Idratare! Si fa presto a parlare di idratazione.

 

L’azione cosmetica più diffusa e per certi aspetti più visibile è l’idratazione.
In realtà se ne parla e soprattutto la si pubblicizza senza informare il consumatore su cosa effettivamente significhi idratare e quali siano gli effetti della “idratazione” sui tessuti corporei.
Il fatto che per idratare la pelle sia preferibile applicargli sopra dell’olio anziché dell’acqua per quanto contro-intuitivo viene dato per scontato.
IDRATARE O BAGNARE ?
Premesso che quando si parla di idratazione si parla evidentemente di acqua, non è così evidente che differenza ci sia tra idratare e bagnare , in sostanza perché un tessuto bagnato non sia necessariamente un tessuto idratato.
Tecnicamente in tessuti “morti” come i capelli, l’idratazione dipende sostanzialmente dall’apporto esterno di acqua, mentre per la pelle è più importante l’apporto endogeno.
Questo comporta che quando si parla di idratare i capelli o di idratare le pelle si intendono cose sostanzialmente diverse.
I capelli si idratano entrando a contatto con acqua o umidità esterne, in pratica bagnandoli, mentre la pelle si idrata più o meno in funzione dell’equilibrio che si crea tra l’acqua che si diffonde dal nostro corpo e l’acqua o umidità che si trova all’esterno.
Anche l’effetto è sostanzialmente diverso.
Tra i consumatori è poco chiaro come l’idratazione dei capelli sia fenomeno con molte conseguenze negative al contrario della idratazione della pelle che è nel complesso un fenomeno “positivo”.
I capelli idratandosi diventano più soggetti a rotture anche se risultano meno crespi e meno rigidi. Anche l’allungamento o l’arricciamento dei capelli in funzione dell’umidità esterna dipende dalla quantità di acqua, che penetrando dall’esterno, si lega con le fibre di keratina che compongono il capello.
Visto che siamo fatti prevalentemente d’acqua, nella pelle c’è una componente di idratazione che manca nei capelli, l’acqua che dall’interno si diffonde verso l’esterno attraverso la pelle ( TEWL ) e l’acqua che viene prodotta e trasferita sulla superficie cutanea con la sudorazione.
Anche questi flussi di acqua “endogena” attraverso e sulla pelle sono fortemente influenzati da temperatura ed umidità esterne .
Infatti la diffusione dell’acqua attraverso la cute è funzione della differente tensione di vapore rispetto all’umidità esterna ( tecnicamente si considera la differenza tra la pressione di vapore dell’aria all’esterno della pelle e la pressione di saturazione della pelle alla sua temperatura ). Semplificando la TEWL, la perdita di acqua attraverso la cute, cala sensibilmente se l’ambiente esterno è saturo di umidità e lo strato corneo risulta più idratato .

Concentrazione acqua nello strato corneo in funzione della umidità esterna

Per questo la sudorazione che forma un  sottile strato di acqua all’esterno della pelle,  si può considerare come un fenomeno antagonista della diffusione e quando c’è sudorazione praticamente la diffusione cutanea dall’interno verso l’esterno si ferma accumulando acqua nello strato corneo.
Con la pelle bagnata dal sudore o da acqua esterna, si può considerare una diffusione inversa dall’esterno verso l’interno.
Visto che l’acqua o il sudore con cui possiamo bagnare all’esterno la pelle, se in strato sottile in poco tempo evapora, la diffusione dall’esterno all’interno, è normalmente minima a meno che la pelle non resti a contatto con l’acqua per tempi molto prolungati.
Quest’ultimo caso , cioè il contatto prolungato con l’acqua esterna, comporta una potente e vistosa idratazione della pelle , che tutti possono verificare con le rughette che si formano sui polpastrelli restando lungamente a bagno.
Si spiegano così nella cosmesi i diversi effetti idratanti tra umettanti, che tipicamente riducono la pressione di vapore dell’acqua “legandola”, ed emollienti occlusivi che riducono la permeabilità degli strati più esterni al vapore.
L’idratazione cutanea è un fenomeno complesso, Un equilibrio ( omeostasi ) tra l’acqua che abbiamo dentro al nostro corpo e l’acqua o umidità all’esterno della pelle, il tutto regolato dal film idrolipidico o da quanto applichiamo per ridurre la TEWL.
L’idratazione cutanea indotta da occlusione cosmetica  agisce riducendo la diffusione  fino a invertire il gradiente del tenore di acqua libera all’interno dello strato corneo quando si forma un pellicola di acqua che non evapora all’esterno della pelle.
Il profilo della concentrazione di acqua nello strato corneo cambia in funzione dell’area cutanea oltre che dell’ambiente esterno e dell’efficacia della barriera cutanea.

