نفوذ مولکول های خارجی به داخل پوست چگونه انجام می شود؟

در مطلبی که قبلاً به آن پرداخته شده بود، علاوه بر اشاره به ترتیب استفاده از محصولات مراقبت پوست، یک قانون کلی برای ترتیب استفاده از این نوع از محصولات عنوان شده بود: محصولات را به ترتیب از رقیق ترین به غلیظ ترین روی پوست صورت استفاده کنید. دلیل این موضوع را می توان در میزان نفوذ پذیری مولکول های محصول به داخل لایه های پوست دانست. در مطلبی که در اینجا به آن پرداخته می شود، به مکانیسم این نفوذ توجه می کنیم. هدف، بررسی راه ها و چگونگی نفوذ مولکول های مواد خارجی همانند مولکول های محصولات مراقبتی به پوست است که باعث می شود استفاده از این نوع محصولات برای سلامت و زیبایی پوست مفید واقع شوند.

پوست: بزرگترین ارگان و سد دفاعی بدن

احتمالاً در داروخانه ها یا مطب پزشکان، پوستری شماتیک از نمای پوست که در آن ساختار و لایه های مختلف آن نشان داده شده است نظرتان را جلب کرده باشد. آنچه ما تحت عنوان کلی پوست در نظر می گیریم، بزرگترین ارگان بدن با مساحتی برابر با ۲ متر مربع برای یک فرد بالغ سالم است که ساختاری چند لایه از سلول های مختلف دارد. این سلول ها و لایه ها همانند یک ماتریس یا ساده تر، شبیه آجرهای یک دیوار کنار یکدیگر قرار گرفته اند و سدی بین دنیای خارج و دنیای درون بدن ما را ایجاد کرده اند. استفاده از کلمۀ سد، پر بیراه هم نیست زیرا که از وظایف پوست آن است که اجازه ندهد ماده ای از دنیای خارج جذب بدن شود (البته تا حدی!) بدین منظور، لایه های سلولی مختلف، سدهای متفاوتی ایجاد می کنند تا با این عوامل خارجی مقابله کنند؛ آیا تا به حال شنیده اید که گرد و غبار از طریق پوست، جذب بدن و وارد جریان خون شده باشد؟!

به یاد داشته باشید آنچه از جذب شدن مواد مد نظر است حالات عادی است و مواردی مانند مواد و عناصر سمی مانند جیوه که ممکن است از طریق پوست به بدن آسیب برسانند را جدا می کنیم.

خوب، شاید با این تعریف به نظر برسد که استفاده از محصولات مراقبتی پوست چه فایده ای دارد وقتی قرار است با یک سد دفاعی رو به رو شوند؟ باید به این نکته توجه داشت که لایه های سلولی پوست هر کدام تا حدی از جذب مواد جلوگیری می کنند و در واقع در اینجا بحث اندازه های مولکولی پیش می آید. به علاوه با توجه به ساختار شیمیایی لایه ها و سلول های پوستی و همینطور مولکول های خارجی، مولکول های مهمان و سلول های صاحبخانه می توانند از طرق مختلفی با هم به تفاهم برسند!

خلاصه ای از ساختار پوست

پوست را می توان در سه لایۀ کلی اپیدرم (بیرونی ترین لایه)، درم (لایۀ میانی) و لایۀ زیر جلدی (داخلی ترین لایه) تجسم کرد. در لایۀ اپیدرم (و دقیق تر لایۀ شاخی با نام استراتوم کورنئوم- Stratum Corneum که بیشترین سد دفاعی بدن در برابر عوامل خارجی و دارو ها به آن منتسب است)، سلول های مردۀ پوستی کراتینی (سلول های کورنئوسیت- Corneocytes) قرار می گیرند. این سلول ها علاوه بر آنکه حاوی مقدار زیادی کراتین  هستند، از سیتوپلاسم و همچنین مولکول هایی با نام فاکتورهای مرطوب کنندۀ طبیعی (Natural Moisturizing Factors- NFS) تشکیل شده اند. این سلول ها به حفظ رطوبت پوست از طریق جذب رطوبت کمک می کنند.

شماتیک پوست

اطراف کورنئوسیت ها توسط پروتئین ها و لیپید ها (که معمولاً نام چربی به آنها اطلاق می شود ولی در واقع مولکول های آلی نا محلول در آب و محلول در حلال های غیر قطبی که در ترشحات و بخش های مختلف سلولی یافت می شوند) فرا گرفته شده است. لیپید ها ساختاری چند لایه دارند و از سرامید ها، کلسترول و اسید های چرب آزاد تشکیل شده اند.

علاوه بر لیپیدها و پروتئین ها، سبوم (مادۀ چرب مومی شکل) که توسط غدد سباسه ترشح می شود نیز روی استراتوم کورنئوم را می پوشاند. سبوم از موادی همچون تری گلیسیرید ها و استر ها تشکیل شده است. این مواد باعث می شوند پوست خاصیت ضد آبی به خود بگیرد و همچنین  همانند مانعی برای مولکول های خارجی در نظر گرفته شود.

