級(jí)結(jié)合水,這種結(jié)合水與角質(zhì)層結(jié)合較為疏松,容易水合也易脫失,另外還含有游離水,游離水喪失得更快。當(dāng)外界相對(duì)濕度低于60%時(shí),角質(zhì)層含水量就會(huì)下降到10%以下。此時(shí)肌膚就會(huì)出現(xiàn)干燥、干裂、瘙癢等癥狀。第二,過度清潔護(hù)膚,破壞角質(zhì)層結(jié)構(gòu)。當(dāng)皮膚過度清潔、用過熱清水或過量表面活性劑清洗時(shí),很容易把角質(zhì)層剝得更薄,吸水過度,造成細(xì)胞間脂質(zhì)和皮脂膜的流失、損傷,破壞皮膚的屏障功能第三,紫外線照射引起的損傷。太陽光照射后,肉眼可觀察到皮膚受到了不同程度地紅斑、色斑沉著的現(xiàn)象,除此之外,研究還發(fā)現(xiàn),受到紫外線輻射后,表皮細(xì)胞增殖速率加快,很多酶和蛋白被激活或抑制,生成多量的氧自由基其它,年齡的變化等。隨著年齡的增長,皮膚的組織功能減弱,維系皮膚屏障結(jié)構(gòu)形成的體系受損,皮膚便會(huì)出現(xiàn)干枯、下垂、皺紋增多等現(xiàn)象。4皮膚屏障結(jié)構(gòu)的護(hù)膚功效化妝品配方研究過程中,模擬皮膚的結(jié)構(gòu)組成,研究維系皮膚屏障結(jié)構(gòu)的護(hù)膚成分。主要分為兩大類:保濕成分和抗皺、抗衰老成分。皮膚的保濕系統(tǒng)主要由水、脂質(zhì)和天然保濕因子(NMF)組成。脂質(zhì)有神經(jīng)酰胺、膽固醇和游離脂肪酸等。4.1主要脂質(zhì)成分在片劑中的研究和應(yīng)用4.1.1神經(jīng)形態(tài)功能檢測0%的含量神經(jīng)酰胺是皮膚的第一道皮膚屏障。它占據(jù)皮膚角質(zhì)層脂質(zhì)40%~50%的含量,是由神經(jīng)鞘氨醇長鏈堿基與脂肪酸組成神經(jīng)鞘氨脂質(zhì)的一種。早期研究就發(fā)現(xiàn),只要從表皮角質(zhì)層中去除神經(jīng)酰胺就能使皮膚屏障功能喪失截止至目前,已經(jīng)從人體角質(zhì)層中分離出9種神經(jīng)酰胺亞類4.1.2皮膚保水性的影響透明質(zhì)酸是一種由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸為結(jié)構(gòu)單元的高分子粘多糖,商品透明質(zhì)酸一般為鈉鹽,即透明質(zhì)酸鈉(分子結(jié)構(gòu)如圖2),簡稱HA。在護(hù)膚品研究應(yīng)用中透明質(zhì)酸主要起維持結(jié)締組織細(xì)胞間脂質(zhì)的水份,軟化真皮的角質(zhì)蛋白及減少皮膚表皮彈性蛋白分子間的交聯(lián)度,從而減少皺紋,延緩皮膚老化的作用,隨著年齡的增長,皮膚中HA含量降低,使皮膚保水功能減弱,產(chǎn)生皺紋。含有透明質(zhì)酸鈉的護(hù)膚品具有較強(qiáng)的黏彈性和潤滑性,涂于皮膚表面,可形成一層保濕透氣膜,保持皮膚滋潤亮澤。而且透明質(zhì)酸分子量小,可滲透到真皮層,促進(jìn)血液微循環(huán),有利于皮膚對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,起到美容抗皺的保健作用。再者,透明質(zhì)酸還可改善黑眼圈,利用透明質(zhì)酸能被人體組織相容,不會(huì)產(chǎn)生敏感的特性,用于眼部護(hù)膚產(chǎn)品中來改善淚溝型黑眼圈最為適當(dāng)。此外,在防曬產(chǎn)品中,也可適量加入部分透明質(zhì)酸鈉,可減少紫外線照射所產(chǎn)生的活性氧自由基,保護(hù)皮膚免受其害。4.2氨基酸護(hù)膚功效天然保濕因子是人體角質(zhì)層中具有保水作用的吸附性水溶性物質(zhì),存在于表皮層中的絲聚蛋白中,由角化細(xì)胞崩解而產(chǎn)生。