Естественные механизмы увлажнения кожи

Увлажнение кожи, под которым понимается повышение содержания воды, играет важнейшую роль в регулировании физических и механических свойств кожной ткани. Снижение уровня увлажнения приводит к двум различным состояниям — сухости кожи и обезвоженности кожи. Сухость кожи связана с естественным недостатком выработки кожного сала, который может усугубляться с возрастом или под воздействием агрессивных средств по уходу за кожей. Обезвоженность кожи вызвана недостатком воды в ее защитном барьере, что может быть следствием воздействия солнечных лучей, неблагоприятных погодных условий или недостаточного потребления воды.

Увлажнение эпидермиса и дермы

Эпидермис и дерма — это основные слои кожи, обеспечивающие её естественную гидратацию. Эпидермис делится на самый внешний нежизнеспособный роговой слой (SC) и расположенные ниже жизнеспособные слои. Дерма богата кровеносными капиллярами и состоит из поверхностного сосочкового слоя и толстого, неравномерного сетчатого слоя.

Было показано, что терапевтическое увлажнение кожи в основном затрагивает роговой слой, который образует основной барьер между организмом и окружающей средой. Толщина рогового слоя составляет 10–15 мкм; он состоит из мертвых, уплощенных клеток-корнеоцитов, встроенных в липидную матрицу и заполненных жесткими кератиновыми филаментами, которые выполняют функцию механического каркаса (рис. 1). Корнеоциты постоянно отшелушиваются и заменяются клетками из нижележащих слоев, что способствует обновлению и защите кожи. Липидная матрица, состоящая из церамидов, жирных кислот и холестерина, помогает удерживать влагу. Гидролипидная пленка на поверхности кожи и межклеточный липидный бислой играют важную роль в предотвращении испарения воды.1

Рисунок 1. Устройство и строение рогового слоя

(Перепечатано из статьи Abdo J. и др. «Прикладная анатомия кожи человека: модель регенерации». Wound Medicine, 2020).

Физические свойства кожи невозможно обеспечить без надлежащего увлажнения рогового слоя.2,3 Хорошо увлажненный роговой слой характеризуется повышенной подвижностью кератиновых клеток, набуханием корнеоцитов и наличием межклеточных водных включений (т. е. водных скоплений различного размера) в роговом слое.4 На рисунке 2 показаны 6 компонентов, регулирующих механизм физиологического увлажнения.

Исследования показали, что уровень увлажненности рогового слоя оказывает сильное влияние на его барьерные свойства. Нарушение барьерной функции считается важной составляющей патофизиологии воспалительных заболеваний кожи и сопровождается увеличением трансэпидермальной потери воды в окружающую среду.5

Широко применяются различные терапевтические методы, направленные на повышение уровня увлажнения кожи и укрепление её естественной барьерной функции. (Табл. 1)

В отличие от эпидермиса, дерма увлажняется в основном за счет внутренних механизмов, включая межклеточную жидкость и компоненты межклеточного пространства. Эта жидкость образуется из крови, циркулирующей по капиллярам, посредством механизма транскапиллярного обмена. Водосвязывающие гликозаминогликаны (в частности, гиалуроновая кислота) заполняют внеклеточное пространство, обеспечивая эластичность и упругость кожи.6

Geneo X

Устройство Geneo X (компания Pollogen, Ltd) представляет собой мультитехнологическую платформу, обеспечивающую комплексный регенеративный подход к уходу за стареющей кожей (рис. 3).

Технология Oxygeneo

Технология Oxygeneo использует физиологические механизмы эффекта Бора, согласно которому повышенная концентрация углекислого газа (CO₂) снижает сродство гемоглобина к кислороду и облегчает его поступление в кожные ткани.⁷ В основе технологии лежит таблетка Oxypod, содержащая лимонную кислоту и бикарбонат натрия. В результате химической реакции, происходящей между этими компонентами, на поверхности кожи образуется большое количество пузырьков CO₂ и воды.

