Осмолярность косметических средств

[Хлоя]

Так это же не просто так получается , иначе быть не может.

Это Ддиалектика, Ддуализм, Палка о двух концах и Одна Ж...па на двух стульях.

Закон мирозданья, придуманный в не нами, где-то в Небесных Пределах.
Как Вы думаете, из него могут быть исключения (спрашиваю абсолютно серьезно и у всех)?

Если о косметологии:
Когда я читаю, к примеру, что-то типа "Стволовые клетки - это ........, колите их себе побольше да почаще" - у меня автоматически срабатывает предохранительный клапан.

Я не осознаю, что ждет на другом конце палки.

А с осмосом можно и пошалить

[Esna]

По поводу осмоса - в принципе, да, залатать "дыры", возникшие в липидных пластах от наших благих побуждений, можно с помощью тех же маселок растительных. Главное, конечно, чтобы все игры с осмосом были не напрасны, и кожа приняла бы предложенные полезности.

[Bella]

Ага. Сначала надо сделать "проходы", уменьшив клетки. Но уменьшая, полезности оттуда мы тож выталкиваем. Децина в принципе об этом также говорит.

[Witch]

Все не было возможности порассуждать на тему осмолярности косметических композиций. Вновь поднимаю дискуссию по данной теме. Информации в отношении влияния осмолярности косметических средств на кожу крайне мало и в бОльшей степени она теоретическая. Буду по-возможности выкладывать информацию, свои мысли, давать пищу для размышлений для тех, кому это интересно не только по осмолярности, но и вообще об увлажнении кожи, составах косметики. Давайте вместе искать истину.
Ну, для начала немного цифр.

В основном при разговоре об осмолярности в организме вспоминают опыт с эритроцитами. Эритроциты, помещенные в гипертонический раствор, сморщиваются, теряют воду и уменьшают свою упругость. В гипотоническом растворе они набухают, их оболочки натягиваются, упругость возрастает в пять-десять раз: с 105 – 5*105 Н/м2 до 106 Н/м2. Но возьмем на заметку, что плазма крови (где в норме находятся эритроциты) и гипо -, гипертонические растворы - это все же ЖИДКОСТИ.
Вода относительно свободно перемещается через клеточные оболочки по специальным каналам, имеющим белковую природу. Перемещение воды происходит за счет осмотических сил, создаваемых разностью концентраций осмотически активных веществ, растворенных во внутриклеточной и внеклеточной жидкостях:
а) неорганических ионов (натрия, калия, хлора, фосфатов и других), которые могут сравнительно легко проникать через клеточные мембраны; благодаря этому свойству они участвуют в быстрых (секунды, минуты) изменениях осмотического равновесия и объема клеток;
б) органических осмолитов (аминокислот, моносахаров, глицерина, аминов и других), которые перемещаются через мембраны гораздо хуже неорганических ионов, поэтому участвуют только в медленных (десятки минут, часы) изменениях осмотического равновесия и клеточного объема;
в) биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов), для которых клеточные оболочки практически непроницаемы.
В нормальном эпидермисе содержание воды уменьшается от 70-75 % в глубоких слоях до 10-15 % в основании рогового слоя.
При хорошем увлажнении кожи тоже повышается ее упругость. Да, и еще. Когда мы говорим об увлажнении кожи, мы говорим об увлажнении исключительно рогового слоя! Так вот, что же происходит с кератиноцитами (клетками рогового слоя) при увлажнении кожи?

Добавлено через 11 минут

Кератиноциты – это плоские клетки, толщина которых не превышает 0,3-0,5 мкм, тогда как диаметр составляет 30-50 мкм. По данным Bouwstra, J.A., De Graaf, и др., набухание клеток сопровождается увеличением их толщины пропорционально содержанию воды. В вертикальном направлении кератиноциты объединены в столбики, каждый из которых состоит из 15-18 клеток. Таким образом, толщина всего рогового слоя в частично обезвоженном состоянии достигает 10 мкм. В зависимости от количества поглощенной воды, толщина каждой из клеток может возрастать десятикратно, т.е. до 3-5 мкм, а толщина всего рогового слоя, соответственно, до 100 мкм.
Роговой слой сам по себе практически не растяжим, так как обладает очень высокой упругостью, сравнимой с упругостью коллагена (107 – 109 Н/м2). Практически нерастяжимыми являются и клеточные оболочки. Поэтому в соответствии с физическими законами набухание клеток должно сопровождаться повышением внутриклеточного давления и упругого натяжения оболочек (тургора), а увеличение размера клеток в вертикальном направлении должно сопровождаться сокращением их размеров в горизонтальном направлении. Так как клетки эпидермиса прочно связаны между собой десмосомами, то их сокращение в горизонтальной плоскости должно приводить к сокращению и натяжению всей увлажненной поверхности эпидермиса.
И тут возникает интересный парадокс (как любит писать А. Децина). Получается, что при увлажнении кожи, скажем с помощью примочки с отваром какой-нить травы (гипоосмолярный р-р) промежутки между клетками рогового слоя должны увеличиваться?