主要含有氨基酸、吡咯烷酮羧酸和乳酸鹽,占比天然保濕因子64%,具體成分見表1,天然保濕因子用于化妝品中主要起保濕持水的作用,防止經(jīng)皮水分流失嚴(yán)重,造成皮膚屏障崩裂。其同樣也是可經(jīng)天然動(dòng)植物中提取或是人工合成。氨基酸是天然保濕因子成分中含量最高的。皮膚角質(zhì)層氨基酸的類別及含量見如下表2。氨基酸蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的單體。它每個(gè)單體對(duì)促進(jìn)皮膚屏障修復(fù)起著彌足重要性。比如,甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸是膠原蛋白和彈性蛋白的組成成分;天冬氨酸、絲氨酸、脯氨酸是細(xì)胞新陳代謝的需要;組氨酸、色氨酸、苯基丙氨酸可抗紫外光照射;半胱氨酸可祛斑;精氨酸、組氨酸可促進(jìn)毛發(fā)生長,等等。因此,氨基酸可以用于保濕和抗衰老的護(hù)膚品中,也可用于護(hù)發(fā)等洗護(hù)用品中。它可在皮膚表層形成保濕的的保護(hù)膜,補(bǔ)充和防止水分流失;可以給肌膚每個(gè)細(xì)胞提供養(yǎng)分,促進(jìn)細(xì)胞增殖;另外還可以起抗衰老的作用,促進(jìn)膠原蛋白和彈性纖維蛋白的合成。在化妝品的應(yīng)用中,因氨基酸是一種水溶性物質(zhì),為了不破壞活性物的結(jié)構(gòu)和形態(tài),在配方工藝中以40℃一下加入為佳。人體所需的吡咯烷酮羧酸在化妝品中主要以其衍生物的形式進(jìn)行添加使用,主要有吡咯烷酮羧酸鈉(PCA-Na)、吡咯烷酮羧酸鉀(PCA-K)等,吡咯烷酮羧酸鈉(PCA-Na)乳酸鹽在化妝品主要以乳酸和乳酸鈉為多,乳酸鈉用于護(hù)膚品中可作為保濕、滋潤劑使用,它可在皮膚表面形成一層水化膜而防止皮膚水分揮發(fā),減少皺紋的產(chǎn)生,使皮膚水嫩潤澤。在洗護(hù)產(chǎn)品中,乳酸鈉既可作為保濕劑也可作為pH調(diào)節(jié)劑,此外,在肥皂中還可以減少儲(chǔ)藏過程中水分的流水,防止肥皂干裂。另外,乳酸鹽的衍生物L(fēng)-乳酸鹽可作為新一代的皮膚增白劑,研究發(fā)現(xiàn)與其它皮膚美白劑復(fù)配使用有協(xié)同增效作用。4.3油脂護(hù)膚劑的使用化妝品中其它常用對(duì)皮膚屏障起保護(hù)作用的主要有三大類,一是具有吸收外界水分的吸濕保濕劑,如常用的多元醇類——甘油、1,3丁二醇、丙二醇、山梨醇等,既可以從環(huán)境中吸收水分,也可以從皮膚的水分吸引至表皮角質(zhì)層,但是,單純使用高含量的甘油或是復(fù)配其它多元醇,皮膚的經(jīng)皮水分流失(TEWL)上升,皮膚屏障功能受損。因此,在護(hù)膚品配方設(shè)計(jì)中,需增加其它油脂潤膚劑來復(fù)配,這就是第二大類——潤膚劑對(duì)皮膚屏障的作用,油脂潤膚劑主要有天然油脂和合成油脂。天然油脂有動(dòng)物油脂,如水貂油、羊毛脂油、卵磷脂等,植物油脂如牛油果樹果脂、椰子油、葡萄籽油等,有機(jī)合成的油脂有角鯊?fù)椤⒀蛎苌?、聚硅氧烷、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸脂等。它們能在皮膚表面形成一層油脂膜保濕屏障,滋潤肌膚表皮角質(zhì)層,阻止表皮水分的流失。第三類,主要是天然來源的調(diào)理成分,對(duì)肌膚提供一種天然的調(diào)理作用,有植物提取的蘆薈、金縷梅、洋甘菊、天竺葵、玫瑰、茉莉花等花草類,有中藥來源的人參、丹參、白茯苓、石斛等中草藥,還有來自海洋深處的各種藻類、水解膠原蛋白、海泉水等海洋生物。此外,還有研究與肌膚成分相似