Il meccanismo di penetrazione dei cosmetici nella pelle. Metodi di penetrazione dei componenti attivi. Per prima cosa chiariamo dove vengono prodotti il ​​collagene e l'elastina e perché la pelle ne ha bisogno

Diffusione passiva attraverso la membrana cellulare. È determinato dal gradiente di concentrazione delle sostanze da un'area a concentrazione maggiore a un'area a concentrazione minore. In questo modo vengono assorbite le sostanze lipofile (principalmente non polari). Maggiore è la lipofilicità, migliore sarà l'assorbimento.

Filtrazione attraverso i pori acquosi delle membrane e attraverso gli spazi intercellulari. Forza trainanteè idrostatico e pressione osmotica. Ecco come vengono assorbite l'acqua e le molecole idrofile.

Diffusione facilitata attraverso le membrane cellulari utilizzando trasportatori lungo un gradiente di concentrazione e senza consumo di energia. Ecco come vengono assorbite le sostanze polari idrofile medicinali, glucosio.

Trasporto attivo– effettuato con l’ausilio di particolari sistemi di trasporto (proteine) e con il dispendio di energia. Caratteristica: selettività verso alcuni composti (specificità), saturabilità sistemi di trasporto, la capacità di trasportare farmaci contro un gradiente di concentrazione. Sistemi portatili trasporto attivo sono chiamati pompe(Pompa K-Na). Questo è il modo in cui vengono assorbiti i composti idrofili polari, gli aminoacidi, gli zuccheri e le vitamine.

Pinocitosi(pino-vescicola) - assorbimento di materiale extracellulare nella membrana cellulare per formare un vacuolo (che ricorda la fagocitosi). Questo è il modo in cui vengono assorbiti i composti molecolari di grandi dimensioni e i polipeptidi.

La parte principale del farmaco viene assorbita nel tratto gastrointestinale e può essere inattivata dagli enzimi dello stomaco e della parete intestinale. L'assorbimento è influenzato dall'assunzione di cibo, che ritarda lo svuotamento intestinale, riduce l'acidità, l'attività degli enzimi digestivi e limita il contatto del farmaco con la parete dello stomaco. L'assorbimento è regolato da un trasportatore speciale: la glicoproteina P. Impedisce l'assorbimento dei farmaci e ne favorisce l'escrezione nel lume intestinale.

Assorbimento dei farmaci nei bambini

L'assorbimento inizia nello stomaco. Nei neonati l'assorbimento dei farmaci dallo stomaco è piuttosto intenso. Ciò è dovuto alla particolarità della mucosa gastrica, che è sottile, delicata e contiene numerosi vasi sanguigni e linfatici. L'assorbimento dei farmaci dal tratto gastrointestinale è inversamente proporzionale al grado della loro dissociazione, che dipende dal pH dell'ambiente. pH nello stomaco al culmine della digestione

– alla nascita –8;

- nei bambini un mese 5,8;

– all’età di 3 – 7 mesi circa 5;

– 8 – 9 mesi –4,5;

– entro 3 anni – 1,5-2,5, come negli adulti.

Nei bambini età più giovane le basi vengono assorbite meglio.

La parte principale del farmaco viene assorbita nell'intestino. Il pH nell’intestino di un bambino è 7,3 – 7,6, quindi le basi vengono assorbite meglio. I bambini hanno ampi spazi tra le cellule della mucosa intestinale, quindi proteine, polipeptidi, anticorpi (dal latte materno) e ioni penetrano facilmente attraverso di essi. L'assorbimento dei farmaci dall'intestino avviene più lentamente che negli adulti e l'intensità varia tra i bambini. Motilità intestinale nei neonati e neonati accelerato Sulla superficie della mucosa intestinale c'è uno strato acqua legata(il suo spessore è in relazione inversa a seconda dell'età del bambino) che interferisce con l'assorbimento delle sostanze liposolubili. I meccanismi di trasporto della mucosa intestinale nei bambini del primo anno di vita sono ancora poco sviluppati, pertanto i farmaci liposolubili e idrosolubili vengono assorbiti lentamente nei bambini fino a un anno e mezzo di età.

I processi di trasporto passivo e attivo maturano entro il 4° mese di vita del bambino.

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Meccanismo di penetrazione cosmetici nella pelle

Inoltre, i cosmetici ne contengono molti ingredienti aggiuntivi: emulsionanti, addensanti, gelificanti, stabilizzanti e conservanti. Ognuno di essi svolge la propria funzione, influenzando azione generale Prodotto. In questo caso, è estremamente importante determinare le proprietà di tutti i componenti e gli elementi attivi al fine di eliminarne l'incompatibilità.

Quante volte sentiamo dire che questo o quel prodotto cosmetico è ricco di principi attivi che penetrano perfettamente nella pelle. Ma non pensiamo nemmeno che il compito principale di tali ingredienti non sia solo quello di passare attraverso l'epidermide, ma di influenzarne un certo strato. Ciò vale anche per la superficie della pelle, il cosiddetto strato corneo, nel quale non tutte le sostanze devono penetrare. Pertanto, per determinare l'efficacia di un farmaco, è necessario tenerne conto composizione completa, piuttosto che singoli elementi.

L'essenza ingredienti attivi il punto è che devono raggiungere un punto specifico, anche se è la superficie dello strato corneo. Pertanto, è necessario rendere omaggio ai mezzi che li consegnano lì, in altre parole, ai portatori, tra cui i liposomi. Ad esempio, il retinolo incapsulato, penetrando nella pelle, la irrita meno della sua controparte libera. Inoltre, i cosmetici contengono molti ingredienti aggiuntivi: emulsionanti, addensanti, gelificanti, stabilizzanti e conservanti. Ognuno di essi svolge la propria funzione, influenzando l'effetto complessivo del prodotto. In questo caso, è estremamente importante determinare le proprietà di tutti i componenti e gli elementi attivi al fine di eliminarne l'incompatibilità.