راه های نفوذ به پوست

همان طور که در بخش قبل ذکر شد پوست لایه ها و سلول های مختلفی دارد. نفوذ مولکول های مواد خارجی به پوست، به این معنا است که این مولکول های در تماس با سطح پوست از این لایه ها و موانع عبور کنند. سه راه مختلفی که برای این عبور وجود دارد عبارتند از:

        • عبور بین سلولی؛
        • عبور داخل سلولی؛ و
        • مسیر های انتقالی.

عبور بین سلولی زمانی اتفاق می افتد که مولکول های مادۀ خارجی از میان کورنئوسیت های موجود در  استراتوم کورنئوم عبور کنند. بیشتر مولکول ها، این روش را انتخاب می کنند. کورنئوسیت از لیپید های لایه لایه تشکیل شده است و بنابراین بیشتر مولکول های چربی دوست این مسیر را بر می گزینند.

در عبور داخل سلولی، مولکول ها، غشای لیپیدی و سیتوپلاسم کورنئوسیت در لایۀ شاخی (استراتوم کرنئوم) را طی می کنند. این روش، روشی سخت است زیرا که ابتدا باید غشای هر سلول شکافته شود و سپس مولکول آب دوست داخل آن شود و سپس از سلول عبور کند. بنابراین مولکول هایی می توانند از طریق خود سلول به لایه های دیگر راه پیدا کنند که هم چربی دوست و هم آب دوست (و به عبارتی آمفیلیک- Amphilic) باشند.

و اما در روش آخر، هر چند این روش، روشی معمول نیست اما مولکول های بسیاری از دارو های داروخانه ای و به خصوص آنها که برای درمان آکنه استفاده می شوند، این روش را انتخاب می کنند. این روش، فولیکول های مو ها را هدف قرار می دهد و بیشتر داروهای استروئیدی از آن پیروی می کنند.

اگر بخواهیم ایده ای از اندازۀ مسیری که مولکول ها طی می کنند و البته نسبت به حجم و اندازۀ آنها، مسیری طولانی است داشته باشیم:

        • مسیری که مولکول های هیدروفیلیک، یعنی مولکول هایی که تمایل به ایجاد پیوند با آب یا مولکول های قطبی دارند، باید از لایۀ استراتوم کورنئوم طی کنند، چهار دهم نانومتر است. هر نانومتر، ۹-۱۰ (ده به توان منفی ۹) متر است؛
        • قطر غشای سلولی ۶ تا ۱۰ نانومتر است؛
        • لایۀ چند بخشی لیپیدی استراتوم کورنئوم ۱۳ نانومتر است؛
        • قطر فضای داخلی استراتوم کورنئوم ۲۰ تا ۷۵ نانومتر است؛
        • ضخامت استراتوم کورنئوم ۱۰ هزار الی ۴۰ هزار نانومتر است؛ در حالیکه
        • قطر موها معمولاً ۸۰ هزار نانومتر است!

توجه داشته باشید که بحث در اینجا مربوط به نفوذ مواد به داخل پوست است و نه جذب شدن آنها توسط بدن. نفوذ زمانی اتفاق می افتد که مولکول در تماس با پوست قرار گیرد و وارد لایه های زیرین اپیدرم شود. به واسطۀ ساختار اپیدرم، این ورود سیستم بدن را تحت تأثیر قرار نمی دهد. در مقابل، وقتی مولکولی جذب می شود، این بدان معنی است که مولکول به قسمتی که عروق در آنجا  قرار دارند رسیده است.

آیا هر چربی و پروتئینی می تواند به پوست نفوذ کند؟

خوب، تا اینجا روش هایی که مولکول می تواند وارد پوست شود را بررسی کردیم. با توجه به آنکه مولکول ها باید از بین سلول ها عبور کنند یا غشای آنها را بشکافند و از طریق ترافیک سلولی خود را به مقصد برسانند، بنابراین احتمالاً اندازه و غلظت و مواردی از این قبیل هم در مورد آنها مهم خواهند شد. تحقیقات نشان داده اند که:

        • غلظت محصول که به عبارتی غلظت و تراکم مولکول ها نیز هست در میزان نفوذ مهم می شود؛
        • اندازۀ مولکول ها و نسبت حجم آنها نسبت به سلول های پوست قابل بررسی است. تحقیقات نشان داده اند که برای آنکه مولکول ها از سد های دفاعی عبور کنند باید از قانون ۵۰۰ پیروی کنند. این قانون می گوید هرچه اندازۀ مولکول مادۀ خارجی (چه گرد و غبار باشد، چه محصول مراقبتی و چه هر چیز دیگر) از ۵۰۰ دالتون (یکای اندازه گیری برای جرم در مقیاس های اتمی یا مولکولی) کمتر باشد، امکان نفوذ مولکول به لایه های عمیق تر پوست بیشتر است؛
        • میزان حل پذیری مولکول در لایۀ اپیدرم و میزان آب دوستی یا چربی دوستی آن در میزان نفوذ نقش دارند؛
        • بار الکتریکی مولکول مهم است. شاید عجیب برسد اما پوست ما با PH ای برابر با چهار و نیم، دارای بار الکتریکی منفی است و بنابراین مولکول های دارای بار مثبت جذب آن می شوند؛
        • وضعیت سلامت پوست که تحت تأثیر عوامل محیطی و فردی است، در میزان نفوذ اثر دارد؛
        • ضخامت پوستی که در مواجهه با مولکول مورد نظر قرار می گیرد مهم است. پوست نازک صورت نسبت به پوست ضخیم آرنج، قابلیت نفوذ بیشتری را از خود نشان می دهد؛
        • حجم رطوبت موجود در پوست در میزان نفوذ مولکول ها مهم است؛ و
        • دمای پوست تاثیر گذار است. پوست گرمتر، سد لیپیدی فلوئید تری دارد که در نتیجه عبور مولکول ها از آن راحت تر می شود.

