po poprawkach.pub

SKÓRA

Nasze pismo trafia do rąk coraz większej liczby ludzi młodych, dopiero zaczynających edukację w dziedzinie chemii
kosmetycznej i kosmetologii. W związku z tym postanowiliśmy rozpocząć druk cyklu artykułów poświęconych podsta-
wom tych nauk. Pierwszy tekst z tej serii poświęcamy anatomii i fizjologii skóry.

Redakcja

Jacek Arct*, Katarzyna Pytkowska**
*Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej
**Wyższa Szkoła Zawodowa Kosmetyki i Pielęgnacji Zdrowia w Warszawie

Budowa i fizjologia skóry

Powierzchnia skóry ludzkiej dochodzi do 2m

a całkowi-

ta masa do 20kg. Jest to organ niezwykle złożony, ide-
alnie dostosowany do swojej roli. Jako zewnętrzna po-
włoka organizmu, zarówno oddzielająca jak i łącząca go
ze  środowiskiem spełnia funkcje barierowe, umożliwia
wydalanie i wchłanianie rozmaitych substancji, jest tak-
że magistralą komunikacyjną przekazującą do układu
nerwowego informacje o otaczającym świecie i układem
wykonawczym w systemach termoregulacji i równowagi
wodno - elektrolitowej.
Skóra zbudowana jest z trzech warstw: naskórka, skóry
właściwej i tkanki podskórnej, w których rozmieszczone
są przydatki skórne – mieszki włosowe, gruczoły poto-
we i łojowe, oraz naczynia krwionośne i zakończenia
nerwowe.
Dzięki swojej budowie skóra stanowi barierę trudno
przepuszczalną dla wody. Umożliwia funkcjonowanie
nasyconych wodą (do 70% masy) organów w suchym
środowisku – stanowi mocną, trudną do uszkodzenia
membranę zapobiegającą wypływowi płynów tkanko-
wych i zmniejsza do minimum dyfuzję do powierzchni
hamując utratę wody przez parowanie. W razie potrzeby
ilość wydzielanej przez skórę wody ulega gwałtownemu
zwiększeniu, dzieje się to za sprawą gruczołów poto-
wych. Przegrzanie organizmu wyzwala w autonomicz-
nym układzie  nerwowym sygnał aktywujący te gruczoły,
następuje wtedy zwiększone wydzielanie potu, który pa-
rując odbiera z powierzchni skóry nadmiar energii ciepl-
nej. Przedłużanie tego stanu bez uzupełniania zapasów
wody prowadzi do odwodnienia i zakłóceń w gospodar-
ce solnej. Gruczoły potowe podobnie jak włosy, paznok-
cie i gruczoły łojowe są  przydatkami skóry. Zależnie od
charakteru czynności wydzielniczych rozróżniamy gru-
czoły potowe ekrynowe i apokrynowe.

Gruczoły potowe
Gruczoły ekrynowe wydzielają pot zawierający oprócz
wody i soli nieorganicznych (głównie NaCl), niewielkie
ilości aminokwasów, rozpuszczalnych w wodzie białek,
mocznika i kwasów organicznych. Z potem mogą być
także wydalane inne związki, np. leki i ich metabolity.
Kwaśny odczyn potu ekrynowego ma istotne znaczenie
dla utrzymywania niskiej wartości pH warstwy rogowej.
Gruczoły ekrynowe są rozmieszczone na całym ciele
człowieka, najwięcej ich jest na podeszwach stóp, naj-
mniej na udach. Człowiek przeciętnie wydziela z potem
ekrynowym około 1,5 litra wody na dobę. W warunkach
ekstremalnych (wysoka temperatura, wysiłek fizyczny)
ilość ta może wzrosnąć nawet do 10 litrów. Pot ekryno-
wy nie stanowi pożywki dla mikroflory skórnej.

Gruczoły potowe apokrynowe towarzyszą włosom i gru-
czołom łojowym. Zaczynają funkcjonować pod wpływem
hormonów płciowych w okresie dojrzewania. Stanowią
cześć atawistycznego mechanizmu związanego z za-
chowaniami seksualnymi, wydzielaniem feromonów,
znaczeniem terytorium itp. Pot apokrynowy jest wydzie-
lany w niewielkich ilościach w powtarzających się cy-
klach związanych z okresowym opróżnianiem i napeł-
nianiem gruczołu. Nie odgrywa on żadnej roli w termo-
regulacji organizmu. W jego skład poza wodą wchodzą
sterole i ich estry, triglicerydy, kwasy tłuszczowe, skwa-
len i niewielkie ilości steroidów. Początkowo prawie bez-
wonny pot apokrynowy pod dzialaniem mikroflory skór-
nej ulega rozkładowi z wydzieleniem silnie pachnących
związków o nieprzyjemnym zapachu. Uważa się, że w
pocie apokrynowym znajdują się specyficzne substan-
cje (feromony) oddziaływujące poza sferą świadomości
na osoby płci przeciwnej.
Niezależnie od gruczołów potowych pewna ilość wody
jest przez cały czas wydzielana drogą transepidermalną
z ich pominięciem, wydzielanie to związane z nawilża-
niem wierzchnich warstw skóry określa się jako transe-
pidermalną utratę wody (TEWL, od angielskiego transe-
pidermal water loss).
Wydzielanie przez skórę innych niż woda związków
chemicznych podlega starannej kontroli, jest przy tym w
dużym stopniu selektywne. Jedną z dróg są tu gruczoły
łojowe, wydzielające sebum - specyficzną mieszaninę
lipidów natłuszczającą powierzchnię skóry. Głównymi
składnikami sebum są glicerydy, kwasy tłuszczowe i
woski. W danych na temat składu sebum uderza duża
rozpiętość wartości liczbowych. Wynika to zarówno z
różnic osobniczych jak i z zależności składu od funkcjo-
nowania układu hormonalnego.