Non c'è dubbio che gli ingredienti dei prodotti cosmetici penetrino nella pelle. Il problema è come determinare quanto in profondità possono o devono andare per avere effetto su una determinata zona della pelle, e/o se rimangono cosmetici e non medicinali. Non di meno domanda importanteè anche come preservare l'integrità dei principi attivi prima che arrivino a destinazione. I chimici cosmetici si sono spesso posti la domanda: quale percentuale di tali sostanze raggiunge il loro obiettivo?

L'utilizzo degli inibitori della tirosina (melanina) contro l'iperpigmentazione è un ottimo esempio di quanto sia importante il concetto di penetrazione delle sostanze nel determinare l'efficacia di un prodotto. In particolare, il componente attivo deve superare la barriera lipidica dello strato corneo della pelle, la struttura cellulare dell'epidermide, penetrare nei melanociti e solo successivamente nei melanosomi. In questo caso, la sostanza deve mantenere le sue qualità chimiche e la sua integrità per poter causare la reazione desiderata, che porterà alla soppressione della conversione della tirosina in melanina. E anche questo non è un compito molto difficile. Prendi ad esempio filtri solari, che, al contrario, necessitano di rimanere sulla superficie della pelle per svolgere la loro funzione.

Ne consegue che l'efficacia di un prodotto cosmetico è data dall'effetto non solo dei suoi componenti attivi, ma anche di tutte le altre sostanze incluse nella sua composizione. Inoltre, ciascuno degli ingredienti dovrebbe contribuire a sostanze attive giunsero a destinazione senza perdere la loro efficacia.

Per determinare l'efficacia di un prodotto, è necessario rispondere alle seguenti domande:

Come penetrano i prodotti?
- Quanto è importante la penetrazione per un prodotto cosmetico?
- è importante per la penetrazione dei componenti attivi di un prodotto cosmetico per il trattamento? tipi specifici pelle o le sue condizioni?

Per dare una risposta completa, è necessario tenere conto del perché, come e quali parametri influenzano la penetrazione dei prodotti cosmetici.

Qual è la penetrazione del prodotto?

La penetrazione del prodotto si riferisce al movimento di sostanze o sostanze chimiche attraverso la pelle. Lo strato corneo forma una barriera per cui la pelle è considerata una membrana semipermeabile. Ciò significa che i microrganismi non possono penetrare attraverso l’epidermide intatta, a differenza di altri sostanze chimiche. La pelle fornisce selettivamente un passaggio molecolare. Nonostante questo, un ammontare significativo le sostanze chimiche se applicate localmente sotto forma di cosmetici o lozioni vengono assorbite dalla pelle (entro il 60%). La maggior parte degli agenti che penetrano nella pelle devono superare la matrice lipidica intercellulare, poiché i lipidi formano una barriera quasi continua nello strato corneo. Le sue caratteristiche dipendono dall'età, dall'anatomia e persino dalla stagione. In caso di pelle secca o in caso di alcune malattie, lo strato corneo diventa così sottile che i componenti attivi penetrano molto più facilmente e rapidamente.

Per molti consumatori, l'efficacia di un prodotto è determinata dalla capacità di penetrazione dei suoi ingredienti. Dipende infatti direttamente da una serie di fattori, tra cui la quantità e la qualità dei principi attivi presenti nei cosmetici, sostanze veicolanti che veicolano ingredienti attivi al loro scopo, il volume di questi ultimi necessario al loro funzionamento ottimale e al raggiungimento del risultato desiderato. Il componente attivo è considerato efficace quando raggiunge il posto giusto in una concentrazione adeguata, mentre il suo effetto su altre aree è minimo.

Per i prodotti cosmetici è altrettanto importante che i loro ingredienti non penetrino nel derma e da lì nel sangue attraverso il sistema capillare. L'ingresso di un prodotto attraverso la pelle nel sistema circolatorio lo trasferisce dalla categoria dei cosmetici a quella dei medicinali.

Esistono due tipi di rilascio degli ingredienti: cutaneo e transepidermico. Nel primo caso, la sostanza agisce nello strato corneo, nell'epidermide vivente o nel derma. Nel secondo - all'esterno del derma, spesso interessando il sistema circolatorio. Di norma, i prodotti cosmetici sono limitati alla veicolazione cutanea, mentre la veicolazione transepidermica è caratteristica dei farmaci. Pertanto, i cosmetici dovrebbero penetrare nella pelle, non attraverso di essa. Pertanto, uno dei punti chiave dello sviluppo farmaci similiè quello di impedire la penetrazione transepidermica dei componenti e dei loro azione attiva in un certo strato di pelle.

SU questo momento Gli scienziati stanno lavorando su due compiti principali. Il primo è garantire che il componente attivo raggiunga la posizione desiderata senza perdere le sue proprietà. La seconda prevede la creazione di un meccanismo attraverso il quale lo stesso componente perderà la sua influenza se e quando uscirà dalla sua area di influenza.

Allo stesso tempo, i chimici cosmetici si trovano spesso a dover prendere una decisione le seguenti domande:

– quale volume della sostanza rimane sulla pelle?
– quanto arriva in un determinato luogo?
– quanto prodotto può passare attraverso la pelle e raggiungere sistema circolatorio?
- com'è rapporto ottimale caratteristiche di un prodotto cosmetico?

