Środki podwyższające barierę ochronną skóry

Skóra, będąc w stałym kontakcie ze środowiskiem zewnętrznym, często narażona jest na jego ekstremalnie negatywne oddziaływania

Szkodliwy wpływ otoczenia może być natury

chemicznej

fizykochemicznej

fizycznej (np. otarcia) lub też być skutkiem

agresji owadów kłujących

Do oddziaływań natury chemicznej należy zaliczyć niekorzystne skutki wywoływane przez:

wodne roztwory detergentów

rozpuszczalniki organiczne

chemikalia

zanieczyszczenia przemysłowe

Do oddziaływań natury fizykochemicznej kwalifikują się przede wszystkim czynniki atmosferyczne (promieniowanie ultrafioletowe, nadmierny chłód).

W celu ograniczenia wpływu wymienionych czynników na skórę oraz podwyższenia progu jej wrażliwości na te oddziaływania, do preparatów kosmetycznych wprowadza się składniki o odpowiednio dobranym i specyficznym profilu aktywności kosmetycznej

Do takich składników można zaliczyć:

komponenty chroniące skórę przed szkodliwymi skutkami oddziaływań czynników chemicznych

filtry UV

repellenty

liposomy wzmacniające właściwości ochronne samej skóry.

Środki łagodzące wpływ czynników chemicznych na skórę zawarte w preparatach chroniących skórę substancje wykazują właściwości powłokotwórcze

na skórze tworzą cienką warstewkę „filmu". Utworzona powłoka stanowi barierę ochronną, zapobiegającą agresywnym oddziaływaniom wymienionych czynników chemicznych lub ich absorpcji przez skórę

Czasami preparaty te mogą zawierać dodatek:

mydła

tlenku magnezu (dla złagodzenia drażniącego działania kwasów)

kwasu borowego w celu osłabienia działania drażniącego alkaliów.

Podstawę powłokotwórczej warstwy ochronnej stanowią:

substancje silikonowe

węglowodory parafinowe (oleje mineralne, wazelina), woski mineralne i pochodzenia roślinnego

karboksymetyloceluloza)

Silikony, czyli tworzywa krzemoorganiczne, należą do wysokocząsteczkowych połączeń polimerycznych, wytwarzanych z odpowiednich monomerów

Szkielet budowy tych substancji stanowi łańcuch złożony na przemian z atomów krzemu i tlenu, przy czym atomy krzemu wiążą dodatkowo rodniki organiczne

Związki krzemoorganiczne otrzymuje się przez polimeryzację monomerów......1............ o budowie R2Si(OH)2, które powstają podczas hydrolizy dihalogenoalkilosilanów

Polisiloksany mogą mieć budowę prostotańcuchową , rozmaicie rozgałęziony łańcuch lub też strukturę pierścieniową, jak np. oktametylocyklotetrasiloksan

Substancje takie są bezbarwnymi, oleistymi cieczami lub niskotopliwymi ciałami stałymi, lżejszymi od wody, a ich wiskozowatość rośnie wraz ze stopniem polimeryzacji

Najprostszymi silikonami kosmetycznymi są całkowicie zmetylowane polimery liniowe zakończone grupami trójmetylosiloksylowymi R=CH3, gdzie wartość n może wynosić nawet kilkaset. Nazwą handlową takich substancji jest ....2..........np. krótkołańcuchowy dekametylosiloksan jest olejem (T krzep. około - 70°C, T wrz. 194°C). Jego pierścieniowy analog jest natomiast niskotopliwym ciałem stałym (T top. 17,5°C).

Zastąpienie grup metylowych w dimetikonach innymi podstawnikami daje połączenia o specyficznym przeznaczeniu

np. wprowadzenie zamiast grup metylowych długołancuchowych reszt alkilowych daje produkty woskowate, stosowane m.in. w kosmetycznych preparatach ochronnych

wprowadzenie natomiast, do polimetylosiloksanów podstawników aromatycznych, zamiast części grup metylowych, prowadzi do polifenylometylosiloksanów
[(- Si(CH3)(C6H5) - O -)n] (Phenyldimethicone)

Silikony takie tworzą trwałe układy emulsyjne z estrami kwasów tłuszczowych, woskami oraz olejem mineralnym, co praktycznie wykorzystuje się w kosmetyce (podstawy preparatów)

