皮肤屏障的健康作用

皮肤屏障的健康作用

皮肤是人体的主要器官之一。皮肤的组织结构复杂,它与人体的其他器官紧密相连,起保护人体不受外部刺激或伤害等作用。随着国民生活水平的快速提升,化妆品也逐渐进入消费者的生活圈,研究活性高、功效强、无刺激的化妆品越发成为化妆品配方师的主要职责,而皮肤屏障作为皮肤重要的防护线,其功能研究首当其冲在化妆品中有必要的研究性。1保湿作用的测试皮肤是人体的第一道防护线,总重量占人体体重的5%~15%,总面积为1.5~2m皮肤具有特殊结果的屏障作用,广义上讲,有两层作用,即既有保护作用,可抵御外界有害、刺激物、日光的进入,保护肌肤免受伤害,又具有保湿作用,防止过多水分的流失,保持角质层的含水量,调节肌肤的水分含量。系统上讲,皮肤屏障包括表皮水合的保湿屏障、通透屏障、防水屏障、抗微生物屏障、抗氧化屏障、抗UV照射防护屏障、免疫屏障和机械屏障等2皮肤屏障的结构皮肤是由表皮、真皮和皮下组织三部分组成,而表皮的最外层——角质层,是皮肤的第一道屏护门,对皮肤屏障起着至关重要的作用。角质层是由退化的角质形成细胞层叠交错构成,在皮肤不同位置,角质层有不同的厚度,约5~20层细胞,厚度约10~15微米,掌跖部位角质层可达数毫米,厚达40~50层。研究学者模拟砖与灰土的结构2.1不同发育阶段细胞的分化和社会化“砖”即为角质形成细胞,角质形成细胞是表皮分化的最后阶段,其细胞核及细胞质内结构已全部分化消失,是无生命的死亡细胞。但细胞内聚集着许多致密不溶性的角蛋白纤维束,细胞角蛋白和角蛋白中间丝相关蛋白是角质屏障的基础2.2“灰土”结构皮肤保护皮肤屏障的“灰土”结构指细胞间脂质3影响皮肤屏障功能的因素3.1皮肤屏障的结构第一,角质形成细胞分化异常:角蛋白是角质层细胞的主要蛋白结构,当角质形成细胞分化过程发生异常时,角蛋白的表达也会随之表现异常,导致角质细胞的结构发生本质性地变化,这时肌肤的屏障功能便会衰弱,出现某些特应性皮炎、湿疹、银屑病等第二,中间丝聚蛋白突变或缺乏第三,脂质代谢能力不强。我们都知道细胞间脂质是皮肤屏障的“灰土”结构,神经酰胺、胆固醇和游离脂肪酸是其主要成分。神经酰胺占据50%的含量,研究证实,神经酰胺的缺乏是皮肤屏障受损的主要原因之一,比如当神经酰胺1和神经酰胺2的含量变低而胆固醇变高时,便会出现特应性皮炎。研究表明,含有神经酰胺的化妆品能适量降低炎症的发生及皮肤表皮水分的流失3.2皮肤长期感染造成的损伤第一,干燥环境,湿度不足,导致皮肤经皮流失水分过多。角质层是皮肤表皮的最外层,它的含水量为10%~20%,约含5%的固有结合水,即使空气湿度为零,这部分水也不会散失。含40%的次级结合水,这种结合水与角质层结合较为疏松,容易水合也易脱失,另外还含有游离水,游离水丧失得更快。当外界相对湿度低于60%时,角质层含水量就会下降到10%以下。此时肌肤就会出现干燥、干裂、瘙痒等症状。第二,过度清洁护肤,破坏角质层结构。当皮肤过度清洁、用过热清水或过量表面活性剂清洗时,很容易把角质层剥得更薄,吸水过度,造成细胞间脂质和皮脂膜的流失、损伤,破坏皮肤的屏障功能第三,紫外线照射引起的损伤。太阳光照射后,肉眼可观察到皮肤受到了不同程度地红斑、色斑沉着的现象,除此之外,研究还发现,受到紫外线辐射后,表皮细胞增殖速率加快,很多酶和蛋白被激活或抑制,生成多量的氧自由基其它,年龄的变化等。随着年龄的增长,皮肤的组织功能减弱,维系皮肤屏障结构形成的体系受损,皮肤便会出现干枯、下垂、皱纹增多等现象。4皮肤屏障结构的护肤功效化妆品配方研究过程中,模拟皮肤的结构组成,研究维系皮肤屏障结构的护肤成分。主要分为两大类:保湿成分和抗皱、抗衰老成分。皮肤的保湿系统主要由水、脂质和天然保湿因子(NMF)组成。脂质有神经酰胺、胆固醇和游离脂肪酸等。4.1主要脂质成分在片剂中的研究和应用4.1.1神经形态功能检测0%的含量神经酰胺是皮肤的第一道皮肤屏障。它占据皮肤角质层脂质40%~50%的含量,是由神经鞘氨醇长链碱基与脂肪酸组成神经鞘氨脂质的一种。早期研究就发现,只要从表皮角质层中去除神经酰胺就能使皮肤屏障功能丧失截止至目前,已经从人体角质层中分离出9种神经酰胺亚类4.1.2皮肤保水性的影响透明质酸是一种由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸为结构单元的高分子粘多糖,商品透明质酸一般为钠盐,即透明质酸钠(分子结构如图2),简称HA。