Dovremmo anche ricordare che determinare l'efficacia di un prodotto in base alla sua capacità di penetrazione può essere errato. Ad esempio, i prodotti schiarenti per la pelle devono penetrare nell’epidermide, raggiungendo lo strato basale per inibire l’enzima tirosinasi necessario alla produzione di melanina. Allo stesso tempo, tali farmaci possono rimanere solo sulla superficie dello strato corneo e l'effetto schiarente si ottiene attraverso l'accumulo di pigmento. In entrambi i casi i cosmetici sono efficaci, ma la loro capacità di penetrazione è diversa.

Prendiamo, ad esempio, gli assorbitori raggi ultravioletti. Devono rimanere sulla superficie della pelle per proteggerla. Una volta che queste sostanze penetrano nella pelle, diventano meno efficaci. Allo stesso tempo, antiossidanti e altro composti chimici, che ha proprietà antietà, deve penetrare nell'epidermide o addirittura nel derma. Pertanto, il risultato della loro azione dipende direttamente dal fatto che colpiscano o meno il bersaglio.

Anche gli idratanti funzionano diversamente. Quelli che hanno qualità occlusive rimangono sulla superficie della pelle. Altri devono penetrare nei suoi strati superficiali per trattenervi l'umidità. Ne consegue che la necessità di penetrazione del cosmetico e la sua produttività sono determinate dalle funzioni dei suoi ingredienti.

Principi di penetrazione delle sostanze

Esistono due principali canali di penetrazione: extracellulare e intercellulare. Quando i cosmetici vengono applicati localmente, l'organo assorbente è la pelle, che ha numerosi punti d'azione bersaglio. Tra questi: pori sebacei, condotti ghiandole sudoripare, strato corneo, epidermide viva, giunzione dermoepidermica.

La velocità di penetrazione dei componenti attivi dipende dalla dimensione delle molecole, del trasportatore, condizione generale pelle. La funzione barriera dell'epidermide dipende in gran parte dal fatto che lo strato corneo sia danneggiato o meno. La sua rimozione o modifica a seguito di peeling, esfoliazione, applicazione di alfaidrossiacidi o di un preparato contenente retinolo (vitamina A), pelle secca, malattie dermatologiche(eczema o psoriasi) favoriscono una maggiore penetrazione del prodotto cosmetico.

Inoltre, il passaggio dello strato corneo è influenzato dalla dimensione delle loro molecole e dalla tendenza all'interazione metabolica con la biochimica della pelle e dei recettori cellulari. Se il tasso di penetrazione è basso, la concentrazione del prodotto aumenterà. Ciò è facilitato dal fatto che lo strato corneo funge da serbatoio. Pertanto, i tessuti situati sottostanti saranno sotto l'influenza della sostanza attiva per un certo periodo. Grazie a ciò, lo strato corneo è sia una barriera naturale della pelle che una sorta di serbatoio che consente di prolungare l'effetto di un prodotto cosmetico dopo averlo applicato sulla pelle. Tuttavia, vale la pena considerarlo vari tipi le malattie possono alterare il tasso di assorbimento locale. Per esempio, diabete cambia la struttura della pelle e ne influenza le proprietà. Inoltre, la pelle aree diverse Il corpo consente alle sostanze chimiche di passare in modo diverso. In particolare, il viso e parte pelosa la testa assorbe i farmaci 5 o anche 10 volte meglio.

Metodi di penetrazione dei componenti attivi

Lo strato corneo, con le sue cellule strettamente interconnesse, costituisce una seria barriera alla penetrazione del prodotto. Un'altra barriera è la membrana basale o giunzione dermoepidermica. Non sorprende che sorga la domanda se una delle funzioni principali della pelle è proteggere il corpo dall'introduzione di sostanze estranee, come riescono gli ingredienti dei cosmetici a superare questa barriera. La risposta è semplice: la pelle li assorbe con l'aiuto dei pori sebacei, dei dotti delle ghiandole sudoripare e dei canali intercellulari. Oltretutto, la maggior parte i cosmetici destinati all'applicazione topica non penetrano nello strato epidermico per uno o più dei motivi indicati di seguito:

Dimensione molecolare (troppo grande);
ritenzione o legame di una sostanza alla superficie della pelle attraverso altri ingredienti inclusi nel prodotto;
evaporazione (se la sostanza è volatile);
adesione (adesione) alle cellule dello strato corneo, che scompare durante il processo di peeling o esfoliazione.

Come penetrano i componenti dei cosmetici:

Attraverso cellule epidermiche o cemento cellulare;
attraverso la formazione di serbatoi, quando la sostanza si accumula nello strato corneo (o nel grasso sottocutaneo) per poi essere lentamente rilasciata e assorbita nei tessuti;
in corso scambio naturale sostanze nella pelle;
passare nel derma e rimanervi;
passano nel derma, vengono assorbiti nel sistema circolatorio dai capillari (questo assomiglia all'effetto dei farmaci, vividi esempi– introduzione di nicotina ed estrogeni).

Naturalmente è importante capire perché e come penetrano le sostanze attive, ma bisogna anche considerare le condizioni che possono influenzare questi processi.