Silikony.....3.............w wodzie, ale łatwo ulegają zemulgowaniu

ich rozpuszczalność w alkoholu i innych rozpuszczalnikach organicznych jest uzależniona

natomiast od charakteru podstawnika R

Artykuły z silikonami mają znakomite właściwości rozprowadzające i są bardzo dobrze tolerowane przez skórę, sprawiają przy tym przyjemne, „nie tłuszczące" wrażenie

Na skórze substancje te tworzą stabilny chemicznie, odporny na wilgoć, nieprzepuszczalny dla wody oraz trwały w znacznym zakresie temperatur „film„

jednocześnie oczyszczają one naskórek, usuwają zabrudzenia spowodowane związkami tłuszczowymi

Ogromną zaletą połączeń krzemoorganicznych jest również to, że w przeciwieństwie do węglowodorów parafinowych, nie utrudniają one wymiany gazowej skóry.

Ze względu na wymienione właściwości, zastosowanie silikonów w kosmetyce jest bardzo szerokie. Są one m.in.

składnikami kremów ochronnych

preparatów światłochronnych

jak również występują w artykułach do pielęgnacji dzieci

Należy także podkreślić, że w wyniku oksyalkilowania tlenkiem etylenu lub tlenkiem propylenu polimetylosilanoli uzyskuje się silikony polioksyetylenowane lub

polioksypropylenowane, odznaczające się aktywnością powierzchniową (tzw. tenzydy silikonowe)

Tenzydy silikonowe wykazują właściwości typowe dla tenzydów niejonogennych, a w kosmetyce występują w roli czynników

zwilżających

podwyższających higroskopijność naskórka

emulgatorów

Środki promieniochronne

Światło słoneczne obejmuje zakres promieniowania:

podczerwonego (IR), czyli cieplnego, o długości fali powyżej......... 1..... ........nm

zakres światła widzialnego (VIS), mieszczący się w przedziale od ..2............. nm

oraz część krótkofalową widma (UV) o długości fali poniżej........... 3..............nm

zakresy promieniowania i udziały procentowe

UV (nadfiolet) ......4........ nm około 5%

VIS (widzialne) ......5........ nm 39 %

IR (podczerwone) .... 6........ nm 56 %

Szczególnie dużą aktywność fotobiologiczną wykazuje część krótkofalowa promieniowania ultrafioletowego. Promieniowanie to jest bowiem zabójcze dla bakterii i innych drobnoustrojów, przy czym największą skutecznością bakteriobójczą odznacza się zakres 253,7 - 265 nm

Pod wpływem krótkofalowego promieniowania UV odbywa się również przemiana.......7............. w witaminę D2 oraz 7-dehydrocholesterolu w witaminę D3

Oprócz wspomnianych pozytywnych skutków, krótkofalowy zakres promieniowania ultrafioletowego oddziałuje na organizm człowieka również negatywnie

Docierające do powierzchni Ziemi promieniowanie UV B przenika w głębsze warstwy skóry

przyspiesza degenerację tkanki łącznej

wywołuje anomalie pigmentowe

rumień, keratozę, czyli nienowotworowe zmiany skóry

oraz oddziałuje na materiał genetyczny

W proces naprawczy DNA zaangażowane są m.in. specyficzne enzymy zwane endonukleazami

Wskutek intensywnej ekspozycji na promieniowanie świetlne, szczególnie u ludzi w wieku starszym, pojemność enzymatycznego systemu regenerującego kwasy nukleinowe jest często niewystarczająca, co może stać się przyczyną zmian kancerogennych skóry

W zależności od typu skóry odczyn rumieniowy występuje zawsze,

czasami lub nigdy. Na jego powstanie najbardziej narażone są osoby o typie skóry O, I, II o jasnych oczach, włosach blond lub rudych oraz dzieci

Na nasilenie odczynu rumieniowego mogą także wpływać warunki środowiskowe, np. na plaży, gdy dochodzi do sumowania się promieniowania odbitego od piasku i wody

Ubocznym skutkiem, obserwowanym w wyniku nadmiernego naświetlania organizmu promieniowaniem słonecznym z zakresu UV A, jest natomiast.........8............ - czyli zwiększona wrażliwość skóry na światło w obecności fotouczulaczy. Właściwości fotouczulające mają m.in. niektóre leki (sulfonamidy, tiazydy, tetracykliny, pochodne akrydyny, niesteroidowe leki przeciwzapalne), barwniki eozynowe, jak też stosowane w kosmetyce żywice, uzyskiwane z drewna drzew liściastych.