Абразивная поверхность Oxypod отшелушивает самый верхний слой кожи, делая эпидермальный барьер проницаемым для диффузии CO₂.⁸ Под воздействием повышенной концентрации CO₂ в коже микроциркуляция обеспечивает более интенсивный приток крови, обогащенной кислородом, к тканям, что проявляется в повышении трансдермального давления кислорода.⁹

Ультразвуковая технология

Этот процесс усиливается воздействием низкочастотного нефокусированного ультразвука. Ультразвуковые колебания дополнительно снижают плотность рогового слоя кожи, облегчая впитывание активных ингредиентов препарата для наружного применения. Кроме того, эти колебания вызывают легкий термический эффект и способствуют усилению микроциркуляции в коже.

TriPollar RF

Oxygeneo обычно сочетается с неаблятивной радиочастотной (РЧ) процедурой TriPollar, которая генерирует тепло за счет использования электрического сопротивления в слоях кожи. Распространение

Электрический ток, проходящий через ткани кожи, приводит в колебание заряженные частицы и вызывает равномерное нагревание дермальных слоев до температуры в диапазоне 37–42 °C.

В результате сокращения существующего коллагена и синтеза нового коллагена происходит немедленное подтягивание кожи и улучшение её упругости, эффект от чего сохраняется в течение нескольких месяцев.10 Потекаев11 отметил значительное уменьшение статических мимических морщин и улучшение однородности цвета кожи лица у 20 женщин в возрасте от 35 до 65 лет, прошедших курс из 8 еженедельных процедур TriPollar.

Полученные результаты были объективно подтверждены с помощью 3D-сканирования, ультразвуковой микротопографии и допплеровской оценки микроциркуляции кожи.

Исследования по гидратации Oxygeneo

В ходе недавних клинических исследований оценивался уровень увлажненности кожи лица после процедур с использованием Geneo X. В ходе исследований на группе здоровых добровольцев применялось сочетание процедур Oxygeneo, TriPollar RF и ультразвуковых процедур. Исследования проводились в лабораториях QACS Labs (Афины, Греция), аккредитованных по стандартам ISO и сертифицированных по стандартам GMP и GLP.

Каждый участник (мужчины и женщины в возрасте от 20 до 50 лет) прошел курс из 6 процедур с использованием Oxygeneo и ультразвука с периодичностью один раз в неделю (с предварительной процедурой TriPollar RF или без нее) (табл. 2). В течение периода исследования участники воздерживались от использования увлажняющих косметических средств, агрессивного очищающего мыла, а также от пребывания на интенсивном солнце или в солярии.

Процедуры Oxygeneo проводились с использованием уникального набора гипоаллергенных натуральных ингредиентов, вошедших в состав наборов для увлажнения, балансирования, осветления, восстановления и детоксикации. Компоненты, входящие в состав исследованных капсул Oxypods и сывороток, демонстрировали различные естественные механизмы, позволяющие притягивать и удерживать значительное количество влаги в коже (табл. 3).

Конечные показатели

Состояние кожи оценивали клинически и с помощью приборов на начальном этапе (T0), в середине курса (T3) и через 2 недели после последнего сеанса лечения (T8). Уровень увлажненности кожи оценивали на разных уровнях с помощью многозондового измерительного прибора (Courage+Khazaka electronic GmbH, Кёльн, Германия).

1. Уровень увлажненности рогового слоя измеряли с помощью датчика Corneometer® CM 825. Корнеометр измеряет емкостное сопротивление рогового слоя, которое отражает степень его увлажненности. Емкость кожи зависит от содержания воды и изменяется по мере увеличения степени увлажненности.

2. Способность кожного барьера удерживать влагу оценивалась с помощью датчика Tewameter® TM 300, принцип работы которого основан на измерении диффузии. Ослабление барьера проявляется в увеличении трансэпидермальной потери воды (TEWL), вызванной воспалительными факторами или воздействием окружающей среды. Снижение показателя TEWL свидетельствует об укреплении кожного барьера, что характеризуется увеличением количества корнеоцитов или улучшением организации липидного матрикса.