Sebum
Gruczoły łojowe są w większości zlokalizowane w gór-
nej części mieszków włosowych. na obszarach błony
śluzowej przewody gruczołów łojowych otwierają się na
powierzchnię nabłonka.
Gruczoły łojowe funkcjonują holokrynowo. Polega to na
tym, że na obrzeżach gruczołu powstają z warstwy roz-
rodczej nowe komórki, które rosną tworząc w jego wnę-
trzu wielopokładową strukturę, w której w miarę zbliża-
nia się do światła przewodu odprowadzającego groma-
dzi się coraz więcej lipidów. Pod koniec tego procesu
poszczególne komórki odłączają się od nabłonka i za-
mieniają w wydzielinę. Cały cykl trwa około 14 dni. Ak-
tywnośc gruczołów łojowych jest sterowana hormonal-
nie i podlega wahaniom w różnych okresach życia. Jest

Wiadomości PTK / 3

Vol. 5, Nr 3/4

SKÓRA

duża u noworodków, potem zmniejsza się i ponownie
rośnie w okresie dojrzewania. Następnie w miarę upły-
wu lat znowu maleje.
Wydzielone na skórę i włosy sebum po zmieszaniu z
potem i lipidami wierzchnich warstw naskórka tworzy
emulsję typu W/O określaną niekiedy jako wodno-
lipidowy płaszcz skóry. Stanowi ona najbardziej ze-
wnętrzną warstwę ochronną hamującą nadmierną
ucieczkę wody z naskórka, jest także dodatkowym
czynnikiem barierowym chroniącym skórę przed działa-
niem czynników drażniących i mikrourazami mechanicz-
nymi. W połączeniu ze złuszczonymi komórkami war-
stwy rogowej tworzy doskonałą pożywkę dla saprofi-
tycznych mikroorganizmów rozwijających się na po-
wierzchni skóry.
Zarówno gruczoły potowe jak i łojowe mogą być w pew-
nych przypadkach wykorzystywane do usuwania z orga-
nizmu ksenobiotyków (np. metabolitów trucizn i sub-
stancji leczniczych) i niektórych związków endogen-
nych.

Skóra jako bariera
Barierowe funkcje skóry, poza nie dopuszczaniem do
nadmiernej utraty wody przez organizm, związane są
przede wszystkim z hamowaniem wnikania związków
chemicznych ze środowiska. Woda wnika przez skórę
stosunkowo powoli, ze względu na niewielki gradient
stężeń proces ten nie ma istotnego znaczenia. Wnika-
nie innych niskocząsteczkowych substancji hydrofilo-
wych takich jak gliceryna czy niektóre sole nieorganicz-
ne jest utrudnione lecz możliwe, między innymi znane
są przypadki zatruć kontaktowych roztworami metali
ciężkich. Zwiększenie ciężaru cząsteczkowego substan-
cji polarnych uniemożliwia przenikanie, np. monocukry
takie jak glukoza czy fruktoza praktycznie nie wnikają w
skórę. Dotyczy to również cząsteczek zjonizowanych,
między innymi aminokwasów. Skóra jest znacznie mniej
odporna na działanie substancji niepolarnych, mających
charakter lipofilowy. Większość z nich dobrze wnika w
naskórek i dyfunduje do skóry właściwej. Dlatego przez
skórę można podawać szereg substancji leczniczych i
kosmetycznych składników czynnych, jest to również
droga wnikania substancji szkodliwych – zanieczysz-
czeń środowiska, sensybilizatorów, alergenów i trucizn.

W przypadku transdermalnego transportu substancji li-
pofilowych pewnym ograniczeniem jest rozmiar cząste-
czek, za granicę przepuszczalności skóry uważa się
stosunkowo wysokie ciężary cząsteczkowe rzędu 3000
Daltonów. Jest to w pewnym sensie słaby punkt w sys-
temie obronnym organizmu – większość typowych kse-
nobiotyków może dość swobodnie przenikać przez skó-
rę.
Skóra stanowi doskonałą barierę chroniąca organizm
przed patogennymi mikroorganizmami i wirusami. Tu
system jest bardzo złożony i składa się z wielu linii
obronnych. Główną jest nieprzenikliwość skóry dla tak
dużych form biologicznych jak bakterie grzyby i wirusy.
Jednocześnie w skórze funkcjonują doskonale zorgani-
zowane układy immunologiczne niszczące mikroorgani-
zmy przenikające przez mikrouszkodzenia naskórka i
docierające do obszarów żywej tkanki. Na powierzchni
naskórka egzystują liczne mikroorganizmy o charakte-
rze saprofitycznym, doskonale zaadaptowane do panu-
jących tam warunków. Ich obecność utrudnia rozwój ob-
cych, patogennych bakterii i grzybów. Dlatego każde
uszkodzenie naturalnej flory skórnej, np. przy długo-
trwałej kuracji antybiotykowej lub częstym myciu rąk
środkami dezynfekującymi stwarza zagrożenie  zakażeń
powierzchniowych.
Dzięki obecności zakończeń nerwowych wrażliwych na
zmiany temperatury, dotyk, nacisk i bodźce bólowe
związane z uszkodzeniem tkanki skóra może pełnić
funkcję sensora odbierającego sygnały z otaczającego
świata i przekazującego je do centralnego układu ner-
wowego. Większość z nich, poza realizacją na poziomie
świadomości (np. stwierdzeniem „jest zimno” lub „coś
mnie kłuje”), wyzwala reakcje odruchowe w sferze mo-
torycznej.
Ważnym elementem skóry są  włosy pokrywające deli-
katnym meszkiem prawie całą powierzchnię ciała i pa-
znokcie.
Skóra podobnie jak wiele innych autonomicznych orga-
nów jest w dużym stopniu samowystarczalna w zakresie
wytwarzania niezbędnej do funkcjonowania energii i
produkcji składników budulcowych – białek, węglowoda-
nów i lipidów. Dzięki obecności odpowiednich układów
enzymatycznych jest również w stanie rozkładać „zu-
żyte” struktury, powstające przy tym produkty mogą być
zużyte jako źródło energii lub odprowadzone przez sys-
tem naczyń krwionośnych.
Warunkiem prawidłowego funkcjonowania tego systemu
jest dobrze funkcjonująca wymiana materii z resztą or-
ganizmu – doprowadzanie substancji odżywczych  z or-
ganizmu i odprowadzane metabolitów. Odbywa się to
poprzez system naczyń krwionośnych i limfatycznych,
żywe warstwy naskórka nie są ukrwione, substancje od-
żywcze docierają do nich z głębszych warstw skóry w
drodze dyfuzji. Bardzo dużą rolę odgrywa tu prawidłowe
natlenienie – większość tlenu niezbędnego do procesów
katabolicznych jest doprowadzana z krwią, pewna ilość
jest pobierana transepidermalnie.
Wszystkie opisane procesy podlegają złożonym regula-
cjom, sterowanie odbywa się zarówno poprzez system
nerwowy jak i autonomicznie przez syntezę i wydziela-
nie hormonów tkankowych takich jak np. eikozanoidy,