Fattori che influenzano la penetrazione del prodotto

La condizione principale che influenza la velocità e la qualità dell'assorbimento della sostanza da parte della pelle è condizione sana strato corneo. Al secondo posto c'è l'idratazione. pelle. Non sorprende che il metodo più comune per migliorare la penetrazione del cosmetico sia l'occlusione (intrappolamento del liquido nello strato corneo), che impedisce all'umidità di evaporare dalla superficie della pelle, contribuendo solo alla sua idratazione. Le maschere per il viso funzionano secondo questo principio. Un ambiente con un'umidità relativa dell'80% porta anche ad una significativa idratazione dell'epidermide. Va notato che la pelle assorbe bene l'acqua, ma non sempre riesce a trattenerla. la giusta quantità. A causa dell'eccessiva umidità, lo strato corneo diventa più morbido (come, ad esempio, con uso a lungo termine bagni), la sua funzione barriera è indebolita, il che porta alla disidratazione e aumenta la perdita di umidità.

Uno dei principali modi in cui le sostanze chimiche penetrano nello strato corneo è attraverso gli spazi intercellulari contenenti lipidi. Pertanto, la composizione lipidica di questo strato cutaneo influisce anche sulla penetrazione dei componenti attivi. Considerando la miscibilità olio-olio, ingredienti chimici con trasportatori attivi a base di olio penetreranno meglio delle loro controparti a base acquosa. Ancora lipofilo (a base di olio) sostanze chimiche la penetrazione continua è più difficile a causa del fatto che gli strati inferiori dell'epidermide sono diversi alto contenuto acqua rispetto allo strato corneo, quindi sono considerati lipofobici. Come sai, l'olio e l'acqua praticamente non si mescolano. Di conseguenza, svolgono un ruolo anche i trasportatori con cui gli ingredienti del prodotto vengono fusi per un'applicazione più semplice e un controllo della concentrazione ruolo importante nel determinare il tasso di penetrazione.

In alcuni casi, l'assorbimento chimico è limitato non dalla funzione barriera della pelle, ma dalle proprietà del vettore stesso. Ad esempio, i prodotti che richiedono che i principi attivi rimangano sulla superficie dell'epidermide (protezioni solari e idratanti) sono più efficaci se sono a base di olio. D'altra parte, il passaggio di idrofilo (on a base d'acqua) sostanze attive spazio intercellulare, contenente lipidi, richiede o una serie di manipolazioni cosmetiche mirate all'idratazione dello strato corneo, oppure l'utilizzo di liposomi come veicolanti.

Le principali difficoltà legate alla penetrazione dei principi attivi sono la velocità con cui gli ingredienti si muovono e la profondità che raggiungono. Sono stati sviluppati diversi metodi per controllare questi parametri. Implicano l'uso di trasportatori speciali (liposomi), materiali incapsulanti naturali e altri sistemi. In ogni caso, qualunque sia la tecnica scelta dal produttore, il suo compito principale è garantire la penetrazione delle sostanze attive nella zona richiesta con la massima possibile effetto e senza reazioni avverse come irritazione o assorbimento cutaneo.

Test del prodotto

Esistono vari metodi di test per determinare l'effetto del componente attivo sulla pelle e la sua successiva localizzazione applicazione locale. Test simili vengono eseguiti sia in laboratorio che in condizioni naturali, spesso utilizzando programmi informatici complessi. Per i test di laboratorio, la pelle viene coltivata in provette di vetro dove le cellule si moltiplicano circa 20 volte o più. Spesso vengono utilizzati campioni di pelle di pazienti che hanno subito interventi di chirurgia plastica o di altro tipo, durante i quali è stato rimosso un pezzo di epidermide. Tali test presentano grandi vantaggi in termini di tempo, costi e considerazioni etiche, soprattutto se possono essere tossici.

In condizioni naturali, i cosmetici vengono testati su animali e esseri umani. I risultati dei test si distinguono per dati più specifici e quanto più vicini possibile alla realtà, il che è particolarmente prezioso quando è in dubbio l'effetto sistemico del prodotto, in altre parole, come il farmaco può influenzare l'organismo nel suo complesso. Le tecniche utilizzate dipendono da ciò che gli scienziati stanno cercando di dimostrare. Ad esempio, per stabilire il livello di proprietà idratanti e riparatrici di un prodotto per la pelle secca, gli esperti reclutano volontari che dovranno utilizzare regolarmente preparati contenenti sapone sulla pelle per diversi giorni senza ulteriore idratazione. Successivamente, viene testata la secchezza dell'epidermide. I ricercatori poi somministrano prodotti idratanti a un gruppo di soggetti e un placebo a un altro. A determinati intervalli, viene controllato il livello di idratazione della pelle di tutti i gruppi per determinare la velocità con cui è saturata di umidità.

Quando si testano i preparati per la protezione solare, il compito principale dei test è preservare le sostanze attive sulla superficie dello strato corneo, garantendo la loro massima efficacia e prevenendo effetti collaterali tossici. In questo caso si ricorre al raschiamento con nastro adesivo, all'esame del sangue e delle urine. Come risultato di tali test, alcune sostanze sono state rilevate nel plasma sanguigno e nelle urine. L'eccezione erano i filtri solari a base minerale.

Quando si testano prodotti che devono rimanere sulla superficie della pelle o nello strato corneo, gli scienziati prima applicano il farmaco e poi prelevano campioni di pelle utilizzando nastro adesivo o un prick test. Tasso di penetrazione del prodotto e cambiamenti cellulari SU diversi livelli la penetrazione viene quindi studiata utilizzando modelli informatici. L'effetto sistemico dei prodotti viene studiato utilizzando lo stesso principio. Programmi per computer permettono di capire non solo quanto in profondità penetra il prodotto, ma anche cosa cambia struttura cellulare può causare. Attenzione speciale prestare attenzione alle conseguenze della penetrazione del prodotto nella pelle, nel sangue, nell'urina e altri vengono esaminati fluidi biologici. Alcune sostanze possono essere presenti nel corpo in concentrazioni così basse da poter essere rilevate solo con apparecchiature molto sensibili.

Date le funzioni della pelle, i prodotti (in particolare i componenti specifici che li compongono) in condizioni adeguate penetrano per assorbimento. Ma la penetrazione del prodotto non sempre ne determina l’efficacia. In alcuni casi potrebbe essere indesiderabile o addirittura dannoso.

I progressi nella chimica cosmetica hanno portato ad una migliore comprensione

Tutte le celle sono separate da ambiente membrana plasmatica. Le membrane cellulari non sono barriere impenetrabili. Le cellule sono in grado di regolare la quantità e il tipo di sostanze che passano attraverso le membrane e spesso la direzione del movimento.

Il trasporto attraverso le membrane è vitale perché... fornisce:

• corrispondente valore di pH e concentrazione di ioni
• consegna nutrienti
• rimozione dei rifiuti tossici
• secrezione di vari sostanze utili
• creando gradienti ionici necessari per l'attività nervosa e muscolare.

La regolazione del metabolismo attraverso le membrane dipende dalle proprietà fisiche e chimiche delle membrane e dagli ioni o molecole che le attraversano.
L’acqua è la sostanza principale che entra ed esce dalle cellule.

Il movimento dell'acqua sia nei sistemi viventi che nella natura inanimata è soggetto alle leggi del flusso volumetrico e della diffusione.

La diffusione è un fenomeno familiare a tutti. Se si spruzza qualche goccia di profumo in un angolo della stanza, l'odore riempirà gradualmente l'intera stanza, anche se l'aria è ferma. Ciò avviene perché la materia si sposta da un’area a concentrazione maggiore a un’area a concentrazione minore. In altre parole, la diffusione è la diffusione di una sostanza come risultato del movimento dei suoi ioni o molecole, che cercano di equalizzare la loro concentrazione nel sistema.

Segni di diffusione: ogni molecola si muove indipendentemente dalle altre; questi movimenti sono caotici. La diffusione è un processo lento. Ma può essere accelerato a causa del flusso plasmatico e dell’attività metabolica. Tipicamente, le sostanze vengono sintetizzate in una parte della cellula e consumate in un'altra. Quello. si stabilisce un gradiente di concentrazione e le sostanze possono diffondersi lungo il gradiente dal luogo di formazione al luogo di consumo. Le molecole organiche sono generalmente polari. Pertanto, non possono diffondersi liberamente attraverso la barriera lipidica delle membrane cellulari. Tuttavia, l'anidride carbonica, l'ossigeno e altre sostanze liposolubili attraversano liberamente le membrane. L'acqua e alcuni piccoli ioni passano in entrambe le direzioni.

Membrana cellulare.

La cellula è circondata su tutti i lati da una membrana ben aderente, che si adatta a qualsiasi cambiamento di forma con apparente leggera plasticità. Questa membrana è chiamata membrana plasmatica, o plasmalemma (dal greco plasma - forma; lemma - guscio).

Caratteristiche generali delle membrane cellulari:

1. Diversi tipi di membrane variano nel loro spessore, ma nella maggior parte dei casi lo spessore della membrana è compreso tra 5 e 10 nm; ad esempio, lo spessore della membrana plasmatica è 7,5 nm.
2. Le membrane sono strutture lipoproteiche (lipidi + proteine). Ad alcune molecole lipidiche e proteiche superfici esterne i componenti dei carboidrati (gruppi glicosilici) sono attaccati. Tipicamente, la proporzione di carboidrati nella membrana va dal 2 al 10%.
3. I lipidi formano un doppio strato. Ciò è spiegato dal fatto che le loro molecole hanno teste polari e code non polari.
4. Le proteine ​​di membrana eseguono varie funzioni: trasporto di sostanze, attività enzimatica, trasferimento di elettroni, conversione di energia, attività recettoriale.
5. Sulla superficie delle glicoproteine ​​​​ci sono gruppi glicosilici: catene oligosaccaridiche ramificate che assomigliano ad antenne. Questi gruppi glicosilici sono associati al meccanismo di riconoscimento.
6. I due lati della membrana possono differire tra loro sia per composizione che per proprietà.

Funzioni delle membrane cellulari:

• restrizione del contenuto cellulare dall'ambiente
• regolamento processi metabolici al confine cellula-ambiente
• trasmissione di segnali ormonali ed esterni che controllano la crescita e la differenziazione cellulare
• partecipazione al processo di divisione cellulare.

Endocitosi ed esocitosi.

L'endocitosi e l'esocitosi sono due processi attivi mediante i quali vari materiali vengono trasportati attraverso la membrana nelle cellule (endocitosi) o fuori dalle cellule (esocitosi).
Durante l'endocitosi, la membrana plasmatica forma invaginazioni o escrescenze che poi, una volta allacciate, si trasformano in vescicole o vacuoli. Esistono due tipi di endocitosi:
1. Fagocitosi - assorbimento particolato. Le cellule specializzate che effettuano la fagocitosi sono chiamate fagociti.

2. Pinocitosi: assorbimento di materiale liquido (soluzione, soluzione colloidale, sospensione). Ciò spesso porta alla formazione di bolle molto piccole (micropinocitosi).
L'esocitosi è il processo inverso dell'endocitosi. In questo modo vengono rimossi ormoni, polisaccaridi, proteine, goccioline di grasso e altri prodotti cellulari. Sono racchiusi in vescicole delimitate da membrana e si avvicinano al plasmalemma. Entrambe le membrane si fondono e il contenuto della vescicola viene rilasciato nell'ambiente circostante la cellula.

