Sostanze funzionali: come penetrano nella pelle

Cosa sono le sostanze funzionali

Le sostanze funzionali in cosmetica sono ingredienti attivi che svolgono una determinata funzione sulla pelle, sui capelli o sulle unghie. Queste sostanze vengono utilizzate per migliorare l’aspetto e la salute della pelle, per fornire idratazione, protezione dai raggi UV, combattere l’invecchiamento, migliorare la texture e l’elasticità, ridurre le rughe e le macchie scure, e molto altro ancora.

Le sostanze funzionali possono essere di origine naturale o sintetica e includono, ad esempio, vitamine, antiossidanti, acidi alpha e beta-idrossi, retinoidi, acido ialuronico, proteine del grano, filtri solari, estratti di piante, oli essenziali, e molti altri ancora.

Le sostanze funzionali vengono spesso utilizzate in combinazione con altri ingredienti cosmetici per creare prodotti che offrono benefici specifici e mirati per la pelle e i capelli. Tuttavia, è importante utilizzare queste sostanze in modo sicuro e responsabile, seguendo le istruzioni del produttore e facendo attenzione a eventuali reazioni avverse o irritazioni della pelle.

Perché le sostanze funzionali penetrano nella pelle

Quante volte vi siete chiesti come mai le sostanze funzionali penetrano nella pelle?

Per rispondere bisogna considerare diversi aspetti.

Innanzitutto va sfatata una credenza diffusa che ci sia una totale penetrazione del cosmetico. Alcune sostanze agiscono infatti sia in superficie (filtri solari, deodoranti), sia sulle parete esterne dei piccoli vasi (ippocastano, rusco, centella). Altre, come gli emulsionanti, si complessano con le cheratine di superficie; altre ancora, come i lipidi (idrocaburi e trigliceridi), hanno dimensioni semplicemente troppo grandi per penetrare.

Insomma, la pelle è permeabile solo a determinate sostanze, entro certi limiti chimici e chimico-fisici.

Come è fatta la pelle, quanti strati ha e quali sostanze assorbe

Ecco una descrizione (molto sintetica, perché non vi voglio annoiare) su quali e quanti strati ha la pelle.

EPIDERMIDE
È lo strato sopra il derma, la parte della pelle che interagisce direttamente con l’ambiente esterno. È anche lo strato responsabile della produzione di melanina che dona alla pelle il suo colore.

DERMA
Lo strato subito sotto l’epidermide è il derma. Per intenderci, è dove si trovano i follicoli piliferi e le ghiangole sebacee. È anche la sede dei vasi sanguigni e delle terminazioni nervose responsabili del senso del tatto.

IPODERMA
Lo strato sotto il derma è chiamato ipoderma. È uno dei tre strati della pelle nel quale è depositato il grasso sottocutaneo. Il grasso isola dalle variazioni di temperatura e dallo shock fisico e contiene ancora più vasi sanguigni e più grandi.

Quindi la risposta alla domanda: “Quanti strati ha la pelle?” è: tre strati.

Le funzioni dello strato corneo

La principale funzione dello strato corneo è protettiva, in quanto questo strato controlla, da un lato, la perdita di materiale biologico verso l’esterno, mentre dall’altro ostacola l’entrata di sostanze estranee.

In condizioni di integrità, lo strato corneo può essere permeato da un numero limitato di sostanze. Al contrario, se questo strato non è integro, la pelle diviene più permeabile, con il conseguente aumento dell’assorbimento di sostanze esogene. Lo strato corneo svolge dunque una funzione di barriera selettiva e può essere permeato in modo diverso a seconda delle sostanze.

La penetrazione di sostanze nello strato corneo è data da un fenomeno di diffusione passiva, lenta e ristretta ad alcune molecole. Queste molecole vengono assimilate dalla superficie dello strato corneo, si diffondono attraverso esso, penetrano nell’epidermide vitale e nel derma papillare senza raggiungere i vasi sanguigni.

La membrana cellulare costituisce la struttura dello strato corneo chimicamente più resistente. Questa alta resistenza costituisce il principale ostacolo alla penetrazione di sostanze.

Quali elementi influiscono sulla capacità di penetrazione della pelle

DIMENSIONE/PESO MOLECOLARE

La dimensione della molecola è legata al suo peso molecolare. La maggior parte delle molecole sono troppo grandi per scivolare tra i “mattoni” delle cellule morte della pelle. Vale la pena ricordare la regola empirica di Lepinski, secondo cui tutto ciò che è più piccolo di 500 Dalton può penetrare nella pelle.

