Как кожа заботится об организме. Интересное. |
Очень познавательная статья. Пригодится мыловарам и кремоделам. Источник.
кандидат технических наук Е. В. Москалёв
Как кожа заботится об организме
Есть контакт
Опасные химические вещества окружают нас повсюду, а между тем человек редко обращает на них внимание: ведь его тело с головы до пят покрыто кожей. Этот важный орган прекрасно справляется со своей защитной функцией, и исследователям конечно же интересно, как ему удаётся создавать барьер между окружающей средой и живыми клетками органов и тканей.
![]()
Рис. 1. Схема воздействия химических веществ на кожу.
|
Напомним, что кожный покров состоит в основном из трёх слоев. Верхний — это условно мёртвые клетки: обезвоженные, они тем не менее дышат, в них функционируют некоторые ферменты. В клетки верхнего слоя превращаются с течением времени живые клетки эпидермиса, которые лежат ниже. А глубже всех находится дерма — базовый слой, пронизанный микрососудами и капиллярами.
Процесс воздействия веществ на кожу схематически представлен на рис. 1. Под „химикатами из окружающей среды“ каждый читатель может понимать то, что попадает на его руки чаще всего: автолюбители — бензин и масла, домохозяйки — моющие средства, садоводы — удобрения и пестициды.
Химические компоненты, контактирующие с кожей, в первую очередь воздействуют на ороговевшие кожные чешуйки, у которых есть своя функция: они закрывают проходы в межклеточное пространство. Не всякому веществу, адсорбировавшемуся на них, удаётся преодолеть это препятствие, тем более что сразу под верхним слоем кожи находится эффективный барьер, мешающий проникновению воды
![]()
Рис. 2. Изменение значения рН по толщине кожи:
|
Наличие такого барьера подтверждают измерения рН кожи: в процессе погружения в неё электрода этот показатель меняется очень существенно. Если на поверхности значение рН близко к 6,0
А то, что именно липиды препятствуют проникновению воды внутрь, можно подтвердить экспериментально. Для этого на поверхность нормальной кожи наносят водный раствор иодистого натрия, в состав которого входит радиоактивный изотоп 131I. За проникновением ионов иода
![]()
Рис. 3. Изменение содержания ионов иода в эпидермисе:
|
В общем, слой межклеточных липидов — препятствие действительно серьёзное. Однако если он нарушен, то любой химикат может проникнуть сквозь наружные чешуйки и заполнить поры в межклеточном пространстве эпидермиса, используя в том числе и обходные пути — волосяные фолликулы, протоки потовых и сальных желёз
Что же происходит, когда „химикату из окружающей среды“ удалось преодолеть первое препятствие?
Вещества, воздействующие на кожу, можно разделить на гидрофильные, которые менее опасны для неё, и гидрофобные — они проникают через кожу лучше, так как преодолевают липидный барьер без особых проблем.
Гидрофильные вещества, проникшие в глубокие слои эпидермиса и достигшие кровеносных сосудов дермы, обычно выводятся из организма с мочой через почки. Сама кожа в их обезвреживании почти не участвует, если, конечно, эти вещества не относятся к химически агрессивным: сильные кислоты или щёлочи, как известно, вызывают ожоги любых тканей, и первой от них страдает кожа, защищая лежащие под ней слои.
![]()
Рис. 4. Схема прохождения химических веществ через кожу
|
Если же мы имеем дело с менее едким веществом, то за его судьбой в толще кожи можно проследить. В качестве примера возьмем нитроглицерин — действующую основу специального лечебного пластыря. Когда это вещество помечено изотопом 14С, его с лёгкостью выявляют в различных биологических жидкостях. Наложив пластырь на кожу и сделав затем анализы крови и мочи, удалось установить, что в плазму крови попадает примерно 87% изотопа, а с мочой выводится около 82%. Из этого следует, что клетки кожи перерабатывают только 10–15% лекарственного препарата, а в кровяном русле вступает в метаболизм не более 5% вещества.
Много это или мало — 10–15%? Если конечные продукты метаболизма идут на обновление структур клеток или, по крайней мере, нетоксичны, то всё в порядке. А вот когда в коже „застревает“ 10–15%, скажем, ядохимиката, это может сказаться на ней не лучшим образом: если вещество или продукты его метаболизма токсичны, раздражения,
Однако гидрофильные вещества — это ещё полбеды. Мало того что гидрофобные соединения без труда преодолевают липидный барьер, так ещё и бороться с агрессивными молекулами приходится в основном нашему покровному органу. Главную роль играют здесь ферменты — монооксигеназы, содержащиеся в эпидермисе. Они пытаются окислить непрошеных гостей так, чтобы у молекул появились гидроксильные группы и они стали гидрофильными.
Если это не удаётся, то в результате метаболизма с этими веществами протекает ряд реакций с образованием
Преимущества трансдермальной терапии
Эксперименты, которые позволили разобраться в механизмах, обеспечивающих защитную функцию кожи, привели к созданию нового направления в способах приёма лекарств — трансдермальной терапии.
Раньше лекарства наносили на кожу в основном для того, чтобы лечить её самоё
![]()
Рис. 5. Изменение концентрации лекарства в организме
|
Первые промышленные трансдермальные лекарства появились в конце
При традиционном оральном введении концентрация лекарства в плазме крови больного меняется от максимума вскоре после приёма таблетки, до значений, близких к нулю перед следующим приёмом
Что и говорить, лечебный пластырь — вещь удобная. Однако для большинства лекарств, как и для других веществ, кожа — барьер почти непреодолимый. Лишь природные алкалоиды, такие, как никотин, почти не замечают его и беспрепятственно всасываются через кожу в кровь
В зависимости от того, какие именно вещества предлагают коже и от того, какой ткани они адресованы, лекарственные компоненты „упаковывают“ немного
Впрочем, у ПАВ в качестве составляющих крема есть и другая функция: они воздействуют на проницаемость клеточных мембран и, следовательно, влияют на дыхание и питание клеток. Кроме того, присутствие ПАВ уменьшает поверхностное натяжение воды в коже, что позволяет водорастворимым компонентам крема лучше проникать к живым клеткам эпидермиса и взаимодействовать со структурами, участвующими в регуляции синтеза внутриклеточных и межклеточных липидов.
![]()
Рис. 6. Влияние коллоидной структуры крема на проницаемость кожи для тетрациклина:
|
Существует множество
Изменяя соотношение между двумя эмульгаторами, на основе масла и воды готовят композиции с различными коллоидными структурами. В зависимости от размера частиц эмульсии такие композиции условно называют кремом
Последним научным достижением по доставке полезных компонентов крема и лекарств через все кожные барьеры стала упаковка их в липосомы
Сами липосомы можно разделить на три основные группы: в первую входят липосомы, состоящие из фосфолипидов
Когда вещества лечебного пластыря или крема контактируют с живыми клетками эпидермиса, они запускают сразу несколько различных процессов. В частности, густой крем или мазь закупоривает поры, затрудняя воздушное дыхание клеток, и тогда они начинают потреблять энергию в анаэробном режиме. Это способствует накоплению в клетках молочной кислоты
![]()
Рис. 7. Схема распределения потоков воды в коже:
|
Процесс будет протекать более эффективно, если кожа хорошо увлажнена, или, как говорят специалисты, гидратирована. Слой крема или пластырь решают и эту проблему — ведь они изменяют процесс испарения воды с поверхности тела
С токсикологической точки зрения это, правда, не особенно хорошо, зато компоненты крема начинают активнее проникать в толщу кожи. Пока относительная влажность кожи невысока, вода сорбируется в областях, где больше полярных функциональных групп
Коэффициент диффузии веществ в гидратированной коже больше, чем в сухой, а следовательно, выше скорость прохождения сквозь покровы компонентов крема и лекарств.
Барьерный слой кожи представляет собой двухфазную систему, состоящую из гидратированного слоя и лежащего под ним слоя липидов. При этом неполярные компоненты крема
Проникая в глубокие слои кожи, компоненты крема могут оказывать прямое стимулирующее воздействие на клетки и сосуды, причём иногда вещества, составляющие композицию, действуют как бы поодиночке, а иногда желаемый эффект достигается только в результате их совместного влияния. Продукты, которые не усваиваются клетками кожи и не вступают ни в какие реакции после попадания в кровяное русло, удаляются затем через почки, лимфатическую систему, потовые и сальные выделения.
В общем нет никаких сомнений, что кожа защищает организм от агрессивных внешних воздействий
![]()
Рис. 8. Инфракрасный спектр кожи человека.
|
О состоянии кожного покрова можно судить, например, по инфракрасным
По интенсивности пиков
„Химия и жизнь — XXI век“
Рубрики: | Косметика своими руками |
Комментировать | « Пред. запись — К дневнику — След. запись » | Страницы: [1] [Новые] |