在护肤品研究应用中透明质酸主要起维持结缔组织细胞间脂质的水份,软化真皮的角质蛋白及减少皮肤表皮弹性蛋白分子间的交联度,从而减少皱纹,延缓皮肤老化的作用,随着年龄的增长,皮肤中HA含量降低,使皮肤保水功能减弱,产生皱纹。含有透明质酸钠的护肤品具有较强的黏弹性和润滑性,涂于皮肤表面,可形成一层保湿透气膜,保持皮肤滋润亮泽。而且透明质酸分子量小,可渗透到真皮层,促进血液微循环,有利于皮肤对营养物质的吸收,起到美容抗皱的保健作用。再者,透明质酸还可改善黑眼圈,利用透明质酸能被人体组织相容,不会产生敏感的特性,用于眼部护肤产品中来改善泪沟型黑眼圈最为适当。此外,在防晒产品中,也可适量加入部分透明质酸钠,可减少紫外线照射所产生的活性氧自由基,保护皮肤免受其害。4.2氨基酸护肤功效天然保湿因子是人体角质层中具有保水作用的吸附性水溶性物质,存在于表皮层中的丝聚蛋白中,由角化细胞崩解而产生。主要含有氨基酸、吡咯烷酮羧酸和乳酸盐,占比天然保湿因子64%,具体成分见表1,天然保湿因子用于化妆品中主要起保湿持水的作用,防止经皮水分流失严重,造成皮肤屏障崩裂。其同样也是可经天然动植物中提取或是人工合成。氨基酸是天然保湿因子成分中含量最高的。皮肤角质层氨基酸的类别及含量见如下表2。氨基酸蛋白质分子结构的单体。它每个单体对促进皮肤屏障修复起着弥足重要性。比如,甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸是胶原蛋白和弹性蛋白的组成成分;天冬氨酸、丝氨酸、脯氨酸是细胞新陈代谢的需要;组氨酸、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、组氨酸可促进毛发生长,等等。因此,氨基酸可以用于保湿和抗衰老的护肤品中,也可用于护发等洗护用品中。它可在皮肤表层形成保湿的的保护膜,补充和防止水分流失;可以给肌肤每个细胞提供养分,促进细胞增殖;另外还可以起抗衰老的作用,促进胶原蛋白和弹性纤维蛋白的合成。在化妆品的应用中,因氨基酸是一种水溶性物质,为了不破坏活性物的结构和形态,在配方工艺中以40℃一下加入为佳。人体所需的吡咯烷酮羧酸在化妆品中主要以其衍生物的形式进行添加使用,主要有吡咯烷酮羧酸钠(PCA-Na)、吡咯烷酮羧酸钾(PCA-K)等,吡咯烷酮羧酸钠(PCA-Na)乳酸盐在化妆品主要以乳酸和乳酸钠为多,乳酸钠用于护肤品中可作为保湿、滋润剂使用,它可在皮肤表面形成一层水化膜而防止皮肤水分挥发,减少皱纹的产生,使皮肤水嫩润泽。在洗护产品中,乳酸钠既可作为保湿剂也可作为pH调节剂,此外,在肥皂中还可以减少储藏过程中水分的流水,防止肥皂干裂。另外,乳酸盐的衍生物L-乳酸盐可作为新一代的皮肤增白剂,研究发现与其它皮肤美白剂复配使用有协同增效作用。4.3油脂护肤剂的使用化妆品中其它常用对皮肤屏障起保护作用的主要有三大类,一是具有吸收外界水分的吸湿保湿剂,如常用的多元醇类——甘油、1,3丁二醇、丙二醇、山梨醇等,既可以从环境中吸收水分,也可以从皮肤的水分吸引至表皮角质层,但是,单纯使用高含量的甘油或是复配其它多元醇,皮肤的经皮水分流失(TEWL)上升,皮肤屏障功能受损。因此,在护肤品配方设计中,需增加其它油脂润肤剂来复配,这就是第二大类——润肤剂对皮肤屏障的作用,油脂润肤剂主要有天然油脂和合成油脂。天然油脂有动物油脂,如水貂油、羊毛脂油、卵磷脂等,植物油脂如牛油果树果脂、椰子油、葡萄籽油等,有机合成的油脂有角鲨烷、羊毛脂衍生物、聚硅氧烷、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸脂等。它们能在皮肤表面形成一层油脂膜保湿屏障,滋润肌肤表皮角质层,阻止表皮水分的流失。第三类,主要是天然来源的调理成分,对肌肤提供一种天然的调理作用,有植物提取的芦荟、金缕梅、洋甘菊、天竺葵、玫瑰、茉莉花等花草类,有中药来源的人参、丹参、白茯苓、石斛等中草药,还有来自海洋深处的各种藻类、水解胶原蛋白、海泉水等海洋生物。此外,还有研究与肌肤成分相似