3. Вязкоупругие свойства кожи измеряли с помощью прибора Cutometer® MPA 580, который определяет упругость верхних слоев кожи путем создания вакуума, вызывающего механическую деформацию кожи. Упругость снижается по мере обезвоживания кожи на глубине жизнеспособного эпидермиса.

Полученные результаты были подвергнуты статистическому анализу в сравнении с исходными значениями с использованием t-критерия.

Результаты

В таблице 4 приведены средние значения показателей увлажненности кожи, полученные в ходе исследований.

The skin hydration measurements appear to be higher and significantly different at T3 and T8 compared to the baseline T0 (p<0.005). A similar increase can be seen in viscoelastic characteristics of the skin during and two weeks after the treatment course. The data also showed that TEWL measurements decreased within the study period, which indicated strengthening of the skin barrier after the treatments. (Figures 4-6)

Рисунок 4. Графическое представление результатов измерения средней влажности кожи в рамках исследований «Hydrate», «Balance», «Illuminate», «Revive» и «Detox», а также в исследованиях с использованием технологии TriPollar RF (обобщенные данные).

Результаты продемонстрировали повышение уровня увлажненности кожи после прохождения курса процедур Geneo, включавшего в себя Oxygeneo, ультразвуковое введение увлажняющей сыворотки и процедуры TriPollar RF. Этот эффект сохранялся в течение 2 недель после завершения курса лечения. Помимо объективных измерений, значительная часть участников выразила удовлетворение мгновенным увлажнением кожи после каждой процедуры, а также уровнем увлажненности кожи по завершении полного курса лечения (данные не включены в настоящий отчет). (Рисунок 7)

Обсуждение

Каждая технология, реализованная в Geneo X, в той или иной степени способствует усилению увлажнения кожи и благотворной стимуляции кожной микроциркуляции.

Механизмы усиления увлажнения кожи

В исследованиях отмечалось значительное улучшение качества кожи после терапевтического повышения уровня CO₂ в эпидермисе.12,13 Повышенная гидратация рогового слоя была связана со снижением эритемы, шелушения и образования корок на коже. Было высказано предположение, что терапевтический механизм действия Oxygeneo может быть аналогичным образом связан с изменениями гидратации рогового слоя. Мы предположили, что соответствующий механизм, вероятно, имеет двойную природу (рис. 8):

1. Внешнее увлажнение кожи обеспечивается за счет воды, образующейся в большом количестве в результате химической реакции между компонентами таблетки Oxygeneo. По мере того как таблетка отшелушивает поверхность кожи, вода легко впитывается в роговой слой.

2. Внутренняя гидратация кожи обеспечивается за счет жидких компонентов крови, проникающих в дерму. Расширение сосудов, вызванное повышением уровня CO₂, приводит к увеличению гидростатического давления в капиллярах до уровня, при котором жидкость из капилляров проникает в окружающие ткани, в результате чего объем жидкости в межклеточном пространстве увеличивается.

Рисунок 8. Двойной механизм увлажнения кожи под воздействием Oxygeneo.

Процедурная гидратация обеспечивается за счет впитывания ингредиентов Oxypod, которые проникают по внутрикожному пути, образовавшемуся в результате отшелушивания. Описанные выше ингредиенты повышают уровень увлажнения, снижают уровень трансэпидермальной потери воды (TEWL) и в целом восстанавливают кожный барьер. Его защитная функция дополнительно укрепляется за счет абразивной поверхности таблетки Oxypod. Отшелушивание способствует обновлению клеток, при этом новые клетки укрепляют структурную целостность рогового слоя за счет формирования новых десмосомных связей.14

Кроме того, увлажняющий эффект тепла, генерируемого радиочастотами, был ранее продемонстрирован в исследовании Кругликова¹⁵. Кожа реагирует на тепло, генерируемое радиочастотами, активацией фибробластов и повышением концентрации гиалуронана и других гликозаминогликанов, известных своей способностью связывать воду и способствовать поддержанию увлажненности кожи. Расширение папиллярного слоя дермы вследствие отека и сосудистого застоя наблюдалось в исследовании Альвареса16 после дермального воздействия радиочастот.