Substancja

Zawartość [%]

Triglicerydy kwasów
tłuszczowych

19,5 – 49.4

Diglicerydy kwasów
tłuszczowych

2,3 – 4,3

Wolne kwasy tłuszczowe

7,9 – 39,0

Skwalen

10,1 – 13,9

Woski

22,6 – 29,5

Cholesterol

1,2 – 2,3

Estry cholesterolu

1,5 – 2,6

Tabela 1. Skład sebum

4 / Wiadomości PTK

Vol. 5, Nr 3/4

stępują także liczne naczynia krwionośne i zakończenia
nerwowe, między innymi nerwów czuciowych. W jej ob-
rębie znajdują się przydatki – mieszki włosowe, gruczoły
potowe i łojowe.
Skóra właściwa pełni przede wszystkim funkcje podpo-
rowe – jest ważnym elementem stanowiącym o wytrzy-
małości mechanicznej skóry i decyduje o jej własno-
ściach elastycznych i sprężystych. Elastyczność i sprę-
żystość zapewniają skórze właściwej wytwarzane w fi-
broblastach białka fibrylarne – kolagen i elastyna.

Proteiny fibrylarne
Kolageny (głównie typy I, III i IV) stanowią do 75% su-
chej masy skóry właściwej i zajmują około 30% jej obję-
tości. Typowe włókno kolagenowe składa się z trzyni-
ciowych struktur helikalnych o grubości 1,5 nm i długo-
ści około 300 nm połączonych ze sobą wiązaniami po-
rzecznymi. Cechą chatrakterystyczną kolagenu jest wy-
soka zawartość proliny i glicyny oraz obecność nietypo-
wego aminokwasu – hydroksyproliny.

Hydroksyprolina nie jest wbudowywana w łańcuch pep-
tydowy lecz powstaje przez utlenienie proliny bezpo-
średnio w pierwotnej strukturze polipeptydu. Równole-
gle z hydroksylacją proliny następuje też utlenienie i gli-
kozylacja lizyny. Procesy te zachodzą w obszarze reti-
culum endoplazmatycznego i aparatów Golgiego fibro-
blastów. Hydroksylowane cząsteczki prokolagenu, zwi-
nięte w trójłańcuchowe helisy zostają wydzielone do
przestrzeni międzykomórkowej, gdzie w wyniku złożo-
nych przemian enzymatycznych przekształcają się w
dojrzałe włókna kolagenowe. W procesie tworzenia
struktury włókien zasadniczą rolę odgrywa obecność
grup hydroksylowych proliny i lizyny umożliwiająca pra-
widłowe zwinięcie i połączenie łańcuchów. Dlatego każ-
de zakłócenie hydroksylacji prowadzi do tworzenia kola-
genu o niewłaściwej strukturze nie spełniającej założo-
nych własności mechanicznych. Jest to przyczyną, dla

SKÓRA

histamina i cytokiny. Czynniki te w ostatecznym rozra-
chunku kierują procesami ekspresji genów i dzięki temu
umożliwiają w pełni harmonijne działanie wszystkich
struktur i natychmiastowe reagowanie na bodźce ze-
wnętrzne. Tak więc układy regulacyjne i przekazujące
informację stanowią czynnik łączący poszczególne
struktury skórne w jedną całość. Dlatego z pozoru drob-
ne, peryferyjne dysfunkcje często odbijają się na działa-
niu całych systemów skórnych. Doskonałym tego przy-
kładem są skutki osłabienia sprawności działania barier
naskórkowych prowadzące w wyniku podwyższenia
transepidermalnej utraty wody m.in. do zakłóceń w funk-
cjonowaniu białek fibrylarnych w skórze właściwej. Jest
oczywiste,  że mechanizm ten działa w obie strony –
wiele lokalnych kosmetycznych działań korekcyjnych
daje poprawę wyglądu i działania całej skóry.
W anatomicznej budowie skóry można wyróżnić trzy
wyraźnie oddzielone od siebie warstwy, mające odmien-
ną budowę i w zasadniczy sposób różniące się funkcja-
mi i fizjologią: tkankę podskórną, skórę  właściwą i na-
skórek.