IDROFILIA E IDROFOBIA

In generale, gli ingredienti solubili in olio penetrano molto meglio degli ingredienti solubili in acqua, perché la pelle è impermeabile. I prodotti chimici liposolubili possono viaggiare attraverso i doppi strati lipidici quando sono piccoli.

A causa della complessità della pelle e di tutti i suoi strati, le sostanze dovrebbero essere più piccole di 1000 Dalton per poter penetrare, se si trovano in una base anfifilica. Una base anfifilica è (ad esempio) un’emulsione che contiene sia fasi idrofile (acqua) che idrofobiche (olio).

POLARITÀ/CARICA

Anche la polarità o la carica della molecola è importante. Le sostanze ionizzate penetrano di meno.

INTEGRITÀ DELLA PELLE

Una pelle strutturalmente integra fa penetrare meno sostanze rispetto a una pelle più sensibile e meno integra. Inoltre, più sottile è la pelle, più facilmente può consentire la penetrazione.

IDRATAZIONE DELLA PELLE

Una pelle idratata consente maggiore penetrazione di sostanze. Anche età e sesso contribuiscono a una maggiore o minore penetrazione delle sostanze funzionali.

TEMPERATURA DELLA PELLE

Una temperatura più elevata della pelle consente maggiore penetrazione. La maggior parte dei trattamenti per il viso richiedono un riscaldamento della pelle con massaggio, vapore, o asciugamani caldi, per consentire un migliore assorbimento dei prodotti.

STRUTTURA FISICA

È PIù permeabile una struttura ritorta su se stessa e flessibile, rispetto a una struttura rigida.

SEDE DI APPLICAZIONE

L’epidermide ha spessori diversi: ad esempio, la pelle del viso ha uno strato corneo più sottile rispetto alla pianta dei piedi; il contorno occhi è più sottile rispetto al resto del viso. L’assorbimento dei cosmetici a seconda della parte del corpo sarà quindi diverso.

Quali sostanze funzionali riescono a penetrare la pelle

La maggior parte degli ingredienti cosmetici può penetrare dalla superficie dello strato corneo andando in profondità nell’epidermide. Un esempio è dato da peptidi, acidi AHA, vitamine. Altri scivolano verso il derma e l’ipoderma in diversi modi. Alcune forme di retinolo penetrano parzialmente nel derma e più in profondità.

DIMENSIONI DELLE SOSTANZE FUNZIONALI

Acido glicolico 76 Da

Niacinamide 137 Da

Resveratrol 228 Da

Retinolo 287 Da

Caffeina 194 Da

Tocopherol 430 Da

Vitamina C 176-700 Da

Peptidi 320-950 Da

La vaselina si trova sulla pelle, ma non penetra mai a causa della sua grande dimensione molecolare.

Le molecole d’acqua sono troppo grandi per essere assorbite nella pelle. Ecco perché quando facciamo una nuotata o un bagno non ci gonfiamo come una spugna.

Nel caso di ultrasuoni e ionoforesi, gli ingredienti vengono “spinti” più in profondità con l’aiuto di corrente galvanica di bassa potenza, bassa tensione e ultrasuoni.

Le molecole lipofiliche a bassa massa molecolare entrano nello strato corneo essenzialmente attraverso la via intercellulare, cioè tra i corneociti e attraverso i lipidi intercellulari. Maggiore è la concentrazione di lipidi cutanei nei doppi strati, più lenta è la velocità di penetrazione delle molecole idrofile. Aumentando la fluidità dei lipidi cutanei, viene facilitata la penetrazione.

Nel percorso intracellulare, la molecola passa attraverso le membrane lipidiche e il citoplasma dei corneociti nello strato corneo. Questo percorso è difficile da attraversare perché deve prima superare la membrana lipofila di ogni cellula, quindi il centro idrofilo della cellula, e poi rientrare attraverso la membrana lipofila. Per questo, una molecola deve avere caratteristiche sia idrofile che lipofile, per poter percorrere questa via di penetrazione. Le molecole con carattere idrofilo e lipofilo sono chiamate anfiliche .

