Киснева косметика: скільки кисню дійсно потрібно шкірі

Киснева косметика користується сьогодні великою популярністю. Слово "кисень" виносять в якості ключового в назви окремих препаратів і цілих програм, підвищуючи їх маркетингову цінність. Подальша логічний ланцюжок будується на тій непорушну істину, що без кисню немає життя, він необхідний не тільки організму в цілому, але і кожної окремо взятої клітці. Ніхто не стане сперечатися з тим, що з віком клітинна активність падає, споживання ними кисню знижується, і шкіра тут не виняток. Тому ідея надати клітинам бадьорості за допомогою кислородсодержащей косметики виглядає заманливо, до того ж вона узгоджується з модною тенденцією натуральності та екологічності догляду за шкірою. Але чи все так просто з доставкою кисню клітинам? Спробуємо розібратися.

Шкіра як динамічний бар`єр між газоподібної і водної середовищами

Незважаючи на те, що наша шкіра не є дихальним органом, вона, маючи контакт із повітрям, неминуче взаємодіє з киснем та іншими атмосферними газами. Вчені давно задавали собі питання, яким чином відбувається це взаємодія. В ході численних експериментів було встановлено, що шкіра - динамічний бар`єр, через який йде дифузія газів в обидві сторони. Більш того, дифузний потік кисню від шкірних капілярів до поверхні шкіри істотно залежить від мікроциркуляції і температури. Так, наприклад, нанесення на шкіру судинорозширювальної крему в ході експерименту призводило до зростання вмісту в ній молекулярного кисню.

Розподіл кисню в шкірі: нові факти

Шкіра отримує кисень з двох джерел - внутрішнього (кров) і зовнішнього (атмосфера). Для того щоб оцінити внесок кожного з цих джерел і його біологічну роль, необхідно знати розподіл кисню по верствам шкіри. За винятком рогового шару, сформованого мертвими клітинами, у всіх інших шарах шкіри присутні живі клітини, які споживають кисень. Епідерміс, на відміну від дермального шару, не має кровоносних капілярів, зате стикається з повітрям. Виходячи з того, що все в природі має свій сенс, можна припустити, що захоплений з повітря кисень якимось чином все ж включається в шкірний метаболізм.
Об`єднана група дослідників з Інституту Макса Планка і Рурського університету (Німеччина) провела серію експериментів, результати яких були опубліковані в J / Physiol. У 2002 році. Ось основні висновки, які, проте, багатьом можуть здатися дивними.

1. При нормальних умовах верхні шари шкіри повністю забезпечуються киснем з повітря. Внесок постачання киснем через кров виражений тільки в сітчастому шарі. При напрузі кисню в тканинах нижче 3 торр гальмується мітохондріальна активність, і клітини гинуть, але дані експерименту однозначно стверджують, що напруга кисню в шкірі у багато разів перевищує це критичне значення, а тому можна сміливо стверджувати, що шкіра не відчуває нестачі кисню.

2. Не було знайдено відмінностей між захопленням кисню шкірою молодих і старих людей - як в нормальних умовах, так і при ішемії. Цікаво, що, незважаючи на вікові структурні зміни, в результаті яких підвищується проникність шкіри для багатьох сполук, її здатність захоплювати кисень їх повітря не змінюється. Захоплення кисню шкірою залежить від парціального тиску на поверхні шкіри і при нормобарической тиску дорівнює в середньому 0,5 мл О2 / м2 / хв. При локальної ішемії (в результаті 5-хвилинної супрасістоліческой оклюзії кровоносних судин, що постачають дану ділянку шкіри кров`ю) спостерігається збільшення захоплення шкірою кисню в середньому на 9%. Іншими словами, якщо порушити кровопостачання шкіри і "перекрити" доступ кисню з внутрішнього джерела, то захоплення кисню ззовні збільшиться, щоб компенсувати його нестачу, однак це збільшення незначно і становить менше 10% від загального захоплення.

3. Внесок надходження кисню через шкіру в організм незначний і при нормальних умовах становить не більше 0,4% від надходження кисню через легені.

4. Атмосферний кисень проникає в шкіру на глибину 266-375 мкм. Іншими словами, атмосферний кисень досягає рівня сітчастого шару дерми.

Атмосферний кисень і регенерація шкіри

Роговий шар - основний бар`єр для атмосферного кисню. Якщо роговий шар пошкоджений (наприклад, в результаті пілінгу або дермабразії), то дифузія кисню підвищується і глибина його проникнення збільшується. У цьому випадку підвищення потоку кисню через живі шари шкіри можна розглядати як один із сигналів, що стимулюють метаболічну активність в клітинах.

Разом з тим, при сильному пошкодженні шкіри спостерігається зворотна картина - відкритий доступ атмосферного кисню через поверхню рани до базальних кератиноцитам може гальмувати реепітелізація. При великому ушкодженні шкіри базальні кератиноцити потрапляють в умови, в яких вміст кисню стає вище звичного фізіологічного значення, і тривале перебування кератиноцитів в цих умовах може негативно відбиватися на їх життєдіяльності (зокрема, гальмувати їх міграцію). Порівнюючи дію різних ранових покриттів на міграцію кератиноцитів з країв рани до центру, було встановлено, що більш ефективними в цьому плані є оклюзійні покриття, під якими напруга кисню через деякий час падає і стає нижче атмосферного.