Tkanka podskórna
Najgłębiej położoną warstwą skóry jest tkanka podskór-
na. Jest to specyficzna struktura zbudowana ze splecio-
nych ze sobą i zbitych włókien tkanki łącznej i komórek
tłuszczowych (adipocytów). Pomiędzy nimi znajdują się
naczynia krwionośne, fragmenty wydzielnicze gruczo-
łów potowych i włókna nerwowe. Dzięki zawartości włó-
kien tkanki łącznej warstwa ta jest bardzo wytrzymała
mechanicznie i w dużym stopniu odpowiada za mecha-
niczną wytrzymałość całej skóry. Obecność zrazików
tłuszczowych nadaje jej specyficzne własności termo-
izolacyjne hamujące utratę ciepła i wyziębianie organi-
zmu oraz izolujące od zbyt wysokiej temperatury oto-
czenia. Warstwa tłuszczowa pełni jeszcze jedną ważną
funkcję – stanowi „poduszkę” chroniącą położone pod
nią organy wewnętrzne przed urazami mechanicznymi.
Z punktu widzenia zabiegów kosmetycznych tkanka
podskórna nie odgrywa zbyt dużej roli, jej funkcjonowa-
nie ma tylko niewielki wpływ na wygląd zewnętrznej
warstwy skóry. Wyjątkiem jest oczywiście nadmierna
otyłość i celulit – dysfunkcja wywoływana zakłóceniami
w przepływie limfy.

Skóra właściwa
Skóra właściwa jest znacznie cieńsza od tkanki pod-
skórnej, jej grubość wynosi przeciętnie 1 do 2 mm, tylko
w niektórych okolicach (stopy, dłonie) przekracza 3mm.
Jej masa wynosi od 15 do 20% ciężaru całej skóry. W
skórze właściwej możemy wyróżnić dwie warstwy – bro-
dawkową  (stratum papillare) obejmującą brodawki za-
wierające liczne drobne naczynia krwionośne i siatecz-
kową  (stratum reticulare) charakteryzująca się bardziej
ściśle ułożonymi włóknami kolagenowymi.
Główne elementy morfologiczne wchodzące w skład
skóry właściwej to komórki tkanki łącznej (fibroblasty) i
powstające w nich włókna. Inne struktury komórkowe
występujące w tym obszarze to makrofagi, komórki
tuczne i limfocyty. Liczba limfocytów w normalnych wa-
runkach jest niewielka, stanowią one podstawę układu
immunologicznego całej skóry. W skórze właściwej wy-

glicyna

prolina

hydroksyprolina

lizyna

hydroksylizyna

Wiadomości PTK / 5

Vol. 5, Nr 3/4

której niedobór witaminy C – niezbędnego kofaktora en-
zymów hydroksylujących prowadzi do zakłóceń w synte-
zie kolagenu.
Włókna elastynowe stanowią zaledwie 2 do 4% suchej
masy skóry właściwej i zaledwie 1% jej objętości, jed-
nak dzięki swoim własnościom mechanicznym przypo-
minającym typowe elastomery (guma) decydują o wła-
snościach sprężystych całej skóry. Elastyna jest głów-
nym składnikiem włókien sprężystych. Główną cechą
strukturalną elastyny jest hydrofobowość i wysoki sto-
pień usieciowania. Elementem podstawowym jest roz-
puszczalna w wodzie jednostka tropoelastyny o cięża-
rze cząsteczkowym rzędu 70 KDa. Charakterystyczne
tu są obszary hydrofobowe bogate w walinę, prawdopo-
dobnie odpowiedzialne za własności elastyczne łańcu-
cha. Przedzielają je, zawierające alaninę i lizynę, liczne
mostki  łączące poszczególne nici. W elastynie, podob-
nie jak w kolagenie występuje hydroksyprolina, jednak
jak się wydaje jej obecność nie jest aż tak istotna dla
własności włókien.
Sprężyste oddziaływanie elastyny na sieć protein
fibrylarnych jest możliwe dzięki temu, że włókna
sprężyste są kowalencyjnie związane z kolagenem
poprzez  łącznikowe proteiny – fibronektynę i lamininę.
Od strony elastyny jako mostki wiążące służą tu dwa
nietypowe aminokwasy – desmozyna i jej izomer
izodesmozyna. Obydwa powstają z lizyny w już
gotowych  łańcuchach tropoelastynowych. Obecność
desmozyn i prawidłowa budowa mostków pomiędzy
elastyną i siecią jest jednym z podstawowych warunków
zachowania sprężystości skóry. Proces syntezy i
kształtowania włókien sprężystych jest bardziej złożony
niż  przemiany związane z syntezą kolagenu, jest także
zdecydowanie słabiej poznany.
Obecna w skórze elastyna jest rozkładana przez enzy-
my proteolityczne (elastazy), na jej miejsce w fibrobla-
stach powstają nowe nici tropoelastyny łączące się w
nowe włókna sprężyste. Odnowa włókien sprężystych

SKÓRA

zachodzi stosunkowo powoli, wolniej niż w przypadku
innych protein. Z wiekiem ulega znacznemu spowolnie-
niu, udowodniono, że w piątej dekadzie życia ekspresja
genów odpowiedzialnych za syntezę tropoelastyny za-
chodzi prawie dziesięć razy wolniej niż u noworodka.

