Skóra i woda

Woda jest czynnikiem niezbędnym dla prawidłowego funkcjonowania skóry, jest środowiskiem w którym przebiegają nieomal wszystkie przemiany fizjologiczne i reakcje biochemiczne, zarówno kataboliczne związane z usuwaniem zbędnych struktur i wytwarzaniem energii jak i anaboliczne mające na celu syntezę protein, węglowodanów i kwasów nukleinowych. Nawet niewielki niedobór wody w skórze prowadzi do upośledzenia przemian biochemicznych, może doprowadzić do poważnych zakłóceń w procesach odnowy tkankowej i rozregulowania systemów ochronnych.

Każda z warstw skóry potrzebuje wody zarówno do prawidłowego przebiegu procesów biochemicznych jak i zachowania odpowiedniej struktury. Przykładowo, białka fibrylarne w skórze właściwej zachowują swoje własności mechaniczne jedynie w obecności odpowiednich ilości wody, jej niedobór powoduje zmiany struktury przestrzennej kolagenu i elastyny oraz utratę elastyczności i sprężystości włókien. W warstwie rogowej woda jest niezbędna do prawidłowego przebiegu procesu eksfoliacji - jej niedobór powoduje ograniczenie aktywności enzymów rozkładających desmosomy, w efekcie korneocyty dochodzące do powierzchni skóry są nadal połączone. W rezultacie powstaje stosunkowo gruba warstwa suchych komórek, powierzchnia skóry staje się szorstka i łatwo pęka.

Równocześnie niedobór wody powoduje inne zakłócenia, przede wszystkim w procesach budowy głębszych warstw stratum corneum (stratum compactum) i odnowy całego naskórka. Wtórnym efektem przedłużającego się niedoboru wody jest pogorszenie funkcjonowania naturalnych barier ograniczających jej ucieczkę.

Transepidermalna utrata wody

Jedną z najważniejszych funkcji fizjologicznych skóry jest ochrona organizmu przed utratą wody. Jej zawartość w żywych tkankach sięga nawet 70%, w porównaniu z tym środowisko, w którym żyjemy wydaje się całkowicie suche. Pomimo dużej przepuszczalności membran biologicznych, które nie stanowią istotnej bariery dla wody nie przepływa ona w organizmie zupełnie swobodnie. Częściowo jest zamknięta w szczelnych naczyniach krwionośnych, w których krąży dzięki różnicom ciśnień hydrostatycznych będących skutkiem pracy serca.

Dzięki systemowi naczyń włosowatych może dyfundować do przestrzeni międzykomórkowych, w których występuje w formie limfy. Obszar ten łączy się z płynem wewnątrzkomórkowym – cytosolem przez półprzepuszczalne ściany komórek. Przepływ wody w opisanym układzie jest warunkowany gradientem ciśnień hydrostatycznych oraz różnicami w stężeniu elektrolitów i innych składników hydrofilowych warunkujących ciśnienie osmotyczne. Istotnym czynnikiem jest także zdolność protein i poliwęglowodanów do strukturalnego wiązania wody.

Analogiczne mechanizmy transportu wody występują w skórze, pomimo istotnych różnic morfologicznych dotyczy to w jednakowym stopniu naskórka i skóry właściwej. Dyfuzję wody w tych obszarach warunkuje gradient stężeń i zgodnie z nim przepływ zawsze jest skierowany do powierzchni skóry. Końcowym efektem jest przejście przez warstwę rogową i odparowanie do otoczenia. Na ilość traconej w ten sposób wody ma wpływ przede wszystkim stan warstwy rogowej naskórka i jego przepuszczalność (ilość wody, która może w określonych warunkach przeniknąć przez stratum corneum w jednostce czasu). Wartość tę określamy jako transepidermalną utratę wody (TEWL).

Przy normalnie funkcjonującej skórze drogą tą przepływa w ciągu doby około 300 cm3 wody, co po przeliczeniu daje około 0,6 mg wody przechodzącej przez 1 cm2 skóry w ciągu godziny. Proces migracji wody z głębszych warstw skóry do powierzchni naskórka i jej parowanie do otoczenia jest w normalnych warunkach procesem ciągłym. Szybkość tej migracji zależy od wielu parametrów m.in. wieku, czynników środowiskowych i stanu naskórka oraz ewentualnych działań kosmetycznych mających na celu przede wszystkim zmniejszenie TEWL.