[Bella]

А какой тут парадокс? Клетки уменьшаются, расстояние между ними увеличивается, но ведь наверняка существуют какие-то обязательные "силы сцепления" между клетками по площади. Тогда кожа (роговой слой) натягивается и рвется. Не так? Не смейтесь только, пожалуйста. Я это образно попыталась представить. Интуитивно.
Так ведь и есть. Многие такие отвары как раз сушат кожу и такая реакция случается часто.
Тут один вопрос, правда, смущает. Есть ли межклеточная жидкость в роговом слое, ну и в волосах-ногтях-рогах? Если есть, то законы, наверное те же, просто количественные характеристики другие. Если нет, то о каком осмосе в отношении рогового слоя можно говорить?

[Witch]

Есть, конечно, силы сцепления. Разница просто в том, что при набухании любых живых клеток, они увеличиваются в размере как бы со всех сторон и межклеточные пространства уменьшаются. В случае роговых клеток получается совсем не так. Смысл предыдущего поста , что осмолярность, исследованная в применении к живым культурам клеток не совсем применима к коже.

[Bella]

А в каком смысле неприменима, Вы считаете? В количественном или качественном? Подпункты а), б) и в) сохраняют степень влияния на осмотическое давление? Или Вы считаете, что здесь порядо степени влияния может меняться? Одним словом, что сильнее будет сушить, глицерин или морская вода? Хотя, конечно, здесь речь все равно должна идти о концентрациях.
И мембраны у живых клеток и в роговом слое одинаковые? Здесь ведь тоже это имеет значение, наверное, не только внутреннее содержание клеток.

[Witch]

Да, отвары способны, действительно, сушить кожу, если сразу после их применения не нанести крем с компонентами, восстанавливающими липидный барьер кожи и, при необходимости, с окклюзионными свойствами. Обычно примочки и применяются при различных дерматозах, сопровождающихся мокнутием, чтобы подсушить кожу.
Безусловно, есть и межклеточная жидкость - свободная и связанная (NMF, кератин).

Добавлено через 12 минут

Белл, не успеваю за вопросами.
1. Да, подпункты а,б,в сохраняют степень влияния на осмотическое давление.
2. Скорее неприменима в количественном отношении. Что осмолярность кремовых композиций должна быть непременно как осмолярность плазмы. Содежание в коже осмотически активных компонентов другое, не такое как в плазме крови.

[Хлоя]

Как хорошо, что тему подняли. Когда мы об этом рассуждали, я для себя много чего нарыла. Выкладываю свои ужатые рассуждения

Вода относительно свободно перемещается через клеточные оболочки по специальным каналам, имеющим белковую природу. Перемещение воды происходит за счет осмотических сил, создаваемых разностью концентраций осмотически активных веществ, растворенных во внутриклеточной и внеклеточной жидкостях:

Давайте сначала определимся, правомочен ли этот постулат для кератиноцита. Это уже не полноценная клетка, с живой клеточной мембраной. Это мертвая клетка, с «выключенными» помпами, набитая вариантным плотным специфическим белком фибриллярного строения, сложенного по типу гармошки. Поверх этой гармошки лежит не менее плотный глобулярный белок, с доминантой АК серин.
Поэтому данная клетка может работать только в режиме «прием», у нее нет внутриклеточной жидкости с набором электролитов, ей нечего выплескивать из себя.

Следовательно обычный банальный осмос здесь не применим.