Tipi di penetrazione delle sostanze nelle cellule attraverso le membrane.
Le molecole attraversano le membrane attraverso tre diversi processi: diffusione semplice, diffusione facilitata e trasporto attivo.

La diffusione semplice è un esempio di trasporto passivo. La sua direzione è determinata solo dalla differenza nelle concentrazioni della sostanza su entrambi i lati della membrana (gradiente di concentrazione). Per semplice diffusione, sostanze non polari (idrofobe), sostanze liposolubili e piccole molecole scariche (ad esempio acqua) penetrano nella cellula.
La maggior parte delle sostanze necessarie alle cellule vengono trasportate attraverso la membrana utilizzando proteine ​​di trasporto (proteine ​​trasportatrici) immerse in essa. Tutte le proteine ​​di trasporto sembrano formare un passaggio proteico continuo attraverso la membrana.
Esistono due principali forme di trasporto da parte dei vettori: la diffusione facilitata e il trasporto attivo.
La diffusione facilitata è causata da un gradiente di concentrazione e le molecole si muovono secondo questo gradiente. Tuttavia, se la molecola è carica, il suo trasporto è influenzato sia dal gradiente di concentrazione che dal gradiente elettrico complessivo attraverso la membrana (potenziale di membrana).
Il trasporto attivo è il trasporto di soluti contro un gradiente di concentrazione o gradiente elettrochimico utilizzando l'energia dell'ATP. L'energia è necessaria perché la materia deve muoversi contro la sua naturale tendenza a diffondersi nella direzione opposta.

Pompa Na-K.

Uno dei sistemi di trasporto attivo più importanti e meglio studiati nelle cellule animali è la pompa Na-K. La maggior parte delle cellule animali mantengono gradienti di concentrazione diversi di ioni sodio e potassio a seconda lati diversi membrana plasmatica: all'interno della cellula rimangono una bassa concentrazione di ioni sodio e un'alta concentrazione di ioni potassio. L'energia necessaria per far funzionare la pompa Na-K è fornita dalle molecole di ATP prodotte durante la respirazione. L'importanza di questo sistema per l'intero organismo è testimoniata dal fatto che in un animale a riposo, più di un terzo dell'ATP viene speso per garantire il funzionamento di questa pompa.

Modello di funzionamento della pompa Na-K. UN. Lo ione sodio nel citoplasma si combina con una molecola proteica di trasporto. B. Una reazione che coinvolge l'ATP in cui un gruppo fosfato (P) viene aggiunto a una proteina e viene rilasciato ADP. IN. La fosforilazione induce un cambiamento nella conformazione delle proteine, che porta al rilascio di ioni sodio all'esterno della cellula G. Lo ione potassio nello spazio extracellulare si lega alla proteina di trasporto (D), che in questa forma è più adatta a combinarsi con gli ioni potassio che con gli ioni sodio. E. Il gruppo fosfato viene scisso dalla proteina, ripristinando la sua forma originale, e lo ione potassio viene rilasciato nel citoplasma. La proteina di trasporto è ora pronta a trasportare un altro ione sodio fuori dalla cellula.

Prova a immaginare la nostra pelle sotto forma di una rete da pallavolo e le molecole di un prodotto cosmetico sotto forma di una palla da pallavolo. Pensi che la crema, come afferma la pubblicità, riuscirà a penetrare attraverso le sottili maglie e produrre l'effetto miracoloso promesso? Quale metodi moderni e le tecnologie sono in grado di fornire un complesso di componenti meravigliosi strati profondi pelle, aggirando la barriera epidermica? Vale la pena spendere soldi in costosi cosmetici di lusso o tutte le promesse non sono altro che uno stratagemma fraudolento? E quanto in profondità può penetrare nella pelle una crema normale?

Per capire se i prodotti cosmetici e i loro ingredienti funzionano, è necessario ricordare le nozioni di base. Cioè come è strutturata la pelle, di quali strati è composta, quali sono le caratteristiche delle sue cellule.

Come è strutturata la nostra pelle?

La pelle è la cosa più importante grande organo corpo umano. È costituito da tre strati:

Epidermide (0,1-2,0 mm).

Derma (0,5-5,0 mm).

Ipoderma o Grasso sottocutaneo(2,0-100 mm o più).

Il primo strato di pelle è l'epidermide, che è ciò che comunemente chiamiamo pelle. Questo strato è il più interessante per i cosmetologi. È qui che funzionano i componenti delle creme. Solo i farmaci somministrati tramite iniezione penetrano ulteriormente.

Epidermide e barriera epidermica: ostacolo alle sostanze benefiche o affidabile alleato?

L'epidermide, a sua volta, è composta da 5 strati: basale, spinoso, granulare, corneo. Lo strato corneo è rivestito da 15-20 file di corneociti: cellule morte del corno, in cui non c'è più del 10% di acqua, non c'è nucleo e l'intero volume è riempito con una forte proteina, la cheratina.

I corneociti sono forti, come amici fedeli, si tengono uniti con l'aiuto di ponti proteici e lo strato lipidico tiene insieme queste cellule più forti dei mattoni di cemento nella muratura.

I corneociti formano la barriera epidermica che, come il guscio di una tartaruga, protegge la pelle influenze esterne- sia utile che dannoso. Tuttavia c’è una scappatoia! Per penetrare all'interno, nelle cellule vive dell'epidermide e del derma, le sostanze cosmetiche devono spostarsi lungo lo strato di grasso! Che, ricordiamolo, è costituito da grassi ed è permeabile solo ai grassi e alle sostanze in essi solubili.