Naturalne mechanizmy hamowania migracji wody

Najważniejszą barierą ograniczającą transepidermalną utratę wody jest warstwa rogowa naskórka (stratum corneum). Warstwa rogowa jest zbudowana z martwych komórek (korneocytów), pomiędzy którymi znajduje się spoiwo zwane cementem międzykomórkowym. W uproszczeniu można powiedzieć, że pełni ono rolę uszczelniacza - wypełnia przestrzenie pomiędzy komórkami i powoduje, że warstwa rogowa bardzo trudno przepuszcza wodę.

Funkcjonowanie cementu międzykomórkowego warstwy rogowej jest jednak znacznie bardziej złożone - w przeciwieństwie do typowych substancji uszczelniających, cement międzykomórkowy nie stanowi jednolitej masy – składa się z ułożonych naprzemiennie warstw lipidów i warstewek wody nasyconej rozmaitymi związkami chemicznymi. Całość ma bardzo uporządkowaną, złożoną strukturę o charakterze ciekłokrystalicznym. Dzięki temu cement wykazuje bardzo dużą odporność na działanie rozmaitych czynników chemicznych i stanowi główny czynnik zapobiegający migracji wody ze skóry właściwej do powierzchni naskórka.

Substancje tłuszczowe (lipidy) cementu międzykomórkowego powstają w procesie rozwoju i keratynizacji komórek naskórka. Należą do kilku grup, najważniejsze to ceramidy (sfingolipidy), sterole i wolne kwasy tłuszczowe. W prawidłowo zbudowanej warstwie rogowej związki te występują zawsze w określonych proporcjach, niezbędnych dla utrzymania ciekłokrystalicznej, warstwowej struktury cementu. Zaburzenie tych proporcji (np. przez wprowadzenie dużej ilości lipidów o innej strukturze) może spowodować pogorszenie funkcjonowania bariery naskórkowej.

Lipidy hamujące migrację wody nie są w warstwie rogowej jedynym elementem barierowym. Woda jest tu wiązana przez substancje higroskopijne wchodzące w skład naturalnego czynnika nawilżającego (NMF). NMF stanowi około 10% suchej masy korneocytów. Powstaje w wyniku przekształceń enzymatycznych specyficznego białka - filagryny. W skład NMF wchodzą przede wszystkim aminokwasy, pochodne aminokwasów i rozmaite sole. Głównym składnikiem jest sól sodowa kwasu piroglutaminowego (sól sodowa kwasu pirolidonokarboksylowego, PCA-Na).  Obok aminokwasów NMF zawiera również pewne ilości soli sodowej kwasu mlekowego, substancji wyjątkowo silnie higroskopijnej a także związki o niższej higroskopijności np. mocznik i jego pochodne.

Kolejnym czynnikiem hamującym wysychanie skóry jest obecność dodatkowej bariery, znajdującej się bezpośrednio na powierzchni skóry i przylegającej do warstwy rogowej. Zdrową skórę powinien pokrywać wodno- lipidowy układ natłuszczający, który zapobiega wysychaniu zewnętrznych części warstwy rogowej i tym samym jeszcze bardziej hamuje ucieczkę wody. Układ ten składa się przede wszystkim z sebum – wydzieliny gruczołów łojowych, umieszczonych przy ujściu każdego mieszka włosowego. Sebum jest na powierzchni skóry zwykle wymieszane z pewną ilością wody i składnikami potu, tworząc emulsję typu W/O, zawierającą około 10% wody. Utworzenie emulsji jest możliwe dzięki obecności steroli, stanowiących jak wiadomo doskonałe emulgatory typu W/O. W wodnej fazie tej emulsji są rozpuszczone substancje wydzielane razem z potem. Wiele z nich ma własności higroskopijne - przyciąga wodę z otoczenia i utrudnia jej parowanie.