Що ж стосується неушкодженої шкіри, то достовірні дані про те, що наднасичене її киснем призводить до помітних структурних змін, на сьогодні відсутні.

Новий погляд на кисневу косметику

Наведені дані про розподіл кисню в шкірі змушують по-новому поглянути на ідею кисневої косметики. Всупереч поширеній думці, наша шкіра, виявляється, не відчуває нестачі кисню ні в юності, ні в старості. Напруга кисню в шкірі не менше ніж в 30 разів перевищує критичний для життєдіяльності клітин (3 торр). Виходить, що штучно "закачувати" додатковий кисень в шкіру, що в`яне не має сенсу - його там і так більш ніж достатньо, а клітини все одно не здатні його засвоїти більше, ніж їм необхідно.

Інша справа, що з віком падає метаболічна активність клітин, а значить, знижується споживання кисню. У світлі цього видається більш раціональним стимулювати метаболічну активність клітин, що спричинить за собою збільшення енерговитрат і витрати кисню.

Ще один цікавий висновок: недостатнє кровопостачання шкіри практично не позначається на змісті в ній молекулярного кисню, оскільки він проникає в шкіру з повітря (тільки глибокі шари дерми отримують кисень з крові). Разом з тим при погіршенні кровообігу в цілому падає споживання кисню, так як клітини перестають отримувати в достатній кількості поживні речовини, зокрема глюкозу, необхідну для діяльності мітохондрій. Може бути, саме з цієї причини методи, спрямовані на поліпшення мікроциркуляції шкіри (фізичні фактори або речовини, що впливають на судинну сітку), підвищують витрата кисню клітинами шкіри - адже в цьому випадку поліпшується доставка клітинам енергетичних субстратів.

Активні форми кисню та їх вплив на шкіру

У шкіри існує потужний захист від окислювального стресу, який може бути спровокований як зовнішніми, так і внутрішніми причинами. При наявності відповідних каталізаторів, таких як іони заліза і важкі метали, атмосферний кисень може ініціювати окислювальні реакції в шкірі. Для того щоб запобігти можливості подібного розвитку подій, до складу косметики включають речовини, що утворюють комплекси з іонами металів і нейтралізують тим самим їх каталітична дія.

Найефективнішим внутрішнім генератором активних форм кисню (АФК) є мітохондрії, які виробляють їх в ході реакцій дихального ланцюга, причому чим вище навантаження на мітохондрії, тим більше викид АФК. Тому в косметичну рецептуру, призначену для стимуляції метаболічної активності клітин, слід вводити антиоксиданти, які допоможуть шкірі впоратися з підвищенням вироблення АФК при посиленні роботи мітохондрій (особливо корисні родинні шкірі вітаміни Е і С).

Як "дихає" шкіра і чому це важливо

Вираз "шкіра дихає" в світлі нових даних набуває цілком конкретне значення. Оскільки, як з`ясувалося, єдиним джерелом кисню (по крайней мере, для епідермісу) є повітря, при виборі основи для косметичної рецептури слід особливу увагу звертати на її газонепроникність. У цьому плані найбільш ефективними виступають препарати, що мають в основі силіконові (кремнійорганічні) масла і Пропіленгліколі. Традиційні дерматологічні основи - вазелін, ланолін і мінеральне масло - мають оклюзійними властивостями і гірше пропускають кисень.

Разом з тим, бувають ситуації, коли оклюзійні властивості якраз затребувані: наприклад, при пошкодженні шкірного бар`єру різко зростає трансепідермальних втрата води, що призводить до її локального дефіциту. В умовах нестачі вологи гірше розвиваються клітини шкіри, і падає її регенеративний потенціал. В цьому випадку екстреної допомогою буде вазелінове покриття, яке запобігатиме втрату води і збереже її в шкірі. Наносячи вазеліновою крем на обмежену ділянку шкіри, не слід боятися того, що доступ кисню в цьому місці буде дещо ускладнений. Кисню, що надходить в шкіру з сусідніх ділянок, буде цілком достатньо, щоб компенсувати його знижений захоплення там, де завдано вазелін. Інша справа, коли протягом тривалого часу газонепроникним шаром закрита велика поверхня, тоді поряд з гіпергідратацією в шкірі падає напруга кисню, що в підсумку позначається на її функціонуванні.

В даному випадку скоріше варто побоюватися повітронепроникної одягу, ніж косметики. По-перше, косметика, навіть сама окклюзионная, все таки пропускає кисень. По-друге, стійкі порушення в роботі клітин шкіри через гіпергідратації і дефіциту кисню можуть виникнути лише в разі, якщо газонепроникне покриття знаходилося на шкірі тривалий час.