Concentrazione dell'acqua a diverse profondità nella cute asciutta

Per incomprensibili meccanismi logici su internet si sono diffuse infondate teorie sul fatto che i cosmetici occlusivi siano “nocivi”.
Il cosmetico occlusivo viene demonizzato evocando l’effetto della pellicola di plastica ma la cosiddetta occlusione non è altro che la riduzione della permeabilità al vapore, cioè il principale meccanismo di idratazione cutanea.
Se applichiamo ogni ora 1mg/cm² di acqua sulla pelle non otteniamo nessun aumento rilevabile del tenore di acqua nello strato corneo, al contrario applicando la stessa quantità di un olio occlusivo si ottiene un aumento sensibile dell’idratazione.
Per ottenere un significativo incremento dell’idratazione cutanea un cosmetico ricco di emollienti occlusivi ed umettanti è l’ideale.
Non è certo una scoperta recente, visto che da oltre 200 anni circolano con grande successo cosmetici basati su petrolati (occlusivi)  e glicerina ( umettante) .
Poche sostanze di origine non petrolifera comportano una riduzione della TEWL analoga a quella prodotta dai petrolati. Tra queste la cera d’api, anche lei ingrediente fondamentale della cosmesi da oltre 200 anni fa.
Anche alcuni esteri cerosi di origine vegetale sono tra i migliori emollienti occlusivi conosciuti.
La misura della TEWL cioè della perdita d’acqua attraverso la cute è solo uno dei parametri connessi alla idratazione cutanea.

MISURARE L’IDRATAZIONE.

Alcune mie osservazioni* su alcuni test pubblicati su Altroconsumo hanno prodotto un interessante commento-precisazione*.
Non entro nel merito dei rapporti tra il laboratorio che ha eseguito i test e la marca prima classificata, ma ritengo necessario evidenziare come le cosiddette misurazioni oggettive dell’idratazione, se fatte con un corneometro, siano discutibili.
Infatti un corneometro produce una misura elettrica impedenziometrica , in genere una misura capacitiva, non esattamente una misura di idratazione.
Essendo una misura elettrica non invasiva estremamente economica e semplice si tende ad utilizzarla molto, ma non produce dati accurati ed affidabili sull’idratazione cutanea.
Le misure impedenziometriche , in funzione della frequenza poi rilevano il comportamento elettrico degli strati più superficiali .
I protocolli per rendere più affidabili le misure con i corneometri sono abbastanza complessi e prevedono oltre alla “climatizzazione” uniforme delle persone sottoposte al test, precise ed identiche procedure di detersione , di applicazione del prodotto , senza contare nei test di lungo periodo il controllo dell’alimentazione e dell’esposizione al sole e dell’attività fisica; faccenda per lo meno complessa in un test “multinazionale” su molti soggetti come quello descritto da Altroconsumo.
L’impedenza cutanea come viene rilevata nei corneometri è influenzata oltre che dalla concentrazione d’acqua, soprattutto negli strati più superficiali, dalla presenza di elettroliti, di residui cosmetici penetrati più o meno in profondità, dall’ orientamento o momento dipolare dei costituenti proteici e non, dai movimenti ionici .
Sorprendente come la misura con i corneometri possa essere “falsata” dal semplice tenore di cloruro di sodio.
Oggi, una misura di efficacia idratante di qualche prodotto cosmetico, specie se su lungo periodo e con applicazioni multiple può essere condotta con tecnologie più sofisticate ed affidabili , dove è possibile rilevare lo spessore dello strato corneo ed il gradiente di distribuzione dell’acqua al suo interno; misure impossibili con dei corneometri.

Rodolfo Baraldini
27 marzo 2015
Articoli correlati:
Risultati Provati !! Ma quali risultati ? provati da chi ? come ?