Mukopolisacharydy
Proteiny fibrylarne i komórki skóry właściwej są osa-
dzone w bardzo silnie uwodnionej, bezpostaciowej żelo-
wej strukturze zbudowanej z mukopolisacharydów. Mu-
kopolisacharydy matrix międzykomórkowego skóry wła-
ściwej należą do grupy glukozoaminoglikanów (GAG) –
specyficznych policukrów zawierających cząsteczki ami-
noglukozy i liczne reszty siarczanowe i karboksylowe.
Dwa spośród nich, siarczan chondroityny i siarczan der-
matanu są połączone z proteinami tworząc tak zwane
proteoglikany. Trzecim glukozoaminoglikanem skóry
właściwej jest występujący w stanie wolnym (nie połą-
czony z cząsteczkami białka) kwas hialuronowy.
Glikozoaminoglikany mają charakter stosunkowo sil-
nych kwasów, w matrix międzykomórkowym są one w
dużym stopniu zobojętnione tworząc sole z kationami,
przede wszystkim sodu i potasu. Ze względu na specy-
ficzną budowę sole takie są bardzo silnie uwodnione
(zhydratyzowane), każdy fragment cząsteczki GAG jest
otoczony wieloma cząsteczkami wody tworzącymi trwa-
łą sieć połączoną wiązaniami wodorowymi.
Własności higroskopijne glikozaminoglikanów są czyn-
nikiem zapewniającym stałe stężenie wody w skórze
właściwej – woda związana strukturalnie z GAG nie dy-
funduje do obszarów mniej uwodnionych, woda nie
związana przechodzi do naskórka.

desmozyna

izodesmozyna

alanina

walina

6 / Wiadomości PTK

Vol. 5, Nr 3/4

SKÓRA

Obecność dużej ilości wody w skórze właściwej jest nie-
zbędna dla zachowania własności mechanicznych włó-
kien białkowych, zarówno kolagenowych jak i sprężys-
tych. Kolagen i elastyna, podobnie jak inne proteiny za-
chowują swoją strukturę przestrzenną jedynie w stanie
uwodnionym – w sytuacji gdy pomiędzy tworzącymi je
łańcuchami peptydowymi znajdują się cząsteczki wody.
Zmniejszenie ilości wody w proteinach powoduje zmia-
nę ich struktury i własności fizycznych. Zmiany te są po-
czątkowo odwracalne – ponowne uwodnienie przywraca
normalne rozmieszczenie i kształt łańcuchów peptydo-
wych, jednak dalsze odwadnianie może doprowadzić do
trwałych uszkodzeń określanych jako denaturacja. W tej
sytuacji bogate w glikozoaminoglikany matrix skóry wła-
ściwej stanowi rezerwuar wody gwarantujący spręży-
stość i elastyczność protein fibrylarnych.
Z wiekiem ilość glikozoaminoglikanów ulega znacznemu
zmniejszeniu – dotyczy to zarówno kwasu hialuronowe-
go jak i cukrów tworzących proteoglikany. Szczególnie
dramatyczny spadek zawartości notuje się w przypadku
siarczanu chondroityny, którego ilość w wieku 60 lat
spada o ponad 80%. Efektem tego jest pogorszenie
własności mechanicznych skóry, objawiające się m.in.
powstawaniem zmarszczek.

Naskórek
Z punktu widzenia kosmetyki najważniejszą warstwą
skóry jest naskórek. Na nim koncentruje się bowiem
większość zabiegów mających na celu poprawę wyglą-
du i kondycji cery. Jest to zrozumiałe, jeżeli weźmiemy
pod uwagę, że to właśnie naskórek odpowiada za
znaczną część ochronnych i barierowych funkcji skóry.
Pod względem anatomicznym naskórek jest odnawiają-
cym się w sposób ciągły wielowarstwowym nabłonkiem,
którego wierzchnie warstwy ulegają stopniowej keratyni-
zacji i są usuwane z powierzchni. Grubość naskórka za-
leży od miejsca na ciele i wynosi od 0,3 do 1,5mm. Na-
skórek nie jest ukrwiony – nie ma w nim włosowatych
naczyń krwionośnych. Dostarczanie materiałów budul-
cowych i energetycznych, oraz odprowadzanie produk-
tów katabolizmu odbywa się w drodze przepływu płynu
międzykomórkowego stanowiącego około 15% objęto-
ści naskórka i procesów dyfuzyjnych. Jednym z czynni-
ków napędzających przepływ jest stosunkowo wysokie
stężenie elektrolitów, którego wahania są wykorzysty-
wane jako mechanizm regulujący te procesy. Dopływa-
jący z przestrzeni międzykomórkowej skóry właściwej
płyn, po przejściu przez naskórek jest zawracany do
układu limfatycznego.
W pobliżu warstwy podstawnej naskórka znajdują się
komórki barwnikowe – melanocyty, produkujące pig-
menty skórne – melaniny. Melaniny powstają w wyniku
złożonych przekształceń i utleniania aminokwasu – tyro-
zyny. W procesie tym zasadniczą rolę odgrywa enzym
tyrozynaza. Czarno-brązowa eumelanina powstaje wy-
łącznie z tyrozyny, w tworzeniu żółto-czerwonej feome-
laniny bierze udział dodatkowy aminokwas – cysteina.
Melaniny są syntezowane w specjalnych organellach
komórkowych – melanosomach. Początkowo są bez-
barwne i w tej formie są magazynowane. Barwę uzysku-
ją dopiero po ostatecznym utlenieniu. W takiej formie
przez dendrytowe wypustki są przenoszone do keraty-