La barriera dello strato corneo è impermeabile (più precisamente debolmente permeabile) all'acqua e alle sostanze idrosolubili. L'acqua non può penetrare dall'esterno, ma non riesce nemmeno a uscire. Ecco come la nostra pelle previene la disidratazione.

Non è tutto!

Oltre al fatto che le sostanze devono essere solubili nei grassi, le loro molecole devono essere piccole. Le cellule dei corneociti si trovano ad una distanza misurata in milionesimi di millimetro. Solo una minuscola molecola può interporsi tra di loro.

Si scopre che un prodotto cosmetico buono e funzionante è quello in cui componenti utili a) liposolubile; b) possono superare (ma non distruggere!) la barriera epidermica

Sarebbe fantastico se le sostanze liposolubili e le micromolecole fossero confezionate in tubi e barattoli!

Ha senso spendere soldi per una crema antietà o idratante con prezioso collagene?

Per prima cosa chiariamo dove vengono prodotti il ​​collagene e l'elastina e perché la pelle ne ha bisogno.

Nello strato inferiore dell'epidermide - lo strato basale, al confine con il derma - nascono nuove cellule epidermiche. Vanno verso l'alto, invecchiando gradualmente lungo il percorso, diventando più resistenti. Quando raggiungono la superficie, i legami tra loro si indeboliranno e le vecchie cellule inizieranno a staccarsi. Ecco come si rinnova la nostra pelle.

Se la divisione cellulare rallenta o non si esfoliano in tempo (si parla di ipercheratosi), la pelle diventerà opaca e perderà la sua bellezza. Nel primo caso verranno in aiuto i retinoidi, derivati ​​della vitamina A (accelereranno il meccanismo di rigenerazione). Nel secondo - preparati esfolianti (peeling).

Torniamo all'elastina e al collagene e scopriamo perché sono utili

Ci è stato detto che il collagene e l'elastina aiutano la pelle a rimanere compatta e giovane, senza rughe. Cosa si intende?

Il collagene e l'elastina sono le due principali proteine ​​del derma, costituite da aminoacidi e intrecciate in fili. Le fibre di collagene hanno la forma di spirali (molle) e formano una sorta di struttura che rende forte la pelle. E le sottili fibre di elastina lo aiutano ad allungarsi e a tornare al suo stato originale.

Migliori sono le fibre di collagene ed elastina, più elastica è la pelle.

Le fibre di collagene sono necessarie per la normale rigenerazione, perché... aiutare le nuove cellule a sollevarsi più velocemente dagli strati basali a quelli superficiali della pelle. Un'altra funzione del collagene è quella di assorbire e trattenere l'umidità nelle cellule. Una molecola di collagene può contenere acqua in un volume 30 volte maggiore della dimensione della molecola stessa!

Se le sorgenti di collagene si indeboliscono e non riescono a trattenere l'umidità, la pelle si affloscia o si allunga a causa della gravità. Guance, pieghe nasolabiali, rughe e secchezza sono manifestazioni esterne cambiamenti interni negativi.

Il derma contiene, oltre alle fibre di collagene ed elastina, cellule di fibroblasti e sostanze glicosaminoglicani. Cosa stanno facendo?

Il glicosaminoglicano familiare a tutti noi è l'acido ialuronico, che riempie gli spazi intercellulari e forma una rete in cui viene trattenuta l'umidità: si ottiene un gel. Fonti di collagene ed elastina sembrano galleggiare in una piscina piena di acido ialuronico gelatinoso.

Quindi, le fibre di collagene ed elastina formano una forte struttura elastica e il gel acquoso dell'acido ialuronico è responsabile della pienezza della pelle.

Cosa fanno i fibroblasti?

I fibroblasti sono le principali cellule del derma e si trovano in sostanza intercellulare, tra le fibre di collagene ed elastina. Queste cellule producono collagene, elastina e acido ialuronico, distruggendoli e sintetizzandoli ancora e ancora.

Più una persona è anziana, più i fibroblasti si comportano passivi e, di conseguenza, più lentamente si rinnovano le molecole di collagene ed elastina. Più precisamente, solo la sintesi di nuove molecole rallenta, ma i processi di distruzione procedono allo stesso ritmo. Nel derma appare un magazzino di fibre danneggiate; la pelle perde la sua elasticità e diventa più secca.

I fibroblasti sono una fabbrica di collagene ed elastina. Quando la “fabbrica” non funziona bene, la pelle comincia ad invecchiare.

È possibile accelerarne la sintesi o compensare la carenza delle proteine ​​collagene ed elastina?

Questo è un problema che i cosmetologi cercano di risolvere da molti anni! Ora usano diversi metodi:

• Il più costoso e allo stesso tempo il più soluzione efficace– procedure di iniezione. Il salone ti offrirà la mesoterapia: l'iniezione di cocktail con acido ialuronico e collagene sotto la pelle.
• Buoni risultati si ottengono con il sollevamento RF (Thermolifting) - una misura calda basata sul riscaldamento della pelle con radiazioni a radiofrequenza (Radiofrequenza) ad una profondità di 2-4 mm. Il riscaldamento stimola l'attività dei fibroblasti, la struttura del collagene diventa più forte, la pelle è levigata e ringiovanita.
• Un metodo più semplice ed economico è l'utilizzo di creme con collagene, elastina e acido ialuronico.

C'è una contraddizione qui?

Come e quali sostanze attive che possono provocare processi rigenerativi nella pelle penetreranno negli strati più profondi?