Il commento di Altroconsumo

Altroconsumo ha condotto un test comparativo sulle principali creme antirughe presenti sul mercato insieme ad altre associazioni di consumatori europee (francese, belga, spagnola, portoghese, svedese ed altre). La collaborazione avviene tra associazioni indipendenti riunite in una rete internazionale chiamata ICRT, di cui può ottenere dettagliate informazioni al seguente indirizzo internet: www.international-testing.org . Condividiamo gli stessi valori e protocolli di ricerca. Le collaborazioni sono frequenti, soprattutto nel caso di classi di prodotti con quote di mercato a livello europeo (cosmetici, elettrodomestici, per citarne alcuni). Questo spiega la pubblicazione dei risultati quasi contemporanea da parte nostra e dei nostri colleghi europei (QueChoisir, TestAchats, Ocu, Deco..). In tabella i risultati circa la qualità globale non sono sempre identici per diverse motivazioni, quali le differenti valutazioni di etichette in lingue diverse, ad esempio. Per quanto riguarda il disegno dello studio, non crediamo ci siano lacune. Nello spazio di un articolo non è possibile entrare nel merito di elaborazioni statistiche e di altri aspetti troppo tecnici visto che il nostro pubblico è quello dei comuni consumatori. Siamo convinti dei nostri risultati e lo sono anche i nostri partner europei con i quali abbiamo lavorato fianco a fianco, decidendo parametri e scale di valutazione. Difficile credere che un prodotto come la private label di un supermercato discount possa distinguersi con così netto distacco da tutti gli altri prodotti della categoria, eppure i dati oggettivi delle nostre misurazioni strumentali lo confermano. Ad ogni modo, come sottolineato nell’articolo, nessuna delle creme ha fatto i miracoli tanto strillati sulle etichette, ma ci sono due prodotti che si sono distinti dagli altri. Inoltre, nonostante le buona perfomance della crema “discount” in oggetto, i dati derivanti dalle prove di accettabilità cosmetica non la promuovono a pieni voti…infatti è risultata la meno gradita dalle volontarie che hanno preso parte allo studio. Ricordiamo che tutti i nostri test si basano su valutazioni oggettive, misurabili e, soprattutto, indipendenti. Cordiali Saluti, Altroconsumo.

Riferimenti:

1. Y. Tomita, M. Akiyama and H. Shimizu, “Stratum Corneum Hydration and Flexibility Are Useful Parameters to Indicate Clinical Severity of Congenital Ichthyosis,” Experimental Dermatology, Vol. 14, 2005, pp. 619- 624. doi:10.1111/j.0906-6705.2005.00341.x
2. J. Sato, M. Yanai, T. Hirao and M. Denda, “Water Content and Thickness of the Stratum Corneum Contribute to Skin Surface Morphology,” Archives of Dermatological Research, Vol. 292, No. 8, 2000, pp. 412-417. doi:10.1007/s004030000143
3. M. Egawa and T. Kajikawa, “Changes in the Depth Profile of Water in the Stratum Corneum Treated with Water,” Skin Research and Technology, Vol. 15, 2009, pp. 242-249. doi:10.1111/j.1600-0846.2009.00362.x
4. I. Blank, J. Moloney, A. Emslie and I. Simon, “The Diffusion of Water across the Stratum Corenum as a Function of Its Water Content,” Journal of Investigative Dermatology, Vol. 82, 1984, pp. 188-194. doi:10.1111/1523-1747.ep12259835
5. J. Bouwstra, A. de Graaff, G. Gooris, J. Nijsse and J. Wiechers, “Water Distribution and Related Morphology in Human Stratum Corneum at Different Hydration Levels,” Journal of Investigative Dermatology, Vol. 120, 2003, pp. 750-758. doi:10.1046/j.1523-1747.2003.12128.x
6. K. Holbrook and G. Odland, “Regional Differences in the Thickness (Cell Layers) of the Human Stratum Corneum: An Ultrastructural Analysis,” Journal of Investigative Dermatology, Vol. 62, 1974, pp. 415-422. doi:10.1111/1523-1747.ep12701670
7. Y. Kalia, F. Pirot and R. Guy, “Homogeneous Transport in a Heterogeneous Membrane: Water Diffusion across Human Stratum Corneum in Vivo,” Biophysical Journal, Vol. 71, No. 5, 1996, pp. 2692-2700. doi:10.1016/S0006-3495(96)79460-2
8. F. Pirot, Y. Kalia, A. Stinchcomb, G. Keating, A. Bunge and R. Guy, “Characterization of the Permeability Barrier of Human Skin in Vivo,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, Vol. 94, No. 4, 1997, pp. 1562-1567. doi:10.1073/pnas.94.4.1562
9. P. Caspers, G. Lucassen and G. Puppels, “Combined in Vivo Confocal Raman Spectroscopy and Confocal Microscopy of Human Skin,” Biophysical Journal, Vol. 85, 2003, pp. 572-580. doi:10.1016/S0006-3495(03)74501-9
10. M. Egawa and H. Tagami, “Comparison of the Depth Profiles of Water and Water-Binding Substances in the Stratum Corneum Determined in Vivo by Raman Spectroscopy between the Cheek and Volar Forearm Skin: Effects of Age, Seasonal Changes and Artificial Forced Hydration,” British Journal of Dermatology, Vol. 158, 2008, pp. 251-260. doi:10.1111/j.1365-2133.2007.08311.x
11. M. Egawa, T. Hirao and M. Takahashi, “In-Vivo Estimation of Stratum Corneum Thickness from Water Concentration Profiles Obtained with Raman Spectroscopy,” Acta Dermato Venereologica, Vol. 87, No. 1, 2007, pp. 4-8. doi:10.2340/00015555-0183
12. J. Crowther, A. Sieg, P. Blenkiron, C. Marcott, P. Matts, J. Kaczvinsky and A. Rawlings, “Measuring the Effects of Topical Moisturizers on Changes in Stratum Corneum Thickness, Water Gradients and Hydration in Vivo,” British Journal of Dermatology, Vol. 59, 2008, pp. 567-577.
13. S. Bielfeldt, V. Schoder, U. Ely, A. van der Pol, J. de Sterke and K. Wilhelm, “Assessment of Human Stratum Corneum Thickness and Its Barrier Properties by in-Vivo Confocal Raman Spectroscopy,” IFSCC Magazine, Vol. 12, 2009, pp. 1-8.
14. J. Wu and T. Polefka, “Confocal Raman Microspectroscopy of Stratum Corneum: A Pre-Clinical Validation Study,” International Journal of Cosmetic Science, Vol. 30, 2008, pp. 47-56. doi:10.1111/j.1468-2494.2008.00428.x
15. M. Boncheva, J. de Sterke, P. Caspers and G. Puppels, “Depth Profiling of Stratum Corneum Hydration in Vivo: A Comparison between Conductance and Confocal Raman Spectroscopic Measurements,” Experimental Dermatology, Vol. 18, No. 10, 2009, pp. 870-876. doi:10.1111/j.1600-0625.2009.00868.x
16. H. Mogensen, H. Morsy, L. Thrane and G. Jemec, “Morphology and Epidermal Thickness of Normal Skin Imaged by Optical Coherence Tomography,” Clincal and Laboratory Studies, Vol. 217, No. 1, 2008, pp. 14-20.
17. J. Weissman, T. Hancewicz and P. Kaplan, “Optical Coherence Tomography of Skin for Measurement of Epidermal Thickness by Shapelet-Based Image Analysis,” Optics Express, Vol. 12, No. 23, 2004, pp. 5760-5769. doi:10.1364/OPEX.12.005760
18. S. Nouveau-Richard, M. Monot, P. Bastien and O. De Lacharriere, “In Vivo Epdiermal Thickness Measurement: Ultrasound vs Confocal Imaging,” Skin Research and Technology, Vol. 10, No. 2, 2004, pp. 136-140. doi:10.1111/j.1600-0846.2004.00067.x
19. T. Gambichler, R. Matip, G. Moussa, P. Altmeyer and K. Hoffmann, “In Vivo Data of Epidermal Thickness Evaluated by Optical Coherence Tomography: Effects of Age, Gender, Skin Type, and Anatomic Site,” Journal of Dermatological Science, Vol. 44, No. 3, 2006, pp. 145-152. doi:10.1016/j.jdermsci.2006.09.008
20. A. van der Pol, J. de Sterke and P. Caspers, “Modeling andInterpretation of Water Concentration Gradients in the Stratum Corneum as Measured by Confocal Raman Microspectroscopy,” Journal of Cosmetic Science, Vol. 29, No. 3, 2007, p. 235.
21. X. Yin, J. Goudriaan, E. A. Lantinga, J. Vos and H. J. Spiertz, “A Flexible Sigmoid Function of Determinate Growth,” Annals of Botany, Vol. 91, No. 3, 2003, pp. 361-371. doi:10.1093/aob/mcg029
22. J. A. Nelder and R. Mead, “A Simplex Method for Function Minimization,” Computer Journal, Vol. 7, No. 4, 1965, pp. 308-313. doi:10.1093/comjnl/7.4.308
23. M. Huzaira, F. Ruis, M. Rajadhyaksha, R. Anderson and S. González, “Topographic Variation in Normal Skin, as Viewed by in Vivo Reflectance Confocal Microscopy,” Journal of Investigative Dermatology, Vol. 116, 2001, pp. 846-852. doi:10.1046/j.0022-202x.2001.01337.x
24. P. Caspers, G. Lucassen, E. Carter, H. Bruining and G. Puppels, “In Vivo Confocal Raman Microspectroscopy of the Skin: Noninvasive Determination of Molecular Concentration Profiles,” Journal of Investigative Dermatology, Vol. 116, 2001, pp. 434-442. doi:10.1046/j.1523-1747.2001.01258.x
25. P. Caspers, G. Lucassen, H. Bruining and G. Puppels, “Automated Depth-Scanning Confocal Raman Microspectrometer for Rapid in Vivo Determination of Water Concentration Profiles in Human Skin,” Journal of Raman Spectroscopy, Vol. 31, No. 8-9, 2000, pp. 813-818. doi:10.1002/1097-4555(200008/09)31:8/9<813::aid-jrs573>3.0.CO;2-7