В ходе исследования с участием 62 здоровых женщин, прошедших процедуры по уходу за кожей лица с использованием биполярного радиочастотного аппарата, Пальмьери¹⁷ выявил улучшение общего содержания воды, эластичности и восстановления микроциркуляции. Сточай¹⁸ продемонстрировал устойчивую гидратацию эпидермиса кожи лица у взрослых женщин через 4 месяца после процедур с использованием биполярного радиочастотного аппарата.

Механизмы усиления микроциркуляции

Skin microcirculation refers to the network of tiny blood vessels in the dermis (arterioles, venules, and capillaries) organized in two parallel plexuses with capillary loops extending perpendicularly from the superficial plexus. (Figure 9) It plays a vital role in supplying epidermis and dermis with water and nutrients. Skin blood flow is highly adaptive and quickly responds to various stimuli, like temperature changes. Additionally, it can be enhanced with Oxygeneo procedure. Trans-cutaneous diffusion of CO2 reduces tissue pH and inhibits contractility of the smooth muscles in the vessel walls. Resulting immediate vasodilatation opens nonfunctioning skin capillaries to blood flow and facilitates the capacity of hemoglobin to release O2. In the study of 12 patients, Seidel9 demonstrated statistically significant increase of transcutaneous O2 tension (TcPO2) from baseline 51.56±3.53 mmHg to 62.85±2.64 mmHg after Oxygeneo facial treatment (p<0.05).

Рисунок 9. Микроциркуляция крови в коже (по материалам Захарова и др., Physiol Meas. 2011)¹⁹

Левенберг10 измерил кровоснабжение кожи после процедур Oxygeneo в группе

11 здоровых испытуемых обоих полов. По данным лазерного допплера, средняя микроциркуляторная перфузия кожи увеличилась на 16 единиц сразу после процедуры и оставалась на 10 единиц выше исходного уровня через 15 минут после процедуры. Сопутствующая трансдермальная оксиметрия показала устойчивое повышение уровня кислорода в коже с 37,8±1,6 до процедуры до 73,0±3,0 через 15 минут после процедуры Oxygeneo.

Помимо содействия адекватному насыщению кислородом, повторяющееся повышение уровня CO₂ в коже стимулирует местный ангиогенез, то есть физиологическое образование новых кровеносных сосудов. Ириэ²⁰ сообщил о повышении уровня фактора роста эндотелия сосудов в плазме крови и увеличении количества эндотелиальных прогениторных клеток после длительного воздействия CO₂ на кожу. Дополнительная ангиография выявила образование коллатеральных сосудов

и увеличение плотности капилляров. Клиническое исследование Лейбашоффа²¹ показало, что трансдермальное применение местного препарата на основе CO₂ привело к увеличению плотности вертикальных и горизонтальных капилляров и значительному улучшению микроциркуляции в коже.

Этот процесс можно дополнительно усилить за счет теплового эффекта, создаваемого технологией TriPollar RF в устройстве Geneo X. Радиочастотная энергия обеспечивает равномерное нагревание дермальных слоев на заданной глубине, что приводит к

немедленное подтягивание кожи.22 Тепловое воздействие оказывает расслабляющий эффект на гладкую мускулатуру сосудов, что приводит к расширению артериол дермы и включению в кровоток капилляров.23 Исследование с помощью допплеровской флоуметрии24 продемонстрировало увеличение кровотока в микроциркуляторном русле в 15–20 раз. Благодаря расширению кожных сосудов и увеличению скорости кровотока происходит перераспределение перфузии кожи, что обеспечивает поступление большего количества крови и межклеточной жидкости к поверхности кожи.25

Кроме того, ультразвуковое воздействие Geneo X способствует улучшению микроциркуляции за счет легкого повышения температуры кожи. Термический эффект возникает в результате взаимодействия кожи с ультразвуковыми волнами, что вызывает трение тканей и приводит к их нагреванию. Тепло расширяет поверхностные капилляры и активизирует капиллярную циркуляцию.26 Усиление кровотока проявляется в виде эритемы кожи (рис. 10).