Il percorso intrafollicolare consente la penetrazione attraverso i follicoli piliferi, che rappresentano l’1-2% della superficie cutanea totale. La via intrafollicolare è utilizzata in particolare da grandi molecole, che sono in genere altamente insolubili. Inoltre, i follicoli pilosebacei tendono a eliminare le sostanze lipofile e il flusso di sebo. Per quanto riguarda gli elettroliti, la via intrafollicolare è l’unica via di accesso alla pelle.

La maggior parte dei prodotti cosmetici ha una penetrazione estremamente limitata e si trova principalmente sulla superficie della pelle.

Se si tratta di un prodotto a risciacquo, è improbabile che si verifichi assorbimento cutaneo. Questo perché la penetrazione è misurata in milligrammi per centimetro quadrato per unità di tempo. Quindi è estremamente improbabile che tutto ciò che viene risciacquato dalla pelle abbia il tempo di penetrare. I prodotti leave-on, invece, penetrano maggiormente.

Se il cosmetico ha un assorbimento cutaneo solo attraverso gli strati superiori della pelle e non viene assorbito nel flusso sanguigno, questo verrà semplicemente rimosso come parte di cellule morte della pelle. Per presentare un pericolo sistemico, il cosmetico, non solo deve penetrare nella pelle, ma deve essere assorbito nel flusso sanguigno. Il cosmetico, per legge, NON deve andare in circolo!

PENETRAZIONE DELL’ACQUA NELLA PELLE

Lo strato corneo è impermeabile all’acqua tranne per una piccola quantità di acqua che viene erogata dall’epidermide nello strato corneo. Quest’acqua idrata gli strati esterni della pelle, aiuta a mantenere la sua flessibilità e consente reazioni enzimatiche. Il passaggio di acqua dal corpo attraverso la pelle verso l’ambiente esterno è chiamato perdita d’acqua transepidermica (TEWL).

La capacità della pelle di mantenere l’acqua dipende dalla disposizione dei corneociti, dalla composizione e struttura dei lipidi intercellulari e dalla presenza di fattori idratanti naturali (NMF).

AGENTI OCCLUSIVI

Gli agenti occlusivi, agendo come un sigillo sulla pelle, formano una barriera verso gli agenti esterni favorendo nel contempo la penetrazione degli ingredienti. Ingredienti come questi includono siliconi, esteri e alcoli grassi, essenzialmente ingredienti che non possono essere facilmente lavati via dall’acqua e lasciano un film sulla pelle.

ESTERI

Gli esteri come l’isopropil miristato possono anche fluidificare il doppio strato lamellare dei lipidi intercellulari. Questo rende più facile per le molecole prendere la via intercellulare, perché il doppio strato sarà fisicamente più facile da superare.

SURFATTANTI E SOLVENTI

I tensioattivi e i solventi aiutano la penetrazione nella pelle delle sostanze funzionali solubilizzando i lipidi intercellulari e interferendo con l’attività metabolica che mantiene l’omeostasi barriera. I tensioattivi nei detergenti per la pelle possono anche rimuovere gli oli sulla pelle, lasciandola più permeabile agli ingredienti idrofili. Il glicole propilenico è un ingrediente comune nei cosmetici che funge anche da solvente e potenziatore della penetrazione della pelle.

Conclusione

Concludendo, i prodotti cosmetici possono:

distribuirsi nella parte superiore della pelle e potenzialmente penetrare lo strato corneo (lo strato esterno della pelle) . Ciò fornisce idratazione alla pelle e aiuta a ridurre la perdita d’acqua, contribuendo a migliorare l’aspetto generale della pelle. Con i cosmetici colorati, i prodotti colorano temporaneamente gli strati superiori della pelle;
penetrare oltre lo strato superiore della pelle fino alla parte centrale dell’epidermide (strato granuloso) . È il caso, ad esempio, degli umettanti. Quando lo fanno, attirano l’acqua dall’ambiente e gli strati più profondi della pelle rendendola più elastica. Per queste ragioni, gli ingredienti attivi sono spesso abbinati a umettanti (ad es. glicerina, butilenglicole) per attirarli nello strato granuloso.
Penetrare negli strati più profondi dell’epidermide (strato basale). Ad esempio, alcune sostanze come i peptidi, che possono stimolare i cambiamenti della pelle, come la sintesi del collagene. Per raggiungere questo livello di penetrazione, i principi attivi vengono spesso messi in una base di emulsione combinata con un umettante.

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RIFERIMENTI PER L’ARTICOLO

Cosa sono le sostanze funzionali

Perché le sostanze funzionali penetrano nella pelle