皮膚屏障的健康作用

皮膚是人體的主要器官之一。皮膚的組織結構復雜,它與人體的其他器官緊密相連,起保護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,化妝品也逐漸進入消費者的生活圈,研究活性高、功效強、無刺激的化妝品越發成為化妝品配方師的主要職責,而皮膚屏障作為皮膚重要的防護線,其功能研究首當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皮膚具有特殊結果的屏障作用,廣義上講,有兩層作用,即既有保護作用,可抵御外界有害、刺激物、日光的進入,保護肌膚免受傷害,又具有保濕作用,防止過多水分的流失,保持角質層的含水量,調節肌膚的水分含量。系統上講,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照射防護屏障、免疫屏障和機械屏障等2皮膚屏障的結構皮膚是由表皮、真皮和皮下組織三部分組成,而表皮的最外層——角質層,是皮膚的第一道屏護門,對皮膚屏障起著至關重要的作用。角質層是由退化的角質形成細胞層疊交錯構成,在皮膚不同位置,角質層有不同的厚度,約5~20層細胞,厚度約10~15微米,掌跖部位角質層可達數毫米,厚達40~50層。研究學者模擬磚與灰土的結構2.1不同發育階段細胞的分化和社會化“磚”即為角質形成細胞,角質形成細胞是表皮分化的最后階段,其細胞核及細胞質內結構已全部分化消失,是無生命的死亡細胞。但細胞內聚集著許多致密不溶性的角蛋白纖維束,細胞角蛋白和角蛋白中間絲相關蛋白是角質屏障的基礎2.2“灰土”結構皮膚保護皮膚屏障的“灰土”結構指細胞間脂質3影響皮膚屏障功能的因素3.1皮膚屏障的結構第一,角質形成細胞分化異常:角蛋白是角質層細胞的主要蛋白結構,當角質形成細胞分化過程發生異常時,角蛋白的表達也會隨之表現異常,導致角質細胞的結構發生本質性地變化,這時肌膚的屏障功能便會衰弱,出現某些特應性皮炎、濕疹、銀屑病等第二,中間絲聚蛋白突變或缺乏第三,脂質代謝能力不強。我們都知道細胞間脂質是皮膚屏障的“灰土”結構,神經酰胺、膽固醇和游離脂肪酸是其主要成分。神經酰胺占據50%的含量,研究證實,神經酰胺的缺乏是皮膚屏障受損的主要原因之一,比如當神經酰胺1和神經酰胺2的含量變低而膽固醇變高時,便會出現特應性皮炎。研究表明,含有神經酰胺的化妝品能適量降低炎癥的發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,干燥環境,濕度不足,導致皮膚經皮流失水分過多。角質層是皮膚表皮的最外層,它的含水量為10%~20%,約含5%的固有結合水,即使空氣濕度為零,這部分水也不會散失。含40%的次級結合水,這種結合水與角質層結合較為疏松,容易水合也易脫失,另外還含有游離水,游離水喪失得更快。當外界相對濕度低于60%時,角質層含水量就會下降到10%以下。此時肌膚就會出現干燥、干裂、瘙癢等癥狀。第二,過度清潔護膚,破壞角質層結構。當皮膚過度清潔、用過熱清水或過量表面活性劑清洗時,很容易把角質層剝得更薄,吸水過度,造成細胞間脂質和皮脂膜的流失、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、色斑沉著的現象,除此之外,研究還發現,受到紫外線輻射后,表皮細胞增殖速率加快,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,維系皮膚屏障結構形成的體系受損,皮膚便會出現干枯、下垂、皺紋增多等現象。4皮膚屏障結構的護膚功效化妝品配方研究過程中,模擬皮膚的結構組成,研究維系皮膚屏障結構的護膚成分。主要分為兩大類:保濕成分和抗皺、抗衰老成分。皮膚的保濕系統主要由水、脂質和天然保濕因子(NMF)組成。脂質有神經酰胺、膽固醇和游離脂肪酸等。4.1主要脂質成分在片劑中的研究和應用4.1.1神經形態功能檢測0%的含量神經酰胺是皮膚的第一道皮膚屏障。它占據皮膚角質層脂質40%~50%的含量,是由神經鞘氨醇長鏈堿基與脂肪酸組成神經鞘氨脂質的一種。早期研究就發現,只要從表皮角質層中去除神經酰胺就能使皮膚屏障功能喪失截止至目前,已經從人體角質層中分離出9種神經酰胺亞類4.1.2皮膚保水性的影響透明質酸是一種由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸為結構單元的高分子粘多糖,商品透明質酸一般為鈉鹽,即透明質酸鈉(分子結構如圖2),簡稱HA。在護膚品研究應用中透明質酸主要起維持結締組織細胞間脂質的水份,軟化真皮的角質蛋白及減少皮膚表皮彈性蛋白分子間的交聯度,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,產生皺紋。含有透明質酸鈉的護膚品具有較強的黏彈性和潤滑性,涂于皮膚表面,可形成一層保濕透氣膜,保持皮膚滋潤亮澤。而且透明質酸分子量小,可滲透到真皮層,促進血液微循環,有利于皮膚對營養物質的吸收,起到美容抗皺的保健作用。再者,透明質酸還可改善黑眼圈,利用透明質酸能被人體組織相容,不會產生敏感的特性,用于眼部護膚產品中來改善淚溝型黑眼圈最為適當。此外,在防曬產品中,也可適量加入部分透明質酸鈉,可減少紫外線照射所產生的活性氧自由基,保護皮膚免受其害。4.2氨基酸護膚功效天然保濕因子是人體角質層中具有保水作用的吸附性水溶性物質,存在于表皮層中的絲聚蛋白中,由角化細胞崩解而產生。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,防止經皮水分流失嚴重,造成皮膚屏障崩裂。其同樣也是可經天然動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。皮膚角質層氨基酸的類別及含量見如下表2。氨基酸蛋白質分子結構的單體。它每個單體對促進皮膚屏障修復起著彌足重要性。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、組氨酸可促進毛發生長,等等。因此,氨基酸可以用于保濕和抗衰老的護膚品中,也可用于護發等洗護用品中。它可在皮膚表層形成保濕的的保護膜,補充和防止水分流失;可以給肌膚每個細胞提供養分,促進細胞增殖;另外還可以起抗衰老的作用,促進膠原蛋白和彈性纖維蛋白的合成。在化妝品的應用中,因氨基酸是一種水溶性物質,為了不破壞活性物的結構和形態,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,減少皺紋的產生,使皮膚水嫩潤澤。在洗護產品中,乳酸鈉既可作為保濕劑也可作為pH調節劑,此外,在肥皂中還可以減少儲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-乳酸鹽可作為新一代的皮膚增白劑,研究發現與其它皮膚美白劑復配使用有協同增效作用。4.3油脂護膚劑的使用化妝品中其它常用對皮膚屏障起保護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,既可以從環境中吸收水分,也可以從皮膚的水分吸引至表皮角質層,但是,單純使用高含量的甘油或是復配其它多元醇,皮膚的經皮水分流失(TEWL)上升,皮膚屏障功能受損。因此,在護膚品配方設計中,需增加其它油脂潤膚劑來復配,這就是第二大類——潤膚劑對皮膚屏障的作用,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,有機合成的油脂有角鯊烷、羊毛脂衍生物、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,滋潤肌膚表皮角質層,阻止表皮水分的流失。第三類,主要是天然來源的調理成分,對肌膚提供一種天然的調理作用,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