Рисунок 10. Изображения, полученные с помощью цифрового микроскопа (Dino-Lite Edge3.0, ANMO Electronics, Тайвань) до (а) и через 5 минут после ультразвуковой процедуры с использованием аппарата Geneo X (б) (разрешение изображения 1024×768 пикселей,

(увеличение 80–150). На снимке, сделанном после процедуры, видна дилатация кожных капилляров. Эритема кожи после процедуры увеличилась до 49 %, что было определено по спектральной абсорбции гемоглобина (прибор Mexameter MX18, Courage+Khazaka, Германия)

Целесообразно сочетать технологии Geneo X с эстетическими процедурами на основе энергии

Правильная подготовка кожи перед процедурами с использованием энергетических технологий — это лучший способ избежать побочных эффектов и обеспечить оптимальные результаты.

Мультитехнологичный аппарат Geneo X способен воздействовать на физиологические процессы, способствующие повышению уровня увлажнения кожи, восстановлению кожного барьера, усилению микроциркуляции в коже и улучшению кислородного снабжения тканей. Поэтому целесообразно сочетать эти клинические преимущества с различными видами терапевтических энергетических устройств. При проведении процедур, направленных на решение косметических проблем, Geneo X можно использовать как для подготовки кожи, так и для ее восстановления после процедуры.

Аблятивные и неаблятивные лазеры

а) В случае лазеров, воздействующих на хромофор воды, поглощение лазерной энергии пропорционально содержанию воды в эпидермисе27,

б) Хорошо увлажненная кожа обеспечивает больший объем абляции и более интенсивное объемное испарение по сравнению с обезвоженной кожей28,

c) Предварительная эксфолиация кожи снижает потери энергии, связанные с преломлением и рассеиванием света в роговом слое кожи29,

г) Повышение температуры кожи перед процедурой снижает электрическое сопротивление кожного барьера³⁰,

e) Удержание влаги в коже, подвергшейся лазерной обработке, способствует более быстрому исчезновению кожной эритемы и более быстрому восстановлению функций кожного барьера³¹;

f) Достаточная оксигенация кожи имеет решающее значение для механизмов заживления термических ран: пролиферации фибробластов, образования коллагенового матрикса, грануляции раны и реэпителизации.³²

Интенсивный импульсный свет (IPL)

а) Предварительная индукция увлажнения кожи является эффективным способом восполнения потери влаги в коже после процедуры IPL³³,

б) Oxygeneo активизирует внутриклеточные процессы и улучшает питание кожи — все это для предотвращения стресса, возникающего в коже под воздействием интенсивной световой энергии.

c) Увлажненный роговой слой кожи обладает улучшенными оптическими свойствами, что приводит к меньшему рассеиванию света на поверхности кожи и более глубокому проникновению света в нижние слои кожи.³⁴

Светодиоды (LED)

а) Взаимодополняющее взаимодействие LED и Oxygeneo способствует регенерации кожи за счет синергетического усиления кровотока и повышения выработки митохондриального АТФ35,

б) Взаимоусиливающее действие светодиодной терапии и препарата Oxygeneo на анаэробные бактерии, вызывающие акне, — за счет усиления оксигенации кожи и стимулируемого светом повреждения мембран бактериальных клеток и важнейших клеточных компонентов.³⁶

Фокусированный ультразвук (HIFU, MFU)

а) Достаточное потребление жидкости способствует поддержанию естественной способности кожи вырабатывать коллаген, который является ключевым фактором эффективности фокусированного ультразвука,

б) Хорошо увлажнённая кожа лучше переносит тепло, выделяемое во время процедуры, что сводит к минимуму риск раздражения или дискомфорта³⁷,

c) Сочетание HIFU с радиочастотной терапией продемонстрировало улучшение увлажненности кожи после процедуры.³⁸

Заключение

Обзор литературы и экспериментальные данные продемонстрировали способность технологий Geneo X усиливать увлажнение кожи и стимулировать микроциркуляцию в кожных тканях. Это служит обоснованием для их применения в терапевтической комбинации с эстетическими процедурами, основанными на воздействии энергии.