Come ricorderete, come qualsiasi cosmetico contenente collagene, elastina o acido ialuronico, esiste una barriera epidermica. Ricordatevi inoltre che le sostanze liposolubili e, in piccole quantità, quelle idrosolubili possono oltrepassare la barriera, ma solo con la molecola più piccola.

Cominciamo con le cose gustose: collagene ed elastina

Il collagene e l'elastina sono proteine ​​e non si dissolvono né nell'acqua né nei grassi. Inoltre, le loro molecole sono così grandi che non riescono a infilarsi tra le scaglie di cheratina! Conclusione: il collagene cosmetico (e anche l'elastina) non penetra assolutamente da nessuna parte, rimane sulla superficie della pelle, formando un film traspirante.

Gli utenti di cosmetici avanzati hanno probabilmente sentito parlare di collagene idrolizzato ed elastina idrolizzata. Questa forma è facilmente identificabile dalla parola idrolizzato nella composizione del prodotto cosmetico. Per ottenere l'idrolizzato di collagene vengono utilizzati enzimi e per l'idrolizzato di elastina vengono utilizzati alcali. Più fattori aggiuntivi – Calore e pressione.

In tali condizioni, una proteina forte si scompone nei suoi componenti: aminoacidi e peptidi, che - e questo è vero! – penetrare nella pelle. Tuttavia, non tutto è così fluido con i singoli aminoacidi, perché:

• non sono una proteina completa;
• non hanno le proprietà della sostanza originale;
• non sono in grado di forzare i fibroblasti a sintetizzare il proprio collagene (o elastina).

Pertanto, anche se si insinuano all'interno della pelle, le proteine ​​"non native" non si comporteranno come le loro proteine ​​"native". Cioè, sono semplicemente inutili nella lotta contro l'invecchiamento della pelle e le rughe. Ciò che rende sicuramente utile una crema al collagene è la sua capacità di ripristinare la barriera epidermica danneggiata e appianare le rughe superficiali.

Tutte le altre promesse sono truffe stratagemma di marketing costa mezzo stipendio.

Perché hai bisogno dell'acido ialuronico nelle creme?

L'acido ialuronico è solubile in acqua, quindi funziona bene con altri ingredienti nei cosmetici. Ne esistono due tipi: ad alto e basso peso molecolare.

L'acido ialuronico ad alto peso molecolare ha una composizione complessa, con una molecola enorme. L'acido ialuronico di derivazione animale viene aggiunto ai cosmetici. La dimensione della molecola le consente di attirare l'umidità grandi quantità(super idratante!), ma gli impedisce di penetrare da solo nella pelle.

Per fornire acido ad alto peso molecolare, vengono utilizzate iniezioni. Questi sono gli stessi filler utilizzati dai cosmetologi per riempire le rughe.

Acido a basso peso molecolare – modificato. Le sue molecole sono piccole, quindi non si deposita sulla superficie dell'epidermide, ma cade più in profondità e agisce in profondità.

Per modificare l’“acido ialuronico”:

• rompere le sue molecole in frazioni mediante idrolisi;
• sintetizzato nei laboratori.

Creme, sieri e maschere sono arricchiti con questo prodotto.

Un altro prodotto è lo ialuronato di sodio. Per ottenerlo si purificano le molecole della sostanza di partenza, eliminando grassi, proteine ​​e alcuni acidi. Il risultato è una sostanza con una molecola minuscola.

L'acido ialuronico a basso peso molecolare può arrivare autonomamente dove deve andare. L'alto peso molecolare deve essere utilizzato esternamente o somministrato tramite iniezione.

I produttori astuti cercano di non utilizzare "acido ialuronico" a basso peso molecolare incredibilmente costoso. E sono golosi di alto peso molecolare, a volte aggiungono lo 0,01% - quanto basta per poter menzionare la sostanza sull'etichetta.

Metodi non invasivi per introdurre sostanze attive nella pelle

Quindi ci stiamo avvicinando al finale e abbiamo già scoperto che la crema funzionerà solo sulla superficie della pelle, senza nemmeno penetrare in profondità nell'epidermide. I principi attivi raggiungeranno il derma tramite una micromolecola o sotto forma di iniezioni intradermiche (intradermiche).

Un'alternativa è l'hardware non-iniezione e metodi laser, che permettono di fare a meno degli aghi e allo stesso tempo di “guidare” l'acido ialuronico negli strati profondi della pelle.

Un esempio è la biorivitalizzazione laser. La tecnologia si basa sulla lavorazione dell'acido ad alto peso molecolare applicato sulla pelle e sulla sua conversione da un polimero lungo migliaia di unità in catene corte lunghe fino a 10 unità. In questa forma, l'acido “distrutto” penetra in profondità nell'epidermide e, mentre si sposta verso il derma, le catene vengono “reticolate” con un laser.

I vantaggi della biorivitalizzazione laser sono la non invasività, il comfort per il paziente, l'assenza di reazioni avverse e periodo di riabilitazione. Difetto - bassa efficienza(non più del 10%). Pertanto, per ottenere il risultato desiderato, è necessario combinare entrambi i metodi: iniezione e biorivitalizzazione laser.

I metodi di iniezione sono i più ragionevoli. Questa è una garanzia che la sostanza è andata nel posto giusto (il derma) e funzionerà.

>> informazioni generali sulle cellule

Informazioni generali sulle cellule.

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Le cellule, nonostante le loro piccole dimensioni, sono molto complesse. Contengono strutture per il consumo di nutrienti ed energia, il rilascio di prodotti metabolici non necessari e la riproduzione. Tutti questi aspetti della vita cellule devono essere strettamente collegati tra loro.

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