nocytów. Intensywność syntezy i skład melanin są wa-
runkowane genetycznie. Naświetlanie promieniowaniem
UV przyspiesza syntezę melanin (UV-B) i ich wydziela-
nie do kertaynocytów (UV-A).
W naskórku możemy wyróżnić dwa obszary - martwy,
całkowicie skeratynizowany, należy do niego warstwa
rogowa  (stratum corneum) i żywy podlegający rozma-
itym przemianom fizjologicznym. Między nimi znajduje
się warstwa ziarnista (stratum granulosum), w której
większość czynności  życiowych komórek już ustała.
Żywy obszar naskórka bierze swój początek w warstwie
podstawnej mającej charakter tkanki zarodkowej w któ-
rej następują pierwotne podziały i rozpoczyna się różni-
cowanie komórek (keratynocytów).  W miarę przesuwa-
nia się ku powierzchni skóry zarówno fizjologia jak i
morfologia keratynocytów ulega zmianom – zwiększa
się ilość keratyn, następuje sekrecja lipidów, substancji
hydrofilowych i enzymów. Ostatecznym efektem tego
procesu jest całkowite obumarcie komórek, połączone
ze zmianą kształtu (spłaszczeniem) i wytworzenie spe-
cyficznej wysoko zorganizowanej struktury fizykoche-
micznej – warstwy rogowej. W uproszczeniu można ją
opisać jako układ całkowicie skeratynizowanych keraty-
nocytów (zwanych korneocytami) połączonych ze sobą
białkowymi wypustkami (desmosomami) i zawieszonych
w spoiwie lipidowym o budowie ciekłokrystalicznej.
W miarę enzymatycznego rozpadu desmosomów i roz-
luźniania się całej struktury następuje stopniowe uwal-
nianie korneocytów i usuwanie ich z powierzchni skóry
(złuszczanie, eksfoliacja). Cały proces, od powstania
nowej komórki w warstwie podstawnej do jej złuszcze-
nia trwa przeciętnie około 30 dni.

Budowa warstwy rogowej
Subtelna budowa i fizykochemia warstwy rogowej przez
długie lata nie poddawały się wysiłkom uczonych. Do-
piero stosunkowo niedawno zrozumiano sposób ułoże-
nia i wzajemne powiązania związków chemicznych w
tym obszarze. Pomimo tego, do chwili obecnej szereg
zagadnień związanych z tym obszarem pozostaje nie-
wyjaśnionych.
Jak już wspomniano, główny obszar warstwy rogowej,
określany jako stratum compactum jest zbudowany z
korneocytów spojonych lipidowym cementem międzyko-
mórkowym. Korneocyty zbudowane są z rdzenia w
skład którego wchodzi przede wszystkim keratyna, nie-
wielkie ilości innych protein, hydrofilowe związki nisko-
cząsteczkowe i woda. Wokół rdzenia znajduje się biał-
kowo - lipidowa otoczka zwana kopertą korneocytu.
Spajający korneocyty cement ma zorganizowaną budo-
wę ciekłokrystaliczną składającą się z naprzemiennie
ułożonych warstw polarnych lipidów przedzielonych ob-
szarami wodnymi.

tyrozyna

cysteina

Wiadomości PTK / 7

Vol. 5, Nr 3/4

SKÓRA

Lipidy cementu to przede wszystkim ceramidy, sterole,
wolne kwasy tłuszczowe i niewielkie ilości węglowodo-
rów. Ich skład jest tak dobrany, że tworzenie
(organizacja) struktury ciekłokrystalicznej następuje sa-
morzutnie, jest to po prostu najdogodniejszy pod wzglę-
dem energetycznym układ cząsteczek. Główną rolę od-
grywają tu ceramidy stanowiące szkielet całej struktury,
pozostałe składniki pełnią rolę pomocniczą. Źródła lite-
raturowe podają bardzo zróżnicowane dane na temat
składu lipidów cementu. Jest to związane z trudnościa-
mi w oddzieleniu ich zarówno od lipidów warstwy ziarni-
stej naskórka jak i od sebum. Najczęściej spotykane da-
ne podano w tabeli:

Tym, co utrzymuje strukturę cementu są z jednej strony
oddziaływania niepolarne pomiędzy łańcuchami tłusz-
czowymi, z drugiej wiązania wodorowe pomiędzy polar-
nymi fragmentami lipidów i cząsteczkami wody. Dzięki
temu cement jest silnie upakowany i bardzo spoisty,
nieprzepuszczalny dla większości związków chemicz-
nych. Mogą przez niego przenikać jedynie związki mają-
ce powinowactwo do lipidów, a więc substancje niepo-
larne. Związki polarne, zwłaszcza zjonizowane prak-
tycznie nie wnikają w struktury cementu, wyjątkiem są
niektóre substancje o niewielkich cząsteczkach, takie
jak np. gliceryna lub glikol propylenowy. Cement mię-
dzykomórkowy stanowi także barierę dla wody – zapo-
biega dyfuzji z żywych warstw naskórka do powierzchni
skóry. Pod tym względem jest główną barierą zapobie-
gająca wysychaniu skóry. Bariera jaką tworzy ma cha-
rakter półprzepuszczalny, przechodzi przez nią niewiel-
ka ilość wody, zmniejszająca gradient stężeń w war-
stwie rogowej i zapewniająca prawidłowy przebieg pro-
cesów biochemicznych w innych warstwach naskórka.
Strumień ten określa się jako transepidermalną utratę
wody (TEWL) a jej ilość (wyrażona w miligramach na
cm

w jednostce czasu) jest miarą szczelności barier

naskórkowych. Ogólnie uznana normalna wartość TE-
WL dla zdrowej skóry wynosi od 0,2 do 0,4 mg/cm

/h.