Podsumowując: możemy wyróżnić cztery czynniki hamujące ucieczkę wody: na powierzchni skóry

• ciała tłuszczowe (sebum) wydzielane przez gruczoły łojowe

• substancje higroskopijne wydzielane z potem

• nieprzepuszczalne dla wody ciała tłuszczowe cementu międzykomórkowego w warstwie rogowej

• substancje higroskopijne znajdujące się w warstwie rogowej

Działanie bariery naskórkowej jest dostosowane do „typowych” warunków funkcjonowania naszego organizmu, przy wysokiej lub bardzo niskiej temperaturze lub silnym wietrze naturalne mechanizmy hamujące migrację wody często okazują się niewystarczające i wymagają wspomagania odpowiednimi kosmetykami.

Kosmetyki nawilżające

Wbrew obiegowym opiniom rolą kosmetyku nawilżającego nie jest wprowadzanie w skórę wody, lecz jedynie ograniczanie jej ucieczki ze skóry właściwej. Najefektywniejszą metodą nawilżania skóry jest wzmacnianie barier hamujących utratę wody. Jest zrozumiałe, że optymalne będzie tu wspomaganie naturalnych mechanizmów barierowych. Dlatego dobry kosmetyk nawilżający powinien:

• Tworzyć na powierzchni skóry lipidową warstwę okluzyjną utrudniającą migrację wody. Warstwa ta powinna mieć własności zbliżone do sebum, przede wszystkim dobre powinowactwo do naskórka. Jednocześnie nie powinna w widoczny sposób natłuszczać skóry czy zwiększać jej połysku.

• Pozostawiać na powierzchni skóry substancje higroskopijne, utrzymujące wodę w warstwie
okluzyjnej, powinna ona zwierać co najmniej 10% wilgoci. Nie mogą one zwiększać lepienia i kleistości warstwy.

• Wzmacniać lipidowe bariery warstwy rogowej naskórka - powinny w nim być substancje tłuszczowe mające zdolność wnikania do cementu międzykomórkowego i uzupełniania brakujących lipidów. Możliwe jest tu kilka mechanizmów działania – po pierwsze dostarczanie materiału budulcowego identycznego ze składnikami cementu (ceramidy, sterole, niektóre węglowodory, tłuszcze zawierające odpowiednie kwasy tłuszczowe, m.in. kwas linolowy), po drugie przez dostarczenie materiałów zastępczych (niektóre tłuszcze i woski, alkohole tłuszczowe itp.) które wbudowując się w struktury cementu uzupełniają lipidy w uszkodzonych miejscach, nie odtwarzając jednak pierwotnej struktury, po trzecie w końcu przez dostarczanie lipidów, które mogą być przez naskórek wykorzystane do utworzenia substancji budulcowych lub regulatorowych (sfingolipidy, niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe)

• Uzupełniać substancje higroskopijne znajdujące się w obszarach wodnych wewnątrz warstwy rogowej.
Muszą one mieć zdolność wnikania do cementu międzykomórkowego i trwałego wbudowywania się w jego struktury lub powinowactwo do keratyny umożliwiające penetrację korneocytów i zwiększanie ich zdolności do wiązania wody strukturalnej. Oprócz tych czterech działań do kosmetyków nawilżających zaliczamy także produkty mające na nawilżanie skóry wpływ pośredni – chroniące barierę naskórkową przed uszkodzeniami oraz stymulujące i normalizujące procesy związane z jej odnową.

Składniki kosmetyków nawilżających

Pod względem mechanizmu działania nawilżającego składniki kosmetyków można podzielić na lipofilowe i hydrofilowe. Własności lipofilowe wykazuje szereg substancji tłuszczowych (lipidów) i węglowodorów, które nie przyciągają wody i nie mieszają się z nią, ich jedyną funkcja jest tworzenie barier nieprzenikliwych dla wody. Są to więc składniki typowo barierowe, „odpychające” wodę i utrudniające jej migrację. Działanie to dotyczy wyłącznie powierzchni naskórka – warstwy rogowej i pokrywającego ją płaszcza hydrolipidowego.

Drugą grupę stanowią substancje higroskopijne. Są one rozpuszczalne w wodzie, wiążą ją w specyficzny sposób hamując dyfuzję. Można je podzielić na dwie grupy – jedna z nich to produkty takie jak elektrolity i inne związki niskocząsteczkowe wpływające na zwiększenie ciśnienia osmotycznego w określonych domenach skóry. Do drugiej zaliczamy hydrofilowe polimery, silniej lub słabiej związane z określonymi elementami skóry, wiążące wodę strukturalnie. Dzięki tworzeniu wiązań wodorowych zwiększają stężenie wody w sąsiedztwie cząsteczek polimeru, jednocześnie woda ta staje się istotnym składnikiem warunkującym przestrzenny układ związku wielkocząsteczkowego (np. strukturę trzecio lub czwartorzędową protein).