Organizm chroni się przed szkodliwym działaniem promieni słonecznych na kilka sposobów:

Pierwszym, a zarazem najistotniejszym sposobem, jest mechanizm ochronny związany z uwalnianiem przez przysadkę mózgową hormonu.........9.......Hormon ten pobudza melanocyty, tj. wyspecjalizowane komórki do wytwarzania zwiększonej ilości melanin, ciemnego pigmentu skóry.

Organizm ludzki wytwarza dwa rodzaje melanin:

..........10.........., o zabarwieniu od żółtego do czerwonobrunatnego i brązowoczarne ...........11..........

Pod wpływem światła eumelaniny ulegają odwracalnym przemianom, zawierające siarkę żółtoczerwonobrunatne feomelaniny są natomiast rozkładane, a produkty ich rozkładu wykazują właściwości ......12............

tym m.in. tłumaczy się znacznie częstszą zapadalność na choroby nowotworowe skóry osób rudych niż osób o karnacji ciemnej.

Melaniny są biosyntetyzowane w ustroju z.....13........., która w obecności enzymu hydroksylazy tyrozynowej ulega hydroksylacji do 3,4-dihydroksyfenyloalaniny, czyli DOPA.

Nierozpuszczalne w wodzie pigmenty melaninowe chronią organizm przez absorbowanie długofalowego promieniowania UV.

Naturalnym czynnikiem ochronnym organizmu przed krótkofalowym promieniowaniem słonecznym UV jest również biosyntetyzowany z histydyny.......14.......... (kwas β-imidazoiloakrylowy, którego stężenie w pocie rośnie pod wpływem promieni słonecznych.

Kwas urokaninowy wykazuje zdolność pochłaniania promieniowania o długości fali 290 nm, co łagodzi niekorzystne oddziaływania promieniowania UV B na organizm.

Krótkofalowe promieniowanie UV, stymuluje podział komórkowy i prowadzi do pogrubienia skóry. Następstwem tego jest osłabienie przenikania promieniowania UV w głąb organizmu na skutek pochłaniania promieni świetlnych przez pogrubioną warstwę rogową naskórka

Bezpośredni wpływ na proces brązowienia skóry wywiera promieniowanie.......15......... , ponieważ stymuluje ono biosyntezę melanin

Promieniowanie UV B, wzmagając intensywność podziału komórek skóry, przyspiesza proces brązowienia w sposób.........16.........., ponadto podczas podziału komórek skóry ziarna wytworzonej wcześniej melaniny są uwalniane i wzbogacają naskórek, co również pogłębia jego pigmentację.

Niepożądanym skutkom działania promieniowania zapobiegamy przez ochronę skóry preparatami kosmetycznymi zawierającymi filtry, które pochłaniają fototoksyczny zakres promieniowania słonecznego

Jako filtry przeciwsłoneczne najczęściej są stosowane syntetyczne połączenia organiczne, które mają zdolność absorpcji, szkodliwej dla skóry, krótkofalowej części światła słonecznego, głównie z zakresu.............17.........

Ponieważ promieniowanie UV A jest także zakresem fotoaktywnym, zdolnym do wywołania pewnych reakcji fototoksycznych i fotoalergicznych, właściwości światłochronne preparatów kosmetycznych powinny rozszerzone również na zakres UV A.

Ze względu na długość fali pochłanianego promieniowania słonecznego UV przez filtr, światłochronne preparaty kosmetyczne można podzielić na dwie grupy:

Do pierwszej grupy należą artykuły absorbujące cały zakres promieniowania słonecznego UV

środki takie są stosowane głównie w przemyśle, przez alpinistów czy też przez osoby ekstremalnie wrażliwe na wpływ promieniowania słonecznego. Są to tzw. filtry .........18...........

Do drugiej grupy należą natomiast filtry kosmetyczne absorbujące....19.........poszczególne podzakresy promieniowania słonecznego UV

w praktyce kosmetycznej są to najczęściej filtry typu UV B, które stosuje się po to, aby osiągnąć zbrązowienie skóry bez narażania organizmu na wystąpienie ubocznych skutków „kąpieli" słonecznych

Od filtrów tych wymaga się, aby ich właściwości spektralne pozwalały na pochłanianie 90-98% promieniowania UV B.