Oznacza to, że przeciętny człowiek traci tą droga około
300g wody na dobę. Na temat dróg przenikania różnych
substancji przez warstwę rogową istnieje wiele kontro-
wersji. Teoretycznie substancja może przechodzić dwie-
ma drogami – krótszą, przecinając kolejno korneocyty i
warstwy cementu i dłuższą, zygzakiem z pominięciem
korneocytów. W przypadku wody najprawdopodobniej
mamy do czynienia z tą druga możliwością.
Na powierzchni korneocytów znajduje się otoczka zbu-
dowana z protein połączonych z lipidami. Lipidy te
wchodzą w układ oddziaływań chemicznych spajający
struktury cementu międzykomórkowego, dzięki temu
korneocyty są silnie związane co zapewnia spoistość
całego układu. Czynnikiem łączącym kopertę korneocy-
tu z lipidami cementu jest fragment jednego z cerami-
dów,  oznaczonego numerem 1. W jego skład wchodzi
kwas linolowy, który w procesie łączenia ulega odszcze-
pieniu, odgrywa on zasadniczą rolę w procesie tworze-
nia połączenia koperta – cement, dlatego jego niedobór
powoduje zmniejszenie spoistości cementu i zwiększe-
nie transepidermalnej utraty wody.
Średnia zawartość wody w warstwie rogowej waha się
w granicach około 10%. Woda ta nie jest jednak rozło-
żona równomiernie, zarówno w polarnych polach struk-
tur ciekłokrystalicznych jak i we wnętrzu korneocytów
występują silnie uwodnione obszary. Woda jest w nich
utrzymywana dzięki oddziaływaniom ze związkami silnie
hydrofilowymi, przede wszystkim składnikami naturalne-
go czynnika nawilżającego (NMF), oraz polarnymi frag-
mentami tak peptydów jak i w mniejszym stopniu niektó-
rych lipidów cementu. W obszarach uwodnionych znaj-
dują się także liczne enzymy, przede wszystkim z grupy
proteaz i lipaz, biorące udział w degradacji desmoso-
mów i przemianach lipidów.

Powstawanie barier
Jak już wspomniano warstwa rogowa powstaje w wyni-
ku złożonych przemian następujących w czasie różnico-
wania i dojrzewania keratynocytów. Przebieg związa-
nych z tym procesów biochemicznych jest decydujący
dla wytworzenia prawidłowo zbudowanej bariery na-
skórkowej zdolnej zarówno do zatrzymywania wody jak i
odcinającej ksenobiotykom dostęp do głębszych warstw
skóry. Początek tym procesom dają zmiany w korneocy-
tach zachodzące w warstwie kolczystej (stratum spino-
sum) naskórka – powstawanie keratyn z białek prekur-
sorowych i wykształcanie się ciał blaszkowatych
(ziarnistości lamelarnych). Są to kuliste twory o średnicy
0,2 do 0,3 mikrometra, wewnątrz których znajdują się
prekursory lipidów cementu międzykomórkowego. W

Tabela 2. Lipidy warstwy rogowej

Rodzaj lipidów

Zawartość (%)

Ceramidy

Sterole i pochodne

Wolne kwasy tłuszczowe

Węglowodory

Inne

ceramid 1

8 / Wiadomości PTK

Vol. 5, Nr 3/4

formie ukształtowanej znajdujemy je w górnej części
warstwy kolczystej. W ziarnistościach lamelarnych, w
formie blaszkowych tworów lipidowych znajdujemy
przede wszystkim sterole, fosfolipidy i glukoceramidy
będące prekursorami ceramidów. Prócz nich znajdują
się tam glukoproteiny i liczne enzymy – lipazy, proteazy,
fosfatazy i glikozydazy. Enzymy te w przyszłości znajdą
się w uwodnionych obszarach cementu międzykomór-
kowego i wewnątrz korneocytów.
Komórki warstwy kolczystej zaczynają zmieniać
kształt – ulegają częściowemu spłaszczeniu.
W warstwie ziarnistej obserwujemy kontynuację rozpo-
czętych procesów – proces tworzenia keratyn ulega
przyspieszeniu a lipidy znajdujące się w ciałach blasz-
kowatych zmieniają swój skład. Zmniejsza się ilość fos-
folipidów, na ich miejsce pojawiają się wolne kwasy
tłuszczowe, jednocześnie rośnie stężenie steroli. Nastę-
puje synteza i wydzielanie lorikriny i inwolukryny protein
z których powstanie koperta korneocytu. Lorikrina za-
wiera duże ilości (ponad 70%) glicyny i seryny, jej funk-
cje nie są w pełni jasne. Inwolukryna jest między innymi
źródłem kwasu glutaminowego niezbędnego do utwo-
rzenia aminokwasowych „zaczepów” koperty łączących
fragmenty peptydowe z ceramidem I.
W komórkach ziarnistych pojawiają się także nowe two-
ry – ziarnistości keratohialinowe zawierające profilagry-
nę, białko charakteryzujące się dużym rozmiarem czą-
steczki i wysoką zawartościa histydyny.

SKÓRA

Stopniowo następuje zaprogramowana śmierć keraty-
nocytu i jego przekształcenie w korneocyt. Profilagryna
pod działaniem enzymów zostaje pocięta na mniejsze
fragmenty zwane filagrynami. Zachodząca w końcowym
etapie hydroliza filagryn prowadzi do powstania natural-
nego czynnika nawilżającego (NMF). Jest to mieszanina
wolnych aminokwasów, kwasu piroglutaminowego, soli
kwasu mlekowego, mocznika i innych substancji.