Но, и обычная физика здесь тоже не пройдет. Фибриллы уложены гармошкой, змеевиком, направление складок этой гармошки горизонтальное. Между собой складки, как и положено сшиты дисульфидной связью. При изменении конфигурации клетки, вытягивании ее вертикально и уменьшении горизонтально, неминуем разрыв этих связей и распад соседних спиральных участков на протофибриллы.
Максимум, что выдерживает дисульфидная связь - это двойное растяжение. Это постулаты биохимии. То есть, насколько деформируем кератиноцит зависит от количества и плотности складок белка в нем. Может конечно и в 10 раз, но дальше – классический вариант утопленника.
Гиперувлажнение, так сказать…


То есть, к чему пришла в своих раздумьях я.
Если продукт явно с гипоосмией, кератиноциты в состоянии на него среагировать, деформировавшись по вертикали. Предел деформации?
Ну наверное, как Witch и написала – х 10

Если продукт с явной гиперосмией – кератиноциты на него не реагируют, он скользит по канальцам вниз, к живым слоям клеток, где уже можно применять классические законы осмоса.

Мне не видится смысл в манипуляциях с явной гипоосмоляльностью без продолжения. Идеал - это тоник на дистилляте, явно гипоосмоляльный, а потом крем с немного завышенной осмоляльностью от плазмы. Вот так я решила в свое время для себя.
Теперь так и делаю. Сначала - тоник - гидролат, потом - крем...

[Witch]

Безусловно, клетка-кератиноцит (по сути мертвая клетка) и любая живая клетка, в основном состоящая из воды, кардинально отличаются друг от друга. И не ионные помпы, ни какие другие механизмы, характерные для живой клетки здесь (для кератиноцита) работать не будут. Клетка, как Хлоя и написала, по отношению к воде будет работать только на прием жидкости. Но вода будет накапливаться и в межклеточных пространствах.
Честно говоря, хочется действительно разобраться с этим осмосом. Потому что никто ничего вразумительного сказать не может (ни технологи, ни...) И здесь уже я буду просто делиться некоторой информацией.
Те, кто читал Децину, наверняка помнят, что он не рекомендует перед нанесением крема увлажнять кожу. Что проницаемость кожи больше для кожи слегка подсушенной. Есть и другие данные.
Контакт с водой, кроме возможного удаления части липидной смазки, изменяет барьерные функции кожи в результате ее гидратации, что ведет к увеличению ее проницаемости, например для гексахлорциклогексана (линдана) [Lange M. et al., 1981]. Гидратация кожи для повышения накопления в ней лекарственного вещества послужила основой для способа применения фотосенсибилизатора 8-метоксипсоралена не в таблетках, а в виде раствора для ванны в концентрации 0,003 %, которой оказалось достаточно для проведения фотохимиотерапии [Borne W., 1981]. Таким образом можно сказать, что для водорастворимых компонентов косметических средств проницаемость увеличивается при предварительной гидратации кожи, а для жирорастворимых - как и пишет А. Децина - при предварительном подсушивании кожи.
А это просто данные о том, сколько времени в коже могут сохраняться вводимые с наружными средствами компоненты.
Многие химические вещества, проникшие в роговой слой, остаются в нем длительное время. Образуется «структура запаса рогового слоя» [Vickers С. F. Н., 1972]. В таком депо после однократной аппликации лекарственных веществ с радиоактивной меткой пенициллин может существовать приблизительно 3 сут, гексахлорофен — 8 сут, ацетилсалициловая кислота — 2 нед, кортизол — 3 нед, флюорированные кортикостероиды — 4 нед. При этом 50 % проникшего в кожу пенициллина обнаруживались на 2-е сутки, гексахлорофена — на 4-е, ацетилсалициловой кислоты — на 6-е, кортизола — на 9-е и флюорированных кортикостероидов —на 12-е сутки [Vickers С. F. Н., 1972].

[Хлоя]

Если нормоосмия – которая близка к плазме – наверное будет наблюдаться вариант стоячего пруда в канальцах.

По моему некоторые данные, которые Вы привели, укладываются в схемы:

Аппликация и депо веществ:
Все вещества были ароматической природы - раз, водорастворимы – два. Очень «проходное» сочетание.
Время депонирования зависело от количества ароматических колец и висящих на них определенных групп. Чем выше молекулярная масса и больше –СН групп – тем плотнее сядет вещество в депо.

Насчет подсушивания кожи – я честно говоря не понимаю логику Децины. Если это жирорастворимый компонент – он так или иначе, медленно, но упорно будет проникать в кожу. Скорость проникновения и плотность накопления будут прямо коррелировать с намазанным количеством – раз, молекулярной массой и гидрофильностью привешенного к ЖК компонента – два и длиной жирной цепочки, к которой его подвесили – три.