Ссылки

1. Чао П. Х., Лу Х. Х., Хун Ц. Т., Николл С. Б., Булински Дж. К. Влияние постоянного электрического поля на миграцию фибробластов связок и заживление ран.Connect Tissue Res. 2007;48(4):188-197.

2. Дженнингс Дж., Чен Д., Фельдман Д. Транскрипционная реакция дермальных фибробластов в электрических полях постоянного тока.Bioelectromagnetics. 2008;29(5):394-405.

3. Галан, Эдгар и Баят, Ардешир. (2018). Влияние электростимуляции переменным током на дермальные фибробласты человека. Конференция аспирантов MACE, Манчестерский университет, Великобритания, 26 марта 2018 г.

4. Ли И., Чой С., Ро В. С., Ли Дж. Х., Ким Т. Г. Клеточное старение и «воспалительное старение» в микроокружении кожи.Int J Mol Sci. 2021;22(8):3849.

5. Камписи Дж. Роль клеточного старения в старении кожи.J Investig Dermatol Symp Proc. 1998;3(1):1-5.

6. Bhatia-Ney 2016. Клеточное старение как причинно-следственная связь старения

7. Хо С. Й., Дрисен О. Проявления клеточного старения при старении кожи.Mech Ageing Dev. 2021;198:111525.

8. Бурден М., Жансон Ю., Тауран М., Жуэн Н., Карьер А., Клеман Ф., Кастейя Л., Бюльто А.Л., Плана-Бенар В. Кратковременное воздействие холодной атмосферной плазмы вызывает старение фибробластов кожи человека и мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани. Sci Rep. 17 июня 2019 г.; 9(1):8671.

9. Маккарт Э. А., Тангапажам Р. Л., Ломбардини Э. Д., Мог С. Р., Панганибан Р. А. М., Диксон К. М., Мансур Р. А., Наги В., Ким С. Й., Селвин Р., Ландауэр М. Р., Дарлинг Т. Н., Дэй Р. М. Ускоренное старение кожи в мышиной модели радиационно-индуцированного повреждения нескольких органов. J Radiat Res. 1 сентября 2017 г.; 58(5):636-646.

10. Ли Г., Чжу Ц., Ван Б. и др. Омоложение стареющих мезенхимальных стромальных клеток костного мозга с помощью импульсной трибоэлектрической стимуляции.Adv Sci (Weinh). 2021;8(18):e2100964.

11. Галан, Эдгар и Баят, Ардешир. (2018). Влияние электростимуляции переменным током на дермальные фибробласты человека. Конференция аспирантов MACE, Манчестерский университет, Великобритания, 26 марта 2018 г.

12. Хо С. Й., Дрисен О. Проявления клеточного старения при старении кожи.Mech Ageing Dev. 2021;198:111525.

13. Влашек, М.; Майти, П.; Макрантонаки, Э.; Шарффеттер-Коханек, К. Соединительная ткань и старение фибробластов при старении кожи.J. Investig. Dermatol.2021,141, 985–992.

14. Чао П. Х., Лу Х. Х., Хун Ц. Т., Николл С. Б., Булински Дж. К. Влияние постоянного электрического поля на миграцию фибробластов связок и заживление ран.Connect Tissue Res. 2007;48(4):188-197.

15.

16. Дженнингс Дж., Чен Д., Фельдман Д. Транскрипционная реакция дермальных фибробластов в электрических полях постоянного тока.Bioelectromagnetics. 2008;29(5):394-405.

17. Rouabhia M, Park H, Meng S, Derbali H, Zhang Z. Электростимуляция способствует заживлению ран за счет усиления активности дермальных фибробластов и стимулирования трансдифференцировки миофибробластов.PLoS One. 2013;8(8):e71660.