Zarówno składniki lipofilowe jak i hydrofilowe mogą działać zarówno na powierzchni skóry jak i wewnątrz warstwy rogowej. Jak wiadomo, pierwszym procesem, który następuje po naniesieniu dowolnej formy kosmetycznej na skórę jest odparowanie wprowadzonej z kosmetykiem wody. Następuje to bardzo szybko, już po kilku minutach zaczyna się ustalać stan równowagi, w rezultacie na skórze pozostaje warstwa składników lipidowych i niewielkie (zależne od obecności substancji higroskopijnych) ilości wody. Mogą one tworzyć różne formy fizykochemiczne, najczęściej ze względu na wysokie stężenie środków powierzchniowo czynnych są to rozmaite układy emulsyjne lub micelarne.

Pozostająca na skórze warstwa okluzyjna jest często niewyczuwalna, dlatego proces ten jest określany jako „wchłanianie” kremu lub balsamu. Pozostająca na powierzchni skóry barierowa warstwa okluzyjna może zostać łatwo usunięte, np. podczas zwykłego mycia. Dlatego też wymaga częstego odnawiania. Stosowanie dużej ilości wyłącznie tłuszczowych składników okluzyjnych nie jest korzystne ze względu na możliwość powstawania filmu ciągłego, całkowicie odcinającego skórę od otoczenia, w chwili obecnej jest też mało akceptowalne ze względów estetycznych (lepkość, połysk, itp.)

Składniki działające wewnątrz warstwy rogowej wnikają w struktury cementu międzykomórkowego bądź keratynowe struktury korneocytów (w zależności od tego czy są lipofilowe czy hydrofilowe) i pozostają w niej przez dłuższy czas. Nie są na ogół wymywane w czasie zwykłego mycia ciała. Jest to oczywiście działanie znacznie trwalsze, wiele z tego typu substancji jest usuwanych dopiero w procesach odnowy naskórka.
Obszar działania danej substancji zależy od zdolności wnikania do warstwy rogowej, w wielu przypadkach występuje działanie mieszane - powierzchniowe i wgłębne.

Hydrofilowe substancje nawilżające

Hydrofilowe substancje nawilżające mogą działać zarówno w głębi warstwy rogowej (korneocyty, wodne obszary cementu międzykomórkowego) jak i na powierzchni skóry. Większość substancji niezjonizowanych o małych rozmiarach cząsteczek ma działanie wgłębne, substancje wielkocząsteczkowe działają wyłącznie na powierzchni skóry, nie mają możliwości wnikania w struktury warstwy rogowej. Część substancji hydrofilowych działa zarówno w warstwie rogowej jak i na powierzchni skóry – przykładem może tu być gliceryna. Do jednych z częściej stosowanych w kosmetykach hydrofilowych substancji nawilżających należą alkohole wielowodorotlenowe – gliceryna, glikol propylenowy, glikole butylenowe oraz poliglikole.

Dobre zdolności penetracyjne oraz wysoka higroskopijność powodują, że związki te skutecznie zwiększają zdolność stratum corneum do wiązania wody. Bezpośrednim skutkiem stosowania kosmetyków zawierających związki z tej grupy jest zmiękczenie i uelastycznienie wierzchnich obszarów warstwy rogowej, poprawa zatrzymywania wody w stratum corneum ma także wpływ na przebieg procesów biochemicznych. Najbardziej spektakularne wydaje się tu być działanie gliceryny, która poprawiając nawilżenie skóry suchej normalizuje procesy degradacji desmosomów ułatwiając tym samym prawidłową eksfoliację.

Drugą grupą chętnie stosowanych substancji hydrofilowych są aminokwasy o identycznej lub podobnej strukturze do aminokwasów zawartych w naturalnym czynniku nawilżającym (NMF). Ze względu na minimalną zdolność aminokwasów do wnikania w warstwę rogową często są one w formach kosmetycznych stosowane po zamknięciu w liposomach lub innych nośnikach. Mniej higroskopijne składniki NMF-u, takie jak mocznik również są wykorzystywane jako surowce kosmetyczne.