Związki te dzięki zdolności wiązania wody utrzymują ją
w hydrofilowych obszarach warstwy rogowej.
Równolegle do opisanych procesów następuje rozpad
ciał blaszkowatych i uwolnienie znajdujących się w nich
lipidów, częściowo już zorganizowanych w struktury cie-
kłokrystaliczne. Pod działaniem enzymów następuje
ostateczne przebudowanie blaszek i wokół korneocytów
powstają ciekłokrystaliczne struktury cementu między-
komórkowego.
W czasie tych przekształceń następuje z udziałem fila-
gryn ostateczna agregacja filamentów keratynowych w

Tabela 3. Zmiany w składzie lipidów następujące w czasie różnicowania keratynocytów

Związki

Warstwa podstawna/

kolczysta (%)

Warstwa ziarnista (%)

Warstwa rogowa (%)

Fosfolipidy

44.5

25,3

6,6

Cholesterol

11,2

11,5

18,9

Siarczan cholesterylu

2,6

5,5

2,0

Wolne kwasy tłuszczowe

7,0

9,2

26,0

Glukozyloceramidy

3,5

5,8

ślady

Ceramidy

3,8

8,8

24,4

seryna

kwas glutaminowy

PCA

mocznik

Tabela 4. Skład naturalnego czynnika nawilżającego (NMF)

Związek

Zawartość (%)

Wolne aminokwasy

40,0

Kwas pirolidonokarboksylowy

12,0

Mleczany

12,0

Mocznik

7,0

Cukry, kwasy organiczne i peptydy

8,5

Organiczne związki azotu

1,5

Jony chlorkowe

6,0

Jony fosforanowe

0,5

Jony sodowe i potasowe

9,0

Jony wapniowe i magnezowe

3,0

Cytryniany i inne sole organiczne

0,5

Wiadomości PTK / 9

Vol. 5, Nr 3/4

SKÓRA

typowe twory fibrylarne spojone higroskopijną bezposta-
ciową formą keratyny. Grubość fibryli wynosi około 8nm,
są one ułożone chaotycznie wzdłuż płaszczyzny korne-
ocytu (średnica 20 - 30 mikrometrów przy grubości oko-
ło 0,3 mikrometra). Dzięki takiemu ułożeniu, po zanu-
rzeniu skóry w wodzie zmienia się jedynie grubość kor-
neocytów (do 25%), pęcznienie w płaszczyźnie pozio-
mej jest minimalne. Korneocyty  w warstwie rogowej po-
zostają spojone pozostałościami desmosomów – korne-
odesmosomami. W rezultacie powstaje niezwykle trwa-
ła, spójna struktura stanowiąca główną barierę chronią-
cą skórę zarówno przed utratą wody jak i przed wnika-
niem szkodliwych związków z zewnątrz.
Pod naciskiem narastających keratynocytów komórki
warstwy rogowej są wypychane na zewnątrz. W wyniku
działania enzymów proteolitycznych następuje rozpusz-
czenie korneodesmosomów, jednocześnie rozluźnieniu
ulegają wiązania pomiędzy kopertami korneocytów i lipi-
dami cementu międzykomórkowego. W rezultacie w ob-
szarze  stratum disjunctum korneocyty oddzielają się i
ulegają  złuszczeniu. Resztki lipidów cementu mieszają
się z sebum pokrywającym naskórek i razem z potem
tworzą wodno – lipidowy płaszcz skóry.
Cały proces stopniowego przekształcania keratynocy-
tów w korneocyty i tworzenia warstwy rogowej jest ste-
rowany szeregiem czynników. Jednymi z najważniej-
szych są zmiany stężenia wody i związane z nim waha-
nia ciśnienia osmotycznego. Sygnałem do przemian jest
spadek zawartości wody zgodny z rozkładem gradientu
stężeń w warstwie rogowej. Jego brak, spowodowany
np. ciągłą okluzją, hamuje przekształcenia keratynocy-
tów, nie dochodzi wówczas do tworzenia warstwy rogo-
wej lub powstają struktury wadliwe, nie zapewniające
odpowiednich własności barierowych.

Zbyt niskie stężenie wody w naskórku powoduje zmniej-
szenie aktywności enzymów odpowiedzialnych za pro-
cesy hydrolizy profilagryny i w konsekwencji agregacji
filamentów keratynowych i syntezy składników NMF.
Upośledzeniu ulegają także przemiany lipidów i nie do-
chodzi do uwolnienia ciekłokrystalicznych struktur ce-
mentu z ciał blaszkowatych. W rezultacie powstająca
struktura nie zatrzymuje wody co powoduje pogłębiają-
cą się suchość skóry.

Rola pH
Warunkiem prawidłowego formowania i utrzymania
struktury warstwy rogowej jest zachowanie odpowied-
niego, lekko kwaśnego odczynu, odpowiadającego war-
tościom pH zawierającym się w przybliżeniu w grani-
cach 5.0 do 6,0. Kwaśny odczyn powierzchni skóry ma
również znaczenie jako dodatkowy czynnik ograniczają-
cy rozwój mikroorganizmów zwłaszcza drożdżaków. Za-
chowanie niskiego pH w warstwie rogowej wymaga za-
chowania skokowego gradientu kwasowości pomiędzy
tym obszarem a żywymi warstwami naskórka
(fizjologiczna wartość pH w granicach 7,2 do 7,4). Me-
chanizm utrzymywania kwaśnego odczynu na po-
wierzchni skóry nie jest do końca poznany, niewątpliwie
pewną rolę odgrywają tu niskocząsteczkowe kwasy wy-
dzielane wraz z potem i obecność wolnych kwasów
tłuszczowych w wodno – lipidowym płaszczu skóry.
Czynników tych nie można jednak uznać za wystarcza-
jące, prawdopodobnym wytłumaczeniem jest funkcjono-
wanie w stratum corneum swoistych pomp protono-
wych. Wiadomo, że zakłócenia w utrzymywaniu niskie-
go pH powierzchni skóry są często przyczyną rozma-
itych dysfunkcji, między innymi nadmiernej suchości i
podrażnień związanych z niewłaściwym ukształtowa-
niem barier naskórkowych.

10 / Wiadomości PTK

Vol. 5, Nr 3/4