Если же это водорастворимый компонент – тогда нужна гидратированная кожа, с максимально широкими и залитыми водой канальцами.
Естественно, если водорастворимый компонент осмотически неактивен – ему вообще ничего не поможет – ни фен, ни наоборот гидратированный слой. Как намажем, так и смоем…
А вот для осмотически активных компонентов условие достаточной гидратации кожи по-моему обязательно.

[Bella]

Нет, ну он пишет как раз о своеобразном "сродстве" воды с маслами, причем, именно из-за -ОН. Прада, он отмечает еще такие моменты как "структурированность" воды в коже. Может, это различие воды "в коже" и "на коже" имеет значение?
И еще одно! А вот все же какие вы видите причины в различии поведения масел на коже? Ведь действительно, у одних они впитываются просто мгновенно, у других "каким ты был, таким остался". Только еще гораздо хуже.

[Хлоя]

Естественно, вода в коже структурирована - НУФ комплексом - обоймой высокоосмоляльных молекул либо с маленькими молекулярными массами - мочевиной, молочной кислотой, либо полимерами с высокой гидрофильностью - та же гиалуронка и тд. Иначе как бы она там находилась

Насчет же разной впитываемости - у всех разное состояние гидролипидной мантии кожи - разброс как относительных, так и абсолютных значений сквалена, всех этих фосфатидилхолинов, органических кислот и пр.


Разное и состояние более глубоких жирных составляющих кожи - церамидов, опять таки, как количественное так и качественное. Они же лежат бислоями в норме, а при количественном уменьшении церамида будет деформация именно бислойности. Еще есть разновидность церамидов с очень длинными ЖК - типа эруковой и бегеновой. Они вообще особняком стоят, выполняют роль гвоздей, сбивающих пласты относительно друг друга.
И у кого-то "дыры", а у кого-то все ОК,

Недаром же корнеотерапию как направление в косметологии выделяют.

Больше навскидку не вспомню...

Наверняка Witch даст более развернутый ответ.

Но зачем все обобщать?

[Bella]

Ну да, наверное, это немного другое, хотя очень тесно с этим вопросом связано. Ведь нам не интересно просто тот факт, как сжимается и разжимается клетка, а что происходит дальше, насколько глубже проникают какие-то необходимые нам вещества вглубь кожи за счет этого свойства, сжимая клетки, освобождать межклеточное пространство для более глубокого проникновения. И как важно здесь "поймать" баланс. Сожмешь сильнее клетки наружних слоев, они сморщатся, нарушатся межклеточные связи, дашь набухнуть, вообще ничего не пройдет вглубь.
А спросила я как раз потому, что, наверняка та самая осмолярность зависит еще и от особенностей кожи, ее качественного состава ( клеток) и толщины, естественно.
Все же нам интересна не только теория, но и прикладное назначение.
Хотя было очень интересно почитать Ваши с Witch посты. Многое в голове уложилось, как это выглядит.

[Esna]

Насчет же разной впитываемости - у всех разное состояние гидролипидной мантии кожи - разброс как относительных, так и абсолютных значений сквалена, всех этих фосфатидилхолинов, органических кислот и пр.
Разное и состояние более глубоких жирных составляющих кожи - церамидов, опять таки, как количественное так и качественное.

А может разговор об этом выделить в отдельную тему?
Ведь сам по себе вопрос очень актуальный. Мы постоянно говорим здесь, что в плане воздействия отдельных масел на кожу все очень индивидуально. По мере общения с маслами становится ясно, что для грамотного подбора масел для себя недостаточно ориентироваться только на тип кожи (жирная, сухая) - надо копать глубже. Но информации не хватает, поэтому мы вынуждены экспериментировать, действовать методом проб и ошибок, чтобы отследить хоть какие-то закономерности. В общем, каждый для себя изобретает велосипед.
Если бы появилась какая-то профессиональная информация по этой теме - было бы здОрово.

[Bella]

Да я уже думала про это и нашла кучу ссылок. Правда, там ровно все то, о чем мы говорим здесь в разных темах, правда, той глубины на уровне понятия осмолярности пока не нашла.
С другой стороны, лиха беда начало, наверняка найдется потом чего-то интересного.

[Witch]

Если продукт с явной гиперосмией – кератиноциты на него не реагируют, он скользит по канальцам вниз, к живым слоям клеток, где уже можно применять классические законы осмоса.