Podstawowym działaniem mocznika jest działanie keratoplastyczne – zmiękczanie i plastyfikowanie warstwy rogowej, przynoszące szybką poprawę wyglądu, zwłaszcza w przypadku skóry suchej. Oprócz mocznika w kosmetykach często jest stosowana alantoina, która oprócz działania keratoplastycznego wykazuje również działanie łagodzące.

Wielkocząsteczkowe substancje higroskopijne poprawiają bilans wodny skóry na zasadzie podobnej do zasady działania mokrego kompresu. Duże rozmiary cząsteczek uniemożliwiają wnikanie do warstwy rogowej, warunkują jednak dobre działanie filmotwórcze i wysokie powinowactwo do powierzchni skóry. Higroskopijna, stale wilgotna, warstwa substancji na powierzchni skóry zmniejsza gradient stężeń wody w skórze i tym samym obniża TEWL. Obecność substancji wielkocząsteczkowych na powierzchni skóry zmienia także wrażenia sensoryczne – nadaje skórze wrażenie gładkości, „aksamitności” itp. Do najpopularniejszych wielkocząsteczkowych substancji nawilżających należą hydrolizaty protein (z przyczyn marketingowych w chwili obecnej częściej są stosowane pochodne protein roślinnych pomimo iż nie różnią się działaniem od hydrolizatów protein pochodzenia zwierzęcego) oraz polisacharydy takie jak kwas hialuronowy czy chitozan.

Lipofilowe substancje nawilżające i regulatorowe

W naskórku i na powierzchni skóry występuje szereg składników lipofilowych, różniących się budową chemiczną i własnościami. Można je podzielić na dwie grupy - do pierwszej należą tzw. lipidy (ciała tłuszczowe, tłuszczowce), do drugiej całkowicie inertne chemicznie węglowodory. W kosmetyce stosowana jest jeszcze trzecia grupa składników o charakterze hydrofobowym (ale nie zawsze lipofilowym) stanowią ją związki krzemu - silikony, są to otrzymywane na drodze syntezy chemicznej substancje w zasadzie obce dla naszego organizmu, ale całkowicie obojętne biologicznie, nie mające zdolności penetracji w głąb stratum corneum, przy stosowaniu kosmetycznym pozostające na powierzchni skóry.

Lipidy

Większość stosowanych w kosmetyce substancji tłuszczowych (do wyjątków należą sterole, alkohole tłuszczowe i węglowodory) zawiera w swojej budowie cząsteczki kwasów tłuszczowych. Najczęściej mamy przy tym do czynienia z substancjami zawierającymi kilka lub kilkanaście kwasów tłuszczowych o bardzo różnej budowie. To, jakie kwasy występują w danym składniku jest często czynnikiem decydującym o własnościach dermatologicznych i tym samym o jego przydatności kosmetycznej.

Specyficzne grupy kwasów tłuszczowych, zawierające dwa i więcej wiązań podwójnych w cząsteczce nazywa się niezbędnymi nienasyconymi kwasami tłuszczowymi (NNKT). Zależnie od sposobu ułożenia wiązań podwójnych dzielimy je na dwie grupy - rodzinę kwasów szeregu omega-6 i rodzinę omega–3. Najważniejszym przedstawicielem rodziny kwasów tłuszczowych szeregu omega-6 jest kwas linolowy a szeregu omega - 3 kwas alfa-linolenowy. Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe nie są syntezowane przez organizm człowieka i muszą być dostarczane z zewnątrz. Przez wiele lat były zaliczane do witamin (witamina F). NNKT są mają zasadnicze znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania skóry, są przede wszystkim odpowiedzialne za utrzymywanie właściwej struktury cementu międzykomórkowego. W przypadku, gdy na skutek niedoboru zostaną zastąpione kwasami nasyconymi lub mononienasyconymi budowa cementu, a co za tym idzie jego funkcje barierowe, zostają zakłócone.