Stopień absorpcji promieniowania UV przez filtr określa ............20........ - sun protection factor

SPF - informuje, ile razy dłuższa ekspozycja na słońce, po zastosowaniu filtra UV, wywołuje rumień słoneczny, porównywalny z rumienieni pojawiającym się na skórze nie chronionej filtrem, np. w przypadku wystąpienia naturalnego rumienia po 1 minucie ekspozycji świetlnej, filtr z SPF=20 umożliwia przebywanie na słońcu, z identycznym efektem, przez 20 minut

Artykuły o współczynniku wyższym chronią maksymalnie skórę i są określane nawet jako blokery promieniowania słonecznego.

Ogromna większość stosowanych w kosmetyce filtrów UV należy do związków syntetycznych

Z substancji naturalnych, jako filtrów UV w preparatach kosmetycznych, używa się pochodnych hydroksykumaryny i kwasu m-digalusowego. W preparatach kosmetycznych kwas m-digalusowy jest stosowany w postaci trójoleinianu (Solprotex)

Kumaryna (benzo-α-piron) występuje m.in. w nostrzyku lekarskim Melilotus officinalis (Fabaceae), marzance wonnej Asperula odorata (Rubiaceae), trawie żubrówce Hierochloe odorata (Poaceae). - Substancja silnie wonna, łatwo sublimująca, bardzo trudno rozpuszczalna w wodzie

Filtry promieniochronne wytwarzane syntetycznie wywodzą się z różnych grup chemicznych i charakteryzują się specyficzną dla danej substancji szerokością spektralną

Umożliwia to zaszeregowanie ich odpowiednio do filtrów grupy UV A, UV B lub też filtrów szerokozakresowych (UV A+B)

W przypadku filtrów UVB najkorzystniejszy efekt ochronny zapewniają połączenia wykazujące maksymalną absorpcję promieniowania w zakresie 305--310 nm

Kosmetyczne filtry UV B można podzielić na wywodzące się z:

kwasu 4-metoksycynamonowego

kwasu salicylowego

terpenów

połączeń o różnej budowie

Promieniowanie z zakresu UV A wywołuje zbrązowienie skóry nie poprzedzone rumienieniem.

W specyficznych sytuacjach, np. w obecności substancji fotouczulających, zakres UV A może być również zakresem fototoksycznym dla organizmu

dlatego też obecność filtrów typu UV A w kosmetycznych preparatach przeciwsłonecznych ma w większym stopniu znaczenie profilaktyczne niż ochronne

Filtry UV A wywodzą się z...........21........., różnie podstawionego (R, R1) w części aromatycznej cząsteczki. Związki takie nie mieszają się z wodą, rozpuszczają się natomiast w alkoholach i olejach

Drugi rodzaj filtrów kosmetycznych UV A+B tworzą pochodne 2-hydroksybenzofenonu

Efekt szerokozakresowego filtru UV A+B osiąga się:

- przez zastosowanie mieszaniny filtrów specyficznych dla poszczególnych podzakresów promieniowania UV, z zachowaniem odpowiedniej proporcji składników

- przez zastosowanie związków pojedynczych, lecz odznaczających się dużą szerokością spektralną

Przykładem filtru szerokozakresowego, stanowiącego kombinację składników o różnej szerokości spektralnej, jest Eusolex 8021 - filtr ten stanowi mieszaninę eusoleksu 8020 (filtr UV A) oraz eusoleksu 6300, który jest filtrem typu UV B z grupy pochodnych benzylidenokamfory

Efektywność filtrów kosmetycznych UV wspomagają obecne w preparatach światłochronnych białe pigmenty:

dwutlenku tytanu (TiO2)

tlenku cynku (ZnO)

kaolin

Pigmenty takie potęgują działanie ochronne filtru absorpcyjnego

wywołują zjawisko lokalnych refleksów i odbijają promieniowanie słoneczne

Poszukiwania nowych kosmetycznych filtrów promieniowania UV są zagadnieniem wciąż aktualnym

stosowane dotychczas związki dość łatwo wchłaniają się ze skóry do krwiobiegu, co skraca okres ich skuteczności ochronnej

Dekametylosiloksan

---