На сегодняшний день считается, что не все канальцы эти, как бы это сказать, ведут напрямую к живым слоям эпидермиса. Некоторые расположены хаотично, недлинные и слепо заканчиваются. Поэтому бОльшая часть водорастворимых компонентов косметических остается все равно в роговом слое. Поэтому ближе к живым слоям клеток осмолярность поменяется как ни крути...
Пока не буду писать свои предварительные выводы, буду кидаться по-немногу информацией.

Добавлено через 26 минут

Немного об ионной составляющей кожи дермы и эпидермиса. Как известно одним из главных компонентов, отвечающих за осмолярность плазмы является NaCl.

Химические элементы, как и вода, являются составной частью внутренней среды организма. Постоянство ионного состава и рН жидкостей организма являются необходимым условием для нормальной жизнедеятельности его клеток. Наиболее важное значение имеют следующие ионы: катионы — натрий, калий, кальций и магний; анионы — хлорид и фосфат.

Если речь идет о внутри- внеклеточном содержании ионов, безусловно речь идет о ЖИВЫХ клеткак кожи. Хотела просто показать РАЗНИЦУ общего содержания ионов в коже и в остальных тканях в организме, а также в дерме и эпидермисе. То, что нашла, выглядит так (может есть где-то более точная информация):

Натрий представляет собой основной внеклеточный катион в организме человека. Вместе с К+ он играет важнейшую роль в регуляции водно-электролитного и кислотно-основного равновесия. Na" содержится преимущественно в виде свободного катиона, но может быть в форме хлората, бикарбоната или фосфата. В коже натрий содержится в значительном количестве, преимущественно в межклеточном пространстве, а внутри клетки его концентрация ниже.

Калий является главным катионом внутриклеточного пространства. Его общая концентрация в обезжиренной человеческой коже составляет приблизительно 25 ммоль на 1 кг массы тела, причем доля в эпидермисе выше, чем в дерме. По меньшей мере 75 % калия локализовано в клетке.
[СтрайерЛ., 1985].

Магний, как и калий, является внутриклеточным катионом. В коже человека он локализуется преимущественно в эпидермисе. [Страйер Л., 1985].

Кальций в организме взрослого человека находится преимущественно в костях и зубах, причем общее количество этого элемента достигает 1 кг. Содержание кальция в коже относительно невелико, причем в дерме его больше, чем в эпидермисе. [Мусил Я., 1985].

Фосфаты играют важную роль в биологических системах организма. Фосфор входит в состав костей, нуклеиновых кислот, нуклеотидных коферментов и АТФ-АДФ-фосфатной системы, обеспечивающей сохранение и превращение энергии в организме. Количество фосфатов в коже колеблется между 1,0—2,1 ммоль/кг.

Хлориды обнаруживают в коже в значительном количестве, более чем в 2 раза превышающем содержание этого аниона в мускулатуре. Биологическая значимость такого распределения хлоридов в организме неизвестна. Можно полагать, что это является средством защиты от патогенных микроорганизмов.

[Bella]

А только водорастворимые элементы будут накапливаться в этих самых "слепых" канальцах? Наверняка и те самые масла тоже Они, наверное, и являются источником камедонов и всяких разных прыщиков? Так что все опять упирается в особенности кожи.
Действительно, пора тему открывать новую. Здесь особенно про это не поговоришь, а хочется!
Теперь по теме.
Все же осмос - это понятие комплексное. Это совокупное влияние многих факторов, а не отдельных концентраций. Однако, ведь действительно есть нормы содержания разных этих состовляющих в клетке и больше, чем положено в нее не влезет, как бы не был мал размер молеку, вернее, катионов и радикалов. Так и будет болтаться в межклеточной жидкости. Значит, еще должен влиять еще и метаболизм и то, с какой скоростью те или иные эти вещи расходуются.

[Kupava]

Вряд ли они будут болтаться в интерстициальном пространстве, стоит им только его достигнуть, как их тут же "приведут к порядку" бикарбонатный, фосфатный и пр. буферные системы через микроциркуляторное русло. Чтобы выявить какие-либо закономерности придется провести широкомасштабное рандомизированное исследование включающее в себя по меньшей мере несколько показателей: возраст, пол, расовые различия, и биопсия кожи у каждой группы!

[Bella]

Ну да. Это если они туда проникнут. Существенно "приводить к порядку" они скорее могут через кровь, стало быть, через внутреннее применение. Нет?