Kwasy tłuszczowe tylko częściowo występują w cemencie międzykomórkowym w stanie wolnym, znaczna ich część wchodzi w skład ceramidów. Jedna z grup ceramidów (tzw. ceramid 1) powinna zawierać w swojej strukturze cząsteczkę kwasu linolowego – w przypadkach zastąpienia go kwasami o niższym stopniu nasycenia, TEWL ulega znacznemu przyspieszeniu.

Zastosowanie zewnętrzne związków w skład których wchodzi kwas linolowy powoduje przywrócenie prawidłowej struktury cementu międzykomórkowego, a co za tym idzie zmniejszenie utraty wody. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe wykazują także pośrednie działanie nawilżające - w wyniku szeregu przemian enzymatycznych są przekształcane w substancje regulatorowe o działaniu miejscowym (tzw. eikozanoidy lub prostaglandyny), biorące udział m.in. w powstawaniu i regulacji stanów zapalnych oraz decydujące o prawidłowym przebiegu wzrostu naskórka.

Kwas γ-linolenowy, jest mniej rozpowszechniony w przyrodzie niż kwas linolowy - można go znaleźć tylko w lipidach niektórych mikroorganizmów i w olejach z nasion roślin, z których znaczenie przemysłowe mają: wiesiołek dwuletni (Oenothera biennis), ogórecznik lekarski (Borago officinalis) i czarna porzeczka (Ribes nigrum). Kosmetyczne stosowanie olejów z tych roślin ma duże znaczenie i często pomaga w przypadkach patologicznego przesuszania skóry.

Ciekłe i stałe woski

Grupa surowców kosmetycznych określanych jako stałe woski zawiera substancje odpowiadające zarówno jednemu jak i drugiemu znaczeniu. Do tradycyjnie wykorzystywanych wosków należą wosk pszczeli, spermacet, woski carnauba i candelila, wosk z trzciny cukrowej i wosk ryżowy oraz lanolina. Wykorzystuje się również woski mineralne - ozokeryt i wosk mikrokrystaliczny. Wszystkie te surowce zawierają związki zbliżone strukturą do związków występujących w ludzkim sebum, wykazują działanie okluzyjne i uzupełniają zewnętrzną powłokę lipidową.

O stanie skupienia wosków decyduje budowa chemiczna - obecność podwójnych wiązań oraz rozgałęzienia cząsteczki. Ciekłe woski są surowcami umożliwiającymi wytworzenie na powierzchni skóry półprzepuszczalnej warstwy okluzyjnej, ponadto mogą być częściowo (bezpośrednio lub po rozłożeniu – hydrolizie) wbudowywane w struktury lipidowe stratum corneum. W porównaniu ze stałymi woskami woski ciekłe mają znacznie lepsze cechy użytkowe – nie pozostawiają na skórze tłustej, lepkiej czy też błyszczącej warstwy, mają bardzo dobre działanie emoliencyjne (zmiękczające i wygładzające). W kosmetykach stosuje się prawie wyłącznie syntetyczne ciekłe woski, jednym z nielicznych naturalnych ciekłych wosków wykorzystywanych w kosmetykach jest olej jojoba.

Sterole

Bardzo ważnymi składnikami kosmetyków nawilżających są sterole. Związki te występują zarówno w sebum jak i w lipidach cementu międzykomórkowego. W kosmetyce stosuje się wyłącznie sterole naturalne - zwierzęce (przede wszystkim otrzymywany z lanoliny cholesterol) i roślinne – fitosterole. Sterole są doskonałymi składnikami nawilżającymi – poprawiają strukturę warstw okluzyjnych na powierzchni skóry i wspomagają odbudowę cementu międzykomórkowego.

Sfingolipidy i ceramidy

Ceramidy są podstawowymi składnikami cementu międzykomórkowego, stanowią do 40% wchodzących w jego skład lipidów. Substancje te odpowiadają zarówno za powstawanie specyficznej warstwowej struktury jak i za „przyczepność” cementu do martwych komórek naskórka (korneocytów). Pod względem chemicznym należą do grupy związków określanych jako sfingolipidy. większość z nich jest zbudowana z dwóch cząsteczek kwasów tłuszczowych połączonych z aminocukrem - sfingozyną.

Ceramidy weszły do użycia w kosmetykach stosunkowo niedawno, obecnie są uważane za jedne z najceniejszych składników kosmetycznych, doskonale wnikają w naskórek i wbudowują się w struktury warstwowe cementu międzykomórkowego. Uzupełniają braki w strukturach cementu miedzykomórkowego i dzięki temu mają bardzo silne działanie hamujące przeznaskórkową utratę wody. W praktyce stosuje się mieszaniny ceramidów z innymi składnikami cementu - sterolami oraz z lecytynami. Ich zasadniczą wadą jest bardzo wysoka cena. Stosowane zewnętrznie sfingolipidy o innej strukturze niż ceramidy obecne w ludzkiej skórze mogą zostać rozłożone przez enzymy naskórkowe i być wykorzystane jako surowiec do syntezy ceramidów cementu międzykomórkowego.

Oprócz sfingolipidów w kosmetykach stosuje się tzw. pseudoceramidy, związki o strukturze przestrzennej zbliżonej do struktury naturalnych ceramidów. Dzięki podobieństwom struktury, pseudoceramidy podobnie jak ceramidy wnikają w struktury cementu międzykomórkowego, wpływając na funkcjonowanie bariery naskórkowej – ich działanie nawilżające jest porównywalne z działaniem „prawdziwych” ceramidów.

Substancje wpływające na tworzenie bariery

Odrębną grupę substancji nawilżających stanowią składniki wspomagające naturalne mechanizmy zatrzymywania wody przez przyspieszanie odnowy tkankowej i syntezy składników nawilżających bezpośrednio, oraz regulujące procesy wzrostu i różnicowania tkanek. Ich stosowanie ułatwia skórze wytworzenie prawidłowo funkcjonujących barier hamujących utratę wody. Typowymi przedstawicielami tych substancji są alfa- i beta- hydroksykwasy oraz retinol i jego pochodne.

Podstawowy mechanizm działania alfa- i betahydroksykwasów polega na „rozluźnianiu” struktury korneocytów w warstwie rogowej i ułatwieniu złuszczania powierzchniowych warstw komórek. W dużych stężeniach kwasy te powodują silne złuszczanie naskórka (eksfoliacja), a w niższych zmiękczają i uelastyczniają go. Działanie eksfoliacyjne wyzwala sygnał powodujący przyspieszenie podziałów komórkowych w warstwie podstawnej naskórka. Usuwanie powierzchniowych warstw komórek warstwy rogowej jest zawsze związane z przynajmniej minimalnym zmniejszeniem grubości naskórka – sygnał wysyłany do głębszych warstw naskórka mówi „ubyło trochę komórek z powierzchni, warstwa rogowa jest cieńsza, trzeba produkować nowe komórki”. Stymulowanie podziałów komórkowych w warstwie podstawnej daje możliwość naprawiania naruszonej bariery naskórkowej – poprawie ulega cała struktura naskórka, proces tworzenia lipidów cementu międzykomórkowego i składników nawilżających wraca do normy.

Sole hydroksykwasów nie mają działania eksfoliacyjnego – są silnie higroskopijne, działają nawilżająco. To czy hydroksykwasy w kosmetyku znajdują się w postaci kwasów czy soli zależy od odczynu (pH) kosmetyku. Wadą alfa-hydroksykwasów o niewielkich rozmiarach cząsteczek jest to, że nie wszystkie rodzaje skóry dobrze je tolerują, dlatego do kosmetyków chętnie wprowadza się podobnie działające alfa- i beta- hydroksykwasy o większych rozmiarach, nazywane często lipohydroksykwasami.

Z kolei retinoidy są niezbędne dla procesów normalnej reprodukcji komórek w warstwie podstawnej, odpowiedzialnej za tworzenie wszystkich rodzajów komórek naskórka. Stosowanie retinoidów przyspiesza cykl odnowy przez pośrednie stymulowanie podziałów komórkowych. Równocześnie obserwuje się normalizację procesów różnicowania i przekształceń w poszczególnych warstwach. Po podaniu na skórę witaminy A obserwuje się uporządkowanie procesów wzrostu naskórka i regenerację warstw głębszych.. Poprawie ulega także struktura warstwy rogowej, co odbija się pozytywnie na funkcjach ochronnych skóry, między innymi zmniejsza się ucieczka wody z naskórka.