چطور کار مولکول های محصولات برای نفوذ راحت می شود؟

برای اینکه مولکول ها بتوانند راحت تر به داخل پوست نفوذ کنند، می توان روش هایی را انتخاب کرد. این روش ها در واقع مربوط به فرمولاسیون مواد مصرفی است که بر پوست اثر می گذارند و چنانچه به درستی به کار گرفته نشوند، می توانند باعث ایجاد واکنش هایی مانند ایجاد التهاب یا آلرژی برای افراد شوند. این روش ها عبارتند از:

        • عوامل سد کننده همانند سیلیکون ها، استر ها و الکل های چرب که به راحتی با آب شسته نمی شوند و لایه ای روی پوست ایجاد می کنند؛
        • استرها همانند ایزوپروپیل میریستات که لایه های لیپیدی را تحت تأثیر قرار می دهند. این روش برای عبور بین سلولی مناسب است؛
        • سورفکتانت ها و حلال ها که لیپید های بین سلولی را حل می کنند، ارتباطات غشایی را تحت تأثیر قرار می دهند و فعالیت های متابولیک را مختل می کنند؛
        • آنزیم ها؛
        • لیپوزوم ها؛ و
        • سرامید ها.

کدام محصول مراقبتی، کدام روش؟

با توجه به توضیحاتی که در بالا برای روش های نفوذ مولکول ها و همچنین اندازۀ سلول های پوستی و جرم مولکولی مناسب مواد برای نفوذ به داخل پوست ذکر شد، می توان تا حدودی ساز و کار و چرایی مهم بودن ترتیب استفاده از محصولات مراقبتی یا درمانی را درک کرد. عموماً، محصولات مراقبتی مورد استفادۀ ما یا باید روی سطح پوست قرار گیرند یا آنکه به لایۀ اپیدرم و نهایتاً درم نفوذ کنند و از آنجا که هر کدام هدف خاصی را دنبال می کنند بنابراین باید دارای اندازۀ مولکولی مشخصی باشند. مسلماً بیهوده است که ابتدا محصولی را به کار برد که به سطح پوست می چسبد تا رطوبت آن را حفظ کند و سپس محصول ضد چروک یا لایه بردار که باید با لایۀ شاخی در ارتباط قرار گیرد را به کار برد.

        • دسته ای از مواد باید روی سطح پوست قرار گیرند و به مقدار کمی به استراتوم کورنئوم نفوذ کنند. این محصولات باعث تأمین رطوبت پوست می شوند و به نگهداری رطوبت و حفظ ظاهر پوست کمک می کنند؛
        • برخی از محصولات باید به لایۀ بیرونی و به مقدار کمی به لایۀ میانی اپیدرم نفوذ کنند. اینها شامل محصولاتی هستند که باعث جذب رطوبت از محیط و انتقال آن به لایه های عمیق تر پوست می شوند.  محصولاتی که چنین هدفی دارند شامل موادی همانند گلیسرین یا بوتیلن گلیکول می شوند؛
        • محصولاتی وجود دارند که باید به لایۀ عمیق اپیدرم نفوذ کنند. اینها شامل محصولاتی حاوی پپتید ها هستند که عواملی همانند کلاژن سازی پوست را تحت تأثیر قرار می دهند. چنین محصولاتی معمولاً نیازمند نسخه های پزشک می شوند و در ردۀ محصولات دارویی قرار می گیرند. اثری که این نفوذ دارد موقت است و پس از توقف استفاده، وضعیت قبلی باز می گردد. برای به دست آوردن چنین نفوذی، مواد تشکیل دهنده با مواد کاهش دهندۀ دفع رطوبت (هومکتانت ها) و/ یا مواد دیگر ترکیب می شوند.

توجه داشته باشید که اگر قرار باشد نفوذ محصول مادۀ مورد استفاده تا رسیدن به لایۀ درم و عمیق تر از آن، جایی که عروق وجود دارند ادامه یابد و امکان نفوذ به جریان خون وجود داشته باشد، این محصول در ردۀ دارویی قرار خواهد گرفت و تحت نظارت بیشتری خواهد بود.

سؤالات، تجربیات یا نظرات خود را با ما و دیگران به اشتراک بگذارید.

منابع:

Faradars.org

Geekmakeupwisdom.com

Onlinelibrary.wiley.com

Scielo.br

Theecowell.com

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *